Устройство для отображения информации на экране телевизионного приемника Советский патент 1989 года по МПК G09G1/16 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для вывода информа ии на экран телевизионного приемника.

Цель изобретения - расширение обасти применения устройства за счет возможности отображения произвольно выбранного кадра.«Q

На фиг.1 приведена структурная схема устройства, на фиг,2,3 вреенные диаграммы работы устройства; на фиг.4 - структурная схема блока управления записью}, на фиг.5 . струк- 15 турная схема (рмирювателя временного интервала. , -j, .

Позициями 1j2 и 3 обозначены ин- ормационньгй вход, управляющий вход и синхровход устройства соответствен- Q но. Устройство содержит формирователь временного интервала 4, блок управления записью 5, аналого-цифровой пре- образователь 6 (А1Щ) блок 7 памяти, егистр 8, блок задержки 9; цифро- 25 налоговый преобразователь 10 (ЦАП), ормирователь видеосигнала It,, теле- визионньй приемник 12, первьй блок сравнения 13, формирователь .одиночного импульса 14, первый, элемент И 15, первый счетчик 16,, второй блок сравнения . 17, второй счетчик 18j синхро™ генератор 19, генератор тактовых импульсов 20,, первый триггер 21s второй элемент И 22, формирователь импульса сброса 23, второй триггер 24, третий элемент И 25, четвертьй элемент И 26, третий триггер 27, пятьш элемент И 28, шестой элемент И 29, второй регистр 30, третий блок сравнения ,31, седьмой элемент И 32; элемент И.Т1И 33, третий счетчик 34 о

Позицией 35 обозначен второй управляющий вход устройства.

Устройство содержит четвертью счетчик 36, четвертый блок сравнения 37, инвертор 38. Позициями 39 - 36 обозначены временные диаграммы сигналов в различных точках структурной схемы устройства.

30

35

40

45

50

Блок 5 управления записью содер- ,жит ограничитель уровня 57, дифференциальный усилитель 58, селектор строч- ньпс импульсов 59, формирователь импульса 60, элементы И 61 и 62, коммутатор 63. Формирователь временных интервалов 4 содержит переключатели 64 и 65, триггеры 66 и 67, счетчики

Q

5

Q 5

0

5

0

5

0

5

68 и 69, элементы И 70 и 71 инвертор 72 формирователь импульса 73.

Устройство работает следующим образом.

Многие быстропротекающие процессы, которые можно исследовать с помощью телевизионных методов и устройств, могут представлять собой как однократное событие, так и последовательную серию одиночных процессов, разделенных малыми временными промежутками. Часто возникает необходимость из всех кадров серии подробно исследовать какой-то один или несколько, например, при изучении треков частиц.

Для разделения нестандартных кадров (кадров, имеющих меньшее количество строк и меньшее количество элементов в строке чем допускает экран телевизионного приемника) на экране приемника необходимы короткие (короче длины строки нестандар тного кадра) информационные посьшки между ними - разделением кадров (поз.10 фиг.2). В целях экономии для хранения .изображения в конце каждой строки вводится разделитель строк, поСопе записи в память каждой нестан- дартной строки В следующую ячейку заносится специальный код - разделитель.

При регистрации серии кадров устройство должно работать в режиме записи В этом режиме на первый управляющий вход 2 подают сигнал О, Устройство в режиме записи может работать совместно с импульсным телевизионным датчиком. Для синхронизации работы устройства отображения и датчика на синхровход 3 устройства и одновременно на вход датчика подают в.нешний импульс запуска (поз.39, фиг,2). Сразу после этого импульса на выходе датчика формируется видеосигнал , который поступает на информационный вход устройства (поз.40, фиг,2).. Из полного видеосигнала блок управления записью 5 выделяет только сигнал яркости (поз.41, фиго2) не- супщй полезную информацию и подлежа- пщй кодированию. Сигнал яркости с второго выхода блока управления записью 5 поступает на информационньш вход АЦП 6, Формирователь временного .интервала 4 определяет временной интервал, в течение которого ос тцест- вляется кодирование сигнала яркости блоком 6 и запись кодов в блок памя515

ти 7. Интервал кодирования Т) (поз. A3, фиг,2) начинается во время поступления сигналов разделителен кадров. А длительность Тц превышает время прямого хода кадра ТВ-датчика на величину равную примерно половине времени обратного хода кадра.

