DE2423351B2 - Verfahren und vorrichtung zur kompression von aus einem kurvenverlauf in konstanten zeitintervallen abgetasteten daten - Google Patents

Description

dritte

nauigkeit der Reproduzierbarkeit des Kurvenverlaufs ersten, zweiten, fritten Eingang der Rechen- und aus den im Ausgabespeicher gespeicherten Daten be- Vergleichseinheil verbunden sind, eine zweite Schicbeeinträchtigt wird und ohne daß ein übermäßig großer registerkaskade mit einer Anzahl von Registern, die Ausgabespeicher erforderlich ist. gleich der Anzahl der Register der ersten Kaskade

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Verfall- 5 vermindert um 1 ist, zur Speicherung der Zeitinlerren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß da- valle zwischen jeweils in aufeinanderfolgenden Redurch gelöst, daß bei Unterdrückung der mittleren gislern der ersten Schieberegisterkaskade zwischon-Abtastprobe der Dreiergruppe alle Abtastproben der gespeicherten Abtasteinrichtungen, Addierwerke, die Folge, welche später als diese unterdrückte mittlere zu dem an ihrem Eingang angelegten Signal eine Ein-Abtastproben auftreten, um eine Stelle vorwärtsver- 10 heit hinzufügen und zwischen zwei aufeinanderfolschoben werden, daß wenn der Absolutwert größer genden Registern der zweiten Schieberegisterkaskade als der Grenzwert ist, die älteste Abtastprobe der sowie vor dem ersten Register dieser Schieberegister-Folge in einen Ausgabespeicher ausgespeichert wird kaskade angeordnet sind, Subtraktionseinheiten, die und alle zwischengespeicherten Abtastproben der von dem Wert der Ausgangsgröße eines jeden ReFolge um eine Stelle vorwärtsverschoben werden, daß i₅ gisters der zweiten Schieberegisterkaskade den Wert eine neu entnommene Abtastprobe in der ersten Zwi- der Eingangsgröße des vorhergehenden Addierwerks schenspeicherstelle, die gerade durch das Vorrücken abziehen, eine logische Prioritätseinheit, deren Eineines Teils oder der Gesamtheit der bereits zwischen- gänge mit den Ausgängen der Subtraktionseinheilen gespeicherten Abtastproben freigeworden ist, zwi- verbunden sind, und die die drei aufeinanderfolgend schengespeichert wird und daß gleichzeitig zu den _ao in der ersten Schieberegisterkaskade zwischengespei-Schritten der Zwischenspeicherung, des Vergleichs, cherten Abtastproben bestimmt, die über die Multides Vorwärtsschiebens und der Ausspeicherung von plexschaltungen der Rechen- und Vergleichseinheit Abtastproben in den Ausgabespeicher die Anzahl zugeführt werden, eine Steuereinrichtung zur Weiterder Zeitintervalle zwischen zwei Abtastproben, die in leitung der Ausgangssignale der Prioritätseinheit zu aufeinanderfolgenden Zwischenspeicherstellen gespei- 25 den Multiplexschaltungen, den Registern der ersten chert sind, gespeichert und schließlich bei Ausspei- Schieberegisterkaskade, den Registern der zweiten cherung der zugehörigen Abtastprobe mit in den Schieberegisterkaskade und zum Addierwerk, und Ausgabespeicher übertragen wird. einen Ausgabespeicher mit einem ersten Abschnitt,

Durch diese Ausgestaltung des Verfahrens ergibt dessen Eingang mit dem Ausgang des letzten Rcsich einerseits die Möglichkeit der Reproduzierung 30 gisters der ersten Schiebercgisterkaskade verbunden des Kurvenverlaufs aus den im Ausgabespeicher ge- ist, und einem zweiten Abschnitt, dessen Eingang mit speicherten Daten unter Inkaufnahme eines sehr ge- dem Ausgang des letzten Registers der zweiten ringen Fehlers, da jeweils eine mittlere Abtastprobe Schieberegisterkaskade verbunden ist. einer Dreiergruppe mit den beiden äußeren Abtast- Weiter vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterproben dieser Dreiergruppe verglichen wird und an- 35 bildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unterdererseits der zeitliche Abstand zwischen zwei Ab- ansprüchen.

tastproben im gleichen Ausgabespeicher in Zuord- Die Erfindung wird im folgenden anhand von in

nung zu den darin gespeicherten Abtastproben ge- der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispicien speichert ist. noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigen

Es ist zwar ein Verfahren zum Einfügen von Zei- 40 F i g. 1 und 2 Diagramme zur Erläuterung des Verchen in einem Text sowie zum Beseitigen von Zei- fahrens zur Kompression von aus einem Kurvemerchen aus einem Text ohne Auftreten einer Lücke be- lauf abgetasteten Daten.

kannt (Literaturquelle »IBM Technical Disclosure Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform

Bulletin«, Vol. 5, Nr. 7, Dez. 1962, Seiten 54 bis 56), einer Vorrichtung zur Durchführune des Verfahrens. bei dem Schieberegister verwendet werden, deren 45 Fi g. 4 eine Ausführungsform der Multiplcxschal-Verschiebung entweder beschleunigt oder in einem tungen der Vorrichtung nach F i g. 3, gewissen Bereich unterbrochen wird. Dieses Verfah- Fig. 5 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform

ren ist jedoch zur Datenkompression nicht ohne wei- einer Rechen- und VergleichseinheU der Vorrichtung teres geeignet, da hierbei keine Information über die nach Fig. 3,

Zeitabstände der tatsächlich gespeicherten Zeichen 50 Fig. 6 weitere Einzelheiten der Vorrichtung nach vorhanden wäre und bei der speziellen Anwendung F i g. 3.

auch nicht erforderlich ist. Anhand der F i g. 1 und 2 soll zunächst das Ver·

Eine bevorzugte Ausführungsfonn der Vorrichtung fahren zur Kompression von aus einem Kurvenverzur Durchführung des Verfahrens umfaßt eine Ab- lauf in konstanten Zeitintervallen abgetasteten Dater tasteinrichtung zur Entnahme von Abtastproben aus 55 erläutert werden.

einem Kurvenverlauf unter konstanten Zeitinterval- Das Ziel des Verfahrens besteht darin, die geringst

len, eine erste Schieberegisterkaskade, deren Eingang mögliche Anzahl von Daten gespeichert zu haltend« mit dem Ausgang der Abtasteinrichtung verbunden es ermöglicht, mit einem unterhalb eines vorgegebe ist, eine Rechen- und Vergleichseinheit mit einem nen Grenzwertes liegenden Fehler die Änderung de ersten, zweiten und dritten Eingang zur Bildung der 60 Kurvenverlauf·; des untersuchten Vorgangs wieder Differenz zwischen dem Signal an dem zweiten Ein- zugeben. Hierzu werden in einem Aus^abespeiche gang und dem arithmetischen Mittelwert der Signale nur die Daten oder Abtastproben im Form eine an dem ersten und dritten Eingang und zum Vergleich Folge dargestellt, die wesentliche Änderungen de des Absolutwertes dieser Differenz mit einem in Kurvenverlaufs darstellen. Die Anzahl der im Aus Form eines Signals an einem vierten Eingang ange- 65 gabespeicher gespeicherten Abtastproben oder Date legten Grenzwert, Multiplexschaltungen, deren Ein- ist um so größer, je schneller sich der Kurvenverlau gänge mit den Ausgängen der Schieberegister der ändert,
ersten Kaskade und deren Ausgänge jeweils mit dem Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird systt

matisch der Mittelwert der beiden äußersten Abtastproben einer Dreiergruppe von drei aufeinanderfolgenden Abtastproben, welche durch zwei untereinander gleiche Zeilintervalle getrennt sind, mit der mittleren Abtaslprobe dieser Dreiergruppe verglichen. Wenn die Differenz zwischen diesem Mittelwert und der mittleren Abtastprobe klein ist (d. h. kleiner als ein vorgegebener Grenzwert), so ist die Änderung während der Dauer der Dreiergruppe praktisch linear, und die Speicherung der mittleren Abtastprobe liefert kaum eine zusätzliche Information. Wenn dagegen der Unterschied zwischen dem Mittelwert der beiden äußersten Abtastproben und der mittleren Abtastprobe groß ist (d. h., wenn er einen vorgegebenen Grenzwert übersteigt), so ist eine schnelle Änderung während der Dauer der Dreiergruppe vorhanden, so daß es wichtig ist, die mittlere Abtastprobe zu speichern.

