Устройство для воспроизведения изображения Советский патент 1984 года по МПК H04N5/66 

управляющие входы которого объединены соответственно с перэьм и вторым управляющим ; входами коммутатора цифрового видеосигнала и подключены к выходам триггеров разрешения записи соответственно каналов обработки аналоговой и дискретной информации, аналого-цифровой преобразователь, первый вход которого объединен с входом блока обработки выходной информации, первый выход которого является информационным выходом видеоцифрового преобразователя, а второй выход - выходом синхрО низации видеоцифрового преобразователя, и подключен к первому выходу

085014

;

коммутатора режима, второй вход совместно с шинами кадрового и строчно го синхроимпульсов идточника аналогового видеосигнала является первым входом видеоцифрового преобразователя, а выход соединен с первым информационным входом коммутатора цифрового видеосигнала, выход которого подключен к другому входу блрка обработки выходной информации, а второй информационный вход совместно с шинами кадрового и строчного .синхроимпульсов источника дискретного видеосигнала явл51ется вторым входом видеоцифрового преобразователя.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ, содержащее видеоцифровой преобразователь, первый вход которого подключен к источнику аналогового видеосигнала ,два блока памяти, блок декодирования, блок выходных регистров,блок развертки,блок отобра жения и блок управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что,с целью повы Шения надежности устройства в работе путем его упрощения, в него введен . .источник дискретного видеосигнала, выход которого подключен к второму Е(ходу видеоцифрового преобразователя информационный выход которог о соединен с информационными входами блоков памяти и первым входом блока управления, управляющий вход с первым выходом блока управления -, а выход синхронизации - с вторым входом блока управления, второй выход которого подключен к управляющему входу, первого блока памяти., третий выход - к управляющему входу второго блока памяти,четвертый выход - к управляющим входам блока развертки и блока декодирования, при этом бйок декодирования и блок выходных регистров соединены после. довательно и включены между инфор- . мационными выходами блоков памяти л .входами вертикальных шин блока отображения, первый выход блока раз.вертки подключен к входам горизонтальных шин .блока отображения, а второй выход - к управляющему входу блока, выходных регистров. : 2. Устро.йство по п. 1, о т л и чающееся ,тем, что видеоцифровой прео.бразователь содержит канал обработки аналоговой информации, состоящий из делителя частоты, первый и второй входы которого подключены соответственно к шинам кадрового и строчного синхроимпульсов источника аналогового видеосигнала, счетчика импульсов, счетный вход которого соединен с выходом делителя частоты, а вход установки в О с шиной кадрового синхроимпульса (Л источника аналогового видеосигнала, выход счетчика импульсов через дешифратор подключен к входам триггера разрешения записи, управляющий вхЬд которого подключен к выходу триггера разрешения приема, а выход - к входу установки в О триггера разрешения приема, счетный с вход которого является управляющим ВХ.ОДОМ видеоцифрового преобразоваел теля, канал обработки дискретной информации, состоящий из счетчика импульсов, вход установки в О которого и счетный вход подключены соответственно к шинам кадрового и строчного синхроимпульсов источника ди скретного видеосигнала, через дешифратор соединен с входами триггера разрешения записи,управляю| щий-вход которого подключен,к выходу триггера разрешения приема, а выход - к входу установки в О триггера разрешения приема, счетный вход которого через инвертор объеди иен со счетным входом триггера разрешения приема канала обработки аналоговой информации, а также коммутатор режима, первый и второй

Изобретение относится к информационно-вычислительной технике и мо жет быть использовано для визуального отображения информации в виде динамических либо статистических полутоновых изображений, а также мультипликаций, текстовой информации и т.д.

Известно устройство для воспроизвел ния изображения, содержащее источник аналогового видеосигнала, выход которого подключен к входу аналого-цифрового преобразователя, накопитель, блок памяти и блок : отображения 13Недостатком данного устройства является необходимость в объеме памяти, прямо пропорциональном количеству градаций яркости выходной информации, т.е. объем необходимой памяти избыточен, что является следствием унитарного кодирования инфорj мации.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для воспроизведения изображения, содержащее источник аналогового видеосигнала, выход которого подключен к первому входу видеоцифрового преобразователя, два блока памяти, блок декодирования, блок выходных регистров, блок развертки, блок отображения и блок управления 2.

Однако в известном устройстве информация вначале накапливается в первом блоке памяти, потом передается во второй блок памяти и лишь затем считывается в блок отображения через блок выходных регистров, что снижает вероятность получения достоверной информации на выходе.

:Т.е. снижает надежность работы устройства, в целом.

