SU1320827A1 - Device for adaptive compression of information - Google Patents

Device for adaptive compression of information Download PDF

Info

Publication number
SU1320827A1
SU1320827A1 SU853866884A SU3866884A SU1320827A1 SU 1320827 A1 SU1320827 A1 SU 1320827A1 SU 853866884 A SU853866884 A SU 853866884A SU 3866884 A SU3866884 A SU 3866884A SU 1320827 A1 SU1320827 A1 SU 1320827A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
register
arithmetic unit
adders
Prior art date
Application number
SU853866884A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Владимирович Грицык
Роман Мирославович Паленичка
Тарас Петрович Пахолюк
Original Assignee
Физико-механический институт им.Г.В.Карпенко
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Физико-механический институт им.Г.В.Карпенко filed Critical Физико-механический институт им.Г.В.Карпенко
Priority to SU853866884A priority Critical patent/SU1320827A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1320827A1 publication Critical patent/SU1320827A1/en

Links

Landscapes

  • Complex Calculations (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к технике обработки и передачи информации и может быть использовано в телеметрии дл  сжати  данных. Известные устройства дл  сжати  данных методом предсказани  первого пор дка характеризуютс  низким быстродействием за счет последовательной обработки отсчетов либо малой точностью. В предлагаемом устройстве за счет использовани  конвейерной обработки повышаетс  быстродействие устройства, а за счет осуществлени  кусочно-линейной аппроксимации повышаетс  его точность. Обработка отсчетов в предлагаемом устройстве осу- шествл етс  в арифметическом блоке, выполненном на двух регистрах, трех сумматорах и умножителе, выход арифметического блока соединен с регистрами, предназначенными дл  считывани  информации с устройства . 2 ил. со ГС о ОС ГчЭ The invention relates to a technique for processing and transmitting information and can be used in telemetry for data compression. The known devices for compressing data using the first-order prediction method are characterized by low speed due to sequential processing of samples or low accuracy. In the proposed device, the speed of the device is improved by using conveyor processing, and by implementing a piecewise linear approximation its accuracy is increased. The processing of samples in the proposed device is carried out in an arithmetic unit performed on two registers, three adders and a multiplier, the output of the arithmetic unit is connected to registers designed to read information from the device. 2 Il. with GS about OS GhE

Description

Изобретение относитс  к обработке и передаче информации и может быть использовано в телеметрических системах дл  ежа ти  данных.The invention relates to the processing and transmission of information and can be used in telemetry systems for data storage.

Цель изобретени  - повышение точности устройства путем обеспечени  кусочно- линейной аппроксимации с заданной точностью .The purpose of the invention is to improve the accuracy of the device by providing a piecewise linear approximation with a given accuracy.

На фиг. 1 приведена функциональна  схема устройства; на фиг. 2 - функциональна  схема арифметического блока.FIG. 1 shows a functional diagram of the device; in fig. 2 - functional scheme of the arithmetic unit.

Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 1, хронизатор 2, делитель 3 частоты, счетчик 4, арифметический блок 5, первый и второй сумматоры 6 и 7 (накапливающие сумматоры-), блок 8 сравнени , третий регистр 9, первый и второй регистры 10 и П.The device contains an analog-to-digital converter (ADC) 1, chronizer 2, frequency divider 3, counter 4, arithmetic unit 5, first and second adders 6 and 7 (accumulating adders-), unit 8 of comparison, third register 9, first and second registers 10 and P.

Арифметический блок (фиг. 2) содержит первый и второй регистры 12 и 13 сдвига , умножитель 14, первый, второй и третий сумматоры 15-17.Arithmetic unit (Fig. 2) contains the first and second registers 12 and 13 of the shift, the multiplier 14, the first, second and third adders 15-17.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Входной аналоговый сигнал поступает на информационный вход АЦП 1. В соответствии с частотой дискретизации, котора  задаетс  хронизатором 2 и делителем 3 частоты , отсчеты сигнала с выхода АЦП 1 поступают на информационный вход арифметического блока 5. Одновременно тактовые импульсы с выхода делител  3 частоты поступают на второй (счетный) вход счетчика 4 и на управл ющий вход арифметического блока 5.The input analog signal is fed to the information input of the ADC 1. In accordance with the sampling frequency, which is set by the chronizer 2 and the divider 3 frequencies, the signal from the output of the ADC 1 is fed to the information input of the arithmetic unit 5. Simultaneously, the clock pulses from the output of the divider 3 frequencies are fed to the second (counting) input of counter 4 and to the control input of the arithmetic unit 5.

