Устройство для отображения информации на экране цветного видеоконтрольного блока Советский патент 1989 года по МПК G09G1/28 

3ff

(Л

Изобретение относится к средствам вычислительной техники и к технике телевидения и может быть использовано в телевизионном вещании. Цель изобретения - повышение быстродействия достигается тем, что в устройство, содержащее блок 1 выбора номера цвета, блок 2 памяти номеров цветов, блок 3 памяти набора цветов, первый коммутатор 4, блок 5 цифроаналоговых преобразователей, видеоконтрольный блок 6, световое перо 7, генератор 8 адресов, блок 9 интерполяции координат, первый формирователь 10 сигнала записи, первый элемент И 11, синхрогенератор 12, блок 13 выбора цвета, с их связями, введены регистры 14,15,16, второй и третий элементы И 17,18, компараторы 19,20, второй формирователь 21 сигнала записи, коммутаторы 22,23,24,25, блок 26 задания номеров цвета, блок 27 задания режима работы, триггер 28, элемент И-НЕ 29 и формирователь 30 управляющего сигнала с их связями. Введенные блоки позволяют оперативно перекодировать цвета изображения, записанного с входа устройства, а также оперативно изменять цвета отображаемых кадров и кадров, записанных в памяти. 15 ил.

Фи9./

памяти набора цветов, первый комму татор 4, блок 5 цифроаналоговых преобразователей видеоконтрольный блок 6, световое перо 7, генератор 8 адресов, блок 9 интерполяции координат, первый формирователь 10 сигнала записи, первый элемент И 11, синхрогенера- тор 12, блок 13 выбора цвета, с их связями, введены регистры 14,15,16, второй и третий элементы И 17,18, компараторы 19,20, второй формироИзобретение .относится к средствам вычислительной техники и технике телевидения и может быть использовано в телевизионном вещании при создании спецэффектов,.при производстве рисованных мультфильмов, при формировании телепрограмм, в качестве интерактивного задатчика изображений в учебных.лабораториях, для ретуши видеозаписей и др.

Целью изобретения является повьппё- ние быстродействия устройства.

На фиг.1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - функциональная схема блока памяти набора цветов; на фиг.З - функциональная схема светового пера; на фиг.4 - функциональная схема генератора адресов; на фиг.5 - функциональная схема блока интерлоля ции координат; на-фиг.6 - функциональная схема блока формирования пропущенных сит налов светового пера; на фиг.7 - функциональная схемы вычислительного блока; на фиг.8 - функциональная схема блока памяти номеров цветов; на фиг.9 - фуьшциональная схема блока уп правления памятью номеров цветов; на фиг.10 - функциональная схема преобразователя; на фиг.11 - функциональная схема первого формирователя сигна ла записи; на фиг.12 - функциональ- рэя схема блока выбора цвета; на фиг.13 - функциональная схема формирователя зтравляющего сигнала; на фиг.14 - функциональная схема второго формирователя сигнала записи; на фиг.15 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства; а) упрощенный сигнал разложения кадра изображения на экране ВКБ, состоящий из сигнала гашения четных и нечетных полей и сигнала видимой части .этих полей;

ватель 21 сигнала записи, коммутаторы 22,23,24,25, блок 26 задания номеров цвета, блок 27 задания режима работы, триггер 28, элемент И-НЕ 29 и формирователь 30 управляющего сигнала с их связями. Введенные блоки позволяют оперативно перекодировать цвета изображения, записанного с входа устройства, а также оперативно изменять цвета отображаемых кадров и кадров, записанных в памяти. 15 ил.

0

5

0

5

0

5

0

j

б) сигнал светового пера на выходе второго элемента И (на входе первого регистра); в) управляющий сигнал на входе второго элемента И; г) сигнал разложения нечетнь х полей кадра изображения (сигнал на входе третьего регистра); д) сигнал разложения четных полей кадра изображения (сигнал на входе второго регистра); е) сигнал нового номера цвета (сигнал на входе третьего элемента И); ж) сигнал записи нового цвета в блок памяти набора цветов (сигнал на входе элемента И-НЕ); з) сигнал возврата триггера в исходное положение (сигнал на входе триггера).

