Узел кодирования и/или декодирования информации, система передачи информации с уплотнением каналов, система передачи информации в телекоммуникационной сети

 

Заявленные системы относятся к средствам преобразования, хранения и передачи информации с использованием способов цифрового кодирования и средств вычислительной техники и могут быть использованы для передачи массивов данных по каналам связи, согласования форматов входных и выходных данных в процессорных системах, кодирования сообщений и защитных элементов ценных бумаг, денег, карточек. Системы могут использоваться для анализа и синтеза звуковой или изобразительной информации, также в системах сжатия данных для уплотнения каналов передачи, для передачи сообщений по телекоммуникационным сетям, в том числе по сети Интернет. Техническим результатом заявленных систем является обеспечение совместимости средств вычислительной техники, цифровой телевизионной техники, видеомониторов различных каналов связи, обеспечение возможности визуализации звуковых и/или потока цифровых сигналов в виде цветного изображения, такая визуализация информации позволяет расширить арсенал средств для анализа и/или синтеза характеристик сигналов, и/или состояния и/или характеристик источников информации с использованием визуальных, графических и статистических средств анализа. Технический результат достигается тем, что в системы кодирования и/или декодирования, в системы передачи информации с уплотнением каналов и в телекоммуникационные сети введены блоки и узлы растрового кодирования и/или декодирования, позволяющие преобразовывать поступающие данные в графические файлы растровых данных и наоборот. 5 с. и 15 з.п. ф-лы, 7 ил.

Заявленные системы относятся к средствам преобразования, хранения и передачи информации с использованием способов цифрового кодирования сигналов и средств, вычислительной техники и основаны на преобразовании входных двоичных данных в растровый массив данных, который при визуализации представляет собой изображение преобразованного сообщения.

Заявленные системы могут быть использованы для передачи массивов данных по каналам связи, согласования входных и выходных потоков данных в процессорных системах, кодирования и шифрования сообщений, кодирования защитных элементов ценных бумаг, денег, карточек. Системы могут использоваться для анализа и синтеза звуковой или изобразительной информации, также в системах сжатия данных для уплотнения каналов передачи. Для передачи сообщений по телекоммуникационным сетям, в том числе по сети Интернет.

Предшествующий уровень техники Известна система для приема, обработки, хранения, передачи и воспроизведения изображений. Система содержит приемник телевизионных сигналов, связанный с памятью изображений и контроллером, декодер и принтер.

Указанная система используется для факсимильной и электронной связи, память изображений накапливает кодированные данные изображений, принтер предназначен для печатания данных в виде изображений (US 4805135 A, 14.02.89, H 04 N 1/04).

Известны системы информационного обмена данными, хранения и поиска информации в вычислительной сети, в которой данные по сети перемещаются в цифровом виде.

Перемещаемые данные на приемной стороне восстанавливаются, преобразуются путем декодирования и обработки в данные в виде изображения, изображения также могут записываться на оптические диски (US 4817050 A, 28.03.89, G 06 K 9/00).

Известна система и способ для передачи текстовой и изобразительной информации между компьютером и удаленным дисплейным терминалом. Система содержит связанные с процессором блоки ввода-вывода информации, оперативное запоминающее устройство, блок управления, связанные между собой по шинам системы. Система предназначена для хранения, отображения на дисплее, печатания и иного манипулирования с хранимым цветным изображением, при этом система обеспечивает кодирование информации, поступающей на вход в изображение и декодирование изображения в кодовый сигнал, передаваемый по каналу связи на удаленный терминал. Процессор системы связан с памятью, модемом, графической картой, соединенной с монитором. Удаленный дисплейный терминал содержит процессор, связанный с модемом, предназначенным для сопряжения с каналом связи с одной стороны и с памятью или со средством записи на диск с другой стороны (US 5235680 A, 10.08.93, G 06 F 15/00).

Известные системы не позволяют согласовать входные и выходные потоки данных внешних устройств, подключаемых к информационным и/или вычислительным системам простыми средствами.

Известные системы за счет сложных преобразований одних форматов в другие обладают свойством терять часть информации, либо осуществление таких преобразований требует большой избыточной информации.

Наиболее близкой по технической сущности заявленной системе передачи информации с уплотнением каналов связи является система передачи информации с уплотнением каналов, содержащая передающую и приемную части. Входными сигналами системы являются сигналы звуковых программ и цифровые сигналы данных, которые преобразуются в кодеках, например кодируются MPEG кодером с целью компрессии цифровых аудиоданных. Далее все индивидуальные цифровые потоки от всех поступающих на входы системы каналов мультиплексируются блоком управления в объединенный цифровой поток, который поступает на модулятор и далее в канал связи. При приеме осуществляют обратные преобразования. Поступающие сигналы демодулируют в демодуляторе, демультиплексируют посредством блока управления и направляют каждый в свой блок декодирования (кодек), после чего подвергают цифроаналоговому преобразованию и передают в соответствующий приемник сигналов (см. Ковалгин, Радиовещание и электроакустика, М., Радио и связь, 1999 (подписано к печати 29.10.98), с.723-724).

Известная система не позволяет передавать сигналы телевизионных каналов разных стандартов и разной разрешающей способности по одному каналу связи.

Наиболее близкой по технической сущности системе передачи информации в телекоммуникационной сети является информационная система передачи по коммуникационной сети, содержащая серверы, связанные через узлы коммуникации и модемы с компьютерами клиентов. Система предназначена для передачи информации по сети, в том числе по запросам. Модемы (модуляторы и демодуляторы) связаны с каналами передачи, приемопередающая аппаратура, входящая в систему, предназначена для преобразования сигналов сети в сигналы для приема и передачи (Норенков И. П. и др. Телекоммуникационные технологии и сети, A, Из-во МГТУим. Н.Э.Баумана, 1998, с.31-32, 60- 61, 87).

Известные системы не позволяют увеличивать число обслуживаемых запросов, используя известные телекоммуникационные сети, т.е. сети имеют значительные ограничения по обслуживанию клиентов.

В известных системах передачи, кодирования и/или декодирования информацией является само изображение. В заявляемых системах сообщение: информационные потоки данных, звуковая информация и изобразительная, визуализируются с помощью представления всех сообщений в виде растровых данных.

Иными словами, все известные системы кодирования и декодирования информации не используют способы представления сообщений звуковых, текстовых, изобразительных и информации, записанной на носителях информации и закодированной двоичными символами, растровых (точечных) массивов данных цветового пространства типа RGB, CMY, YUV, LAB и т.п., т.е. применяя методы кодирования цифрового телевидения (Быков Р.Е., Теоретическое основы телевидения, С-Петербург, из-во Лань, 1998, с.52, 56; Блантер Д. И др. Сканирование и растрирование изображений, М., из-во ЭКОМ, 1999, с.50).

Заявленные системы в отличие от известных систем используют в качестве представления информации, поступающей в систему в самом разном виде, преобразование информации в кодовые последовательности данных растровых файлов цветового пространства, что позволяет получить следующие технические результаты.

Техническим результатом заявленных узлов (систем) кодирования и/или декодирования информации, системы передачи информации с уплотнением каналов и системы передачи информации в телекоммуникационной сети является обеспечение представления сообщения (информации текстовой, звуковой, изобразительной, цифровой, аналоговой) в виде кодовых последовательностей координат точек цветового пространства, предназначенных для записи, хранения, преобразования, считывания и передачи информации с целью использования их в соответствующих информационных системах. Это расширяет арсенал средств кодирования и декодирования информации и позволяет визуализировать информацию в виде изобразительных образов с помощью известных средств воспроизведения (видеомониторов и т.п.), использовать в качестве носителей информации распечатанное ее изображение в виде массива растровых точечных данных. Системы позволяют передавать такие сообщения по каналам связи, в том числе каналам телекоммуникационной связи с высоким уплотнением. Техническим результатом заявленной группы систем является преобразование входных сигналов от практически любых источников сообщений (информации звуковой, текстовой, битовой, изобразительной) в универсальную единую форму представления информации, а именно в кодовые последовательности координат, описывающих точки цветового пространства, например, плоскостей R, G, B. Это делает совместимым как процессорные системы, так и телевизионные системы, предназначенные для обработки, анализа и представления и/или воспроизведения информации, обеспечивает подключение к системе широкого спектра внешних устройств.