Частота тактовых импульсов на выходе делител  3 частоты в два раза меньше частоты импульсов на выходе хронизатора 2. В свою очередь, частота импульсов на выходе хронизатора 2 определ етс  временем задержки накапливающего сумматора и блока сравнени  (компаратора). Эти импульсы поступают на первый управл ющий вход (вход синхронизации) первого накапливающего сумматора бис соответствующей задержкой (на врем  выполнени  операции сложени ) - на первый управл ющий вход (вход синхронизации) второго накапливающего сумматора 7.The frequency of the clock pulses at the output of the splitter 3 is two times less than the frequency of the pulses at the output of the chroniser 2. In turn, the frequency of the pulses at the output of the chroniser 2 is determined by the delay time of the accumulating adder and comparator unit. These pulses arrive at the first control input (synchronization input) of the first accumulating adder bis with a corresponding delay (for the duration of the addition operation) to the first control input (synchronization input) of the second accumulating adder 7.

В арифметическом блоке 5 отсчеты входного сигнала последовательно записываютс  в первый 12 и второй 13 регистры и с первого выхода блока 5 поступают на первый регистр 10. Умножитель 14 осуществл ет умножение на «-1 отсчета сигнала, записанного в регистре 12. Сумматор 15 выполн ет суммирование отсчетов с информационного входа блока 5 и с выхода умножител  14. Одновременно сумматор 16 выполн ет суммирование отсчетов на выходах умножител  14 и регистра 13.In the arithmetic unit 5, the input signal samples are sequentially recorded in the first 12 and second 13 registers and from the first output of block 5 are fed to the first register 10. The multiplier 14 multiplies by -1 count of the signal recorded in register 12. The adder 15 performs the summation samples from the information input of block 5 and from the output of the multiplier 14. At the same time, the adder 16 performs the summation of the samples at the outputs of the multiplier 14 and the register 13.

С выходов сумматоров 15 и 16 результаты суммировани  поступают на третий сумматор 17. На выходе сумматора 17 по0From the outputs of the adders 15 and 16, the results of the summing go to the third adder 17. At the output of the adder 17, 0

5five

00

5five

лучают конечную разность второго пор дка в точке дискретизации I,a finite second order difference is obtained at the sampling point I,

A-f(t,)-f(t,-,)(t,-)+f(t,., ),A-f (t,) - f (t, -,) (t, -) + f (t,.,),

где((,|) -отсчет сигнала на выходе регистра 13;where ((, |) is the signal count at the output of the register 13;

f(t,) -отсчет сигнала на выходе регистра 12;f (t,) is the signal at the output of the register 12;

f(t,+ i) -отсчет сигнала на выходе АЦП 1.f (t, + i) is the signal from the output of the ADC 1.

Такую операцию арифметический блок 5 выполн ет дл  каждого отсчета входного сигнала в конвейерном режиме, т. е. одновременно выполн етс  запись отсчетов в регистры 12 и 13, суммирование предыдущих отсчетов, записанных в этих регистрах , сумматора.ми 15-17. С выхода сум.ма- тора 17 код конечной разности второго пор дка поступает на информационный вход первого накапливающего сумматора 6. Дл  каждой точки дискретизации на выходе накапливающего сумматора 6 в результате последовательного накоплени  соответствующих конечных разностей второго пор дка получают Д1юичнь й код числаSuch an operation is performed by the arithmetic unit 5 for each sample of the input signal in a pipeline mode, i.e., the samples are simultaneously recorded in registers 12 and 13, the summation of previous samples recorded in these registers is summed by 15-17. From the output of the sum of the matrix 17, the finite difference code of the second order is fed to the information input of the first accumulating adder 6. For each sampling point, at the output of the accumulating adder 6, as a result of successive accumulation of the corresponding finite differences of the second order,

S,(t,-)f(t,+ ,)--f(t,-)f X (, (t),S, (t, -) f (t, +,) - f (t, -) f X (, (t),

где(и) -текущий отсчет сигнала;where (i) is the current signal reading;

(th;) -- последний определенный существенный (неизбыточный) отсчет входного сигнала.(th;) - the last defined essential (non-redundant) count of the input signal.