Устройство содержит блок 1 выбора номера цвета, блок 2 памяти номеров цветов, блок 3 памяти набора цветов, первый коммутатор 4, блок 5 цифроана - логовых преобразователей, видеоконтрольный блок 6, световое перо 7, генератор 8 адресов, блок 9 интерполяции координат, первый формирователь 10 сигнала записи, первый элемент И 11, синхрогенератор 12, блок 13 выбора цвета, первый 14, второй 15 и третий 16 регистры, второй элемент И 17, третий элемент И 18, первый 19 и второй 20 компараторы, второй формирователь 21 сигнала записи, второй 22, третий 23, четвертый 24 и пятый 25 коммутаторы, блок 26- задания номера цвета, блок 27 задания

режима работы, триггер 28, элемент I .

И-НЕ 29, формирователь 30 управляющих сигналов.

Блок 3 памяти набора цветов содер- зшт коммутатор 31 и блок 32 памяти.

Световое перо 7 содержит линзу 33, фотодиод 34, усилители 35 и 36, резистор 37, элемент 38 задержки, компаратор 39, ограничитель 40, интегратор А1, коммутатор 42, счетчик 43, компаратор 44, группу 45 резисторов, элемент И 46.

Генератор 8 адресов содержит элемент И 46, счетчик.47 номеров элементов, счетчик 48 формирования сигналов сброса, счетчик 49 номеров элементов, счетчик 50 номеров строк, регистры 51-54, элемент 55 совпадения, счетчик 56 полей, элемент 57 задержки, мультивибратор 58, регистр 5 триггеры 60 и 61 , элемент ИЖ 62.

Блок 9 интерполяции координат содержит вычислительный блок 63, блок 64 формирования пропущенных сигналов светового пера 7, блок 65 управления интерполяцией, формировател

66адресных .сигнало.в, формирователь

67сигнала Конец интерполяции.. Блок 64 формирования пропущенных

сигналов светового пера 7 содержит элементы 68-72, формирующие сигналы раэрешения, коммутаторы 73 и 74, инверторы 75-77.

Вычислительный блок 63 содержит в ычислители 78-80, коммутаторы 81- 83, вычислители 84 интерполяции, бло 85 обнуления, регистр 86.

Блок 2 памяти номеров цветов содержит блок 87 управления памятью 2, блок 88 памяти, элемент 89 памяти, блок 90 управления.

Блок 87 управления памятью 2 со-. держит делитель 91, формирователь 92 импульсов, преобразователь 93, коммутатор 94.

Преобразователь 93 содержит коммутаторы 95. Первый формирователь 10 сигналов записи содержит дешифратор 96, блок 97 элементов И. .

Блок 13 выбора цвета содержит формирователи .98-100 сигналов выбора цвета, элемент 101, формирующий сигнал разрешения, мультивибратор 102, счетчик 103, дешифратор 104, блок 105 элементов И, блок 106 потенцио метров, коммутатор 107, аналого- цифровой преобразователь 108, регистр 109 памяти R, регистр 110 памяти С, регистр 111 памяти В,

Формирователь 30 управляющих сигналов содержит триггер 112,- элементы ИЛИ 113 и 114, элемент ИЛИ-НЕ 115, мультивибраторы 116 и 117, инвертор 118..

1529280

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Второй формирователь 21 содержит регистр 119 сдвига, регистр 120 памяп ти и делитель 121.

Устройство работает в двух режимах. Первый режим предназначен для формирования цветного рисунка на экране видеоконтрольного блока 6 и изменения цветов этого рисунка. Второй режим работы устройства позволяет оперативно перекодировать цвета изображения, внесенного на ВКБ 6 с внешнего датчика. В дальнейшем это изображение используется как фон для рисования световым пером 7 и может подвергаться в устройстве корректировке путем изменения как цветов элементов разложения, так и элементов рисунка.

Перед началом работы устройство переводится в первый режим работы и оператор подает на внешний вход первого формирователя 10 сигнала записи (фиг.П) нулевой сигнал,который в интервалах действия гасящих импульсов полей поступает в блок 2 памяти номеров, цветов, обнуляя запоминающие элементы.

В первом режиме работы устройства с помощью, светового пера 7 интерак -. тивным методом формируется цветное изображения на экране ВКВ 6. Блок 6 вырабатывает сигнал на вход светового пера 7 в режиме индикации экрана за два поля каждого кадра .изображения, т.е. в режиме стандартной телевизионной развертки.

