Устройство для оперативного сжатия видеосигнала rgb-модели

Авторы патента:


 

Полезная модель относится к области цифровой вычислительной техники и предназначено для кодирования видеосигнала при передаче на большие расстояния. Технической задачей полезной модели является снижение объема передаваемых данных за счет сжатия потока данных в реальном времени путем усечения двоичного RGB кода. Техническая задача решается тем, что в устройство для оперативного сжатия видеосигнала RGB-модели, содержащее матрицу из m строк и n столбцов элементов однородной среды, первый блок нахождения максимума, сумматор, блок памяти, n блоков подсчета единиц, причем входы управления перестановкой столбцов матрицы элементов однородной среды соединены с входом управления перестановкой столбцов устройства, входы управления перестановкой строк матрицы элементов однородной среды соединены с входом управления перестановкой строк устройства, входы установки матрицы элементов однородной среды соединены с входом установки устройства, информационные входы матрицы элементов однородной среды соединены с входом записи матрицы электрических цепей устройства, индикаторные выходы элементов j-го столбца (j=1, 2,, n) матрицы элементов однородной среды соединены с входом j-го блока подсчета единиц, выход которого соединен с j-м входом первого блока нахождения максимума и j-м входом сумматора, выходы которых соединены с выходами максимальной длины ребра и суммарной длины ребер устройства соответственно, вход управления записью блока памяти соединен с входом управления записью устройства, информационные выходы элементов i-й строки (i=1, 2, m) матрицы элементов однородной среды соединены с i-м информационным входом блока памяти, выход которого соединен с информационным выходом устройства, дополнительно введен блок обработки данных, содержащий три восьмиразрядных регистра - RG1, RG2 и RG3 соответственно, один двенадцатиразрядный регистр - RG4, генератор тактовых импульсов, RS-триггер, и два логических элемента И, причем первый выход генератора импульсов соединен с делителями, выход первого из которых соединен с S-входом триггера, а выход второго - к R-входу того же триггера, первый выход RS-триггера соединен со вторым входом первого элемента И, а первый вход этого элемента соединен так же, как и первый вход второго элемента И, с выходом второго генератора тактовых импульсов, выход первого элемента И соединен с входами С трех восьмиразрядных регистров RG1 - RG3, а выход второго элемента соединен с входом С двенадцатиразрядного регистра RG4, выходы 0-3 регистра RG1 соединены со входами 0-3 регистра RG4, выходы 0-3 регистра RG2 соединены со входами 4-7 регистра RG4, а выходы 0-3 регистра RG3 соединены со входами 8-11 регистра RG4.

Полезная модель относится к области цифровой вычислительной техники и предназначено для кодирования видеосигнала при передаче на большие расстояния.

Известен элемент однородной среды, включающий блок обработки входных сигналов, блок запоминания признака конечной точки, блок выходной логики, триггер записи трасс, блок оценки текущего размещения, блок передачи информации, входы, выходы, управляющий вход, информационные входы, информационные выходы, индикаторный выход (а.с. 1291957 СССР кл. G06F 7/00, опубл. 23.02.87, БИ 7).

Недостатком указанного элемента является узкая область применения, обусловленная отсутствием средств для дополнительного сжатия данных.

Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности является устройство для оценки размещения элементов, содержащее матрицу элементов однородной среды, состоящую из элементов однородной среды, блоки подсчета единиц, блок нахождения максимума, первый сумматор, блок памяти, вход записи исходного гиперграфа, вход управления перестановкой столбцов, вход управления перестановкой строк, вход управления записью в блок памяти, выходы оценки текущего размещения, информационный выход и вход установки (а.с. 1430949 СССР, кл. G06F 7/00, 15/20, опубл. 15.10.88, БИ 38).

Недостатком указанного устройства является узкая область применения, обусловленная отсутствием средств для оперативного сжатия данных.