Целью .изобретения является повышение надежности в работе устройст5 ва путем его упрощения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для воспроизведения i изображения,содержащее видеоцифровой преобразователь, первый вход кото Q рого подключен к источнику аналогового видеосигнала, два блока памяти, блок декодирования, блок выходных регистров, блок развертки, блок отображения и блок управления, введен источник дискретного видео сигнала, выход которого подключен к второму входу видеоцифрового преобразователя, информационный выход которого соединен с информационными входами блоков памя.ти и первым вхо0 дом блока управления, управляющий

вход - с первым выходом блока управления,а выход синхронизации с вторым входом блока управления, второй выход которого подключен к

5 управляющему входу первого блока памяти, третий выход - к управляющему входу второго блока памяти, четвертый выход - к управляющим входам блока развертки и блока декодиро0 вания, при этом блок декодирования и блок выходных регистров соединены последовательно и включены между информационными выходами блоков па-, мяти и входами вертикальных шин бло5 ка отображений, первый выход блока развертки подключен к входам горизонтальных шин блока отображения, а второй выход - к управляющему входу блока выходных регистров.

0 При этом видеоцифровой преобразователь содержит канал обработки аналоговой информации, состоящий

из делителя частоты, первый и второй входы которого подключены соответственно к шинам кадрового и строчного синхроимпульсов источника аналогового видеосигнала, счетчика импульсов, счетный вход которого соединен с вь5ходом делителя частоты а вход установки в О - с шиной кадрового синхроимпульса источника аналогового видеосигнала, выход (счетчика импульсов через дешифратор подключен к входам триггера разрешения записи, управляющий вход которого подключен к выходу триггера разрешения приема, а выход - к входу установки в О триггера разрешеНИН приема, счетный вход которого является управляющим входом видеоцифрового преобразователя, канал обработки дискретной информации, состоящий из счетчика импульсов, вход установки в О которого и счетный вход подключены соответственно к шинам кадрового и строчного синхроимпульсов источника дискретного видеосигнала, выход через дешифратор соединен с входами триггера разрешения записи, управляющий -вход которого подключен к выходу триггера разрешения приема,а выход - к входу установки в О триггера разрешения приема, счетный вход которого через инвертор объединен со счетным входом триггера разрешения приема канала обработки аналоговой информации, а также коммутатор режима, первый и второй управляющие входы которого объединены соответственно с первым и вторым управляющими входами коммутатора цифрового видеосигнала и подключены к выходам триггеров разрешения записи соответственно каналов обработки аналоговой и дискретной информации, аналогоцифровой преобразователь, первый, вход которого объединен с входом блока обработки выходной информации, первый выход которого является информационном выходом видеоцифрового преобразователя, а второй выход выходом синхронизации видеоцифрового преобразователя, и подключен к первому выходу коммутатора режима, второй вход совместно с шинами кадрового и строчного источников ана- . лотового видеосигнала является первым входом видеоцифрового преобразователя, а выход соединен с первым информационным входом коммутатора цифрового видеосигнала, выход которого подключен к другому входу блока обработки выходной информации а второй информационный вход совмес но с шинами кадрового и строчного, синхроимпульсов источника дискретного видеосигнала является вторым входом видеоцифрового преобразователя.

На фиг.1 представлена структурная электрическая схема устройства Еидеоинформирования С полутонами; на фиг. 2 - то же, видеоцифрового преобразователя.

Устройство для воспроизведения изображения (фиг.К содержит источник 1 аналогового видеосигнала, предназначенный для ввода полутоновой информации, источник 2 дискретного видеосигнала, предназначенный для ввода текстовой информации, видеоцифровой преобразователь (ВЦП / 3 преобразует аналоговый и дискретный видеосигналы в цифровой, а также вырабатывает сигналы синхронизации, первый блок 4 памяти и второй блок 5 памяти накапливают и хранят информацию о яркости элементов всей матрицы отображения, блок б декодирования преобразует информацию о яркости в одноразрядный двоичный код, блок 7 выходных регистров предназначен для приема одноразрядного двоичного кода и передачи его элементами отображения, блок 8 развертки избражения по строкам и вертикалям, блок 9 отображения для визуального отображения информации, блок 10 управления для выработки сигнала у травления работой устройства.

В качестве примера рассмотрена работа устройства с 8-ю градациями яркости и 96-ю строками в блоке 9 отображения.

Устройство имеет три.основных режима работы: режим полутоновой информации и режим текстовой информации, а также режим наложения текстовой информации на полутоновую.