Техническим результатом заявленных систем является также обеспечение возможности визуализации звуковых и/или потока цифровых сигналов в виде цветного изображения, такая визуализация информации позволяет расширить арсенал средств для анализа и/или синтеза характеристик сигналов, и/или состояния, и/или иные характеристики непосредственно источников информации с использованием визуальных, графических и статистических средств анализа.

Преобразование звуковых образов (например, музыкальных) в изобразительные образы и/или изобразительных образов в звуковые может дать возможность синтеза изобразительных и звуковых средств для разнообразных целей, в т. ч. в шоубизнесе.

Использование предложенной системы кодирования информации позволяет создавать криптостойкие системы шифрования, поскольку без сведений о служебной информации (формате) при визуализации информации в процессе декодирования практически нельзя восстановить исходное сообщение. Это свойство целесообразно использовать при создании защитных элементов денег, ценных бумаг, документов, секретных подписей и т.п.

Кроме того, использование предлагаемого преобразования информации позволяет визуализировать представленные заявленным образом сообщения путем высокоточной фотопечати, т.е. фотопечати с высоким разрешением.

Применение таких систем в полиграфии позволяет значительно уменьшить объем печатных документов, т.е. сэкономить бумажные носители, в этом случае визуализация сообщения, т.е. восприятие их человеком, может быть осуществлена также с помощью одного из вариантов реализации системы.

Предложенные системы позволяют, как было указано выше, для передачи сообщений использовать различные телевизионные каналы информации, также телекоммуникационные сети, в том числе сети Интернет, что позволяет повысить число обслуживаемых запросов в сети. Предпосылками к созданию заявленных систем является то, что описание и представление изображений, как было указано выше, можно производить на основе цветовых моделей таких, как. RGB, CMY, YUV и т.п., в которых точка может быть описана числовым (кодовым) значением по каждой из используемых координат, например, в плоскостях "R", "G", "B". Совокупность точек образует изображение, представленное в растровом виде в цветовом пространстве, разрешение, т.е. количество точек по горизонтали и вертикали поля изображения, например, для мониторов составляет 640х480 и 800х600. При этом к этой величине следует добавить количество ступеней квантования по амплитуде трех цветовых составляющих R, G, B. При восьмибитовом представлении слов сообщений можно получить объем сообщения 640х480х3х8= 7.272.000 (бит) или 800х600х3х8=11.520.000 (бит) на каждое поле изображения. При частоте полей в сигнале, равной 25 полей/с, это составит 7,372 Мбитх25 полей/с=184,3 Мбит/с и более. Этот расчет дан для представления величин возможных скоростей передачи данных, а также их объема 7,372х25=184,3 (Мбит/с) 11,520х25=188 (Мбит/с).

Таким образом, использование представления информации растровыми данными позволит обеспечить совместимость средств вычислительных систем, средств цифрового телевидения, средств сканирования, средств печати и средств визуального представления информации.

Технический результат в заявленном узле достигается тем, что в узле кодирования и декодирования информации, содержащем блок ввода информации и блок вывода информации, связанные с оперативным запоминающим устройством (ОЗУ), блок управления, подключенный к управляющим входам блока ввода информации и блока вывода информации и связанный с ОЗУ, введен блок растрового кодирования, информационные входы и выходы которого связаны соответственно с ОЗУ, соответствующие управляющие входы блока растрового кодирования связаны с соответствующими выходами блока управления, блок растрового кодирования предназначен для преобразования информации, поступающей на вход системы, в форматы внешних данных.

Блок растрового кодирования системы кодирования и декодирования содержит регистр, счетчик, шифраторы, блок памяти, входы регистра являются информационными входами блока растрового кодирования, выходы - подключены к соответствующим адресным входам при выборе слов растровых данных блока памяти, входы счетчика, первого и второго шифраторов и блока памяти соединены с соответствующими выходами блока управления, выходы счетчика подключены к соответствующим адресным входам при выборе слов заголовка графического формата блока памяти, выходы первого шифратора соединены с адресными входами выбора последовательности слов блока памяти, выходы второго шифратора соединены с адресными входами выбора подзоны заголовка или подзоны слов растровых данных блока памяти, адресные входы выбора режима кодирования или декодирования и выбора зоны заголовков или зоны растровых данных соединены соответственно с соответствующими выходами блока управления.

Кроме того, блок растрового кодирования содержит дополнительно второй и третий регистры, входы второго регистра связаны с выходами блока памяти, выходы второго и третьего регистров подключены ко входам блока вывода информации, управляющие входы второго и третьего регистров соединены с соответствующими выходами блока управления, соответствующий выход второго регистра соединен со сдвиговым входом третьего регистра.

Кроме того, он может содержать элемент для выделения стандартного заголовка растровых данных, вход которого соединен с соответствующим выходом блока ввода информации, выход связан с соответствующим входом блока управления.

Технический результат также достигается тем, что в узле кодирования информации, содержащем блок ввода информации и блок вывода информации, связанные с оперативным запоминающим устройством (ОЗУ), блок управления, подключенный к управляющим входам блока ввода информации и блока вывода информации и связанный с ОЗУ, введен блок растрового кодирования, информационные входы и выходы которого связаны соответственно с ОЗУ, соответствующие управляющие входы блока растрового кодирования связаны с соответствующими выходами блока управления, блок растрового кодирования предназначен для преобразования информации, поступающей на вход системы, в форматы внешних устройств.

Кроме того, блок растрового кодирования содержит регистр, счетчик, шифраторы, блок памяти, входы регистра являются информационными входами блока растрового кодирования, выходы - подключены к соответствующим адресным входам при выборе слов растровых данных блока памяти, соответствующие входы счетчика, первого и второго шифраторов и блока памяти соединены с соответствующими выходами блока управления, выходы счетчика подключены к соответствующим адресным входам при выборе слов заголовка графического формата блока памяти, выходы первого шифратора соединены с адресными входами выбора последовательности слов блока памяти, выходы второго шифратора соединены с адресными входами выбора подзоны заголовка или подзоны слов растровых данных блока памяти, адресные входы выбора режима кодирования или декодирования и выбора зоны заголовков или зоны растровых данных соединены соответственно с соответствующими выходами блока управления.

Технический результат также достигается тем, что в узле декодирования информации, содержащем блок ввода информации и блок вывода информации, связанные с оперативным запоминающим устройством (ОЗУ), блок управления, подключенный к управляющим входам блока ввода информации и блока вывода информации и связанный с ОЗУ, введен блок растрового кодирования, информационные входы и выходы которого связаны соответственно с ОЗУ, соответствующие управляющие входы блока растрового кодирования связаны с соответствующими выходами блока управления, блок растрового кодирования предназначен для преобразования информации, поступающей на вход системы, в форматы внешних устройств.

Кроме того, блок растрового кодирования содержит регистр, счетчик, шифраторы, блок памяти, входы регистра являются информационными входами блока растрового кодирования, выходы - подключены к соответствующим адресным входам при выборе слов растровых данных блока памяти, соответствующие входы счетчика, первого и второго шифраторов и блока памяти соединены с соответствующими выходами блока управления, выходы счетчика подключены к соответствующим адресным входам при выборе слов заголовка графического формата блока памяти, выходы первого шифратора соединены с адресными входами выбора последовательности слов блока памяти, выходы второго шифратора соединены с адресными входами выбора подзоны заголовка или подзоны слов растровых данных блока памяти, адресные входы выбора режима кодирования или декодирования и выбора зоны заголовков или зоны растровых данных соединены соответственно с соответствующими выходами блока управления.

Кроме того, блок растрового кодирования содержит дополнительно второй и третий регистры, входы второго регистра связаны с выходами блока памяти, выходы второго и третьего регистров подключены ко входам блока вывода информации, управляющие входы второго и третьего регистров соединены с соответствующими выходами блока управления, соответствующий выход второго регистра соединен со сдвиговым входом третьего регистра.