In Fig. 1 sind zwei aufeinanderfolgende Dreiergruppen dargestellt, nämlich die Dreiergruppe A mit den Abtastproben a. b und c und die Dreiergruppe B mit den Abtastproben c, d und e. Ein erster Vergleich kann an der Dreiergruppe c. d, c vorgenommen werden, und wenn die Abtastprobe d wenig von dem Mittelwert der Abtastproben c und e abweicht, wird die Abtastprobe d unterdrückt. Ebenso wird bei dem nächsten an der Dreiergruppe A vorgenommenen Vergleich die Abtastprobe b unterdrückt, wenn sie von dem Mittelwert der Abtastprobe α und c wenig verschieden ist. Es bleibt dann die durch die Abtastproben a, c und e gebildete Dreiergruppe C übrig (da die Abtastproben d und b unterdrückt wurden), und es erfolgt nunmehr der Vergleich der mittleren Abtastprobe c mit dem Mittelwert der äußeren Abtastproben α und e, wobei die Abtastprobe c beibehalten oder unterdrückt wird, je nachdem, ob sie von dem Mittelwert der Abtastproben α und e sehr oder nur wenig verschieden ist.

Es ist zu erkennen, daß der Vergleich zwischen drei aufeinanderfolgenden Abtastproben c, d. e oder a, f>, c und schließlich a. c, e vorgenommen wird, wobei die Zeitinteivalle zwischen der ersten und zweiten Abtastprobe sowie zwischen der zweiten und der dritten Abtastprobe der Dreiergruppe, an der der Vergleich vorgenommen wird, gleich sind (wobei Δ t das konstante Zeitintervall zwischen α und b. b und c, c und d, d und e ist).

In F i g. 2 ist (voll ausgezogen) ein einen Vorgang darstellender Kurvcnvcrlauf D gezeigt, wobei die Zeit r als Abszisse und die Amplitude £ als Ordinate aufgetragen ist. In diesem Kurvenverlauf D sind drei aufeinanderfolgende Amplitudcnwcrie. die Ab tastproben a, b und c einer Dreiergruppe entspre chend, eingetragen, wobei die beiden Zeitintervalle zwischen den Abtastproben b und α einerseits und den Abtastproben c und b andererseits gleich den Zeitintervallen 1 / der Abtastung sind. Der Mittelwert zwischen den Amplituden a_o-a und c_o-c der Abtast proben α und c ist b_Q-b\ wobei dieser Wert in der Nähe der Amplitude b_B-b der Abtastprobe b liegt. Wie zu erkennen ist, ist, wenn b' in der Nähe von b liegt, die Änderung zwischen α und c praktisch linear, so daß der Informationsverlust durch Unterdrücken der Abtastprobe b vernachlässigbar ist.

Bei dem (strichpunktierten) Kurvcnvcriauf d' mit den aufeinanderfolgenden Abtastproben a, b" und c mit einer Differenz b'-b", welche erheblich größer als die Differenz b'-b ist, ist es dagegen zweckmäßig, die Abtastprobe b" beizubehalten, da sonst ein erheblicher Informationsverlust entstehen würde, da die Änderung zwischen den Abiastproben α und c durchaus nicht linear ist (da die Amplitude des Mittelwertes b_o-b' von der Amplitude b_o~b" der Abtastprobe b" stark verschieden ist).

Nach Erläuterung des grundlegenden Verfahrens zur Kompression von aus einem Kurvenverlauf in konstanten Zeitintervallen abgetasteten Daten soll

ίο nachstehend unter Bezugnahme auf die F i g. 3 bis 6 eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens beschrieben werden, wobei die F i g. 3 ein Gesamtblockschaltbild der Vorrichtung ist, während in den F i g. 4, 5 und 6 gewisse Einzelheiten der F i g. 3 ausführlicher gezeigt sind

Die in F i g. 3 gezeigte Ausführungsform der Vorrichtung weist zunächst eine Abtasteinrichtung 1 zur Entnahme von Abtastproben aus einem Kurvenverlauf auf, wobei diese Abtasteinrichtung 1 einen Analog-Digital-Wandler einschließt. Der Abtasteinrichtung 1 wird an ihrem Signaleingang 2 das den zu untersuchenden Kurvenverlauf darstellende Analogsignal / zugeführt, welches z. B. von einem geeigneten Meßwandler geliefert werden kann, der ein zu der Amplitude des zu untersuchenden Vorgangs unmittelbar proportionales elektrisches Signal liefert. Diese Abtasteinrichtung wandelt die Amplitude des Analogsignals / in eine Zahl mit η Bits. z. B. in Binärcode um, d. h. in eine Zahl mit 77 binären Ziffern.

In der F i g. 3 ist ebenso wie in den folgenden Figuren die Gesamtheit der η Leiter zur Übertragung von η Bits durch einen einzigen Leiter mit einem schrägen Strich und dem Bezugszeichen η dargestellt, was andeuten soll, daß eine Anzahl von η Leitungen in Wirklichkeit vorhanden ist.

Die Abtasteinrichtung 1 weist ferner einen Steuereingang 3 auf, dem von einem Taktgeber 98 Taktimpulse g in regelmäßigen Zeitintervallen J t zugeführt werden, die die Entnahme der Abtastproben aus dem

♦0 Signal / in konstanten Zeitintervallen steuern. Die Impulswiederholfrequenz der Taktimpulse g kann z.B. 10⁶ Hz betragen (ein Impuls g pro Mikrosekunde: Jc= 10-" Sekunden).

An den Digitalausgang 4 der Abtasteinrichtung 1 ist eine erste Kaskade von Schieberegistern 5₀, S₁, 5₂.. .5₁₃, 5₁₄, S₁₅ angeschlossen, wobei angenommen ist, daß die erste Kaskade wie bei der dargestellten Ausführungsform 16 Register umfaßt.

Der Eingang 6₀ des ersten Registers 5₀ ist mit dem

Digitalausgang 4 der Abtasteinrichtung 1 verbunden, während die Eingänge 6,, 6_g... 6₎₃, 6_U, 6₁₅ der anderen Register 5. bis 5₁₅ jeweils mit dem Ausgang 7₀ bis 7₁₅ der vorhergehenden Register der Kaskade verbunden sind. (So ist z. B. der Eingang 6, des Registers

5, mit dem Ausgang 7₀ des Registers S₀ verbunden.) Jedes Register 5„ bis 5₁₅ der ersten Schieberegisterkaskade weist weiterhin einen Steuereingang 8₀ bis 8₁₅ auf, der bei Zuführung eines Steuerimpulses ft₀ bis ft₁₅ die Verschiebung der in diesem Register in binärer Form zwischengespeicherten Abtastproben auf das nächste Register (nach rechts) durch Herstellung der Verbindung zwischen dem Ausgang 7 dieses Registers und dem Eingang 6 des nächsten Registers (nach rechts) steuert.

Die Vorrichtung weist weiterhin eine zweite Schieberegisterkaskade 9,, 9„... 9,_s, 9,₄. 9,₅ zur Speicherung der Anzahl von Zeitintervallen Λ1 zwischen den Abtastproben auf, die in aufeinanderfolgenden Re-

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^τ ίο

gistern 5₀ bis 5,, der ersten Kaskade zwischengespei- sind die 15 Eingänge 24 der Multiplexschaltung 23£

chert sind. mit den Ausgängen 7, bis T₁- der Register 5, bis 5,,

Vor jedem Register 9, bis 9,, ist ein Addierwerk verbunden. Es ist verständlich, daß die erste von dei