В режиме полутоновой информации в качестве источника 1 аналогового видеосигнала используется телевизионный (ТВ) приемник, сигнал с выхода которого поступает на ВЦП 3 и преобразуется в трехразрядный двоичный код - цифровой видеосигнал.

Цифровой видеосигнал строка за строкой накапливается в первом .блоке 4 памяти либо во втором блоке 5 памяти. Кроме цифрового видеосигнала ВЦП 3 вырабатывает кадровый синхросигнал, строчный синхросигнал, сигнал тактовой частоты записи, поступающие- с выхода синхронизации ВЦП 3 в блок 10 управления.

Вывод информации с блоков 4 или 5 памяти на блок 9 отображения синхронизирован с подачей- напряжения птания (не показан) и осуществляется через блок б декодирования. Считывание информации за период подачи напряжения питания происходит требуемое число раз. При первом считывании блок б декодирования вьщеляет информацию о самых ярких элеменTax отображения (код 111), генериру на выходе 1, т.е. преобразует трехразрядный двоичный код в одноразрядный, несущий информацию о наличии (1), либо отсутствии (О) напряжения питания в требуемое врем на соответствующие элементы отображения. При втором считывании, которое происходит с требуемой задержкой относительно первого считывания, вьаделяется следующий код (110) и т.д.

Получаемый одноразрядный двоичный код записывается в блок 7 выходных регистров, управляющий вертикальными шинами блока 9 отображения. После того, как заполнена первая половина разрядов блока 7 выходных регистров, блок 8 развертки вырабатывает сигнал, поступающий на горизонтальные шины блока 9 отображения, в это время информация заносится во вторую половину разрядов блока 7 выходных регистров, затем блок 8 развертки вырабатывает сигнал, поступающий на соответствующую горизонтальную шину блока 9 отображения и т.д.

Управляет работой всех блоков блок 10 управления, синхронизируемы

началом подачи напряжения питания.

В режиме текстовой информации в качестве источника 2 дискретного видеосигнала используется ТВ дисплей. Дискретныйвидеосигнал поступает на ВЦП 3 и преобразуется в цифровой видеосигнал, в котором содержится информация о двух градациях яркости (коды 111 и 000 I, в остальном работа аналогична работе в режиме полутоновой информации.

В режиме наложения текстовой информации на полутоновую в блок 4 памяти или блок 5 памяти записывается цифровой видеосигнал, несущий полутоновую информацию, затем цифровой видеосигнал, несущий текстовую информацию, причем разрешение на запись дается лишь при коде 111 (первая градация яркости).

На фиг.2 представлен пример выполнения ВЦП 3, который содержит делитель 11 частоты следования строных -синхроимпульсов телевизионного сигнала, поступающих по шине 12, счетчик 13 импульсов, поступающих с выхода делителя 11 частоты, при этом синхронизация работы счетчика 13 импульсов и делителя 11 частоты осуществляется кадровым синхроимпульсом телевизионного сигнала, поступающим по шине 14, дешифратор 15 для выделения импульсов начала и коца записи ТВ кадра, триггер 16 разрешения приема для фиксации момента разрешения приема ТВ ка-дра, управляемый сигналом Смена кадра по шине

17, триггер 18 разрешения записи, предназначенный для выработки сигнала разрешения записи-ТВ кадра, генератор 19.для выработки тактовой частоты стробирования ТВ сигнала, счетчик 20 импульсов для счета строчных синхроимпульсов сигнала дисплея, поступающих по шине 21, синхронизируемый кадровь1м синхроимпульсом дисплея, поступающего по шине 22, дешифратор 23, предназначенный для выделения импульсов начала и,конца записи кадра дисплея, инвертор 24, осуществляющий переворот фазы сигнала Смена кадра, триггер 25 разрешения для Фиксации момента разрешения приема кадра дисплея, триггер 26 разрешения записи для выработки сигнала разрешения записи кадра дисплея, коммутс1тор 27 режима, который коммутируб Т сигналы, выработанные в режимах полутоновой либо текстовой информс1ции, тактовая частота стробнрования видеосигнала дисплея поступает по шине 28 на один ,из входов коммутатора27 режима, ана лого-цифровой преобразовате/1Ь (АЦП) 29 преобразует аналоговый видеосигнал, поступающий от источника 1 по шине 30, коммутатор 31 цифрового видеосигнала телевидения и дискретного видеосигнала дисплея, поступающего от источника 2 по шине 32« счетчик 33 импульсов для пересчета сигна Такт и выделения сигнала тактовой частоты записи по шине 34,,элемент 35 задержки для временного сдвига синала Такт, дешифратор 36 для выработки управляющих сигналов буферные регистры 37 и- 38 для уменьшения частоты записи информации в блоки 4 и 5 памяти, коммутатор 39, выход которого является выходом ВЦП 3 (шина 40), инвертор 41 для переворота фазы сигнала последнего разряда счетчика 33.

