Устройство для сжатия информации

 

пщ 567I74

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтекив

Социалистичвеииз

Реслублии (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.01.76 (21) 2310318/24 с присоединением заявки №

ГасУдаРственный комитет (23) Приоритет

Совета Министров СССР ло делам изобретений де м изовретеиий Опубликовано 30.07.77. Бюллетень № 28 (51) М. Кл. G 08С 15/00 (53) УДК 681.14(088.8) и открытий

Дата опубликования описания 30,08.77 (72) Авторы изобретения В. П. Грибок, Ю..Н. Костин, А. М. Воловик и В. A..Ïîáåäîíîñöåâ (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖАТИЯ ИНФОРМАЦИИ

Устройство относится к области измерительной информационной техники и может быть использовано в системах сбора и передачи измерительной информации.

Известно измерительное информационное устройство, содержащее последовательно соединенные решающий и буферный запоминающий блоки, управляемые общим блоком синхронизации и управления (1), Эффективность работы такого устройства невелика.

Ближайшим к изобретению по технической сущности является буферное запоминающее устройство, содержащее регистр текущей выборки, подключенный выходом к первому входу арифметического блока, первый выход которого соединен с первым входом регистра контрольных величин, выходом соединенного с первым входом оперативной памяти, выход которой соединен со вторым входом арифметического блока, второй выход которого соединен через регистр адреса с соответствующим входом записи накопителя, выход которого соединен с выходным регистром, третий выход — с,первым входом первого элемента

И, второй вход которого подключен к выходу разрешения записи блока контроля, а третий — к выходу генератора сигналов записи и первому входу второго элемента И, выходы элементов И через первый элемент /ЛИ соединены со входами первого элемента задержки и счетчика адреса записи, выход первого элемента задержки соединен с первым входом блока контроля и одним из входов записи накопителя, выход счетчика адреса записи соединен с другим из входов записи накопителя, входы считывания которого соединены соответственно со вторым входом блока контроля и выходами второго элемента задержки и

10 счетчика адреса считывания, входы второго элемента задержки и счетчика адреса считывания подключены к генератору сигналов считывания (2).

Недостаток его состоит в большом потоке

15 избыточных выборок в накопитель буферной памяти. Кроме того, запись избыточных выборок не уменьшает, потока существенных выборок, увеличивая погрешность восстановления данных на приемной стороне.

20 Целью изобретения является повышение быстродействия и точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены триггер, второй и третий элемент ИЛИ, третий элемент И, причем вы25 ход принудительной записи блока контроля подключен к первому входу третьего элемента

И, ко второму входу которого подключен выход генератора сигналов считывания, выход третьего элемента И подключен к единичному

30 входу триггера, нулевой вход которого соеди- 567174 нен с выходом второго элемента задержки, а единичный выход триггера подключен ко второму входу второго элемента И и к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с третьим выходом арифметического блока, а выход — со вторым входом регистра контрольных величин, четвертый выход арифметического блока соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу второго элемента И, а выход — ко второму входу оперативной памяти.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство для сжатия информации содержит регистр 1 текущей выборки, первый вход

2 арифметического блока 3, второй вход 4 арифметического блока 3, оперативную ламять 5, накопитель 6 буферной памяти, выход неизбыточности 7 арифметического блока 3, элемент ИЛИ 8, подключенный к входу 9 начальной установки регистра 10 контрольных величин, выход 11 разрешения записи арифметического блока 3, элемент ИЛИ 12, подключенный к оперативной памяти 5, первый информационный выход 13 арифметического блока 3, соединенный с входом 14 приема числа регистра 10 контрольных величин, второй информационный выход 15 арифметического блока 3, регистр 16 адреса, импульсный вход

17 записи на накопитель 6 буферной памяти, схему 18 контроля, имеющую выходы 19 разрешения записи и 20 принудительной записи, генератор 21 сигналов записи, генератор 22 сигналов считывания, элемент 23 задержки, триггер 24, элемент Il 25, элемент И 26, элемент ИЛИ 27, элемент И 28, счетчик адреса записи 29, элемент задержки 30, счетчик адреса считывания 31, импульсный вход 32 считывания с накопителя 6 буферной памяти, выходной регистр 33.