Работа устройства в первом режиме обеспечивается переключением второго 22, третьего 23, четвертого 24 и пятого 25 коммутаторов сигналом, выработанным блоком 27 задания режима работ. При этом к третьему адресному входу блока 2 памяти номеров цветов подключается выход первого .формирователя 10 сигналов записи, к информационному входу блока 3 памяти набора цветов подключае.тся выход блока 13 выбора цвета, к управляющему входу блока 3 памяти набора цветов подключается третий выход синхрогенератора 12, к ВХОДУ блока 1 выбора номера цвета подключается выход блока 26 задания номера цвета.

Работа по формированию цветного рисунка на экране 6 происходит следующим образом. В начальный момент работы устройства синхрогенератор 12 начинает вырабатывать сигналы которые с его выходов поступают в следующие блоки С первого выхода

синхрогенератора 1 2 иМпульсы гаше- ния полей поступают на вторые входы С1ветового пера 7, генератора 8 адресов блока 9 интерполяции координат, блока 2 памяти номеров цветов, первого формирования 10 сигнала записи, на вход блока. 13 выбора цвета, вход - формирователя 30 управляющего сигна ла и на второй информационный вход четвертого коммутатора 24. С четвер того выхода сишсрогенератора 12 так- товые импульсы поступают на синхро- входы генератора 8 адресов блока 9 интерполяции координат, блока 2 номеров цветов и на второй вход второго формирователя 21 сигнала записи. С второго выхода синкрогенератора II поступают импульсы гашения строк на г енератор 8 адресов. С первого выхода синхрогенератора 12 на синхронизирзпо- щий вход ВКБ 6 -поступает полный синхросигнал. Перед нанесением рисунка на экран ВКБ 6 художник (оператор) выбирает необходимый цвет из множества возможных цветов с помощью блока 13 выбора цвета, позволяющего возвращаться к уже ранее выбранным цветам. При этом выбор цвета осуществляется по каждой составляющей цветного телевизионного сигнала. Сформированный сигнал цвета в виде кодового слова через второй информационный вход третьего коммутатора 23 поступает на информационньй вход блока 3 памяти набора цветов. Выбрав необходимые цвета для рисования и при- своив им номера, в дальнейшем при формированш- рисунка необходимый цвет может быть выбран также с помощью блока 1 выбора номера цвета. Блок 1 предназначен для присвоения каждому цвету из набора используемых цветов определенного номера, по которому данный цвет может быть з:аписан в блок 3 памяти набора цветов и извле чек из этого блока. Блок 1 выбора номера цвета представляет собой реверсивный счетчик, управление которым осуществляется по сигналам, сформированным в блоке 26 задания номера цвета. Блок 26 управляется художни- ком (оператором), представляет собой триггер, запускаемый потенциалом через кнопку, и позволяет последова- тельно перебирать все состояния выходных уровней блока 1 выбора номера цвета. На выходе блока 26 задания номера цвета сигнал имеет вид импульсов , которые, поступая на второй (информационньй) вход пятого коммутатора 25, проходят на вход блока 1 выбора номера цвета, переводя его в нужное состояние, соответствзтащее выбранному цвету.

При рисовании на экране ВКБ б световые сигналы, попадающие в поле зрения светового пера 7 при его соприкосновении с экраном ВКБ б, подаются по стекловолоконному световоду на линзу 33, которая обеспечивает выделение сигнала, совпадающего с центром поля зрения светового пера 7 по вертикали горизонтали. Выделенные световые сигналы преобразуются в электрические импульсы, которые поступают в генератор 8 адресов, определяющий координаты светового пера .7 на экране ВКБ б. Дня этого в генераторе 8 формируются дискретно адреса элементов поля телевизионного растра ВКБ б так, чтобы они соответствовали координатам положения -дуча развертки на экране в каж- дьй момент времени, что достигается синхронизацией ВКБ б, светового пера 7, генератора 8-адресных сигналов блока 9 интерполяции координат. По другому выходу генератора 8 (адресов, вырабатьгоается адрес светового пера 7 в виде двоичных кодов, определяющих номер строки и номер элемента в строке. При этом .состояние младщего разряда кода номера строк принимает поочередно от поля к прлю значение единицы либо значение нуля. Поэтому коды номеров строк, например, в четном поле содержат только четные значения, а в нечетном - только нечетные. Указанная нумерация строк в четном и нечетном полях позволяет упростить работу блока 9 интерполяции координа.т по сравнению со сквозной нумерацией строк в кадре, поскольку в этом случае номера соседних - строк четного и нечетного полей от- - личаются на единицу и, следовательно, разность координат положений светового пера 7 по вертикали в соседних полях соответствует числу строк, на которое сместилось световое перо в вертикальном направлении за время между моментами фиксации его положений, в соседних полях. Координаты светового пера 7, определяемые генерато10