Кроме того, он может содержать элемент для выделения стандартного заголовка растровых данных, вход которого соединен с соответствующим выходом блока ввода информации, выход связан с соответствующим входом блока информации.

Технический результат также достигается тем, что в системе передачи информации с уплотнением каналов, содержащей, по меньшей мере, кодек телевизионных сигналов, связанный с телевизионным каналом, блок управления, модулятор, демодулятор и каналы связи, введены кодек с высоким разрешением (HDTV) и узлы растрового кодирования и/или декодирования, кодек телевизионных сигналов и кодек HDTV связаны с соответствующими узлами растрового кодирования и/или декодирования, один из узлов растрового кодирования и/или декодирования связан с информационным входом-выходом системы, выходы указанных узлов связаны с модулятором, входы узлов растрового кодирования и/или декодирования связаны с выходом демодулятора, указанные кодеки, узлы растрового кодирования и/или декодирования, модулятор и демодулятор связаны с блоком управления.

Кроме того, узел растрового кодирования и/или декодирования содержит блок ввода информации и блок вывода информации, связанные с оперативным запоминающим устройством (ОЗУ), блок управления узла растрового кодирования и/или декодирования, подключенный к управляющим входам блока ввода информации и блока вывода информации и связанный с ОЗУ, блок растрового кодирования, информационные входы и выходы которого связаны соответственно с ОЗУ, соответствующие управляющие входы блока растрового кодирования связаны с соответствующими выходами блока управления узла, узел растрового кодирования предназначен для преобразования информации, поступающей на вход системы, в форматы внешних устройств.

Кроме того, он содержит элемент для выделения стандартного заголовка растровых данных, вход которого соединен с соответствующим выходом блока ввода информации, выход связан с соответствующим входом блока информации.

В системе блок растрового кодирования содержит регистр, счетчик, шифраторы, блок памяти, входы регистра являются информационными входами блока растрового кодирования, выходы - подключены к соответствующим адресным входам при выборе слов растровых данных блока памяти, соответствующие входы счетчика, первого и второго шифраторов и блока памяти соединены с соответствующими выходами блока управления, выходы счетчика подключены к соответствующим адресным входам при выборе слов заголовка графического формата блока памяти, выходы первого шифратора соединены с адресными входами выбора последовательности слов блока памяти, выходы второго шифратора соединены с адресными входами выбора подзоны заголовка или подзоны слов растровых данных блока памяти, адресные входы выбора режима кодирования и декодирования и выбора зоны заголовков или зоны растровых данных соединены соответственно с соответствующими выходами блока управления.

Блок растрового кодирования содержит дополнительно второй и третий регистры, входы второго регистра связаны с выходами блока памяти, выходы второго и третьего регистров подключены ко входам блока вывода информации, управляющие входы второго и третьего регистров соединены с соответствующими выходами блока управления, соответствующий выход второго регистра соединен со сдвиговым входом третьего регистра.

Технический результат достигается тем, что в системе передачи информации в телекоммуникационной сети, содержащей сервер, связанный с сетью через узел коммутации, блок управления, связанный с модулятором, демодулятор, компьютер клиента с монитором, введены узлы растрового кодирования и/или декодирования, сервер связан с узлом растрового кодирования и/или декодирования, выход которого подключен к модулятору, на приемной стороне демодулятор через узел растрового кодирования и/или декодирования соединен с компьютером клиента.

Кроме того, в системе узлы растрового кодирования и/или декодирования содержат блок ввода информации и блок вывода информации, связанные с оперативным запоминающим устройством (ОЗУ), блок управления, подключенный к управляющим входам блока ввода информации и блока вывода информации и связанный с ОЗУ, блок растрового кодирования, информационные входы и выходы которого связаны соответственно с ОЗУ, соответствующие управляющие входы блока растрового кодирования связаны с соответствующими выходами блока управления, блок растрового кодирования предназначен для преобразования информации, поступающей на вход системы, в форматы внешних устройств.

Кроме того, он может содержать элемент для выделения стандартного заголовка растровых данных, вход которого соединен с соответствующим выходом блока ввода информации, выход связан с соответствующим входом блока информации.

Блок растрового кодирования содержит регистр, счетчик, шифраторы, блок памяти, входы регистра являются информационными входами блока растрового кодирования, выходы - подключены к соответствующим адресным входам при выборе слов растровых данных блока памяти, соответствующие входы счетчика, первого и второго шифраторов и блока памяти соединены с соответствующими выходами блока управления, выходы счетчика подключены к соответствующим адресным входам при выборе слов заголовка графического формата блока памяти, выходы первого шифратора соединены с адресными входами выбора последовательности слов блока памяти, выходы второго шифратора соединены с адресными входами выбора подзоны заголовка или подзоны слов растровых данных блока памяти, адресные входы выбора режима кодирования и декодирования и выбора зоны заголовков или зоны растровых данных соединены соответственно с соответствующими выходами блока управления.

Кроме того, блок растрового кодирования содержит дополнительно второй и третий регистры, входы второго регистра связаны с выходами блока памяти, выходы второго и третьего регистров подключены ко входам блока вывода информации, управляющие входы второго и третьего регистров соединены с соответствующими выходами блока управления, соответствующий выход второго регистра соединен со сдвиговым входом третьего регистра.

Краткий перечень фигур чертежей.

На фиг. 1 представлена функциональная схема заявленных узла кодирования и декодирования, узла кодирования и узла декодирования информации. На фиг. 2 представлена функциональная схема блока растрового кодирования. На фиг. 3 представлена функциональная схема системы передачи информации с уплотнением каналов. На фиг. 4 представлена система передачи информации в телекоммуникационной сети, в том числе сети Интернет. На фиг. 5 представлена таблица соответствия адресных входов блока памяти и содержимого его зон памяти. На фиг. 6 приведен пример выполнения блока растрового кодирования в режиме декодирования. На фиг. 7 воспроизведен возможный вариант визуализации заголовка и данных сообщения как фрагмента изображения на носителе информации или визуализации на экране дисплея.

Узел кодирования и декодирования информации, узел кодирования и узел декодирования информации (в дальнейшем система) содержит (фиг. 1) следующие функциональные блоки: блок 1 ввода информации, предназначенный для ввода данных в систему, блок 1 выполняет чтение входных сигналов под управлением блока 2 управления, например контроллера, в одну из функций которого входит управление пересылкой данных между блоком 1 ввода информации, оперативным запоминающим устройством 3 и блоком 11 вывода информации, связанным с внешними устройствами (не показаны). Блок 1 и блок 11 могут быть подключены, например, к стандартным шинам, таким как PSI, ISA, IDE, S/P-DIF.

Система содержит оперативное запоминающее устройство 3 (ОЗУ), при этом блок 1 совместно с блоком 2 управления записывает поступающие данные в ОЗУ 3.

Система может также включать постоянное запоминающее устройство 24, в котором хранятся данные и/или программы, используемые при работе заявленных систем.

Система содержит блок 4 растрового кодирования, предназначенный для представления поступающих на него сообщений (информации) в файлы графических форматов в виде растровых (точечных) данных. Возможный вариант реализации которого приведен на фиг. 2 и фиг. 6.

Система может также содержать в своем составе графический сопроцессор 6 для обработки данных ОЗУ и при визуализации сообщений, соединенный с монитором 2. Блок 11 вывода информации обеспечивает согласование внутренней шины 10 с внешней шиной или внешними устройствами, например, как было показано выше, по стандартным шинам: PSI, ISA, IDE, S/P-DIF, где PSI, ISA - шины компьютера, IDE - шины накопителей, S/P-DIF - интерфейс цифровых форматов.

ОЗУ 3 предназначено для временного хранения информационных сообщений в процессе работы системы и может быть выполнено, например, на основе микросхем SGRAM (динамическое синхронное графическое ОЗУ) фирмы NEC MPD481850GF-A-12, имеющих емкость 8 Мбит (журнал Радио, N6, 1999, с.23), состоящих из двух банков памяти по 128 кбит 32-разрядных слов, также имеются два 32-разрядных регистра цвета и маски. Эти микросхемы могут выполнять страничную и слоговую запись/чтение, ускоренную очистку, маскированную обработку данных и обмен содержимым между банками памяти.