Технической задачей полезной модели является снижение объема передаваемых данных за счет сжатия потока данных в реальном времени путем усечения двоичного RGB кода.

Техническая задача решается тем, что в устройство для оперативного сжатия видеосигнала RGB-модели, содержащее матрицу из m строк и n столбцов элементов однородной среды, первый блок нахождения максимума, сумматор, блок памяти, n блоков подсчета единиц, причем входы управления перестановкой столбцов матрицы элементов однородной среды соединены с входом управления перестановкой столбцов устройства, входы управления перестановкой строк матрицы элементов однородной среды соединены с входом управления перестановкой строк устройства, входы установки матрицы элементов однородной среды соединены с входом установки устройства, информационные входы матрицы элементов однородной среды соединены с входом записи матрицы электрических цепей устройства, индикаторные выходы элементов j-го столбца (о=1, 2, , n) матрицы элементов однородной среды соединены с входом j-го блока подсчета единиц, выход которого соединен с j-м входом первого блока нахождения максимума и j-м входом сумматора, выходы которых соединены с выходами максимальной длины ребра и суммарной длины ребер устройства соответственно, вход управления записью блока памяти соединен с входом управления записью устройства, информационные выходы элементов i-й строки (i=1, 2, m) матрицы элементов однородной среды соединены с i-м информационным входом блока памяти, выход которого соединен с информационным выходом устройства, дополнительно введен блок обработки данных, содержащий три восьмиразрядных регистра - RG1, RG2 и RG3 соответственно, один двенадцатиразрядный регистр - RG4, генератор тактовых импульсов, RS-триггер, и два логических элемента И, причем первый выход генератора импульсов соединен с делителями, выход первого из которых соединен с S-входом триггера, а выход второго - к R-входу того же триггера, первый выход RS-триггера соединен со вторым входом первого элемента И, а первый вход этого элемента соединен так же, как и первый вход второго элемента И, с выходом второго генератора тактовых импульсов, выход первого элемента И соединен с входами С трех восьмиразрядных регистров RG1-RG3, а выход второго элемента соединен с входом С двенадцатиразрядного регистра RG4, выходы 0-3 регистра RG1 соединены со входами 0-3 регистра RG4, выходы 0-3 регистра RG2 соединены со входами 4-7 регистра RG4, а выходы 0-3 регистра RG3 соединены со входами 8-11 регистра RG4.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена функциональная схема устройства для оперативного сжатия видеосигнала RGB-модели.

Общие особенности изобретения состоят в следующем.

Предлагаемое устройство может использоваться в области телекоммуникаций, например, при корпоративных видеоконференциях и позволяет производить сжатие видеосигнала в режиме реального времени.

Исходная задача представляется в виде закодированного по системе RGB видеосигнала в двоичном коде длиной 24 бита (по 8 бит для каждой составляющей RGB), фиг. 2 поясняет сущность входных данных, алгоритма обработки данных и характеристику выходных данных.