10,, 1O₂... 1O₁₃, 1O₁₄, 1O₁₅ angeordnet, welches je- Multiplexschaltung 23« übertragene Abtastprobe

desmal dann eine Einheit zufügt, wenn sein Steuer- 5 einer Dreiergruppe nicht durch die beiden letzter

eingang H₁ bis H₁₅ mit einem Impuls Z₁ bis i₁₅ be- Abtastproben der Register 5₁₄ und S₁, gebildet wer-

aufschlagt wird. den kann, die nahe an dem Ausgabespeicher 18 an-

Es ist daher ausgehend von einem Eingang 12, geordnet sind, daß die durch die Multiplcxschalluiu welcher normalerweise die Zahl »0« empfängt, nach- 23 b übertragene zweite Abtastprobe der Dreier einander ein erstes Addierwerk 1O₁, dessen Eingang io gruppe weder die erste aus der Abtasteinrichtung 1 I3_t mit dem Eingang 12 verbunden ist, ein erstes Re- austretende noch die letzte das Register S₁, vor dci gister 9j, dessen Eingang H₁ mit dem Ausgang 15, Aufzeichnung in dem Ausaabespeicher verlassende des Addierwerks 1O₁ verbunden ist, ein Addierwerk Abtastprobe sein kann und daß schließlich die Multi-1O₂, dessen Eingang 13₂ mit dem Ausgang 16, des plexschaltung 23 c nicht als letzte Abtastprobe einei Registers 9_X verbunden ist, ein Register 9,, dessen 15 Dreiergruppe die beiden ersten Abtastproben der AbEingang 14₂ mit dem Ausgang IS₂ des Addierwerks tasteinrichtung 1 oder des Registers 5 behandclr 1O₂ verbunden ist und sofort, vorgesehen, bis zu dem kann. ^ö °
Register 9₁₅, dessen Eingang 14₁₅ mit dem Ausgang Die Steuereingänge 25a, 25 b und 25 c werden vor 15₁₅des Addierwerks 1O₁₅ verbunden ist. einer Adressiereinheit 26 der Multiplexschaltunger

Jedes Register 9 der zweiten Kaskade weist weiter- 20 gesteuert, weiche einen Teil der Gesamt-Steucranoid-

hin einen Steuereingang 17_t bis 17_1S zur Steuerung nung bildet, die weiter unten erläutert wird,

der Verschiebung auf, welcher, wie die Steuereingänge In Fig. 4 ist der Aufbau einer Ausführungsforn

8p bis 8₁₄ der Register 5₀ bis 5₁₄ die Schiebeimpulse Zj₀ einer der Multiplexschaltungen 23 a, 23 b bzw. 23 £

bis Λ_ί4 empfangen. ausführlicher dargestellt.

Der Ausgang 7₁₅ des Registers S₁₅ der ersten Kas- 25 Jede dieser Multiplexschaltungen enthält 15 UND

kade und der Ausgang 16„ des Registers 9„ der Glieder 27_X bis 27,,, allgemeiner {q-\) Vcrknüp-

zweiten Kaskade sind mit dem Dateneingang 18a fungsglieder mit zwei Eingängen, von denen der eine

bzw. dem Zeitintervalleingang ISb eines Ausgabe- 24, die Abtastprobe von einem Vierlcitunes-Aus^aiu

Speichers 18 mit zwei Abschnitten 18c bzw. 18d für 7₀ bis 7,₅ (Fig. 3) und der andere. 25 "den Wahl·

die Daten bzw. für die Anzahl der Zeitintervalle ver- 30 befehl von einer Decodiervorrichtung 28 empfängt

bunden, wobei dieser Ausgahespeicher die Daten, die vier Eingänge 29 und 15 AuseäifecT30 bis 30 .

welche bei dem Vergleichsvorgang nicht unterdrückt aufweist, nämlich einen Ausean» je UND-Gatter*27

wurden, und die Zeitintervalle zwischen zwei in auf- bis 27₁₅. Diese Decodiervorrichtung empfänet vor

einanderfolgenden Zwischenspeicherstellen gespei- ihren vier Eingängen 29 die Kennun« der zu übcrtra-

cherten Abtastproben speichert, und zwar für eine 35 genden Abtastprobe und somit des zu iktiviercndcr

spätere Benutzung. Der Ausgabespeicher 18 emp- UND-Gliedes 27 in paralleler Binärform' (die 15 Ord-

fangt ferner die Schiebeimpulse/;,-zur Aufzeichnung nunsszahlen der durch die 17 Aus"än"c 4 7 7

der Daten von aufeinanderfolgenden Zeitinter- 7₂... 7₁₃, 7,₄, 7_n bestimmten 15 Drcicrcruppcn'kfin-

^va"^en· _A . . . ,„ . - c -u , ^{nen m}'t Hilfe einer Binärzahl mit vier Bit daroestell

Dem Ausgabespeicher 18 ist eine Speicheradres- 40 werden, da 2⁴ = 16 ist)

siereinheit 19 zugeordnet, die es ermöglicht durch Entsprechend der an den Eingängen 29 durch vie,

die Leitung 20 die aufeinanderfolgenden Zellen des Leitungen 31 von der Adressiereinheit 26 ankommen-

Ausgabespeichers auszuwählen, in denen die Auf- den Ordnungszahl speist die Decodiervorrichtunc 2f

zeichnung erMgt und die weiterhin über die Lei- einen und nur einen einzigen dieser AuseaW 30

tung 21 eine Einheit zu der Adresse der Impulse / ₄₅ nämlich denjenigen, der über die Leitungen 32, bh

zur Loschung der Adresse hinzufugen welche an den 32_1S den Eingang 25 des dieser Ordnungszahl ent-

Eingang 22 der Speicheradressiereinheit 19 angelegt sprechenden UND-Gliedes 27 speist Nur der Ein-

^W D^di^eeⁿAuswahl der Dreiergruppe, an der der Ver- l^bif 21^6 geSeKt" nd

gleich durchgeführt werden soll, um festzustellen, ob ₅o seinem Au^^Xt^l^U

eine Kompression vorgenommen werden soll oder ankommende Sienal. Die Auseänee 33 bi?33 sine

rieht, erfolgt über Umschalteinrichtungen, die durch mit den Eingängen 34 bis S efnefnnFR filiede

«rei Datenübertragungssteuereinheiten oder Multi- 36 verbunden Das ηήΚ rr λ «fS- -?1 Γ

^schaltungenJa, L· und 23c gebildet werden, auf Ä^TÄiffi^

«ie einerseits Datene.ngange 24 und andererseits 55 nachdem, ob der Eingane 24 des llNn nLri« 27

•inen Steuereingang 25a, 25fc bzw. 25c aufweisen. dessen Eingang 25 Sft wird diY^Pff'S »Unde,

ts sind (q-\) Eingänge 24 bei jeder Multiplex- »0« empfängt '

schaltung vorhanden, wenn die erste Kaskade q Re- Da die

Jster und die zweite Kaskade (, - 1) RegisJ auf- aS

Bei der dargestellten Ausführungsform weist die dSTte

Multiplexschaltung 23a 25 Dateneingänge 24 auf. Anordnung IiTlu^\ZtsLlHnt £

»on denen der erste mit dem Digitaiausgang 4 der sein so d· ß in di«l ρ 1 ^^tecKKa™? ■*»

^ ⁶⁵ ss

Multiplexschallung 231, sind mit den Ausgängen 7 _kis ll de, R^ 5„ bi_S S₁, verbunden. UtU

der

bilden, die einer Rechen- und Vergleichseinheit 39 drei eine Dreiergruppe bildende aufeinanderfolgende Abtastproben von der Abtasteinrichtung 1 und den Registern S₀ bis IS_1n zuführen.

Die Rechen- und Vergleichscinheit 39 ist im einzelnen in F i g. 5 dargestellt. In dieser Figur sind zunächst die drei Ausgänge 37«, 37 b und 37c der MuI-tiplcxschaltungcn 23«, 23 ft bzw. 23 c zu erkennen, wobei 37ο und 37 c die beiden äußersten Abtastproben (z. B. die Abtastproben α und c) der Drciergruppc und 37/) die mittlere Abtastprobe (die Abtastprobe b) der Dreiergruppe überträgt. (Siehe Fig. 1.)

Die im einzelnen in F i g. 5 dargestellte Rechen- und Vergleichscinheit 39 weist ein Addierwerk 40 auf, das die Addition der an den Eingängen 40« und 40 c von den obigen Ausgängen 37 a und 37 c ankommenden Abtastproben vornimmt, wobei aus dem Vorstehenden verständlich ist, daß jede dieser Abtastproben durch η Bits gebildet ist.