ПЗУ 24 предназначено для хранения данных, используемых любым блоком заявленной системы в процессе работы, и может быть выполнено на основе масочных, электрически перепрограммируемых и т.п. микросхем ПЗУ.

Блок 2 управления предназначен для управления процессами обработки и операций ввода-вывода в ручном или автоматическом режиме.

Блок 2 управления может представлять собой, как было указано, контроллер или процессор, при использовании его в данной системе он может заменить или дополнить блоки системы, обеспечив гибкость алгоритмов работы.

Графический сопроцессор 6, например, CXD 8561BQ фирмы SONY, предназначен для обработки изображений, например, поступивших от сканера (не показан), подключенного к блоку 1 системы, в виде файла сканированного изображения с целью восстановления растровой структуры исходного изображения с входного носителя информационного сообщения путем выравнивания посредством сопроцессора 6 строк растра, точного пересчета перемещенных пиксельных данных и т.п.

Блок 4 растрового кодирования (фиг. 2 и фиг. 6) содержит регистр 21, входы которого подключены к ОЗУ 3, связанному по шинам 8 с выходом блока 1 ввода информации, выходы регистра 21 и выходы счетчика 12 подключены к адресным входам А2-А9 блока 15 памяти по избирательному управлению Z блоком 2, шифраторы 13 и 14 подключены входами к соответствующим выходам 17 и 18 блока 2 управления, выходы шифраторов 13 и 14 подключены соответственно к А0, А1 и А10-А12 адресным входам блока 15 памяти, выход 20 управления выбором режима кодирования или декодирования блока 2 управления подключен к входу А14 блока памяти 15, выход 19 управления выбором зоны данных или зоны заголовков блока 15 памяти подключены ко входу А13 блока 15 памяти, все входы блока памяти по шинам 9 связаны с ОЗУ и блоком 11 вывода информации.

Кроме того, на фиг. 2 представлена функциональная схема в целом систем кодирования и/или декодирования, при этом каждая из систем содержит блок 1 ввода информации, блок 11 вывода информации, ОЗУ 3, монитор 7, графический сопроцессор 6, клавиатуру 51 (блок ручного ввода данных), блок 2 управления, как было указано выше, может представлять собой контроллер со стандартными функциями. При этом на фиг. 2 приведены функциональные элементы, которые могут реализовать функции контроллера в заявленных системах. Блок управления содержит элемент 38 переключения режима работы - кодирования или декодирования, элемент выбора 39 зоны данных или зоны заголовков, элемент 40 подачи сигналов на шифратор 14, преобразующий их в сигналы на входах А10-А12 блока 15 памяти для выбора подзоны данных или заголовков, регистры 45 и 46.

Элемент 41 для подачи счетных импульсов на счетный вход счетчика 12, элемент 42 переключения шин системы, работающий, например, по управлению от элемента 39, элемент 42 связан по шинам с блоками 1, 11, 6, 3, входом управления регистра 21, счетчика 12 и блока памяти 15. ОЗУ 3 может быть снабжено буфером 3₁ записи и управления интерфейсом. Элемент 43 предназначен для подачи сигналов на входы шифратора 13, который формирует код выбора плоскости цветового пространства "R", "G", "B" и "A" по входам А0А1 блока памяти. Элементы 38, 39, 40, 41, 42 и 43 связаны с клавиатурой 51 для подачи на них данных о параметрах подключаемых внешних устройств и команд по управлению режимами работы.

На фиг. 3 представлена функциональная схема системы передачи информации с уплотнением каналов, содержащая кодек 22₁ телевизионных сигналов и кодек HDTV (телевизионных сигналов высокого разрешения) 22₂, связанные соответственно с каналом телевизионных сигналов и телевизионным каналом высокого разрешения (HDTV). Система содержит узлы 26 растрового кодирования и/или декодирования, модулятор 23 и демодулятор 24, каналы связи 29 30, блок 25 управления, шину управления системы 27, связанную с блоками 22₁ и 22₂, узлами 26, модулятором 23 и демодулятором 24, внешний управляющий вход 28₁ системы, предназначенный для ввода данных о параметрах уплотняемых каналов и подачи команд управления режимами работы системы, информационный вход-выход 28₂, соединенный с одним из узлов 26, предназначенный для передачи и приема дополнительных данных системой в случае необходимости.

На фиг. 4 представлена функциональная схема передачи информации в телекоммуникационной сети, в том числе сети Интернет. Система содержит компьютер 49 клиента с монитором 50, связанный с сетью 32, узлы 26 растрового кодирования и/или декодирования, модулятор 23. Демодулятор 24, каналы связи 29 и 30, блок 25 управления, узел 31 коммутации сети, связанный с сетью 32, управляющий вход 28₁, связанный с блоком 25 управления и предназначенный для ввода данных о параметрах запросов и команд управления режимами запроса, сервер 37, информационный вход-выход 28₂ системы, предназначенной для приема и передачи данных системы.

На фиг. 5 представлена таблица соответствия адресных входов блока 15 памяти и содержимого его зон, блока 4 растрового кодирования, входящего в состав системы кодирования, системы декодирования, системы кодирования и декодирования, системы передачи информации с уплотнением каналов и системы передачи информации по телекоммуникационной сети.

Зоны 35₁ и 35₂ предназначены для хранения вариантов заголовков различных форматов Z₁-Z₈, которые могут быть выбраны блоком 2 управления. Зоны 36₁ и 36₂ предназначены для хранения растровых данных в подзонах Д₁-Д₇, в подзоне Д₈ хранится заголовок растровых данных. Зоны 35₁ и 36₁ предназначены для работы системы с режиме кодирования, а зоны 35₂ и 36₂ памяти - декодирования, которые выбирают по входу А14, при этом активизируют либо зоны 35₁ и 36₁ или 35₂ и 36₂.

Вход А13 предназначен для выбора либо зоны 35₁ заголовков, либо зоны 36₁ растровых данных при кодировании. При декодировании соответственно 35₂ и 36₂.

Входы А10-А12 предназначены для выбора заданного заголовка заданного формата из зоны 35₁(35₂), либо, если по входу А13 активизирована зона памяти данных 36₁(36₂) - выбор подзоны данных Д₁-Д₇ с заголовком растровых данных Д₈.

Для пояснения формирования данных в подзонах памяти 36₁ или 36₂ отметим каким образом представлена каждая точка растровых данных в цветовых координатах, соответственно R (красная), G (зеленая), B (синяя), A (черно-белая) цветовые плоскости.

Для этого представим, что любая точка "n" растровых данных может быть описана как n= aX, bY, cZ, mK, где X, Y, Z...K - (1) цветовые плоскости, например, R, G, B, A.

a, b, c,...m - значение координат в плоскостях цветового пространства X, Y, Z...K.

Для каждой точки в последовательности точек при кодировании даем длину значений a, b, c в каждой из цветовой плоскости в виде выделяемых им числа разрядов, например, соответственно в плоскостях: R, G, B, A для форматов: gif, 320Х240 2-2-2-2 для форматов: TIF, 640Х480 3-3-2-0 (2) для форматов: С учетом вышеуказанного разбиения формируют 8 подзон растровых данных Д₁-Д₇, при этом выделяют подзону Д₈ для заголовка, являющегося общим для растровых данных.

Для каждой подзоны записывают 8-разрядные слова, образованные, как было указано в (2), представляющие последовательности сочетаний вышеуказанных значений a, b, c,...m; и заполнителей, например нулей, для образования 8-ми разрядного слова.

Таким образом сформированы возможные сочетания слов растровых данных соотносительно цветовым плоскостям R, G, B, A и занесены в подзоны Д₁-Д₈.

Заявленная система реализует преобразование входной информации в координаты точек растра и далее - в графические форматы растровых данных. При этом поток данных (информации) в общем случае представляет собой последовательность элементов данных, упакованную в виде последовательности слов, имеющих размеры, отличные от размеров элементов данных растрового файла.