20

ром 8 адр-есов, поступают по группе первых выходов генератора 8 на информационные входы блока 9 интерполяции координат.

Блок 9 содержит собственный формирователь 66 адресного сигнала, который формирует координаты начальной и конечной точек линии, воспроизводимой на экране ВКБ 6 световым пером 7, а также- координаты пропущенных элементов. Пропущенные координаты положений светового пера 7 воспроиэво- дятся методом линейной интерполяции.

Одновременно с выработанным адресом записи, поступающим на первый вход блока 2, с первого формирователя 10 сигналов записи на вход блока 2 поступает сигнал выбора элемента памяти. Этот сигнал формируется сле- дзпощим образом. Три младших разряда кодового слова координат строк поступают на первый формирователь 10 сигналов записи. Последний представляет собой дешифратор,преобразующий разря- 25 ды кода координат в позиционный код, зшравляющий выбором элемента памяти блока 2.

Совокупность сигналов - адресного и выбора элементов памяти, действующих в интервале гасящих импульсов полей, обеспечивает запись информационного сигнала, поступающего с блока 1 выбора номера цвета на передний адресный вход блока 2 памяти номеров цветов. Таким образом, управление записью-считыванием в блоке 2 .памяти номеров цветов осуществляется сигналом гагаения полей, посту- паю1П им с третьего выхода синхрогене- ратора 12, разрешение на запись информации поступает в интервале гасящих импульсов полей, а считьтание информации - в интервале действия видимой части сигнала строк растра. Аналогично рассмотренному, управление записью-считьшанием в блоке 3 памяти набора цветов осуществляется импульсами гашений полей. В момент действия импульса гащения полей про30

5 -

35

40

45

50

изводится запись, а при отсутствии этого импульса,т.е. в момент действия сигнала видимой части строк растра, производится считьюание информации из блока 3 памяти набора цветов, причем на первый информационный вход блока 3 поступает кодовое слово.- используемого для рисования цвета, выработанное в блоке 13 выбора цве10

2928010

та. Адресом записи для блока 3 служит кодовое слово, соответствующее номеру выбранного для рисования цвета, поступающее на первый адресный вход блока 3. Адресом считывания для блока 3 является номер цвета, поступающий с блока на второй адресньш вход блока 3. Списанный сигнал о цвете в виде слова с выхода блока 3 памяти набора цветов поступает на блок 5 ЦАП через первый коммутатор 4.Управление первым коммутатором 4 осуществляется сигналом с выхода элемента

0

5

0

5 И П, по которому второй информацион- - ный вход коммутатора 4, т.е. вход сигнала от внешнего источника, отключается и на выход коммутатора 4 подключается первый информационный вход, соединенный с. выходом блока 3 памяти набора цветов. Указанная операция осуществляется при считьшании из блока 2 памяти номеров цветов любой кодовой комбинации отличной от нуля. Комбинация из всех нулей на выходе блока 2 памяти номеров цвета при считывании из нее информации соответствует участкам телевизионного растра , не занятым рисунком светового пера. Эта информация и является признаком , по которому осуществляется коммутация сигнала внешнего телевизионного датчика и сигнала с выхода блока 3 памяти набора цветов.Набор цветов должен быть на единицу меньше, чем число кодовых комбинаций, которое определяется разрядностью блока 2 памяти. Информация о каждой составляющего цвета, поступающая в блок 5, преобразуется в нем а анало- .говый вид и в дальнейшем, модулируя сигнал развертки блока 6, повторяет в выбранном .цвете рисунок изображения, создаваемый световым пером 7 на экране блока 6.