После прихода импульса запуска (поз.39, фиг.2) блок 4 определяет длительность и положение интервала Тц на временной оси относительно импульса запуска подсчетом импульсов поступающих с выхода генератора 20. Во время Т на управляиидий вход бло- ка записи 5 поступает уровень 1. Во время интервала Т, в случае если уровень видеосигнала не равен нулю (т.е. во время сигналов разделителей кадров и во время прямого кода теле- визионной строки) импульсы, поступающие на тактовый вход блока 5 с выхода блока 20, проходят на первый выход блока 5 и далее поступают на тактовый вход АЦП 6 (поз.42, фиг.2). При поступлении импульса на тактовьй вход АЦП 6, на выходной магистрали АЦП 6 формируется цифровой код, который записывается в блок памяти 7. Во время интервала кодирования Т ( (поз. 43, фиг.2) при отрицательном перепаде синхроимпульсов видеосигнала в блок памяти 7 по одиночному импульсу (поз.44, фиг.2), формируемому блоком 5, записывается код разделителя, ко- торьй также формируется блоком 5. Код разделителя выставляется на выходе блока записи 5 вместо информащ - онных кодов. После окончания интервала Тц кодирование и запись как инфор- мационньк, так и служебных разделительных кодов прекращается. Таким Образом, весь информационный массив одного зарегистрированного события представляет собой короткие (соот- ветствующие кодированию сигналов разделителей) и длинные (соответствуют кодированию сигнала во время прямого хода строки) информационные блоки. При этом, вначале в блок памяти 7 записана группа коротких блоков, а .затем - длинных.

При регистрации следующего события в серии на первый управляющий вход устройства поступает импульс за- пуска и процесс кодирования и записи информации и служебных кодов повторяется. В результате вся информация записанная в блок памяти 7, представ1f

ляет собой чередующиеся гюследопа- тельности групп коротких н диши- ных информационных блоков.

После.окончания записи серии однократных процессов устройство можно перевести в режим отображения, подав на второй управляющий вход 1. Синхрогенератор 19 путем пересчета импульсов, поступающих с генератора тактовых импульсов 20, формирует кадровые и строчные синхроимпульсы стандартной длительности и частоты следования. С первого выхода синхро- генератора 19 на синхровход формирователя видеосигнала 11 поступает смесь кадровых и строчных синхроимпульсов (поз.45, фиг.З). На первый вход формирователя видеосигнала 11 поступает с выхода ЦАП 10 сигнал яркости. В результате на выходе формирователя видеосигнала 11 образуется полный видеосигнал, которьй поступает на вход телевизионного приемника 12. Формирование сигнала яркости происходит не каждый кадр, а через кадр. Во.время нечетных кадров осуществляется определение начала информационного массива, который следует отображать, а во время четных - собственного отображение. С второго выхода синхрогенератора 19 на вход триггера 24 поступают только кадровые синхроимпульсы (поз.46, фиг.З). Триггер 24 обеспечивает чередование процессов отображения и анализа в четных и нечетных кадрах соответственно. На выходе триггера 24 частота следования импульсов в два раза ниже следования кадровых синхроимпульсов. С началом нечетного кадра на прямом выходе триггера 24 появляется 1 (поз.47, фиг.З) которая поступает на один из входов элемента И 25, на другой вход которого подана 1 с первого управляющего входа 2. Положительный фронт сигнала через элемент И 25 поступает на фор-, мирователь импульса 23, который формирует одиночный импульс (поз.48, фиг.З), поступающий на вход началь ной установки блока памяти 7, явля- кишйся входом обнуления регистра адреса. Этим обеспечивается считывание из начальной ячейки блока памяти 7. Одновременно положительный перепад поступает на вход синхронизации триггера 27. Поскольку на D-входе триг- гера выставлена жестко 1 триггер