Устройство для оперативного сжатия видеосигнала rgb-модели содержит матрицу 1 из m строк и n столбцов элементов однородной среды, блок 5 памяти, входы установки матрицы 1 элементов однородной среды соединены с входом 13 установки устройства, вход управления записью блока 5 памяти соединен с входом 9 управления записью устройства, информационные выходы элементов i-й строки (i=1) матрицы 1 элементов однородной среды соединены с i-м информационным входом блока 5 памяти, выход которого соединен с информационным выходом 12 устройства, генератор 14 импульсов, дешифратор 17 строк, группу 19.1, 19.2, , 19.m RS-триггеров, группу 23.1, 23.2, , 23.m блоков элементов запрета, группу 18.1, 18.2, , 18.m элементов ИЛИ, причем вход 25 запуска устройства подключен к входу 26 генератора 14 импульсов, выход переполнения счетчика 19 столбцов подключен к R-входам группы 19.1, 19.2, , 19.m RS-триггеров, выход переполнения счетчика 22 столбцов подсоединен к счетному входу счетчика 21 строк, выход переполнения которого соединен с выходом 26 переполнения устройства, выход счетчика 21 строк соединен с входом дешифратора 17 строк, выходы с первого по m-й которого соединены с соответствующими управляющими входами групп 23.1, 23.2, , 23.m блоков элементов запрета, соответствующие входы которых подсоединены к соответствующим выходам элементов с первого по n-й столбцов матрицы 1 элементов однородной среды, выходы групп 23.1, 23.2, , 23.m блоков элементов запрета подключены к соответствующим входам группы 18.1, 18.2, , 18.m элементов ИЛИ, выходы которых соединены с S-входами группы 19.1, 19.2, , 19.m RS-триггеров, а также дополнительно введенный блок 24 сжатия кода в реальном времени, содержащий три восьмиразрядных регистра 24.1, 24.2, 24.3 - RG1, RG2 и RG3 соответственно, один двенадцатиразрядный регистр 24.4 - RG4, RS-триггер 20, и два логических элемента И 26.1 и 26.2 соответственно, причем первый выход генератора импульсов соединен с делителями 21.1 и 21.2, выход первого из которых соединен с S-входом RS-триггера 20, а выход второго - к R-входу того же триггера, первый выход RS-триггера 20 соединен со вторым входом 26.1 элемента И, а первый вход этого элемента соединен так же, как и первый вход 26.2 элемента И, с выходом генератора тактовых импульсов, выход 26.1 элемента И соединен с входами С трех восьмиразрядных регистров 24.1, 24.1, 24.3, а выход второго элемента соединен с входом С двенадцатиразрядного регистра 24.4, входы регистров 24.1, 24.1, 24.3 соединены с соответствующими выходами RS-триггеров группы 21.1, 21.2, , 21.m, выходы 0-3 регистра 24.1 соединены со входами 0-3 регистра 24.4, выходы 0-3 регистра 24.2 соединены со входами 4-7 регистра 24.4, а выходы 0-3 регистра 24.3 соединены со входами 8-11 регистра 24.4.

Назначение элементов и блоков устройства для оперативного сжатия видеосигнала RGB-модели (фиг. 1) состоит в следующем:

Матрица 1 элементов однородной среды предназначена для хранения цветовых наборов (палитр) в RGB-коде.

Блок 5 памяти предназначен для хранения входных данных.

Вход 6 записи устройства служит для записи матрицы, представляющей двоичный код для сжатия.

Вход 9 управления записью устройства необходим для приема сигнала «Запись» от ВУУ. По этому сигналу в блок 5 памяти заносится текущий код от внешнего устройства (камеры).

Генератор 14 импульсов предназначен для формирования тактовых импульсов, синхронизирующих работу блока 24 сжатия кода в реальном времени.

Счетчик 21 строк служит для хранения информации о номере текущей обрабатываемой строки матрицы 1.

Счетчик 22 столбцов предназначен для хранения информации о номере обрабатываемого столбца в данной выбранной строке матрицы 1.

В группе 19.1, 19.2, , 19.m RS-триггеров временно хранится информация о наличии данных в модуле памяти. Номер выбранной строки задается счетчиком 21 строк.

Группа 23.1, 23.2, , 23.m блоков элементов запрета необходима для блокировки поступления значений от элементов с первой по m-ю строк матрицы 1 элементов однородной среды на соответствующие элементы группы 18.1, 18.2, , 18.m элементов ИЛИ соответственно.

Блок 24 сжатия кода в реальном времени предназначен для сжатия входного потока данных путем "отсечения" четырех старших разрядов каждого октета RGB-кода.

Вход 25 запуска устройства служит для запуска генератора 14 импульсов.

Выход 27 переполнения устройства служит для подачи информации о переполнении счетчика 21 строк и одновременно о завершении работы блока 24 сжатия кода в реальном времени.

Работа блоков 1 и 5 подробно описана в прототипе и поэтому здесь не рассматривается.