Данные в информационных системах, в том числе и те, которые поступают в заявленные системы кодирования и/или декодирования, имеют определенную структуру. Формально структура данных определяется как некоторая хорошо обозначенная область в абстрактном типе данных, которым задается эта структура. Формат данных - это определенная структура информационного объекта, подвергаемого обработке, записываемого на носитель, отображаемого на дисплее, распечатываемого на бумаге, т.е. формат указывает на действия, например на запись информации в предписываемой форме или разбиение запоминающей среды на сектора или зоны. Формат определяется с помощью заголовков, заголовки в данных системах определяют стандартные варианты.

Поток информации, структурированный в виде формата и не структурированный, подается на вход системы, т.е. на блок 1 ввода информации.

Блок 1 ввода передает эти данные в ОЗУ 3. В соответствии с заданным форматом, который может быть указан посредством ввода с клавиатуры 51 блока 2 управления данных о формате, либо определен системой, система должна представить данные таким образом, чтобы поток входной информации на выходе системы был согласован с внешним устройством.

Рассмотрим простой пример, когда формат задают с клавиатуры 51 (фиг. 2), рассмотрим работу системы кодирования и системы кодирования и декодирования.

Система, согласно назначению, работает в режиме кодирования информации (фиг. 1, фиг. 2 и фиг. 5).

Входной поток данных, в том числе не структурированный, т.е. без формата, поступает через блок 1 ввода данных в ОЗУ 3, где он хранится на время обработки в системе.

При этом для простоты описания в систему в блок управления (элемент 38) посредством клавиатуры 51 подают команду для осуществления режима кодирования. Кроме того, посредством той же клавиатуры в блок управления вводятся данные о формате внешнего выходного устройства (спецификация шин), в соответствии с которым следует преобразовать входную информацию. Сигнал начала кодирования также поступает с клавиатуры на все элементы 38-43 блока 2 управления. Далее через элемент 38 на вход А14 подают сигнал выбора режима, осуществляют выбор зоны данных или зоны слов заголовков (фиг.2,5, вход А13 элемент 39). При этом, допустим, что выбраны зоны памяти 35₁ слов заголовков Z₁-Z₈ (фиг. 5).

Далее осуществляют выбор самих заголовков Z₁-Z₈ путем подачи с шифратора 14 сигналов выбора на входы А10-А12 посредством элемента 40 блока 2. Эти сигналы соответствуют требуемому заголовку, данные о котором поступают с клавиатуры 51 на элемент 40.

Процедуру передачи выбранного заголовка Z из зоны 35 блока 15 памяти на блок 11 вывода осуществляют посредством подачи счетных импульсов на вход счетчика 12 от блока управления (элемент 41), при этом двоичный код на выходе счетчика управляет перебором адресов А2-А9 (фиг. 5), содержащих слова, составляющие выбранный заголовок из зоны 35₁ блока памяти.

После чего счетчик отключается. Количество слов, выводимых из памяти, может быть увеличено путем добавления к выводимым словам простой комбинации, добавляемой сигналами с выходов шифратора 13. Эта процедура соответствует выбору дополнительных последовательностей слов данных. Далее осуществляют вывод самого информационного сообщения, поступившего в систему из блока 1 ввода данных. Для этого по входу А13 подают сигнал для переключения из зоны памяти 35 заголовков в зону памяти 36 данных, т.е. в режим выбора данных. Затем подают сигналы на адресные входы выбора самих слов данных, т.е. входы А10-А12 для выбора соответствующей подзоны Д₁-Д₇ с заголовком Д₈ из зоны 36₁. Для этого переписывают в регистр 21 из ОЗУ 3 8-разрядные слова введенных данных.

В зависимости от выбранного формата с клавиатуры 51 задают последовательность считывания данных из выбранной подзоны 36₁ Д путем управления по входам А0-А1. Это связано с тем, что для разных форматов считывание может быть разное. Например, оно может быть последовательно по плоскостям, сначала все значения плоскости R, затем G, затем B или построчно, но известным стандартным образом, предписанным форматом.

Выбор же самих растровых слов цветовых плоскостей (2) из выбранной подзоны Д осуществляют следующим образом. Данные из регистра 21 поступают на соответствующие входы А2-А9 (счетчик при этом не работает) по управлению из элемента 42 блока 2. В зависимости от этих данных из указанной подзоны Д выбирают соответствующие слова, согласно таблице соответствия (фиг. 5, 36₁). Таким образом на выходе блока памяти сформирована заданная структура растровых данных, формат которой соответствует формату внешнему устройству. На выходе блока 11 вывода данные представлены графическими форматами растровых данных.

Режим декодирования системы кодирования и декодирования и системы декодирования реализуют следующим образом.

Для случая, когда системы декодируют поток данных формата внешнего устройства, подключенного ко входу соответствующей системы, в формат внешнего устройства, подключенного к выходу системы, работа не отличается от работы системы в режиме кодирования, описанного выше. Разница состоит в том, что используются зоны памяти 35₂ и 36₂ данных в режиме декодирования, выбранном на входе А14 блоком 2 управления. Подают по входу А14 сигнал для выбора режима декодирования и вводят формат для формирования выходных данных с клавиатуры 51.

Далее процесс декодирования идет в той же последовательности, что и в режиме кодирования.

В случае режима декодирования графических форматов растровых данных, например данных, представленных аналогичной системой кодирования, предварительно необходимо выделить параметры кодирования графического формата. Если графический формат не содержит заголовок (он не считан сканером) или, если он заранее не известен, то есть его нельзя ввести с клавиатуры, то следует для простоты выделять в потоке данных считываемым блоком 1 заголовок растровых данных, размещенный в начале растровых данных, например, как указано на фиг. 7.

Рассмотрен случай, когда растровые данные были распечатаны с помощью принтера цветовой печати, подключенного к выходу блока 11 вывода системы при кодировании данных заявленной системой кодирования, т.е. записаны на носитель информации.

На распечатке будет построчно расположены точки в соответствии с закодированными данными по полю визуализированного сообщения. Эти точки могут быть представлены в цвете "R", "G", "B" или черно-белом варианте A.

Пусть следует декодировать информацию, распечатанную (представленную) таким образом.

На фиг. 7 представлен пример визуализированных растровых данных (одна строка), при этом заголовок данных может быть выделен, например, путем размещения в левом верхнем углу распечатанных в виде поля точек данных (или визуализированного на мониторе поля точек) сообщения последовательности из 32-х точек, которая выполняется одинаковым образом для всех графических файлов растровых данных заявленных систем кодирования. Первые 8 точек выполнены в виде сочетания серых (полутонов) точек, среди которых красным цветом (для плоскости R) выделены точки, описывающие число и место значащих бит плоскости R (например, с учетом распределения значащих разрядов, указанных в выражении (2) для заданного формата). Зоны могут быть выделены и иным образом.

Далее следуют 8 точек, описывающих точки зеленой плоскости (G) путем соответствующей комбинации серых и зеленых точек.

Далее идет комбинация из 8 бит серых и синих точек (плоскость B), последние 8 точек являются комбинацией черных и белых точек (не показаны).

После этого идут точки растровых данных (не показаны).

Процесс декодирования в этом случае происходит следующим образом (фиг. 2 и фиг. 6). Сканер считывает изображение сообщения и подает на блок 1 ввода информации, который передает данные в ОЗУ 3 и в элемент 48 (фиг. 2) для выделения стандартного заголовка растровых данных, представленного, как описано выше (фиг. 7). В элементе 48 сравнивают поступившие данные из блока 1 (строка) и данные стандартного растрового заголовка (Д₈) и в случае их совпадения элемент 48 посылает сигнал в элемент 39 управления выбором формата, после чего с клавиатуры 51 осуществляют ввод команд на декодирование и дальнейшую обработку данных, как описано для системы кодирования.

Посредством клавиатуры 51 осуществляют ввод команды на режим декодирования по входу А14, код Z формата (заголовка), другими словами осуществляется перекодирование внешнего устройства, подключенного или потенциально подключаемого к блоку 11 вывода информации. Блок 4 переводится в режим декодирования подачей управляющих сигналов от блока 2 (инициированных клавиатурой 51) по линии 20 на вход А14 блока 15 (фиг. 2).