Die auf diese Weise gebildete Summe enthält normalerweise (/Hl) Bits, nämlich η an den Ausgängen 4I₁ bis 41„ verfügbaren Bits und ein Bit an dem Übertragausgang 41_(n+1). Die Division durch 2 zur Bildung des Mittelwertes der bei 40« und 40 c ankommenden Daten erfolgt unter Unterdrückung des letzten Bits (Bits mit der geringsten Wertigkeit) welches normalerweise durch den Ausgang 41, austritt, welcher kein Signal liefert. Der Ausgang der höchsten Ordnung 41_{in< v} liefert den Übertrag (wenn ein solcher vorhanden ist). Wenn Y_n und Y_c die Zahlenwerte der Amplituden E_n und E_c der Abtastproben « und c (Fi g. 2) genannt werden, so bildet das Addierwerk 40 unter Unterdrückung des bei 41, austretenden Bits (Y_a -I- Y_c)/2, d. h. den arithmetischen Mittelwert von Y₀ und Y_c.

Es ist ein weiteres Addierwerk 42 vorgesehen, das einerseits an seinen Eingängen 43 die von den Ausgängen 41., bis 41_(n4.,i des Addierwerks 40 kommenden Bits, d. h. (Y₁₁ |- Y_c)i2 und andererseits an seinem Eingang 44 die η Bits empfängt, weiche von de-n Ausgang 45 einer Umkehrschaltung 46 kommen, deren Eingang 47 mit dem Ausgang 37 b der Multiplexschaltung 23« verbunden ist, so daß sie den Zahlenwert Y₁, der Amplitude E_b (Fig. 2) der Abtastprobe h empfängt und an ihrem Ausgang 45 den Wert — Y₁, liefert.

Das Addierwerk 42 nimmt also die Addition des von dem Addierwerk 40 kommenden Wertes (Y_n * Υ,) 2 und des von der Umkehrschaltung 46 kommenden Wertes —Y_b vor. Es nimmt also die Rechenoperation [(Y₀ + Y_c)/2] - Y_b vor, d. h., es bildet die Differenz zwischen dem arithmetischen Mittelwert der beiden äußeren Werte Y_a und Y_c der Dreiergruppe und dem Mittelwert Y₆ der gleichen Dreiergruppe.

Es ist zu erkennen, daß der an dem Ausgang 48 zur Verfugung stehende Übertrag des Addierwerkes 42 auf einen zusätzlichen Eingang 49 dieses Addierwerkes geführt wird. Es handelt sich hierbei um einen bei der besonderen Ausführungsform vorgese henen Kunstgriff, um die Umkehrung und die algebraische Summe in der Umkehrschaltung 46 und dem Addierwerk 42 zu erhalten. In der Umkehrschaltung 46 erfolgt die Umkehrung durch Komplementbildung zu 1, durch Umkehrung eines jeden Bits (wobei die Ziffern »1« in »0« und umgekehrt umgewandelt werden) mit Hilfe von für die η Bits von Y₁, in der Umkehrschaltung 46 vorgesehenen elementaren Invertern während in dem Addierwerk 42 die algebraische Summe, in Wirklichkeit die Differenz, durch Komplementbildung zu 2 gebildet wird, indem im Falle eines Übertrags ein Bit hinzugefügt wird, weshalb die Verbindung durch die Leitung 50 zwischen dem Ausgang 48 und dem Eingang 49 des Addierwerks 42 vorgesehen ist.

Der Ausgang 51 des Addierwerks 42 ist mit dem

ίο ersten Eingang 52 einer Schaltung 53 verbunden, die vorzugsweise ein EXKLUSIV-ODER-Glied ist, welche an ihrem zweiten Eingang 54 den am Ausgang 48 des Addierwerks 42 austretenden Übertrag nach Durchgang durch eine Inverterschaltung 55 empfängt. Das EXKLUSIV-ODER-Glied 53 bestimmt den Absolutwert der von dem Ausgang 51 des Addierwerks 42 gelieferten Differenz [(F₀ + Y_c)i 2] - Y,,. Ein derartiges EXKLUSIV-ODER-Glied liefert nur dann einen Ausgang 56, wenn nur ein Eingang, also 52 oder 54, gespeist wird.

Bekanntlich ist, wenn A und B die Eingangssignalc eines EXKLUSIV-ODER-Gliedes sind, die Ausgangsgröße gleich AB + ~ÄB. In dem hier interessierenden Sonderfall stellt B z. B. die an den Eingang 52 angelegte Größe dar, d. h. jedes Bit der obigen Differenz am Ausgang 51 des Addierwerks 42, während A das an 54 angelegte Vorzeichen der Differenz darstellt. Wenn das Vorzeichen positiv ist, wird es durch die Ziffer »1« am Ausgang 48 dargestellt und durch die Ziffer »0« bei 54 nach Invertierung in dem Inverter 55. Das Ausgangssignal des Verknüpfungsgliedes 53, welches gleich ΑΉ + ~ÄB ist, ist dann 0 + B (da A = 0 und Ά = 1). Man erhält daher am Ausgang 56 ein B, das positiv ist.

Wenn dagegen das Vorzeichen negativ ist, erhält man am Ausgang 48 das Bit »0« und somit am Eingang 54 das Bit »1«. Damit ergibt sich am Ausgang 56 ΑΉ + TlB = -B + 0 (da A = 1 und Ά - 0) d. rider Absolutwert von B, da B negativ ist.

Am Ausgang 56 ergibt sich damit tatsächlich der Absolutwert der Differenz [(Y₀ Λ Y₁.).-] Υ·_υ-

Der Ausgang 56 ist mit dem Eingang 58 eines Komparators 57 über η Leitungen 59 verbunden, die die η Bits des Absolutwertes der obigen Differenz weiterleiten, während andererseits einem zweiten Eingang 60 über π Leitungen 61 die η Bits des Grenzwerts A- zugeführt werden, welcher zur Festlegung der zu unterdrückenden Abtastproben dient. Wenn die Differenz dem Absolutwert nach kleiner als der Grenzwert Jt ist, so wird die betreffende Abtastprobe unterdrückt. Wenn diese Differenz dem Absolutwert nach größer als k ist, wird die Abtastprobe beibehalten (wobei es möglich ist, die Abtastprobe beizubehalten oder zu unterdrücken, wenn der Absolutwert der Differenz gleich k ist). Entsprechend tritt am Ausgang 62 des Komparators 57 ein Ausgangssignal auf, wenn der Amplitudenwert Y_h der Abtastprobe beizubehalten ist. Der Ausgang 62 des Komparator 57 ist gemäß F i g. 3 über eine Leitung 63 unter Steuerung durch eine logische Prioritätseinheit 66 mit der Steuereinheit 64 der Addierwerke 1O₁ bis 1O₁₅ und mit der Steuereinheit 65 zur Verschiebung suvoM der Register S₀ bis 5₁₅ als auch der Register 9, bis 9_1S verbunden.

Im folgenden wird an Hand von F i g. 6 die logische Prioritätseinheit 66 wie die übrige Steueranordnung (Steuereinheiten 64, 65 und Adressiereinheit 26 der Multiplexschaltungen 23) der Fig. 3 be-

4 ,

schrieben. Es sei darauf hingewiesen, daß in F i g. 6 nur eine einzige einem bestimmten Register 9 entsprechende Zelle dargestellt ist (in Wirklichkeit sind [q - 1] derartige Zellen vorhanden).

Zunächst sollen jedoch einige Erläuterungen über das Verfahren gegeben werden, das in der logischen Prioritätseinheit 66 verwendet wird, um die Dreiergruppe auszuwählen, die in der Rechen- und Vergleichseinheit 39 behandelt wird.

Ausgang 70 eine »1« liefert, so daß der Eingang 7 eine »0« empfängt und das UND-Glied 75 an sei nem Ausgang 72 eine »0« liefert (in der Fig. 6 is angenommen, daß es sich um die Zelle der Ordnun »13« handelt, weshalb den beiden dargestellten Aus gangen 72 die Indizes »13« und »14« gegebei wurden,)

Dank der Hinzufügung von +1 bei jedem Addier werk 10 erhält man in den aufeinanderfolgenden Re

men ist.