Работа устройства в первом режиме по корректировке цветов формируемого на экране блока 6 рисунка осуществляется следующим образом. Оператор с помощью блока 26 задания номера цвета выставляет в блоке 2 выбора номера цвета номер цвета, соответствующий тому цвету, которым он хочет скорректировать нарисованные элементы рисунка. Проводя световым пером 7 по элементам разложения, цвета которых оператор хочет скорректировать, он по адресам, указанным световьм пером, записьгеает выб5

0

5

0

5

ранньгй новый номер цвета в блок 2 памяти номеров цветов. Запись нового номера цвета в блок 2 производится в моменты следования гасйщих импульсов полей. .Во время действия видимой части строк растра блока 6 производится считьтание информации из блока 2 памяти номеров цветов и на экране блока 6 индицируется рисунок с скорректированными цветами элементов.

Второй режим работы устройства позволяет оперативно перекодировать цвета изображения, введенного с внешнего датчика на экран блока 6. Это повышает эффективность дальнейшей работы художника (оператора), исполь- ззпощего изображение на экране блока 6 как фон для рисования. Этот режим работы устройства обеспечивается переключением второго 22, третьего 23, четвертого 24 и пятого 25 коммутаторов сигналом, выработанным в блоке 27 задания режима работ, и протекает следующим образом. К второму информационному входу первого коммутатора 4 и к информационному входу первого регистра 14, являющихся внешним входом устройства, подключается внешн.ий датчику вырабатьшающий видеосигнал цветного изображения.-В случае отсутствия рисов анной- информации на экране блока 6 это изображение внешнего датчика полностью индицируется на экране. Перекодировка цветов заключается в том, что художник (опера- тор), с по.мощью светового пера выделяет какой-либо цветной элемент разложения на экране блока б. Этот цвет в течение одного полукадра (поля), например нечетного, проверяется на новиз-ну, т.е. встречался ли он среди уже проверенных цветов. Если этот- цвет не встречался, т.е. он принимается как новый, тогда ему присваивает ся .очередной номер. Затем в течение следующего четного поля Всем элементам изображения, имеющим этот же цвет, ставится в соответствие выбран

ный номер цвета и запоминается в . блоке 2 памяти номеров цветов. В результате в течение действия одного кадра разложения (двух полей, полукадров) все элементы одного зафиксированного световым пером 7 цвета перекодируются. Поэтому быстродействие перекодировки определяется быстродействием художника (оператора) , переставляющего световое перо

0

5

0

5

5

0

на экране блока 6. Для обеспечения режима пропуска сигнала светового пера 7 через поле (полукадр) при записи одного из цветов в первый регистр 14 сигнал светового пера 7 в виде импульса (фиг.15б) подается на второй вход второго элемента И 17, на первый вход которого подается уп- равляющий сигнал с формирователя 30 (фиг.15в) . Этот сигнал управляет прохождением импульсов светового пера 7 и формируется из кадровых гасящих импульсов (фиг.15а) так, чтобы сигнал светового пера 7 проходил на вход первого регистра 14 через поле., например, во время следования импульсов гашения нечетных полей изображения (фиг.15г). При совпадении сигна1г- лов, поступающих на входы-второго элемента И 17, на его выходе вырабатывается сигнал в виде импульса, поступающий на первый вход первого регистра 14, разрешая запись в него информации об одном из цветов, составляющих изображение на видеоконтрольном блоке 6 и зафиксированном в интерактивном режиме световым пером 7. Запись сигнала в первый регистр 14 разрешается в видимой части сигнала развертки через поле. Передним фронтом первого (после сигнала светового пера 7) импульса гашения нечетных полей- (фйг.15г), сформированного в 2 формирователе 30 управляющего сигнала, поступающего в третий регистр 16, разрешается перезапись информации из первого регистра 14 в третий регистр 16.