Затем по линии 19 подают сигнал на вход А13 для выбора режима "данные" или "заголовки", затем по линиям 18 подают сигнал на входы А10-А12 для выбора подзоны Д₁-Д₈ или Z₁-Z₈. Затем по линиям 17 шифратором 13 выбирают плоскости для декодируемого слова R, G, B, A или C, M, Y, K и т.п. Если данные в процессе кодирования не были разбиты на отдельные байты R, G, B, а разбиение было только занесено в заголовок т.е. описано по требованию формата, то по линиям 18 выбирается соответствующая подзона (Д₁-Д₇). Выходные данные в этом случае поступают на выход через регистр 46 непосредственно. Если данные поступают в виде байтов R, G, B, A, то они предварительно собираются в регистр 45 путем выдвигания значащих битов отдельных декодированных слов из регистра 46 по управлению от элемента 39 блока 2., а затем выгружаются на шину блока вывода информации 11 по сигналам от элемента 42 (фиг. 6).

Указанный процесс сдвига поступившего слова в регистр 45 необходим для битового распределения значащих разрядов в соответствии с распределением в восьмиразрядном слове всех составляющих a, b, c, m цветовых областей (выражение (1) и (2)).

Сам процесс декодирования не отличается от описанного выше процесса кодирования в системе кодирования.

Получаемые в процессе дешифрации данные на выходе блока памяти, как было указано выше, собираются в сдвиговых регистрах 45 и 46 в целое слово. По окончании дешифрации полученное в регистре 45 слово выдается на вход блока 11 вывода.

Система передачи информации с уплотнением каналов связи содержит (фиг. 3) кодек 22₁ сигналов в формате MPEG, кодек 22₂ HDTV (телевизионных сигналов высокого разрешения), модулятор 23, демодулятор 24, узлы 26 растрового кодирования и/или декодирования, блок 25 управления.

Входы-выходы кодеков 22₁ и 22₂ связаны с звуковыми и видеоканалами телевидения и со звуковым и видеоканалами телевидения высокого разрешения (HDTV), кодек 22₁ и 22₂ связаны с входами-входами соответствующего узла 26₁ - 26₂ растрового кодирования и/или декодирования, узлы 26 и кодеки 22₁ и 22₂ по шине управления 27 связаны с блоком 25 управления, блок 25 управления связан с управляющими входами модулятора 23 и демодулятора 24, имеет внешний вход 28₁ управления, выходы и входы узлов 26 соединены соответственно с модулятором 23, подключенным к каналу связи 29 и демодулятором 2 4, связанным с каналом связи 30. Узлы 26₁ и 26₂ соединены с соответствующими кодеками 22₁ и 22₂, узел 26₁ может быть подключен к источнику данных, например к сети Интернет, по шине 28₂.

Система передачи информации с уплотнением каналов связи (фиг. 3, фиг. 2 и фиг. 5) работает следующим образом.

Узлы растрового кодирования и/или декодирования 26₁ - 26₃ заявленной системы выполнены точно так же, как в системе кодирования и декодирования информации (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 5, фиг. 6) и работают так же, как описано для режима кодирования и режима декодирования.

Данные телевизионного канала и данные канала высокого разрешения (HDTV) через соответствующий кодек 22₁ (22₂) поступают на вход блока 1 ввода данных узла 26₁ и/или 26₂ растрового кодирования и/или декодирования соответственно (фиг. 2, фиг. 3). Данные из сети поступают на блок 1 ввода узла 26₃. Данные перезаписываются в ОЗУ 3 в каждом из узлов 26 и поступают в блок 4 растрового кодирования, который осуществляет представление этих данных поступивших, например, в формате MPEG или HDTV, или в виде цифрового потока (узел 26₃), в графический формат растровых данных или стандарт данных цветового ТВ сигнала PAL, SECAM..., как описано для режима кодирования системы кодирования и системы кодирования и декодирования. Информация о виде режима кодирования и о параметрах данных на выходе блока 11 вывода вводится с клавиатуры 51, либо посредством блока 25 управления программно на элементы 38-43 блока 2 управления узлов 26₁ - 26₃.

Полученные растровые данные из узлов 26₁-26₃ в общем формате графических файлов или стандарте сигналов цветного телевидения передаются в общем потоке через модулятор 23 в канал связи 29. Блок 25 управления выделяет каждому каналу заданную длину сообщения или заданное число строк (по шине 27) и осуществляет считывание (шина 27 управления) с блоков 11 вывода узлов 26 через модулятор в канал связи. Заданную длину или заданное число строк каждому каналу можно задать и по сигналу управления по входу 28₁ на блок управления. Указанный блок 25 может быть выполнен как и блок 2 управления в виде контроллера.

Указанное преобразование позволяет кодировать телевизионные изобразительные и звуковые сообщения в виде определенных строк растра телевизионного изображения, выделяя каждому телевизионному каналу заданное число строк растрового изображения, т. е. унифицированный таким образом поток данных передают по одному каналу, т.е. передают потоки из телевизионных каналов и из каналов высокого разрешения. При этом, исходя из того, что скорость потока информации в обычной телевизионной системе 135 Мбит/с можно определить количество каналов, которые можно разместить с стандартном телевизионном (ТВ) потоке.

135 Мбит/с:1,5 Мбит/с=90 каналов MPEGI, z обычного разрешения или 135 Мбит/с:15 Мбит/с=9 каналов MPEGI, z высокого разрешения и соответственно возможна любая комбинация телевизионных потоков и потоков данных, прошедших через систему кодирования, содержащую блок растрового кодирования. При этом количество информации, которое можно разместить в одной строке растрового изображения, составляет
(720х360)х8х25=216 кбит/с, где
число 720 - число элементов яркости в строке
число 360 - число элементов цветности
число 8 - число бит в слове, описывающем яркость и цветность
число 25 - число кадров
Отсюда необходимое количество строк растра изображения составит
1,5 Мбит/с:216 кбит/с - 6,944 ≈ 7 строк для обычного ТВ
1,5 Мбит/с:216 кбит/с - 69,44 ≈ 70 строк для HDTV
Видно, что наиболее простым способом выделения каналов при их уплотнении может быть способ разбиения строк растра ТВ изображения между различными кодеками, т. е. выделению каналу заданного числа строк, при этом дополнительные кодеки 22 подключаются так же, как кодеки 22₁ и 22₂ и им так же можно выделить заданное число строк. При этом в блок 25 управления по управляющей шине 28₁ для каждого узла 26 вводится информация о выделенных им строках. Блок 25 управления управляет процессором начала кодирования в узлах 26 и процессом считывания из блока 11 вывода каждого узла 26 в модулятор. Модулятор 23 и демодулятор 24 выполняют соответственно функции формирования сигналов передатчика и приемника. Блок 25 управления, как было указано выше, выделяет каждому каналу заданное число строк растрового изображения, которые в такой же последовательности поступают в модулятор 23 и далее в канал связи 29. Таким образом, система позволяет все данные, поступающие по разным телевизионным каналам, преобразовывать в общий графический формат или стандарт цветного телевидения и считывать преобразованные данные построчно через модулятор в канал связи.

Система передачи информации может работать и в режиме разуплотнения каналов.

В этом случае (фиг. 3) сигналы нескольких источников информации (не показаны) поступают через демодулятор 24 на входы узлов 26 (или узла). Блок 25 управления по входу 28₁ получает информацию о количестве подключаемых источников и выделенных им строках в принимаемом потоке данных. Блок 25 управления подключает заданное число строк данных или сообщение в заданном количестве бит на вход соответствующего узла 26, с клавиатуры вводится формат телевизионного канала, и блок 4 соответствующего узла 26 кодирует сообщение и подключает его с к соответствующему кодеку 22₁ и 22₂ для преобразования и передачи на соответствующий телевизионный канал.