С выхода накапливающего сумматора 6 код значени  Si(t,) поступает на информационный вход второго накапливающего сумматора 7. На его выходе получают дл  каждой точки дискретизации t, код числаFrom the output of accumulating adder 6, the code of the value Si (t,) is fed to the information input of the second accumulating adder 7. At its output, for each sampling point t, a code of the number

S2(t,) (t,.f,)-f(t,) (i-k) f(U+,)S2 (t,) (t, .f,) - f (t,) (i-k) f (U +,)

0 --f(U)0 --f (U)

Модуль текущего значени  jS2(t,)| сравниваетс  в блоке сравнени  8 с пороговым значением б, двичный код которого хранитс  в регистре 9. Если |S2(t,), то на выходе блока 8 сравнени  по вл етс  сигнал «1, который поступает на вторые управл ющие входы (входы сброса) накапливающих сумматоров 6 и 7, в результате чего они устанавливаютс  в нуль. Одновременно сигнал «1 с выхода блока 8 сравнени  поступает на вторые входы (входы управлени  записью) первого и второго регистров 10 и 11 и с некоторой задержкой - на первый вход (вход сброса) счетчика 4.The module of the current value jS2 (t,) | is compared in comparison block 8 with threshold value b, the movable code of which is stored in register 9. If | S2 (t,), then the output of comparison block 8 is the signal "1, which goes to the second control inputs (reset inputs) accumulating adders 6 and 7, with the result that they are set to zero. At the same time, the signal "1 from the output of the comparison unit 8 is fed to the second inputs (write control inputs) of the first and second registers 10 and 11 and with some delay to the first input (reset input) of the counter 4.

В результате этого в регистр 10 с первого выхода арифметического блока 5 записываетс  код значени  определенного отсчета f(t,). Во второй регистр 11 с второго выхода арифметического блока 5 записы0As a result of this, the value register of a certain sample f (t,) is written to the register 10 from the first output of the arithmetic unit 5. In the second register 11 with the second output of the arithmetic unit 5 records 0

5five

5five

00

5five

ваетс  код разности f(t;-,-i)-f(t;). Второй выход арифметического блока  вл етс  выходом сумматора 15, на котором по вл етс  код разности двух последовательных отсчетов входного сигнала.There is a difference code f (t; -, - i) - f (t;). The second output of the arithmetic unit is the output of the adder 15, in which the difference code of two consecutive samples of the input signal appears.

Выходы регистров 10 и 11, выход счетчика 4, а также выход блока 8 сравнени   вл ютс  соответствующими выходами устройства. С помощью счетчика 4 определ етс  длина интервала времени между двум  последовательными отсчетами сигнала.The outputs of the registers 10 and 11, the output of the counter 4, as well as the output of the comparison unit 8 are the corresponding outputs of the device. Using counter 4, the length of the time interval between two successive samples of the signal is determined.

Выход блока 8 сравнени  используетс  дл  св зи с другими устройствами, например , дл  выдачи сигнала прерывани  микропроцессору или сигнала записи выходных значений счетчика 4 и регистров 10 и 11 в буферную пам ть входного сжатого сигнала .The output of comparator unit 8 is used to communicate with other devices, for example, to output an interrupt signal to the microprocessor or a signal to write the output values of counter 4 and registers 10 and 11 to the buffer memory of the input compressed signal.