Предлагаемое устройство предназначено для оперативного сжатия видеосигнала RGB-модели в режиме реального времени.

Работа устройства для оперативного сжатия видеосигнала RGB-модели состоит из следующих шагов: Первоначально в матрице 1 элементов однородной среды содержится подлежащий оценке исходный двоичный RGB-код. В счетчике 21 строк хранится код единицы («001»). Этот код подается на вход дешифратора 17 строк и на его первом выходе появляется единичный импульс, который поступает на управляющие входы управления строки 23.1, 23.2, , 23.m блока элементов запрета и разрешает прохождение сигналов с индикаторных выходов первой строки матрицы 1. Эти сигналы проходят через элементы первого 23.1 блока элементов запрета и поступают на входы группы 18.1, 18.2, , 18.m элементов ИЛИ. Пройдя через элементы ИЛИ, сигналы поступают на S-входы группы 19.1, 19.2, , 19.m RS-триггеров и устанавливают соответствующие триггеры в единичные состояния при условии наличия единичных сигналов. В счетчике 22 столбцов хранится код единицы («001»),

Оперативное сжатие видеосигнала RGB-модели в режиме реального времени решается в предлагаемом устройстве следующим образом. После записи очередного двоичного RGB-кода на индикаторных выходах элементов матрицы 1 появляются сигналы, соответствующие этому коду. Одновременно с этим запускается генератор 14 импульсов и начинается работа блока 23 сжатия кода в реальном времени.

Тактовый импульс с выхода генератора 14 импульсов поступает на счетный вход счетчика 22, на входы делителей полуволн 21.1 и 21.2 и на входы логических элементов И 26.1 и 26.2 и по переднему фронту увеличивает содержимое счетчика 22 на единицу, одновременно с этим по переднему фронту сигнал, пройдя через делитель 21.1 попадает на вход R RS-триггера 20, на выходе которого формируется единица и поступает на вход логического элемента И 26.1, таким образом на выходе этого элемента формируется единичный сигнал, который поступает на синхронизационные входы регистров 24.1, 24.2 и 24.3 блока 24 сжатия кода в реальном времени, тем самым разрешая запись в них значений, хранящихся на соответствующих выходах RS-триггеров 19.1, 19.2, , 19.m (где m=24). Затем по спаду импульса, образованного генератором 14 импульсов, на выходе второго делителя полуволн 21.2 образуется сигнал, который поступает на вход S RS-триггера 20, на инверсном выходе которого образуется единичный сигнал и поступает на вход логического элемента И 26.2, на выходе которого в результате проведения конъюнкции этого значения с положительным импульсом генератора 14 тактовых импульсов появляется единичный сигнал, который поступает на синхронизационный вход регистра 24.4 блока 24 сжатия кода в реальном времени и разрешает запись в него значений из соответствующих выходов регистров 24.1,24.2 и 24.3.

При следующем тактовом импульсе с генератора 14 импульсов поступаем на счетный вход счетчика 22, на входы делителей полуволн 21.1 и 21.2 и на входы логических элементов И 26.1 и 26.2 и по переднему фронту увеличивает содержимое счетчика 22 на единицу, одновременно с этим по переднему фронту сигнал, пройдя через делитель 21.1 попадает на вход R RS-триггера 20, на выходе которого формируется единица и поступает на вход логического элемента И 26.1, таким образом на выходе этого элемента формируется единичный сигнал, который поступает на синхронизационные входы регистров 24.1, 24.2 и 24.3 блока 24 сжатия кода в реальном времени, тем самым разрешая запись в них значений, хранящихся на соответствующих выходах RS-триггеров 19.1, 19.2, ,19.m (где m=24). Затем по спаду импульса, образованного генератором 14 импульсов, на выходе второго делителя полуволн 21.2 образуется сигнал, который поступает на вход S RS-триггера 20, на инверсном выходе которого образуется единичный сигнал и поступает на вход логического элемента И 26.2, на выходе которого в результате проведения конъюнкции этого значения с положительным импульсом генератора 14 тактовых импульсов появляется единичный сигнал, который поступает на синхронизационный вход регистра 24.4 блока 24 сжатия кода в реальном времени и разрешает запись в него значений из соответствующих выходов регистров 24.1, 24.2 и 24.3, а на выходах регистра 24.4 блока 24 сжатия кода в реальном времени уже находится результат предыдущего сжатия кода.