10

15

20

27 переходит в состояние 1 (поз.49, иг,3). С выхода триггера 27 1 поступает, на первый вход элемента И 32, на второй вход которого поступат иьтупьсы с генератора тактовых мпульсов 20, а на третий - уровень 1 с первого управляющего входа 2. ри этом разрешается прохождение импульсов (поз,50, фиг.З) на выход элемента И 32 и через элемент ИЛИ 33 на вход управления считыванием блока памяти 7, При считывании из блока памяти 7 на его выходной магистрали выставляются информационные коды, а на одной из шин магистрали - импульс управления, поступаюпшй на вход за- йиси (не показан) регистра 8, Коды с выхода блока 7 поступают на вход регистра 8 и первый вход блока сравнения 13, на втором входе которого жестко выставлен код разделителя строко При совпадении кодов на обоих зходах блока сравнения 13 на его вы- коде появляются импульс низкого уров- 25 яя - О (поз .51, фиг.З), который поступает на вход формирователя 14 эдиночного импульса. При поступлении первого импульса, после перевода уст- эойства в релшм отображения, с выхоа блока сравнения 13 на выходе фор- У1иров.ателя одиночного импульса 14 появляется 1, которая поступает на 1ервьЕй .вход элемента И 26, Этим сигналом разрешается прохождение им- лульсов с выхода элемента И 32, через элемент И 26, на счетный вход счетчи- са 16. При поступлении второго импуль са на вход блока синхронизации на его О (поз-, 52, фиГоЗ)

зыходе появляется

1 прекраща ется поступление импульсов

ш счетный вход счетчика 16, В реf . - Йультате в счетчике 16 будет записа- Йо число, соответствующее количеству ячеек 8 коротком информационном блоке. На счетный вход счетчика 18 :tiocTyna5oT импульсы с выхода элемента ;fl 3-2, а на вход сброса через блок задержки 9 - с вьпсода блока сравнения 13, Счетчик 18 формирует число, со- 0твётствзпощее количеству ячеек в те- информационном блоке, считьшае ikOM ИЗ блока памяти 7. Если значение :1сода на выходе счетчика 18 становится дольше значения кода, на выходе счет- toKa 16, на выходе второго блока сра11 л М

$нения появляется

которая пост

ijiaeT на один из входов элемента И При этом разрешается поступле45

30

35

40

50

55

0

5

0

5

ние иьтульса (поз.53, фиг.З) через элемент И 29 и на вход записи второго регистра 30, на информационные входы которого поступает код с выхода счетчика 18. В результате во втором регистре будет записываться код, соответствуюп5ий количеству ячеек в длинном информационном блоке. Блок сравнения 31 осуществляет сравнение кода, записанного в регистр 30 и кода на выходе счетчика 18. Только тогда, когда значение кода на выходе регистра 30 больше значения кода на вы-. ходе счетчика 18, на выходе блока сравнения 31 присутствует 1, которая поступает на первый вход элемента .И 28 о Если в это время из блока памяти 7 -считывается очередной код разделителя, то импульс через инвертор 39 и элемент И 28, поступает на счетный вход счетчика 34 и вход обнуления второго регистра 30, Это свидетельствует о том, что из блока памяти считана вся информация, соответствующая первому кадру сокращенного формата. Счетчик 34 при этом увеличил сво.е первоначальное состояние на .единицу. При считывании следующего кадра сокращенного формата счетчик 34 также увеличит свое состояние на единицу и ТеДо По входу 35 можно увеличивать значение выходного кода счетчика 36 на единицу. Таким образом можно зада вать номер кадра сокращённого формата, с которого необходимо осущест-. влять отображение информации.

При равенстве кодов на обоих входах блока сравнения 37 на его, выходе появляется. О (поз.54, фиг.З), кото- рьй поступает на вход Установка О триггера 27 и на.вход обнуления счетчика 34, Триггер 27 меняет свое состояние, на его выходе появляется уро- 5 вень О. Запрещается прохождение импульсов с выхода генератора тактовых импульсов 20 через элемент И 32 и элемент ИЛИ 33 на управляющий вход блока памяти 7. Процесс считывания информации из блока памяти приостанавливается, С началом следующе.го кадрового синхроимпульса, формируемого синхрогенератором 19, на инверсном выходе триггера 24 появляется 1, которая поступает на один из входов элемента И 22. .Этим снимается сигнал блокировки с входа Установка О триггера 21 и с приходом фронта строчного синхроимпульса с первого выхода