Das an der logischen Prioritätseinheit 66 ankommende Ausgangssignal der Gesamtheil der Sufatrak-

größe eines jeden Registers 9j bis 9_1S der zweiten Kaskade unter Eingangsgröße des diesem vorausgehenden Addierwerks 1O₁ bis 1O₁₅ in Subtraktionseinheiten 67j bis 67₁₅ bestimmt. Da, wie weiter 25

Die logische Prioritätseinheit 66 soll von den auf- 10 gistern 9_V 9₂ ... 9₁₄, 9₁₅ immer größere Zahlen. Dii einanderfolgenden gleichen Zeitintervallpaaren zwi- aufeinanderfolgenden Subtrahiereinheiten 67,, 67,.. sehen drei aufeinanderfolgenden in den Registern 5₀ 67₁₄, 67_1S bestimmen die Differenzen zwischen die bis 5₁₅ der ersten Kaskade aufbewahrten oder aus sen Zahlen und lassen die gleichen Differenzen zwider Abtasteinrichtung 1 austretenden Abtastproben sehen den größten und am weitesten rechts liegenden diejenigen bestimmen, bei welchem diese Zeitinter- 15 Zahlen und somit die Dreiergruppe «scheinen, an valle am größten sind, und falls gleichzeitig mehrere welcher gegebenenfalls die Kompression vorzunehaufeinanderfolgende gleiche Zeitintervallpaare unter
diesen größten Zeitintervallen vorhanden sind, die
am weitesten rechts befindlichen, d. h. die dem Ausgabespeicher 18 am nächsten liegenden bestimmen. 20 tionseinheitcn 67 ist eine binäre Zah mit (n - 1)

Hierfür wird die Differenz zwischen der Ausgangs- Bits, z. B. (mit η = 16) 010100101100100. Die Zellen der Prioritätseinheit 66 empfangen jii ihrem Eingang 69 von rechts ausgehend zunächst Ziffern »0«, worauf eine Ziffer »1« erscheint.

Als Folge einer 0 an dem Eingang (i) einer Zelle

unten erläutert, jedes Addierwerk 10 eine Einheit im der Prioritätseinheit 66 ist das UND-Ci ied 68 nicht Falle einer Unterdrückung der in dem entsprechen- durchlässig. Dagegen liefert das am weitesten rechts den Register 5 aufbewahrten Abtastprobe hinzufügt, liegende UND-Glied 75 ein Signal, da sein Eingang enthält jedes Register 9 die Anzahl von Zeitinter- 76 durch die Ziffer »1« startbereit gemacht wurde". vallen At, bei welchen die Abtastprobe des entspre- 30 Diese von dem Ausgang T2 des am weitesten rechts chenden Registers 5 gegenüber der Abtastprobe des liegenden UND-Gliedes 75 übertragene »1« wird unmittelbar links davon liegenden Registers 5 ver- auf die nächste links liegende Zelle übertragen, was schoben ist. Jede Subtraktionseinheit 67 bestimmt sich nach links fortsetzt, solange Zellen vorhanden daher die Anzahl von Zestintervallen At zwischen sind, welche an ihrem Eingang 69 die Ziffer »0« den Abtastproben in zwei aufeinanderfolgenden Re- 35 empfangen.

gistern 5. Die logische Prioritätseinheit soll die durch Wenn dagegen diese »1« an einer Zelle ankommt,

die Subtraktionseinheiten 67 bestimmten Anzahlen deren Eingang 69 mit einem eine »1« liefernden Ausvon Zeitintervallen Δ t vergleichen. gang 70 verbunden ist, so wird das UND-Glied 68

Die Prioritätseinheit 66 (Fig. 6) weist zunächst dieser Zelle geöffnet, da seine beiden Eingänge 69 ein UND-Glied 68, dessen Eingang 69 mit dem Aus- 40 und 71 eine »1« empfangen, während das UND-gang 70 der zugeordneten Subtraktionseinheit 67 ver- Glied 75 dieser Zelle geschlossen bleibt, da sein Einbunden ist, während der zweite Eingang 71 mit dem gang 77 infolge der Invertierung in dem Inverter 69 Ausgang 72 der identischen Zelle der Prioritätsein- eine »0« empfängt. Diese »0« wird nach links längs heit 66 verbunden ist, welche sich rechts davon be- der ganzen Zellenkette der Prioritätseinheit 66 überfindet, auf, wobei die am weitesten rechts liegende 45 tragen, da alle Eingänge 76 der UND-Glieder 75 Zelle, deren Eingang 70 mit dem Ausgang 7O₁₅ der eine »0« empfangen, so daß die UND-Glieder 68 Subtraktionseinheit 67₁₅ verbunden ist, an ihren dieser Zellen eine »0« an ihrem Eingang 71 emp-Eingang 71 das Bit »1« zur Startvorbereitung emp- fangen und geschlossen bleiben,
fängt. Hieraus ergibt sich, daß ein einziges UND-Glied

Das UND-Glied 68 speist seinen Ausgang 73, 50 68 durchlässig wird, nämlich das der am weitesten wenn beide Eingänge 69 und 71 gleichzeitig die rechts liegenden Zelle, welches eine »1« an seinem Ziffer »1« empfangen. Eingang 69 empfängt. Wenn daher die aus den Sub-

Jede Zelle der Prioritätseinheit 66 weist v/eiter- traktionseinheiten 67 durch die Ausgänge 70 austrehin einen Inverter 74 und ein zweites UND-Glied 75 tende Zahl, wie oben angegeben, 010100101100100 auf, dessen erster Eingang 76 das gleiche Signal wie 55 ist. wird nur die unterstrichene 1 (durch die Zelle der Eingang 71 des UND-Gliedes 68 empfängt, da es der Ordnung »13«, d. h. die dargestellte Zelle) übermit dem Ausgang 72 der unmittelbar rechts davon tragen, wobei der Ausgang 73 der Ordnung »13« liegenden Zelle verbunden ist, während der zweite von den (n 1) Ausgängen 73, bis 73_1S der allein Eingang dieses UND-Gliedes 77 das gleiche Signal gespeiste ist. Die logische Prioritätseinheit liefert wie der Eingang 69 des UND-Gliedes 68 empfängt, 60 daher Ot)COOOOOOOOOlOO. Dies entspricht ein und jedoch nach Invertierung in dem Inverter 74, da der derselben größten Zeitdifferenz zwischen den drei Eingang 77 mit dem Ausgang 70 über diese Inverter- Daten einer Dreiergruppe, welche sich in den Rc-

schaltung verbunden ist.

Das UND-Glied 75 ist durchgeschaltet, wenn beide

gistern 5,., S₁₂ und S₁₃ befinden, wobei diese Differenz durch die Einheit 67_n zwischen dem Ausgani;

Eingänge 76 und 77 gleichzeitig die Ziffer »1« emp- 6₅ des Registers 9,., und des Registers 9,., bestimmt fangen dh wenn an 72 eine Ziffer »1« und an 70 wurde

gg gg p

fangen, d.h. wenn an 72 eine Ziffer »1« und an 70 eine Ziffer »0« liegt. Es ist daher zu erkennen, daß. wenn das UND-Glied 68 durchgeschaltet ist, der

wurde.

Fs soll jetzt wiederum unter Bezugnahme auf Fig. 6 erläutert werden, wie die von den

IgT₇ j ¹⁵ 16

¹ sei- J 73j bis 73₁₅ der Prioritätseinheit 66 gelieferte Wahl- UND-Gliedes 68 und der zweite ein Signal empfängt,

⁶ ist I angabe in den Einheiten 64, 65 und 26 (Fig. 3) be- welches von der unmittelbar links davon hegenden

^ln"ng I nutzt wird. Zelle der Einheit 64 (Zelle der Ordnung »12«)

Aus- I Die fünfzehn Ausgänge 73 der Prioritätseinheit 66 kommt, nämlich von dem Ausgang 87₁₂ des ODER-

;eben | beaufschlagen die Adressiereinheit 26 der Multiplex- 5 Gliedes 82 dieser unmittelbar links davon liegenden

j schaltungen 23 a, 23 b und 23 c, welche durch die Zelle, wobei die Betriebsbereitschaft des Eingangs 86

dier- § vier Leitungen 31 die Decodiervorrichtung 28 der der am weitestens links liegenden Zelle der Einheit

·■ Re- I F i g. 4 speist. Auf diese Weise kontrolliert die lo- 64 bei »0« hergestellt wird. Der Ausgang 87₁₃ des

Die I gische Prioritätseinheit 66 die Adressierung in den ODER-Gliedes 82 der dargestellten Zelle schickt

'₃... I Multiplexschaltungen 23a, 23b und 23c der Dreier- io nicht nur durch die Leitung 88 das Ausgangssignal

die- j gruppe von durch die Abtasteinrichtung 1 und die auf den Eingang 86 der unmittelbar rechts davon

zwi- 1 Register 5_? bis 5₁₅ gelieferten Abtastproben, an wel- liegenden Zelle, sondern auch auf den Eingang 89

iden I eher die Einheit 39 den Vergleich vornimmt. In dem des NAND-Gliedes 83, welches einen zweiten Ein-