Таким образом, при обратном режиме разуплотнения блок 25 управления управляет поступлением растровой информации построчно (выделяя определенные строки в принимаемой информации) в соответствующий узел 26. Узлы 26 преобразуют сообщение в формат телевизионных каналов по алгоритму, описанному для системы кодирования. Отформатированные данные через соответствующий кодек 22 передают на соответствующий приемник телевизионного сигнала (не показан).

Достоинством системы можно назвать возможность выполнения всех функций системы "MAC", используя однотипное кодирование для всех сигналов и возможность передачи большого числа каналов, включая каналы высокого разрешения.

При этом, как известно, система "MAC/packet" С.И. Алябьев, Радиовещание и элктроакустика", М. , Радио и связь, 1999, 792 с., ил., с. 704, характеризуется следующими признаками: уплотнение аналоговых и цифровых компонент с разделением их по времени, кодирование сигнала изображения по типу MAC, где сигнал яркости и один из двух цветоразностных раздельно сжимаются и после этого размещаются в пределах строки; пакетное уплотнение для звуковых сигналов и сигналов данных с передачей их в цифровой форме; возможность применения систем идентификации, ограниченного доступа, скремблирования видеосигнала и засекречивания аудиосигналов.

При этом уплотнение аналоговых и цифровых компонентов с разделением по времени обеспечивает большую пропускную способность при заданной ширине полосы частот радиоканалов.

На фиг. 4 представлен вариант реализации заявленной системы передачи информации в телекоммуникационной сети, в том числе сети Интернет.

Система содержит узел 26 растрового кодирования и/или декодирования, модулятор 23, демодулятор 24, блок 25 управления, узел коммутации 21, сервер 37, персональный компьютер 49 клиента и монитор 50.

Заявленная система работает следующим образом.

По телекоммуникационной сети 32 через узел коммутации 31 на сервер 37 поступают запросы на обслуживание, сервер 37 связан с сетью 32 через узел коммутации 31, либо непосредственно. Ответы на запросы могут поступать клиенту по сети стандартным образом. В случае необходимости передачи ускоренным образом клиент может воспользоваться образованным каналом передачи, содержащим на передающих и приемных сторонах узлы растрового кодирования и/или декодирования, модулятор и демодулятор. Для этого по сигналу управления, поступающему на вход 28 блока 25 управления, инициируют работу системы. Блок 25 по шине 27 управления подключает через узел 31 коммутации сервер 37 и ответы по запросу клиента поступают в узел 26 растрового кодирования и/или декодирования, выполненный аналогично описанным выше системе кодирования и системе кодирования и декодирования.

Цифровой поток данных от сервера поступает на блок 1 ввода узла 26, затем перезаписывается в ОЗУ 3, далее по командам от блока 25, который связан по шине управления с элементами 38-43 блока 2 управления узла 26, осуществляют процесс кодирования данных в графические форматы растровых данных или в стандарте цветного телевидения и передают их через блок 11 вывода узла 26 на модулятор 23, через который по управлению от блока 25 данные отправляются на демодулятор 24 клиента. В этом случае можно использовать любые известные стандартные каналы связи, согласованные с потоком информации.

Демодулятор принимает графический файл или поле изображения ЦВ ТВ ответа на запрос, декодирует его так, как осуществляют декодирование как описано в системе кодирования и декодирования и системе кодирования, визуализирует его через монитор 50 компьютера 49.

Нужно отметить, что обычная скорость передачи информации в телефонной сети не превышает 33,6 кбит/с, что при больших объемах потребляемой информации сильно нагружает телефонные линии и станции.

Заявляемая система может обслуживать одновременно максимально 135 Мбит/с: 33,6 кбит/с ≈ 4000 чел. со скоростью телефонной сети или 400 человек со скоростью в 10 раз выше (336 кбит/с) или соответственно 135: 1,5 = 90 человек при передаче со скоростью нормального видео MPEG. При среднем объеме запрашиваемых данных 10 Мбит/с система способна обслужит при скорости 1,5 Мбит/с 13 человек в секунду или соответственно 13х60х60=46800 чел./ч.

Принимая во внимание среднее распределение по времени запросов и объему данных можно предположить, что реальное число обслуживаемых запросов будет в 10 раз больше, т.е. около 500000 человек.

При этом скорость потоков информации у известных Интернет-провайдеров в сети их международного доступа составляет около 10-30 Мбит/с.

Количество таких провайдеров около 10.

Приведенные цифры показывают важность данного применения системы растрового кодирования в системах передачи информации.

Кроме того, существенными особенностями заявленных систем является то, что при сохранении файлов растровых данных на магнитных, оптических носителях или передачи их по цифровым сетям глубина кодирования зависит только от используемого графического формата и может быть максимальной 32 бит/пиксель и более, так как практически сами эти операции проходят без потерь информации.

При передаче растровых данных глубина кодирования зависит только от разрешающей способности систем приема, обусловленной помехами и другими особенностями, и систем передачи, и не зависит от вида кодирования в заявленной системе.

Можно также сказать, что данное кодирование производится также с целью согласования используемых систем передачи, визуализации, обеспечения хранения информации в виде твердых копий.

Преимуществом также можно считать возможность использования такого кодирования при пакетной или кадровой передачи информации, которые имеют широкое распространение в настоящее время, а также единообразие способа кодирования вне зависимости от исходных данных.

Необходимо заметить, что кодирование в виде растровых данных практически защищено от внедрения так называемых "вирусов", так как графические файлы не являются исполняемыми компьютерными системами, а закодированные данные используются только конкретными выходными устройствами: звуковыми, видео и, т. п.

Формула изобретения

1. Узел кодирования и декодирования информации, содержащий блок ввода информации и блок вывода информации, связанные с оперативным запоминающим устройством (ОЗУ), блок управления, подключенный к управляющим входам блока ввода информации и блока вывода информации и связанный с ОЗУ, отличающийся тем, что в него введен блок растрового кодирования, информационные входы и выходы которого связаны соответственно с ОЗУ, соответствующие управляющие входы блока растрового кодирования связаны с соответствующими выходами блока управления, блок растрового кодирования предназначен для преобразования информации, поступающей на вход узла, в форматы внешних устройств.

2. Узел по п.1, отличающийся тем, что блок растрового кодирования содержит регистр, счетчик, шифраторы, блок памяти, входы регистра являются информационными входами блока растрового кодирования, выходы подключены к соответствующим адресным входам при выборе слов растровых данных блока памяти, входы счетчика, первого и второго шифраторов и блока памяти соединены с соответствующими выходами блока управления, выходы счетчика подключены к соответствующим адресным входам при выборе слов заголовка графического формата блока памяти, выходы первого шифратора соединены с адресными входами выбора последовательности слов блока памяти, выходы второго шифратора соединены с адресными входами выбора подзоны заголовка или подзоны слов растровых данных блока памяти, адресные входы выбора режима кодирования или декодирования и выбора зоны заголовков или зоны растровых данных которого соединены соответственно с соответствующими выходами блока управления.

3. Узел по п.2, отличающийся тем, что блок растрового кодирования содержит дополнительно второй и третий регистры, входы второго регистра связаны с выходами блока памяти, выходы второго и третьего регистров подключены ко входам блока вывода информации, управляющие входы второго и третьего регистров соединены с соответствующими выходами блока управления, соответствующий выход второго регистра соединен со сдвиговым входом третьего регистра.

4. Узел по п. 1, отличающийся тем, что содержит элемент для выделения стандартного заголовка растровых данных, вход которого соединен с соответствующим выходом блока ввода информации, выход связан с соответствующим входом блока управления.

5. Узел кодирования информации, содержащий блок ввода информации и блок вывода информации, связанные с оперативным запоминающим устройством (ОЗУ), блок управления, подключенный к управляющим входам блока ввода информации и блока вывода информации и связанный с ОЗУ, отличающийся тем, что в него введен блок растрового кодирования, информационные входы и выходы которого связаны соответственно с ОЗУ, соответствующие управляющие входы блока растрового кодирования связаны с соответствующими выходами блока управления, блок растрового кодирования предназначен для преобразования информации, поступающей на вход узла в форматы внешних устройств.