Если значение |S2(t,)| б, то текущий отсчет сигнала  вл етс  избыточным и на выходе блока 8 сравнени  по вл етс  сигнал «О. При этом продолжаетс  накопление значений сумм S|(tj) и S2(t,) в накапливающих сумматорах 6 и 7.If the value of | S2 (t,) | b, the current signal readout is redundant, and the signal "O" appears at the output of comparison unit 8. This continues the accumulation of the values of S | (tj) and S2 (t,) in accumulating adders 6 and 7.

Таким образом, предлагаемое устройство реализует адаптивное сжатие входной информации путем осуществлени  кусочно- линейной аппроксимации входного сигнала с заданной погрешностью б. Использование дополнительно дл  представлени  сжатого сигнала кроме значений существенных отсчетов кода разности f(tfc+i) -f(t) позвол ет повысить точность восстановлени  сжатого сигнала, поскольку в этом случае погрещность восстановлени  сжатого сигнала может превысить б, но при этом она меньще 26. Предлагаемое устройство обладает повыщенным быстродействием за счет конвейерной обработки информации в арифметическом блоке. Частота дискретизации входного сигнала определ етс  только временем задержки двух накапливающих сумматоров и блока сравнени . В известном устройстве выдел ютс  избыточные отсчеты сигнала путем определени  линейных участков входного сигнала, в то врем  когда в предлагаемом устройстве осуществл етс  кусочно-линейна  аппроксимаци  с заданной точностью. Кроме того, предлагаемое устройство обладает расширенными функциональными возможност ми по сравнениюThus, the proposed device realizes the adaptive compression of the input information by implementing a piecewise linear approximation of the input signal with a given error b. Using additionally to represent a compressed signal, in addition to the values of essential samples of the difference code f (tfc + i) -f (t), the recovery accuracy of the compressed signal is improved, since in this case the recovery error of the compressed signal may exceed b, but it is less than 26. The proposed device has an increased speed due to pipelining of information in the arithmetic unit. The sampling rate of the input signal is determined only by the delay time of the two accumulating adders and the comparison unit. In the known device, redundant signal samples are extracted by determining the linear portions of the input signal, while in the proposed device a piecewise linear approximation is performed with a given accuracy. In addition, the proposed device has enhanced functionality compared with

с известными, в которых осуществл етс  кусочно-линейна  аппроксимаци  входного сигнала. В этих устройствах выдел ютс  только существенные сигналы, а в пред- лагаемом устройстве, кроме того, определ етс  разность между каждым существенным отсчетом и следующим за ним отсчетом CHI- нала. Это повышает точность восстановлени  сжатого воздуха.with known ones, in which a piecewise linear approximation of the input signal is performed. In these devices, only significant signals are extracted, and in the proposed device, in addition, the difference between each significant count and the next CHI-count is determined. This improves the accuracy of the compressed air recovery.