0

5

0

0

5

синхрогенератора 19 на вход синхронизации триггера 21 он переходит в состояние 1 (поз.55, фиг.З), так как

на его D-входе жестко установлен

уровень Г ,.которая подается на один из входов элемента И 15, тем самым разрешается прохождение импульсов (поз.50, фиг.З) с выхода генератора тактовых импульсов 20 через элемент И 15 и элемент ИЛИ 33 на управляющий вход блока памяти 7. Таким образом обеспечивается привязка начала отображаемого информационного массива к началу первой строки четного кадра телевизионного приемника. Процесс считывания из блока памяти 7 в четном кадре возобновляется с того-места, где он бьш при-остановлен в нечетном кадре Во время считывания в четном надре происходит формирование сигнала яркости (поЗо56, фиг.З). С выхода триггера 21 на вход обнуления регистра 8 поступает 1, тем самым снимается запрет, и разрешается запись информации в регистр 8. Регистр 8 предназначен для промежуточного.хранения информации о Дал.ее код пр еобразуется в аналоговый сигнал яркости ЦАП.и аналоговый сигнал поступает на пер- .. вый вход формирова теля видеосигнала 11. При считывании из блока памяти кода разделителя,, коды на обоих .входах блока сравнения 13 . совпадают и на его выходе появляется О (поз.51, фиг.З)} который через элемент И 22 поступает на вход Установка.О триггера 21. Триггер 21 меняет свое состояние . На его выходе появляется О (поз.55, фиг.3), При этом запрещается дальнейшее прохождение импул-ь- сов с выхода генератора тактовых импульсов 20 через элемент И 15, элемент ИЛИ 33 на вход считьтания блока, памяти 7 (поз.50, фиг.З). Кроме того с выхода триггера 21 О подается .на вход сброса регистра 8. После считывания кода разделителя из блока паг- МЯТИ.7, которьй соответствует окончанию сокращенной телевизионной строки, прекращается поступление сигнала яркости и при отображении оставшийся участок стандартной телевизионной строки остается черным. С приходом следующего строчного синхроимпульса на вход синхронизации триггера 21 на его выходе появляется 1 и процесс считывания очередной нестандартной телевизионной строки из блока памяти

2227110

7 возобновляется и останавливается при считьгоании очередного кода разделителя и т.д. до окончания четного 5 кадра о

Использование предлагаемого устройства обеспечивает отображение информации от телевизионных датчиков, имеющих как стандартный, так и стандартный сокращенньА формат кадра на обычном телевизионном приемнике без изменения масштаба изображения. Предлагаемое устройство обеспечивает отображение как одиночного быстропро15 -текающего. процесса, так и посладов а- тельной серии однократных процессовg При этом оператор может задавать номер кадра из последовательной серии, который необходимо отображать на эк-

2Q ране, и просматривать все нестандартные кадры из зарегистри эованной серии.

5

0

5

0

5

0

5

Ф о р мула и 3 Р:б р е т ен и я

Устройство для отображения инфор- мации на экране телевизионного при- :емника, содержащее блок управления записью, блок памяти, цифроаналогрвый преобразователь, аналого-цифровой преобразователь, формирователь.видеосигнала, первьш регистр, синхрогене- ратор, первый блок сравнения, первый, второй и третий элементы И, первый триггер, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с такто- вьми входами синхрогенератора и блока управления записью и первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к выходу первого триггера, соединенному с входом Установка О первого регистра, вьгходы которого соединены с информационными входами цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен к информационному входу формирователя видеосигнала, выход которого подключен к информационному входу телевизионного приемника, синхровход формирователя видеосигнала соединен с первым выходом синхрогенератора, соединенным с тактовым входом первого триггера, вход Установка О которого соединен с выходом второго элемента И, первый вход которого соединен с первым входом третьего элемента И, который является первым управляющим входом устройства, информационный вход первого триггера является входом логи 15