Устройство работает следующим образом.

Двоичные коды измеряемых параметров (так называемые выборки) поступают через равные промежутки времени на регистр 1 текущей выборки. С выхода регистра 1 текущая выборка подается на первый вход 2 арифметического блока 3.

На второй вход 4 блока 3 поступают контрольные величины с оперативной памяти 5.

Iio контрольным величинам и значению текущей выборки арифметический блок 3 опредляет функцию, аппроксимирующую измеряемый процесс.

При появлении существенных выборок на выходе неизбыточности 7 арифметического блока 3 появляется единичный сигнал. Он проходит элемент ИЛИ 8 и лопадает на вход

9 начальной установки регистра 10 контрольных величин. При этом в регистре 10 устанавливаются контрольные величины, соответствующие началу нового интервала аппроксимации. Затем арифметический блок 3 выда .г на своем выходе 11 разрешения записи импульс, который пройдя элемент ИЛИ 12 по60

Каждый импульс элемента 23 задержки устанавливает в ноль содержимое триггера 24, а в единичное состояние триггер 24 может быть установлен только в момент появления сигнала считывания на выходе генератора 22.

Это вызвано тем, что импульс генератора 22 проходит на единичный вход триггера 24 через элемент И 25, второй вход которого под4 ступает на вход оперативной памяти 5. При этом в соответствующую ячейку оперативной памяти 5 происходит запись контрольных величин из регистра 10 для начала нового интервала аппроксимации, Если при избыточной выборке контрольные величины нуждаются в корректировке, то на,первом информационном выходе 13 арифметического блока 3 появляется необходимый код, который по входу

14 приема числа передается в регистр 10 контрольных величин. Затем на выходе 11 разрешения записи формируется импульс, который производит запись скорректированных значений контрольных величин из регистра 10 в соответствующую ячейку оперативной памяти

5. Кроме того, на втором информационном выходе 15 арифметического блока 3 в любом случае появляются коды контрольных параметров, которые описывают функцию, наиболее оптимальным образом аппроксимирующую измеряемый процесс (и для избыточных и для неизбыточных выборок погрешность восстановления не превышает заданной величины).

Эти коды записываются на регистр адреса 16 для записи в накопитель 6 буферной памяти.

Однако, такая запись произойдет лишь при поступлении на импульсный вход записи 17 импульса.

Для определения заполнения накопителя 6

30 предусмотрена схема 18 контроля, имеющая два выхода: разрешения записи 19 и принудительной записи 20. На выходе 19 нулевой запрещающий, потенциал присутствует при заполнении кодами, ожидающими считывания в

35 канал связи, всех ячеек буферной памяти 6, а во всех других случаях на выходе памяти

19 имеет место единичный сигнал. Если из всех ячеек накопителя 6 буферной памяти коды считаны в канал связи, на выходе 20

40 принудительной записи присутствует единичный сигнал, а при всех других заполнениях— нулевой.

Запись в буферную память происходит по стробу, вырабатываемому генератором 21 сиг45 налов записи. Считывание происходит по стробу генератора 22 сигналов считывания. Поскольку генераторы 21 и 22 входят в состав единого блока управления, между их имлульсами должна существовать жесткая связь. В

50 данном устройстве внутри периода времени между выдачей импульса генератором 22 и появлением этого импульса на выходе элемента 23 задержки должен проходить интервал времени от появления импульса строба гене55 ратора 21 до возможной записи этим стробом на буферную память.

567174 ключен к выходу 20 принудительной записи схемы 18 контроля.