10ten

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  адаптивного сжати  информации , содержащее аналого-цифровой преобразователь, выход которого соединен сA device for adaptive information compression comprising an analog-to-digital converter, the output of which is connected to 5 информационным .входом арифметического блока, первый выход арифметического блока соединен с первым входом первого регистра , блок сравнени , выход которого соединен с первым и вторым входами соответственно счетчика и первого регистра, и5 by the information input of the arithmetic unit, the first output of the arithmetic unit is connected to the first input of the first register, the comparison unit, the output of which is connected to the first and second inputs of the counter and the first register, respectively, and хронизатор, управл ющие входы аналого- цифрового преобразовател  и арифметического блока и второй вход счетчика объединены , информационный вход аналого-цифрового преобразовател   вл етс  входом уст5 ройства, выход первого регистра, выход счетчика и выход блока сравнени   вл ютс  соответственно первым, вторым и третьим выходами устройства, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности устройства, в него введены делитель частоты, the chronicler, the control inputs of the analog-digital converter and the arithmetic unit and the second input of the counter are combined, the information input of the analog-digital converter is the device input, the output of the first register, the output of the counter and the output of the comparison unit are respectively , characterized in that, in order to improve the accuracy of the device, a frequency divider has been introduced into it, 0 сумматоры, второй и третий регистры, выход хронизатора соединен с первыми управл ющими входами первого и второго сумматоров и через делитель частоты - с управл ющим входом аналого-цифрового преобразовател , второй и третий выходы0 adders, the second and third registers, the output of the chroniser is connected to the first control inputs of the first and second adders and, through a frequency divider, to the control input of the analog-digital converter, the second and third outputs 5 арифметического блока соединены соответственно с первым входом второго регистра и инфор.мационным входом первого сумматора , выход которого соединен с информационным входом второго сумматора, выход второго сумматора соединен с первым входом блока сравнени , выход которого соединен с вторым входом регистра и вторыми управл ющими входами первого и второго сумматоров, выход третьего регистра соединен с вторым входом блока сравнени , выход второго регистра  вл етс  четвертым выходом устройства.5 of the arithmetic unit is connected respectively to the first input of the second register and the information input of the first adder, the output of which is connected to the information input of the second adder, the output of the second adder is connected to the first input of the comparison unit, the output of which is connected to the second input of the register and the second control inputs of the first and the second adders, the output of the third register is connected to the second input of the comparison unit, the output of the second register is the fourth output of the device. 00 tata CjCj хэhe о ffm дел и те лл Т частотыo ffm case and te lt t frequency Вход oИндзорм . ВходEntrance oIndzorm. entrance Выходу оExit about ВыходзExit (рие. 2.(Fig. 2. Составитель В. БородинCompiled by V. Borodin Редактор И КасардаТехред И. ВересКорректор М. ШарошиEditor and KasardaTehred I. VeresKorrektor M. Sharoshi Заказ 2662/53Тираж 543ПодписноеOrder 2662/53 Circulation 543 Subscription ВНИИПИ Государствеиного комитета СССР по делам изобретений и открытийVNIIPI USSR State Committee for Inventions and Discoveries 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна . 4113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab. 4/5 Production and printing company, Uzhgorod, ul. Design. four
SU853866884A 1985-03-05 1985-03-05 Device for adaptive compression of information SU1320827A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853866884A SU1320827A1 (en) 1985-03-05 1985-03-05 Device for adaptive compression of information

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853866884A SU1320827A1 (en) 1985-03-05 1985-03-05 Device for adaptive compression of information

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1320827A1 true SU1320827A1 (en) 1987-06-30

Family

ID=21166884

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853866884A SU1320827A1 (en) 1985-03-05 1985-03-05 Device for adaptive compression of information

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1320827A1 (en)

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 930333, кл. G 08 С 19/28, 1982. *
Авторское свидетельство СССР, выданное по за вке № 3710938, кл. G 08 С 19/28, 1984. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1320827A1 (en) Device for adaptive compression of information
CA2410422A1 (en) Method and apparatus of producing a digital depiction of a signal
US5550766A (en) High speed digital polarity correlator
SU1564671A1 (en) Device for adaptive compression of information
SU1095390A1 (en) Method and device for adaptive time sampling
SU769595A1 (en) Adaptive telemetering device
SU1424058A1 (en) Variable delay unit
SU1013872A1 (en) Phase shift meter
SU1247775A1 (en) Device for recognizing single and group composite pulse signals
RU2060602C1 (en) Device for multichannel data processing
SU903893A1 (en) Digital correlometer
SU1283965A1 (en) Multichannel device for changing mismatch between angle and digital code
SU1145336A1 (en) Data input device
SU1656571A1 (en) Adaptive data compression unit
RU1795446C (en) Multichannel device for code comparison
SU1115568A1 (en) Multichannel device for determining coordinates of acoustic emission signal sources
SU1363499A1 (en) Apparatus for assessing signals
US5959862A (en) Variable-rate data entry control device and control method
SU1275477A1 (en) Adaptive time quantizer
SU769524A1 (en) Information input arrangement
SU1679517A1 (en) Transmitter of adaptive telemetering system
US5204833A (en) Method and apparatus for recording waveform
SU752309A1 (en) Random process generator
SU1282160A1 (en) Multichannel device for calculating values of structural function
SU1142844A1 (en) Device for analyziing priority queueing systems