В режиме полутоновой информации ВЦП работает следующим образом.

Частота, смены информации в блоке 9 отображения равна 12.5 Гц, например с выхода блока 4 памяти информация считывается 4 раза с периодом 20 мс синхронно с началом подачи напряжения питания. В это время в блок 5 памяти записывается один кадр ТВ сигнала или один кадр сигнала дисплея; или в режиме наложения один кадр ТВ сигнала и один кадр сигнала дисплея. Управляющий сигнал Смена кадра, разрешающий запись новой информации, поступает с блока 10 управления по шине 17.

В ТВ сигнале, содержащем 625 стро изрбражения, из которых 50 строк не несут информации и отведены для обратного хода луча кинескопа, оставшиеся 575 cfpOK выводятся на экран кинескопа в течение двух полукадDOB. т.е. на каждый полукадр приходится 287,5 СТРОК ТВ изображения. Поскольку блок 9 отображения содержит 96 строк, на него необходимо выводить каждую третью строку ТВ сигнала; 287.. Таким образом делитель 11.частоты пропускает каждый третий импульс, поступающих на него по шине 12 строч ных синхроимпульсов, которые выделяются из ТВ видеосигнала или получены с ТВ приемника. Счетчик 13 импульсов просчитывает поступающие на .него импульсы, а дешифратор 15 выделяет начало и конец строк ТВ кадра несущих информацию. Кадровые синхроимпульсы, поступаю щие по шине 14. также могут быть выделены из ТВ видеосигнала или ПОЛУЧИНЫ ич ТВ приемника, эти ИМПУЛЬСЫ устанавливают делитель 11 частоты и счетчик 13 импульсов в исходное Состояние, с которого начинается счет строчных синхроимпульсов.Сигнал Смена кадра по шине 17 устанав ливает триггер 16 разрешения приема в состояние 1, позволяющее триггеру 18 разрешения записи выработать сигнал разрешения записи ТВ кадра. Триггер 18 разрешения записи устанавливается в состояние 1 сиг налом Начало ТВ кадра и сбрасьавается в исходное состояние сигналом Конец ТВ кадра, вырабатывая при этом сигнал разрешения записи ТВ кад ра. При установке триггера 18 разре шения записи в состояние 1 тригге 16 разрешения приема сбрасывается в нуль до следующего сигнала Смена кадра. Таким образом, в течение 80 мс разрешается запись лишь одного ТВ кадра, причем запись новой ин формации заканчивается к моменту пе реключения блока 4 памяти или блока 5 памяти на считывание информации в блок 9 отображения. Аналоговый видеосигнал ТВ приемн ка по шине 30 поступает в АЦП 29, где преобразуется в цифровой видеосигнал, частоту квантования задает генератор 19. В режиме полутоновой информации частота сигнала Такт з дается генератором 19, т.е. коммута тор 27 режима пропускает импульсы генератора 19 частота которого опре деляется следующим выражением: .m.-,2,5(, IOTP где г .- частбта генератора 19; п - количество элементов ото бражения в строке блока отображения;. - длительность строки аналогового видеосигнала, несущей информацию о яркости. Таким образом, цифровой видеосигнал q частотой 2,5 МГц снимается с выхода АЦП через коммутатор 31 цифрового видеосигнала. Управление работой буферных регистров 37 и 38 осуществляет трехразрядный счетчик 33 импульсов следующим образом. Деленный строчный синхроимпульс через коммутатор 27 режима устанавливает счетчик 33 импульсов в состояние 111, первый импульр сигнала Такт устанавливает счетчик 33 импульсов в состояние 000 и выделяет на выходе АЦП 29 информацию о яркости первого элемента отображения, при этом дешифратор 36, стробируемый импульсом элемента 35 задержки, вырабатывает стробимпульс на первом выходе, записывая информацию о яркости в первые три разряда буферного регистра 37 второй импульс сигнала Такт записывает информацию о яркости в следующие три разряда и т.д. После четвертого импульса сигнала Такт буферный регистр 37 заполнен информацией о первых четырех элементах отображёния строки блока 9 отображения, информация о следующих четырех элементах отображения записывается в буферный регистр 38. Задержка импульсов сигнала Такт необходима для исключения появления ложных стробимпульсов на выходе дешифратора 36 во время переключения счетчика 33 импульсов. После того, как информация о ярк&сти записана в буферный регистр 37, сигнал последнего разряда счетчика 33 импульсов разрешает прохождение ее на выходе коммутатора 39, после записи информации о яркости в буферный регистр 38 разрешение прохождения снимается с инвертора 41, который подключен к выходу послед ;Него разряда счетчика 33 импульсов, |т.е. считыванием информации с буферного регистра 37 по существу управляет прямой выход последнего разряда счетчика 33 импульсов, а считыванием информации с буферного регистра 38 инверсный выход последнего разряда счетчика 33 импульсов. Работа ВЦП 3 в режиме текстовой информации аналогична работе в режиме полутоновой информации. Счетчик 20 импульсов .считает поступающие на него строчные синхроимпульсы дисплея по шине 21, синхронизируясь кадровыми синхроимпульсами, поступающими по шине 22. Надобность в делителе строчных синхроимпульсов дисплея отсутствует, так как.для вывода текстовой информации могут быть использованы любые 96 строк дисплея. Дешифратор 23 выделяет сигналы Начало кадра дистплея и Конец кадра дисплея. Сигнал Смена кадра, поступает на триггер 25 разрешения приема через инвертор 24, т.е. для записи кадра дисплея отводятся вторые 40 мс цикла записи, длительность которого 80 мс.