6. Узел по п.5, отличающийся тем, что блок растрового кодирования содержит регистр, счетчик, шифраторы, блок памяти, входы регистра являются информационными входами блока растрового кодирования, выходы подключены к соответствующим адресным входам при выборе слов растровых данных блока памяти, соответствующие входы счетчика, первого и второго шифраторов и блока памяти соединены с соответствующими выходами блока управления, выходы счетчика подключены к соответствующим адресным входам при выборе слов заголовка графического формата блока памяти, выходы первого шифратора соединены с адресными входами выбора последовательности слов блока памяти, выходы второго шифратора соединены с адресными входами выбора подзоны заголовка или подзоны слов растровых данных блока памяти, адресные входы выбора режима кодирования или декодирования и выбора зоны заголовков или зоны растровых данных которого соединены соответственно с соответствующими выходами блока управления.

7. Узел декодирования информации, содержащий блок ввода информации и блок вывода информации, связанные с оперативным запоминающим устройством (ОЗУ), блок управления, подключенный к управляющим входам блока ввода информации и блока вывода информации и связанный с ОЗУ, отличающийся тем, что в него введен блок растрового кодирования, информационные входы и выходы которого связаны соответственно с ОЗУ, соответствующие управляющие входы блока растрового кодирования связаны с соответствующими выходами блока управления, блок растрового кодирования предназначен для преобразования информации, поступающей на вход узла, в форматы внешних устройств.

8. Узел по п.7, отличающийся тем, что блок растрового кодирования содержит регистр, счетчик, шифраторы, блок памяти, входы регистра являются информационными входами блока растрового кодирования, выходы подключены к соответствующим адресным входам при выборе слов растровых данных блока памяти, соответствующие входы счетчика, первого и второго шифраторов и блока памяти соединены с соответствующими выходами блока управления, выходы счетчика подключены к соответствующим адресным входам при выборе слов заголовка графического формата блока памяти, выходы первого шифратора соединены с адресными входами выбора последовательности слов блока памяти, выходы второго шифратора соединены с адресными входами выбора подзоны заголовка или подзоны слов растровых данных блока памяти, адресные входы выбора режима кодирования или декодирования и выбора зоны заголовков или зоны растровых данных которого соединены соответственно с соответствующими выходами блока управления.

9. Узел по п.8, отличающийся тем, что блок растрового кодирования содержит дополнительно второй и третий регистры, входы второго регистра связаны с выходами блока памяти, выходы второго и третьего регистров подключены ко входам блока вывода информации, управляющие входы второго и третьего регистров соединены с соответствующими выходами блока управления, соответствующий выход второго регистра соединен со сдвиговым входом третьего регистра.

10. Узел по п.7, отличающийся тем, что содержит элемент для выделения стандартного заголовка растровых данных, вход которого соединен с соответствующим выходом блока ввода информации.

11. Система передачи информации, содержащая, по меньшей мере, кодек телевизионных сигналов, связанный с телевизионным каналом, блок управления, модулятор, демодулятор и каналы связи, отличающаяся тем, что в систему введены кодек с высоким разрешением и узлы кодирования и/или декодирования, кодек телевизионных сигналов и кодек с высоким разрешением связаны с соответствующими узлами кодирования и/или декодирования, один из узлов кодирования и/или декодирования связан с информационным входом-выходом системы, выходы указанных узлов связаны с модулятором, входы узлов кодирования и/или декодирования связаны с выходом демодулятора, указанные кодеки, узлы кодирования и/или декодирования, модулятор и демодулятор связаны с блоком управления.

12. Система по п.11, отличающаяся тем, что узел кодирования и/или декодирования содержит блок ввода информации и блок вывода информации, связанные с оперативным запоминающим устройством (ОЗУ), блок управления узла кодирования и/или декодирования, подключенный к управляющим входам блока ввода информации и блока вывода информации и связанный с ОЗУ, блок растрового кодирования, информационные входы и выходы которого связаны соответственно с ОЗУ, соответствующие управляющие входы блока растрового кодирования связаны с соответствующими выходами блока управления узла, блок растрового кодирования предназначен для преобразования информации, поступающей на вход системы, в форматы внешних устройств.

13. Система по п.12, отличающаяся тем, что узел кодирования и/или декодирования содержит элемент для выделения стандартного заголовка растровых данных, вход которого соединен с соответствующим выходом блока ввода информации.

14. Система по п.12, отличающаяся тем, что блок растрового кодирования содержит регистр, счетчик, шифраторы, блок памяти, входы регистра являются информационными входами блока растрового кодирования, выходы подключены к соответствующим адресным входам при выборе слов растровых данных блока памяти, соответствующе входы счетчика, первого и второго шифраторов и блока памяти соединены с соответствующими выходами блока управления, выходы счетчика подключены к соответствующим адресным входам при выборе слов заголовка графического формата блока памяти, выходы первого шифратора соединены с адресными входами выбора последовательности слов блока памяти, выходы второго шифратора соединены с адресными входами выбора подзоны заголовка или подзоны слов растровых данных блока памяти, адресные входы выбора режима кодирования и декодирования и выбора зоны заголовка или зоны растровых данных которого соединены соответственно с соответствующими выходами блока управления.

15. Система по п.14, отличающаяся тем, что блок растрового кодирования содержит дополнительно второй и третий регистры, входы второго регистра связаны с выходами блока памяти, выходы второго и третьего регистров подключены ко входам блока вывода информации, управляющие входы второго и третьего регистров соединены с соответствующими выходами блока управления, соответствующий выход второго регистра соединен со сдвиговым входом третьего регистра.

16. Система передачи информации, содержащая сервер, связанный с сетью, узел коммутации, модулятор, на приемной стороне демодулятор и компьютер клиента с монитором, отличающаяся тем, что в систему введены блок управления и узлы кодирования и/или декодирования, блок управления предназначен для подключения сервера через узел коммутации к узлу кодирования и/или декодирования, выход которого подключен к модулятору, на приемной стороне демодулятор соединен через другой узел кодирования и/или декодирования с указанным компьютером клиента.

17. Система по п.16, отличающаяся тем, что узлы кодирования и/или декодирования содержат блок ввода информации и блок вывода информации, связанные с оперативным запоминающим устройством (ОЗУ), блок управления, подключенный к управляющим входам блока ввода информации и блока вывода информации и связанный с ОЗУ, блок растрового кодирования, информационные входы и выходы которого связаны соответственно с ОЗУ, соответствующие управляющие входы блока растрового кодирования связаны с соответствующими выходами блока управления, блок растрового кодирования предназначен для преобразования информации, поступающей на вход системы, в форматы внешних устройств.

18. Система по п.17, отличающаяся тем, что узлы кодирования и/или декодирования содержат элемент для выделения стандартного заголовка растровых данных, вход которого соединен с соответствующим выходом блока ввода информации.

19. Система по п.17, отличающаяся тем, что блок растрового кодирования содержит регистр, счетчик, шифраторы, блок памяти, входы регистра являются информационными входами блока растрового кодирования, выходы подключены к соответствующим адресным входам при выборе слов растровых данных блока памяти, соответствующие входы счетчика, первого и второго шифраторов и блока памяти соединены с соответствующими выходами блока управления, выходы счетчика подключены к соответствующим адресным входам при выборе слов заголовка графического формата блока памяти, выходы первого шифратора соединены с адресными входами выбора последовательности слов блока памяти, выходы второго шифратора соединены с адресными входами выбора подзоны заголовка или подзоны слов растровых данных блока памяти, адресные входы выбора режима кодирования и декодирования и выбора зоны заголовков или зоны растровых данных которого соединены соответственно с соответствующими выходами блока управления.

20. Система по п.19, отличающаяся тем, что блок растрового кодирования содержит дополнительно второй и третий регистры, входы второго регистра связаны с выходами блока памяти, выходы второго и третьего регистров подключены ко входам блока вывода информации, управляющие входы второго и третьего регистров соединены с соответствующими выходами блока управления, соответствующий выход второго регистра соединен со сдвиговым входом третьего регистра.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7

NF4A Восстановление действия патента Российской Федерации на изобретение

Номер и год публикации бюллетеня: 4-2004

Извещение опубликовано: 10.02.2004