Высокий сигнал на единичном плече триггера 24,,пройдя через элемент ИЛИ 8, попадает на вход 9 начальной установки регистра

10 контрольных величин. При этом в регистре

10 искусственно устанавливаются контрольные величины, соответствующие началу нового интервала аппроксимации. Кроме того, высокий сигнал на единичном выходе триггера

24 разрешает прохождение импульса с выхода генератора 21 сигналов записи через элемент И 26. Выходной импульс элемента И 26, пройдя через элемент ИЛИ 12, попадает на вход импульсов записи оперативной памяти

5. При этом происходит запись контрольных величин, соответствующих началу нового интервала аппроксимации в соответствую1цую ячейку оперативной памяти 5, Сигнал с выхода элемента И 26 поступает также на элемент

ИЛИ 27, на другой вход которого подается импульс с выхода элемента И 28. Импульс генератора 2l пройдет элемент И 28 при высоких сигналах на выходе 7 неизбыточности арифметического блока 3 и на выходе 19 разрешения записи схемы контроля. Таким образом, на выходе элемента ИЛИ 27 появится импульс либо при неизбыточной выборке и отсутствии полного заполнения накопителя 6, лиоо в момент предшествующий считыванию из полностью опустошенного накопителя 6.

Сигнал с выхода элемента ИЛИ 27 увеличивает на единицу содержимое счетчика адреса записи 29 и поступает на импульсный вход записи 17 буферной памяти. При этом в ячеику накопителя 6 буферной памяти с номером, соответствующим содержимому счетчика адре а 29, происходит запись кода с регистра l6.

Считывание в канал связи осуществляется следующим ооразом. Импульс генератора считывания 22 увсличивает на единицу содержимое счетчика адреса считывания 31 и поступает на импульсный вход считывания 32 накопителя 6 оуферной памяти. При этом происходит считывание кода, записанного в ячейку с номером, соответствующим содержимому счетчика адреса считывания 31, на выходной регистр ЗЗ. С регистра 33 код передается в канал связи.

Применение изобретения позволит повысить эффективность устройства, поскольку уменьшается (по данным опыпгов на 20 — 250 ) количество записей избыточных выборок. Кроме того, на 3 — 50 уменьшается поток существенных выборок, поскольку каждая запись избыточной выборки сопровождается принудительным установлением начала участка аппроксимации. И наконец, при записи избыточных выборок не происходит увеличения погрешности восстановления данных на приемной стороне.

Формула изобретения

Устройство для сжатия информации, содержащее регистр текущей выборки, подключенный выходом к первому входу арифметического блока, первый выход которого соединен с первым входом регистра контрольных величин, выходом соединенного с первым входом оперативной памяти, выход которой соединен со вторым входом арифметического блока, второй выход которого соединен через регистр адреса с соответствующим входом записи накопителя, выход которого соединен с выходным регистром, третий выход — с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к выходу разрешения записи блока контроля, а третий вход — к выходу генератора сигналов записи и первому входу второго элемента И, выходы элементов И соединены со входами элемента ИЛИ, выход которого соединен со входами первого элемента задержки и счетчика адреса записи, выход первого элемента задержки соединен с первым входом блока контроля и одним из входов записи накопителя, выход счетчика адреса записи соединен с другим входом записи накопителя, входы считывания которого соединены соответственно со вторым входом блока контроля и выходами второго элемента задержки и счетчика адреса считывания, входы второго элемента задержки и счетчика адреса считывания подключены к генератору сигналов считывания, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности, в него введены триггер, второй и третий элемент ИЛИ, третий элемент И, причем выход принудительной записи блока контроля подключсн к первому входу третьего элемента И, ко второму входу которого подключен выход генератора сигналов считывания, выход третьего элемента И подключен к единичному входу триггера, нулевой вход которого соединен с выходом второго элемента задержки, а единичный выход триггера подключен ко второму входу второго элемента И и к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с третьим выходом арифметического блока, а выход — со вторым входом регистра контрольных величин, четвертый выход арифметического блока соединен с первым входом третьего элемента

ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу второго элемента И, а выход — ко второму входу оперативной памяти.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Воздушно-космическая телеметрия, сборник материалов под ред. К. Н, Трофимова.

М., Воениздат, 1968, с. 199 — 207.

2. Авторское свидетельство СССР %506909, кл. G 11С 19/00, 1972.

567174

Составитель С. Громова

Техред А. Камышиикова

Редактор Н, Коляда

Корректор Е. Хмелева

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2324j8 Изд. Ив 643 Тираж 778 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, %-35, Раушская наб., д. 4/5