Кодовое слово, записанное в третьем регистре 16, поступает на первый информационный вход второго компаратора 20, на второй информационный вход которого поступают кодовые слова с - блока 3 памяти набора цветов, соответствующие набору цветов, используемому для рисования. Несовпадение ко- довых слов, постзтающих на второй компаратор 20 для всего анализируемого поля кадра цветнс1го изображения, соответствует тому, что записанньш по адресу светового пера 7 цвет является новым и что этому цвету необходимо

присвоить новый номер. При этом с выхода второго компаратора 20 подается сигнал в виде импульса на установочный вход триггера 28, которьш выра- батьшает импульс управления третьим элементом И 18. Передний фронт этого

0

0

5

импульса, выработанного триггером 28 совпадает с моментом выработки импульса во втором компараторе 20 (т.е. передний фронт появляется в случайный момент времени в период между задним фронтом импульса гашения нечетного поля и передним фронтом импульса гашения последующего четного поля кадра изображения), а задний фронт совпадает с задним фронтом импульса гашения четного поля изображения этого же цикла. Под циклом понимается проверка цвета на новизну и присвоение этому цвету нового номера, если он новый, а также присвоение этого нового номера всем элементам изображения, имеющим этот цвет, т.е. цикл занимает длительность двух полей - длительность кадра.

С .выхода формирователя 30 управляющего сигнала на первый вход третьего элемента И 18 подается сигнал в виде импульса (фиг.15е), который в случае совпадения с сигналом триггера 28 вырабатывает в третьем элементе И 18 сигнал в виде импульса, т.е. пропускается на выход третьего элемента И 18 импульс (фиг.-15е) ново- го номера цвета. Выработанный импульс нового номера цвета (фиг.15е) соответствует части кадрового гасящего импульса четного поля и показьшает-, что для считьгоаемого поля цвет, зафиксированный по координатам светово го пера 7, являетгся новым. Импульс нового номера цвета с выхода элемента И 18 поступает через пятый коммутатор 25 на вход блока 1 выбора номера цвета, представляющего собой счетчик , и увеличивает значение номера счета этого блока 1. Выработанный новый номер цвета поступает на первый адресный вход блока 2 памяти номера цвета и на первый адресный вход записи блока 3 памяти набора цветов. Управляющий сигнал записью считыванием блока 3 формируется следующим образом. Инверсньм сигнал с первого выхода триггера 28 поступает на элемент И-НЕ 29, на- другой вход которого поступает сигнал, соответствующий части импульса гашения полей (фиг.15ж). От момента совпадения кодовых слов, сравниваемых во втором компараторе 20, до иомента поступления импульса с выхода формирователя 30 управляющего сигнала (фиг.15е)

0

5

0

5

0

вырабатываемый элементом И-НЕ 29 сигнал соответствует сигналу считьгаа- ния для блока 3 памяти набора цветов. Этот сигнал через четвертый коммутатор 24 поступает на управляющий вход блока 3 (фиг.15ж) и производит запись кодового слова нового цвета. Кодовое слово нового цвета поступает через третий коммутатор 23 на информационный вход блока 3 памяти набора цветов, а адрес записи поступает с выхода блока 1 выбора номера цвета. В случае, если в процессе сравнения кодовых слов во втором компараторе 20 произойдет фиксация равных кодов то это соответствует тому, что выбранный по адресу светового пера 7 цвет не новый, и ему уже присвоен номер в блоке 1 выбора цвета. При этом на выходе второго кo fflapaтopa 20 появится импульс, которьй переведет триггер 28 в новое состояние, такое, что третий элемент И 18 не пропустит импульс С формирователя 30 управляющего сигнала (фиг.15е) для назначения нового номера цвета в блоке 1 вы бора номера цвета. В это же время, инверсный сигнал с первого выхода . триггера 28, проходящий через элемент И-НЕ 29, не сформирует управляющего сигнала записи на входе блока 3 памя ти набора цветов,.а в момент окончания гасящего импульса полей, следующего через поле (фиг.15д), выработанный формирователем 30 управляющего сигнала импульс (фиг.15з) переведет триггер 28 в исходное состояние. Этот же импульс гашения четного поля, (фиг.15д),поступая на управляющий вход второго регистра 15, задним фронтом разрешает переписьшание в него кодовог о слова, хранимого в первом регистре 14, и хранится во втором регистре 15 до прихода след-ующего импульса гашения нечетного поля (фиг.15г). Поступающее в первый компаратор 19 из второго регистра 15 кодовое слово соответствует цвету 0 изображения, зафиксированному по

координатам светового пера 7 на экране ВКБ 6. Этот цвет-до момента появления импульса гашения нечетных полей (фиг.15д) проверен на наличие его в наборе цветов, использованных для рисования, т.е. определено - новый это цвет или не новьш. При этом в первом случае в блоке 13 выбора номера цвета изменен предыдущий номер