. an I dargestellten Sonderfall wird die Dreiergruppe der gang 90 besitzt, welcher mit der Leitung 63 verbun-

ieh- } Register 5_n, 5₁₂, 5₁₃ behandelt. 15 den ist, um das durch den Ausgang 62 der Rechen-

s Der Ausgang" 73 eines jeden UND-Gliedes 68 be- und Vergleichseinheit 39 austretende Signal zu emp-

om- I wirkt auch die Steuerung der Einheiten 64 und 65 fangen.

ak- t mittels der anderen in F i g. 6 für eine Zelle der Ein- Schließlich besitzt das UND-Glied 84 zwei Ein-

- 1) " heiten 64 und 65 dargestellten Verknüpfungsglieder. gänge 91 und 92, von denen der erste Eingang 91

^eI- : Jede Zelle der Einheit 65 zur Steuerung der Ver- 20 mit dem Ausgang 93 des NAND-Gliedes 83 verbun-

iin- Schiebung enthält ein UND-Glied 78, dessen erster den ist, während der zweite Eingang 92 das Zeit-

0«, Eingang 79 mit dem Ausgang 73 des UND-Gliedes gebersignal g empfängt, welches auch an die Abtast-

68 der gleichen Zelle verbunden ist, während der einrichtung 1 und die Einheit 65 von dem Taktgeber

;lle zweite Eingang 80 ein Signal m durch die Leitung 98 angelegt wird.

cht 63 von dem Ausgang 62 der Rechen- oder Ver- 25 Der Ausgang 94 des UND-Gliedes 84 liefert das

hts gleichseinheit 39 empfängt. Wenn das UND-Glied Ausgangssignal Z der Einheit 64, welches dem Steuer-

ng 78 gleichzeitig bei 79 und bei 80 gespeist wird, lie- eingang 11 des entsprechenden Addierwerks 10 zu-

je. fert es an seinem Ausgang 81 ein Signal h, welches geführt wird.

its gleichzeitig zu dem entsprechenden Register 5 und Die Einheit 64, von welcher eine Zelle in F i g. 6

rd dem entsprechenden Register 9 geschickt wird. Ein 30 dargestellt ist, arbeitet folgendermaßen.

as UND-Glied 78 überträgt also auf seinen Ausgang 81 Ihr ODER-Glied 82 überträgt einen Impuls, wenn

e_n den Schiebebefehl der entsprechenden Register 5 einer seiner beiden Eingänge oder seine beiden Ein-

3« und 9, wenn die Einheit 39 entscheidet, daß der In- gänge 85, 86 gespeist werden, d. h., wenn ein Si-

halt des entsprechenden Registers beizubehalten ist gnal an dem Ausgang des UND-Gliedes 68 vorhan-

it, (Signal m an dem Eingang 80), wobei die Wahl der 35 den ist und/oder wenn sein zweiter Eingang 86 einen

S-! Register 5 und 9 gerade von der Zelle abhängt, de- Impuls von der unmittelbar links davon liegenden

,8 ren UND-Glied 78 eine »1« von seinem zugeordne- Zelle empfängt, d. h., wenn durch Wiederholung ein

,9 ten UND-Glied 68 empfängt. Ein Impuls g (Fig. 3) beliebiges links liegendes ODER-Glied 82 ein Signal

). gewährleistet in dem UND-Glied 95 den Synchronis- Hefen. Das ODER-Glied 82 der Einheit 64, dessen

,. mus mit der Probenentnahme in der Abtasteinrich- 40 zugeordnetes UND-Glied 68 ein Signal liefert, und

9 tung 1, welche ebenfalls g empfängt. Hierfür emp- die ODER-Glieder 82, welche rechts von einem

s ; fängt das UND-Glied 95 h an seinem Eingang 96 ODER-Glied 82 liegen, welches ein Signal liefert,

und g an seinem Eingang 97. speisen daher ihren Ausgang 87. Die entsprechende

; Zum Abschluß der Beschreibung der Vorrichtung Leitung 88 speist dann das unmittelbar rechts davon

$ ist nachstehend unter Bezugnahme auf den unteren 45 liegende ODER-Glied 82 an dem Eingang 86 und

Teil der F i g. 6 die Ausbildung der Steuereinheit 64 durch Wiederholung die Eingänge 86 der rechts da-

der Summien'orrichtungen erläutert, welche dazu von liegenden ODER-Glieder 82.

I dient, durch die Impulse Z₁ bis Z₁₅ die Hinzufügung Ferner wird der Eingang 89 des NAND-Gliedes

einer Einheit in den Addierwerken 10, bis 1O₁₅ zu 83 gespeist. Wenn gleichzeitig auch der Eingang 90

steuern, d. h. in dem Addierwerk 10, welches dem 50 dieses Gliedes 83 von dem Ausgang 62 der Einheil

Register 5 entspricht, dessen Abtastprobe bei dem 39 (Fig. 3) gespeist wird, liefert das NAND-Glied

Kompressionsvorgang unterdrückt wurde. 83 kein Signal. Dieses Glied liefert nur ein Signal,

Bei der Unterdrückung der mittleren Abtastprobe wenn der eine oder der andere der beiden Eingänge

einer Dreiergruppe wird der Zeitraum zwischen den 89 und 90 nicht gespeist werden, d. h., wenn das

beiden verbleibenden äußersten Abtastproben, 55 ODER-Glied 82 seiner Zelle kein Signal liefert (d. h.

welche zwei aufeinanderfolgende Register einneh- wenn das entsprechende UND-Glied 68 und das

men, verändert, und diese Veränderung muß in einem weiter links liegande Glied 68 kein Signal liefern),

Register 9 aufgezeichnet werden. Hierfür überträgt oder wenn die Einheit 39 den Befehl zur Unterdrük-

die Leitung 63 die Information, ob die mittlere Ab- kung der mittleren Abtastprobe der von ihr behan-

tastprobe unterdrückt werden soll oder nicht, nicht 60 delten Dreiergruppe gegeben hat. Der Ausgang 93

nur auf die Einheit 65 zur Steuerung der Verschie- liefert dann ein Signal, welches das UND-Glied 84

bung, sondern auch auf die Einheit 64 zur Steue- mit den Zeitgcberimpulsen g für einen Austritt bei

rung der Summien'orrichtungen, welche, wie in 94 aus der Einheit 64 synchronisiert.

Fig. 6 dargestellt, drei Verknüpfungsglieder in Kas- Der an dem Ausgang 94 verfügbare Summierungs-

kade enthält, nämlich das ODER-Glied 82, das 65 befehl Z wird an das entsprechende Summierwerk 10

NAND-Glied 83 und das UND-Glied 84. angelegt.

Das ODER-Glied 82 besitzt zwei Eingänge 85 Zum besseren Verständnis der Erfindung ist nach-

und 85, von denen der erste das Ausgangssignal des stehend eine Übersicht über das gesamte Arbeiter

der Vorrichtung der Fig. 3 bis 6 gegeben, welche das unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 erläuterte Verfahren zur Datenkompression durchführt.

Das von dem zu untersuchenden Vorgang abgeleitete Analogsignal / wird von der Abtasteinrichtung 1 in gleichmäßigen Zeiträumen entnommen, welche durch die von dem Taktgeber 98 kommenden Impulse g bestimmt werden. Die Abtasteinrichtung Ϊ wandelt das Analogsignal in eine binäre Zahl von η Bits um, welche nacheinander in der Registerkaskade 5 von links nach rechts vorrücken. Nach Maßgabe der Füllung der aufeinanderfolgenden Register 5 durch Verschiebung von links nach rechts unter dem Einfluß der Signale h werden Vergleiche zwischen den Abtastproben von durch die logische Prioritätseinheit 66 gewählten Dreiergruppan in der Rechen- und Vergleichseinheit 39 vorgenommen, wobei jede Dreiergruppe durch die Multiplexgeräte 23 a, 236 und 23 c auf die Steuerung geleitet wird, welche von der durch die Einheit 66 gesteuerten Adressiereinheit 26 der Multiplexgeräte ankommt.