ческой единицы устройства, информационным входом которого является информационный вход блока управления записью, первый выход KOTOpoi-o подключен к тактовому входу аналого-цифрового преобразователя, информационный вход которого соединен с вторым выходом блока управления записи, информационные входы группы которого соединены с выходами аналого-цифрового преобразователя, вьпходы группы блока управления записью соединены с информационными входами блока памяти, выходы группы которого соеди- иены с информационными входами первого регистра и информационными входами первой группы первого блока сравнения, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, информационные входы второй группы первого блока сравнения являются управляющими входами группы устройст-, ва, отличающееся тем, что с целью расширения области применения устройства за счет возможности отоб- ражения произвольно выбранного кадра, оно содержит формирователь временного интервала, формирователь импульса сброса, второй и третий триггеры, с четвертого по седьмой элементы И, элемент ИЛИ, блок задержки, инвертор, с первбго по четвертый счетчики., второй, третий и четвертый блоки сравнения, второй регистр, формирователь одиночного импульса, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И, выход которого соединен со счетнь1м входом первого счетчика, выходы.которого соединены с информа- ционными входами первой группы второго блока сравнения, информационные входы второй группы.которого подключены к выходам второго счетчика, соединенным с входами первой группы третьего блока сравнения и информационными входами второго регистра, вход Установка нуля которого подключен к выходу пятого элемента И, соединенному со счетным входом тре- тьего счетчика, вькоды которого соединены с информационными входами первой группы четвертого блока сравнения, информационные входы второй группы которого соединены с выходами четвертого счетчика, счетный вход которого является вторым управляющим устройства, синхровходом ко

0 5 0 5 0 .„ ,, Q

5

112

торого является синхровход формирователя временных интервалов, тактовьй вход которого соеди}1ен с входом генератора тактовых импульсов, выход формирователя временного интервала соединен с управляющим входом блока управления записью, второй выход син- хрогенератора соединен со счетным входом второго триггера, прямой выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И и тактовым входом третьего триггера, вход Установка нуля которого подключен к выходу четвертого блока сравнения, соединенному с входом Установка нуля третьего счетчика, выходы второго регистра подключены к информационньгм входам второй группы третьего блока сравнения, выход которого соединен с первым входом пятого элемента И, второй вход которого подключен к выходу инвертора, вход которого подключен к выходу первого блока сравнения, соединенному с входом блока,- задержки, тактовым входом формирователя одиночного импульса и первым входом шестого элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго блока сравнения, выход шестого элемента И соединен с управля- ющим входом второго регистра, первый вход седьмого элемента И и управляющий вход формирователя одиночного импульса подключены -к первому управляющему входу устройства, второй вход седьмого элемента И соединен с выходом генератора тактовых импульсов, третий вход седьмого элемента И соединен с выходом третьего триггера,. информационный вход которого подключен к входу логической единицы устройства, выход седьмого элемента И подключен к первому входу элемента ИЛИ, второму входу четвертого элемента И и счетному входу второго счетчика, вход Установка нуля которого соединен с выходом блока задержки, выход третьего элемента И соединен с входом формирователя импульса сброса, выход которого соединен с входом начальной установки блока памяти, вход управления считыванием которого соединен с выходом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И, инверсный выход . второго триггера соединен с третьим входом второго элемента И,

Фиг. 2

C3xJ

57

58

На$/г.6 -

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для отображения информации на экране телевизионного приемника. Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет возможности отображения произвольно выбранного кадра - достигается введением формирователя временного интервала 4, блока задержки 9, формирователя одиночного импульса 14, первого элемента И 15, первого счетчика 16, второго блока сравнения 17, второго счетчика 18, формирователя импульса сброса 23, второго триггера 24, четвертого элемента И 26, третьего триггера 27, пятого 28 и шестого 29 элементов И, второго регистра 30, третьего блока сравнения 31, седьмого элемента И 32, элемента ИЛИ 33, третьего 34 и четвертого 36 счетчиков, четвертого блока сравнения и соответствующих функциональных связей. Устройство позволяет отображать информацию от телевизионного датчика, имеющую нестандартный формат, начиная с любого кадра. 5 ил.

59

. CBfl.2ir

TiJ.

пит.

Составитель А.Коробов Редактор МЛовтин Техред Л.Сердюкова Корректор О.Кравцова

Заказ 6968/49

Тираж 469

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 1.13035, Москва, Ж-35, Раушска-я наб,, д. 4/5

Г

61

S3

.7

.S

SZ

f/a 0/7. б

---

фиаЛ

фиг$

Подписное