Таким образом, предлагаемое устройство для оперативного сжатия видеосигнала RGB-модели обеспечивает возможность оперативного сжатия видеосигнала RGB-модели. Тем самым обеспечивается расширение функциональных возможностей устройства и, следовательно, области его целесообразного применения.

Устройство для оперативного сжатия видеосигнала RGB-модели, содержащее матрицу 1 из m строк и n столбцов элементов однородной среды, блок 5 памяти, входы установки матрицы 1 элементов однородной среды соединены с входом 13 установки устройства, вход управления записью блока 5 памяти соединен с входом 9 управления записью устройства, информационные выходы элементов i-й строки (i=1) матрицы 1 элементов однородной среды соединены с i-м информационным входом блока 5 памяти, выход которого соединен с информационным выходом 12 устройства, генератор 14 импульсов, дешифратор 17 строк, группу 19.1, 19.2, 19.m RS-триггеров, группу 23.1, 23.2, 23.m блоков элементов запрета, группу 18.1, 18.2, 18.m элементов ИЛИ, причем вход 25 запуска устройства подключен к входу 26 генератора 14 импульсов, выход переполнения счетчика 19 столбцов подключен к R-входам группы 19.1, 19.2, 19.m RS-триггеров, выход переполнения счетчика 22 столбцов подсоединен к счетному входу счетчика 21 строк, выход переполнения которого соединен с выходом 26 переполнения устройства, выход счетчика 21 строк соединен с входом дешифратора 17 строк, выходы с первого по m-й которого соединены с соответствующими управляющими входами групп 23.1, 23.2, 23.m блоков элементов запрета, соответствующие входы которых подсоединены к соответствующим выходам элементов с первого по n-й столбцов матрицы 1 элементов однородной среды, выходы групп 23.1, 23.2,...,23.m блоков элементов запрета подключены к соответствующим входам группы 18.1, 18.2, 18.m элементов ИЛИ, выходы которых соединены с S-входами группы 19.1, 19.2, 19.m RS-триггеров, отличающееся тем, что в него дополнительно введен блок 24 сжатия кода в реальном времени, содержащий три восьмиразрядных регистра 24.1, 24.2, 24.3 - RG1, RG2 и RG3 соответственно, один двенадцатиразрядный регистр 24.4 - RG4, RS-триггер 20, и два логических элемента И 26.1 и 26.2 соответственно, причем первый выход генератора импульсов соединен с делителями 21.1 и 21.2, выход первого из которых соединен с S-входом RS-триггера 20, а выход второго - к R-входу того же триггера, первый выход RS-триггера 20 соединен со вторым входом 26.1 элемента И, а первый вход этого элемента соединен так же, как и первый вход 26.2 элемента И, с выходом генератора тактовых импульсов, выход 26.1 элемента И соединен с входами С трех восьмиразрядных регистров 24.1, 24.1, 24.3, а выход второго элемента соединен с входом С двенадцатиразрядного регистра 24.4, входы регистров 24.1, 24.1, 24.3 соединены с соответствующими выходами RS-триггеров группы 21.1, 21.2, 21.m, выходы 0-3 регистра 24.1 соединены со входами 0-3 регистра 24.4, выходы 0-3 регистра 24.2 соединены со входами 4-7 регистра 24.4, а выходы 0-3 регистра 24.3 соединены со входами 8-11 регистра 24.4.



 

Похожие патенты:
Наверх