Wenn die mittlere Abtastprobe einer von der Einheit 39 behandelten Dreiergruppe nicht zu unterdrücken ist, rücken die Abtastproben unter der Stucrung durch den von der durch die Einheit 6ii gesteuerten Einheit 65 kommenden Impuls /1 alle: um eine Stelle in den Registern 5 vor, wobei die in dem am weitesten rechts liegenden Register S₁₅ beiicdliche Abtastprobe in den Abschnitt 18 c des Ausgabespeichers 18 übergeführt wird, während eine neue Abtastprobe in dem ersten Register 5„ von de:r Abtasteinrichtung 1 aufgezeichnet wird.

Gleichzeitig steuert die Einheit 65 die Verschiebung des Inhalts der Register 5 nach rechts, wobei sie auch die ebenfalls nach rechts gerichtete Ver-Schiebung des Inhalts der Register 9 steuert, wobei jedes Register 9 die Zahl von elementaren Zeitintervallcn .1/ enthält, welche die in den beiden entsprechenden aufeinanderfolgenden Registern 5 enthaltenen Abtastproben trennen. Die Zahl mit ·ρ Stellen, welche sich in dem letzten Register 9₁₃ befindet, wird in dem Abschnitt 18 d des Ausgabespeichers 18 aufgezeichnet, wobei gleichzeitig die (von dem Register S₁₅ herrührende) entsprechende Abtastprobe in dem S Abschnitt 18c des Ausgabespeicheis 18 aufgezeichnet wird.

Wenn dagegen die Rechen- und Vergleichseinheit 39 bestimmt, daß die mittlere Abtastprobe der betrachteten Dreiergruppe zu unterdrücken ist, befiehlt

ίο die Einheit 65 zur Steuerung der Verschiebung die Rechtsverschiebung in der Registerkaskade 5 nur bis links von dem Register 5, welches diese zu unterdrückende mittlere Abtastprobe enthält, ebenso wie bei den entsprechenden Registern 9. Unter diesen

Bedingungen werden die Abtastprobe des Registers 5 und die Zahl des entsprechenden Registers 9, welche unterdrückt werden sollen, nicht nach rechts verschoben und werden daher automatisch durch den Vorschub der Abtastprobe und der Zahl gelöscht,

ao welche sich in dem Register 5 und dem Register 9 unmittelbar links davon befinden. In diesem Falle erfolgt keine Speicherung in dem Ausgabespeicher 18 aus den Registern 5₁₅ und 9₁₅, deren Inhalt nicht übertragen wird.

Die obigen Schritte entweder der Rechtsverschiebung all?r Register 5 und 9 mit Aufzeichnung in den Abschnitten 18 c und 18 d des Ausgabespeichers 18 oder der Rechtsverschiebung nur einer gewissen Zahl von Registern 5 und 9 links von dem die zu unler-

drückende Abtastprobe enthaltenden Register 5 und dem entsprechenden Register 9 ohne Speicherung wiederholen sich, bis der zu untersuchende Vorgang beendet ist oder bis der Ausgabespeicher 18 vollständig gefüllt ist. Im letzteren Fall müssen Einrich-

tungen vorgesehen sein, die das Arbeiten der Vorrichtung abstellen oder die die Vorrichtung auf einen anderen Ausgabespeicher gleichen Typs wie der Ausgabespeicher 18 schalten oder welche schließlich den Inhalt des Ausgabespeichers 18 in einen anderen Speicher größerer Kapazität entleeren.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Kompression von aus einem Kurvenverlauf in konstanten Zeitintervallen abgetasteten Daten während der Zeiten verhältnismäßig langsamer Amplitudenänderung des Ku.-venverlaufs, bei dem Daten in Form einer Folge von aufeinanderfolgenden Abtastproben zwischengespeichert werden und bei dem die Größe des Absolutwertes der Differenz zwischen einer mittleren Abtastprobe einer Dreiergruppe von aufeinanderfolgend zwischengespeicherten Abtastproben und dem arithmetischen Mittelwert der beiden äußeren Abtastproben dieser Dreiergruppe mit einem vorgegebenen Grea^wert verglichen und die mittlere Abtastprobe der Dreiergruppe unterdrückt wird, wenn der Absolutwert kleiner als dieser Grenzwert ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei Unterdrücken der " mittleren Abtastprobe der Dreiergruppe alle Abtastproben der Folge, welche später als diese unterdrückte mittlere Abtastprobe auftreten, um eine Stelle vorwärtsverschoben werden, daß wenn der Absolutwert größer als der Grenzwert ist, die älteste Abtastprobe der Folge in einem Ausgabespeicher (18) ausgespeichert wird und alle zwischengespeicherten Abtastproben der Folge um eine Stelle vorwärtsverschoben werden, daß eine neu entnommene Abtastprobe in der ersten Zwischenspeicherstelle, die gerade durch das Vorrücken eines Teils oder der Gesamtheit der bereits zwischengespeicherten Ab'.astproben freigeworden ist, zwischengespeichert wird und daß gleichzeitig zu den Schritten der Zwischenspeicherung, des Vergleiches, des Vorwärtsschiebens und der Ausspeicherung von Abtastproben in dem Ausgabespeicher (18) die Anzahl der Zeitintervalle zwischen zwei Abtastproben, die in aufeinanderfolgenden Zwischenspeicherstellen gespeichert sind, gespeichert und schließlich bei Ausspeicherung der zugehörigen Abtastprobe mit in den Ausgabespeicher (18) übertragen wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Abtasteinrichtung (1) zur Entnahme von Abtastproben aus einem Kurvenverlauf unter konstanten Zeitintervallen, eine erste Schieberegisterkaskade (5), deren Eingang (6₀) mit dem Ausgang (4) der Abtasteinrichtung verbunden ist, eine Rechen- und Vergleichseinheit (39) mit einem ersten, zweiten und dritten Eingang (40a, b, c) zur Bildung der Differenz zwischen dem Signal am zweiten Eingang (40 b) und dem arithmetischen Mittelwert der Signale an dem ersten und dritten Eingang (40«, 4Or) und zum Vergleich des Absolutwertes dieser Differenz mit einem in Form eines Signals an einem vierten Eingang (60) angelegten Grenzwert (k), Multiplexschaltungcn (23). deren Eingänge (24) mit den Ausgängen der Schieberegister der ersten Kaskade (5) und deren Ausgänge (37«, b, c) jeweils mit dem ersten, zweiten bzw. dritten Eingang (40 a, fc, c) der Rechen- und Vergleichseinheit (40) verbunden sind, eine zweite Schiebe- rcgisterkaskade (9) mit einer Anzahl von Registern, die gleich der Anzahl der Register der ersten Kaskade vermindert um 1 ist, zur Speicherung der Zeitintervalle zwischen jeweils in aufeinanderfolgenden Registern der ersten Schieberegisterkaskade (5) zwischengespeicherten Abtasteinrichtungen, Addierwerke (10), die zu dem an ihrem Eingang (13) Eingelegten Signal eine Einheit hinzufügen und zwischen zwei aufeinanderfolgenden Registern der zweiten Schieberegisterkaskade (9) sowie vor dem ersten Register (9) dieser Schieberegisterkaskade angeordnet sind, Subtraktionseinheiten (67), die von dem Wert der Ausgangsgröße eines jeden Registers der zweiten Schieberegisterkaskade (9) den Wert der Eingangsgröße des vorhergehenden Addierwerkes (10) abziehen, eine logische Prioritätseinheit (66), deren Eingänge (69) mit den Ausgängen (70) der Subtraktionseinheiten (67) verbunden sind, und die die drei aufeinanderfolgend in der ersten Schieberegisterkaskade zwischengespeicherten Abtastproben bestimmt, die über die Multiplexschaltungen (23) der Rechen- und Vergleichseinheit (39) zugeführt werden, eine Steuereinrichtung (64, 65, 26) zur Weiterleitung der Ausgangssignale der Prioritätseinheit (66) zu den Multiplexschaltungen (23), den Registern der ersten Schieberegisterkaskade (S), den Registern der zweiten Schieberegisterkaskade (9) und zum Addierwerk (10), und einen Ausgabespeicher (18) mit einem ersten Abschnitt (18 c), dessen Eingang (18 a) mit dem Ausgang (7,,) des letzten Registers (5i_S) der ersten Schieberegisterkaskade (5) verbunden ist, und einem zweiten Abschnitt (18 d), dessen Eingang (18 ft) mit dem Ausgang (16_lfi) des letzten Registers (9,,) der zweiten Schieberegisterkaskade (9) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechen- und Vergleichseinheit (39) ein erstes Addierwerk (40) mit zwei Eingängen (40 a, 40c) zur Summierung der an den ersten bzw. dritten Eingang der Rechen- und Vergleichseinheit angelegten Abtastproben, ein zweites Addierwerk (42), das einerseits die Ausgangsgröße des ersten Addierwerks (40) mit Ausnahme des Bits geringster Ordnung empfängt und andererseits einen Eingang (44) aufweist, der mit dem zweiten Eingang (40 Z)) der Rechen- und Vergleichseinheit (39) über eine Umkehrschaltung (46) verbunden ist, ein EXKLUSIV-ODER-Glied (53), welches an seinem ersten Eingang (52) die Ausgangsgröße des; zweiten Addierwerks (42) und an seinem zweiten Eingang (54) das Vorzeichen der Ausgangsgröße des zweiten Addierwerkes (42) nach Invertierung in einem Inverter (55) empfängt, und einen Komparator (57) zum Vergleich der Ausgangsgröße des EXKLUSIV-ODER-Gliedes (52) mit dem Grenzwert (k) umfaßt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Multiplexschaltungen (23) durch drei Multiplexschaltungen (23a, 23 ft, 23 c) gebildet werden, und daß jede Multiplexschaltung eine Decodiervorrichtung (28), die von der Steuereinrichtung (64, 65, 26) die Kennung der der Rechen- und Vergleichseinheiten (39) zuzuführenden Abtastproben der ersten Schieberegisterkaskade (5) empfängt, parallelgeschaltete UND-Glieder (27) mit zwei Eingängen, von denen der eine (24) mit dem Ausgang eines Registers der ersten Schieberegisterkaskade und