Дискретный видеосигнал дисплея поступает непосредственно на коммутатор 31 цифрового видеосигнала, так как может принимать значения Ю 1 и О, который преобразует одноразрядный видеосигнал дисплея в трехразрядный цифровой видеосигнал (111 или 000).

Синхронно с видеосигналом из дис- 15 плея на коммутатор 27 режима поступает сиг.нал стробированиЯ по шине 28 . т.е. в режиме текстовой информации видеосигнал стробируется своим гене ратором. 20

В режиме наложения текстовой информации на полутоновую ВЦП 3 работает следующим образом.

В течение цикла Смена кадра первые 40 мс принимает полутоновую 25 информацию, вторые 40 мс - текстовую,

Кроме того, режим полутоновой информации задается .подачей сигнала 1 на управляющий вход триггера 16 разрешения приема и сигнала О на Q управляющий вход триггера 25 разреения приема. Режим текстовой информации задается подачей сигнала О на управляющи вход триггера 16 разрешения приема и сигнала 1 на управляющий вход триггера 25 разреения приема. Режим смешения задается подачей сигнала 1 на управляюие входы триггеров 16 и 25 разреения приема.

Кроме того, .блок 4 памяти и блок 40 5 памяти являются блоками памяти с роизвольной выборкой, а блок 9 тображения выполнен в виде матрицы с координатным управлением, блок 7 выходных регистров выполнен в виде 45 группы ti -разрядных параллельных регистров.

Блок 10 уп авления включает в свой состав н ль-индикатор для получения сигнала питания по шине питающего напряжения блока силового питания, делитель частоты сигнала питания и получения сигнала Смена кадра , триггер управления записью и считыванием информации из блока

4памяти и блока 5 памяти, генераг тор тактовой частоты считывания информации из блока 4 памяти и блока

5памяти, коммутатор для коммутации управляющих и синхросигналов на счетчики вертикалей, счетчики выработки адреса вертикали для блока 4 памяти и блока 8 разверток, счетчик выработки адреса вертикали для блока 5 памяти и блока 8 разверток , коммутатор для коммутации управляющих и синхроимпульсов на счетчики строк, счетчик выработки ад.реса строки для блока 4 памяти с отдельной шиной последнего разряда, счетчик выработки адреса строки для блока 5 памяти с отдельной шиной последнего разряда, коммутатор, для поочередного выделения сигнала последнего разряда счетчиков строк при считывании информации, формирователь для получения сигнала требуемой длительности; элемент ИЛИ для получения сигнала Цикл считывания, коммутатор .для поочередного .выделения сигнала последнего разряда счетчиков строк при записи информации, счетчик и дешифратор для вьлбора группы памяти при записи информации, коммутатор для коммутации сигналов выбора группы памяти в блок 4 памяти и блок 5 памяти, коммутатор для коммутации сигнала Такт записи

в блок 4 памяти и блок 5 памяти. формирователи.сигналов записи для блока 4 памяти и блока 5 памяти,элементы ,И и коммутатор для реализации режима микширования при подаче сигнала.

Таким образом, предлагаемое устройство значительно-надежнее в работе за счет его упрощения.

J2

фиг. 2.