der Zelle der davor angeordneten Steuereinheit (64) empfängt, ein NAND-Glied (83), dessen erster Eingang (89) mit dem Ausgang (87) des ODER-Gliedes (82) der gleichen Zelle der Steuereinheit (64) und dessen zweiter Eingang (90) mit dem Ausgang (62) der Rechen- und Vergleichseinheit (39) verbunden ist, und ein UND-Glied (84) aufweist, dessen erster Eingang (91) mit dem Ausgang des NAND-Gliedes (83) verbunden ist und dessen zweiter Eingang (92) Synchronisier· impulse (g) empfängt.

der andere (2S) mit einem Ausgang (30) der Decodiervorrichtung (28) verbunden ist, und ein
ODER-Glied (36) umfaßt, dessen Eingänge (34)
jeweils mit einem Ausgang (33) der UND-Glieder

(27) verbunden sind. 5

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß dit Prioritätseinheit

(66) für jedes Register der zweiten Schieberegisterkaskade (9) eine Zelle mit einem ersten UND-Glied (68), dessen Eingang (69) mit einem Aus- i
gang (7P) der entsprechenden Subtraktionseinheit

(67) und dessen zweiter Eingang (71) mit dem
Ausgang (72) der dahinterliegenden Zeile der
Prioritätseinheit verbunden ist, und ein zweites
UND-Glied (75) enthält, dessen erster Eingang 15

(76) ebenfalls mit dem Ausgang (72) der dahin-

terliegenden Zellen und dessen zweiter Eingang

(77) über eine Inverterschaltung (74) mit dem
Ausgang (70) der entsprechenden Subtrahiereinheit (67) verbunden ist. 20

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerein- Kompression von aus einem Kurvenveriauf in konrichtung (64, 65, 26) eine Adressiereinheit (26) stanten Zeitintervallen abgetasteten Daten während für die Multiplexschaltungen, eine Schiebe-Steuer- der Zeiten verhältnismäßig langsamer Amplitudeneinheit (65) und eine Steuereinheit (64) für die 25 änderung des Kurvenverlaufs, bei dem Daten in Addierwerke (10) umfaßt, daß die Adressierein- Form einer Folge von aufeinanderfolgenden Abtastheit (26) aus der Prioritätseinheit (66) so ge- proben zwischengespeichert werden und bei dem die speist wird, daß sie die Multiplexschaltungen (23) Größe des Absolutwertes der Differenz zwischen ansteuert, daß die Schiebe-Steuereinheit (65) mit einer mittleren Abtastprobe einer Dreiergruppe von den Schiebe-Steuereingängen (8, 17) der ersten 30 aufeinanderfolgend zwischengespeicherten Abtast- und zweiten Schieberegisterkaskade (5, 9) verbun- proben und dem arithmetischen Mittelwert der beiden den ist und daß die Steuereinheit (64) die Addier- äußeren Abtastproben dieser Dreiergruppe mit einem werke (10) steuert. vorgegebenen Grenzwert verglichen und die mittlere

7. Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 6, dadurch Abtastprobe der Dreiergruppe unterdrückt wird, wenn gekennzeichnet, daß die Adressiereinheit (26) eine 35 der Absolutwert kleiner als dieser Grenzwert ist. Codiervorrichtung ist, deren Ausgänge (31) mit Es ist bereits bekannt (Literaturstelle »Philips den Eingängen (29) der entsprechenden Deco- Technische Rundschau«, 1962/63, Nr. 10, Seiten diervorrichtung (28) der Multiplexschaltungen 319, 320), einen Kurvenverlauf näherungsweise durch (23) verbunden sind, während ihre Eingänge mit einzelne Gerade nachzubilden, wobei die Geraden so den Ausgängen (73) der ersten UND-Glieder (68) 40 gelegt werden, daß die Abweichung von dem Kurvender logischen Prioritätseinheit (66) verbunden verlauf imme^r kleiner als ein bestimmter Wert sind, sind. Weiterhin ist ein Verfahren zur Kompression von

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, 6 oder 7, da- Daten bekannt (Literaturstelle »Proceedings of the durch gekennzeichnet, daß die Schiebe-Steuerein- IEEE, Vol. 55, Nr. 3, März 1967, Seiten 267 bis 277) heit (65) für jedes Register der zweiten Schiebe- 45 bei dem ein Pufferspeicher vorgesehen ist, dessen registerkaskade (9) eine Zelle mit einem ersten Ausgang mit einem Datensender ode»· einem AufUND-Glied (78), von dem ein erster Eingang (79) zeichnungsträger verbunden ist. Dieser Pufferspeicher mit dem /\usgang (73) des ersten UND-Gliedes dient dazu, die Frequenz des Auftretens von Aus-(68) der dem gleichen Register der zweiten Schie- gangen des Kompressors an die feste Übertragungsberegisterkaskade (9) zugeordneten logischen Pri- 50 frequenz des Sendesystems anzupassen. Zu diesem oritätseinheit (66) und dessen zweiter Eingang Zweck ist bei dem bekannten Verfahren eine Rück-(80) mit dem Ausgang (62) der Rechen- und Ver- führung vorgesehen, die den Grenzwert verändert, gleichseinheit (39) verbunden ist, und ein zweites der über die Unterdrückung von Daten entscheidet. UND-Glied (95) enthält, dessen erster Eingang Das zur Durchführung dieses Verfahrens verwendete (96) mit dem Ausgang des ersten UND-Gliedes 55 System benötigt mehrere zusätzliche Speicher für die (78) dieser Zelle der Schiebe-Steuereinheit (65) an einer Abtastprobe durchzuführenden Bcrechnunverbunden ist und dessen zweiter Eingang (97) gen, und weiterhin kanu nur ein Vergleich zwischen die Synchronisierimpulse (g) empfängt. zwei Abtastproben vorgenommen werden. Weiterhin

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden ergibt sich eine stark schwankende Füllung des Puf-Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die 60 ferspeichers, so daß insgesamt der Schaltungsaufwand Steuereinheit (64) der Addierwerke (10) für jedes dieses bekannten Systems sehr hoch ist. Register der zweiten Schieberegisterkaskade (9) Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eine Zelle mit einem ODER-Glied (82), dessen Verfahren der eingangs genannten Art sowie eine erster Eingang (85) die Ausgangsgröße des ersten Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu UND-Gliedes (68) der Zelle der dem gleichen 65 schaffen, bei dem bzw. bei der mit verringertem AufRegister der zweiten Schieberegisterkaskade (9) wand trotz ungleichmäßiger Änderung des Kurvenzugeordneten logischen Prioritätseinbeit (66) und Verlaufs eine dichte Packung der Daten in einem dessen zweiter Eingang (86) die Ausgangsgröße Ausgabespeicher erreichbar ist, ohne daß die Ge-