5

0

5

jна последующий, и на первый адресный I вход блока 2 памяти номеров цвета (а также одновременно с этим и на пер- j вый адресный вход блока 3 памяти на- бора цветов) подано другое кодовое . I слово, соответствующее новому номеру цвета. Этот новый номер цвета на входах блоков 2 и 3 остается до окончания следующего цикла по определению вновь записанного кодового слова в первый регистр 14 на его в использованном наборе цветов, т.е. до окончания цикла по определению - новый это цвет или не новый. Если во вновь проведенном цикле определено, что цвет, соответствующий кодовому слову, записаьшому в первом регис.т- ре 14, не новый, тогда номер цвета, выставленный на выходе блока 1 выбора номера цвета, остается прежним до тех пор, пока не будет определен новый цвет. На другой вход .первого компаратора 19 последовательно во времени поступают кодовые слова видеосигнала полей изображения из внешнего датчика, индицирующего сюжет на блок 6. Одновременно этот же.видеосигнал поступает на первый регистр 14, ко разрешение на запись в этот регистр 14 поступает только в моменты прохождения сигнала светового пера 7 через второй элемент И 17, т.е. через поле стандартной телевизионной раз- вертки (фиг.15б). В период между двумя последующими импульсами гашения четных полей (фиг.15д) на вход первого компаратора 19 поступает по первому входу одно и то же кодовое слово, а на второй вход - текущие кодовые слова четного и нечетного полей изображения. Поступающие кодовые слова сравниваются между собой

Блок 1 выбора номе

50

и в случае их совпадения выдается

сигнал в виде импульса, который посту- ет следующим образом пает на первый вход второго формиро- вателя 21 сигнала. В блоке 21 формируется сигнал выбора элемента памяти. Этот сигнал разрешает з апись нового номера цвета по адресам, выра батьшаемым блоком 9 интерполяции координат. В момент прихода последую- щего сигнала светового пера 7 одновременно с окрашиванием вновь выявленным цветом аналогичных участков анализируемого изображения в первьй регистр 14 по второму входу записьюа- ется кодовое слово, соответствующее цвету изображения по координатам

55

С выхода блока 26 цвета поступает сигна сов, управляющих сос ного счетчика, на кот блок 1. Управляющие и ют перебирать все сос уровней реверсивного ну возрастания или уб состояний. Выходной с выбора номера цвета в многоразрядного кодов пает на входы блока 3 цветов и блока 2 памя тов.

5

5

0

5

0

ciaeTOBoro пера 7. Затем работа устройства во втором режиме повторяется - проверяется - новый ли цвет записан по координатам светового пера 7. В случае, если вновь выбранный цвет новый, ему присваивается последующий в блоке 1 выбора номера цвета и этот же номер автоматически присваивается всем имеющим этот же цвет элементам изображения. После перекодировки всех цветов изображения , переключая устройство в первьй режим работы, художник (оператор) может создавать рисунок на экране блока б, используя введенное с внешнего датчика изображение как фон. При этом он может изменять и корректировать как вновь наносимый рисунок, так и изображение, используемое как фон.

Таким образом, в результате работы, введенных блоков в устройство оперативно перекодируются цвета изображения, отображаемого на экране блока 6, введенного с внешнего датчика. Это позволяет устройству работать с датчиками, которые не могут длительно использовать.ся для выдачи изображения на блок 6, и, кроме того, оператор в процессе телевизионного вещания и интерактивном режиме может изменять цвета отображаемьге на блок 6 кадров, не исключая надолго датчик из процесса вещания, можно оперативно созда-- вать мультипликационные заставки с изменением цветов фоновых изображеу НИЯ-, хранимых на долговременных внешних носителях. При создании рисованных мультфильмов можно оперативно изменять цвета как уже созданных кадров, хранимых на внешней долговременной памяти, так и рисуемых на экране картин.

Блок 1 выбора номера цвета работа

ет следующим образом

С выхода блока 26 задания номера цвета поступает сигнал в виде импульсов, управляющих состоянием реверсивного счетчика, на котором выполнен блок 1. Управляющие импульсы позволяют перебирать все состояния выходных уровней реверсивного счетчика в сторону возрастания или убывания номеров состояний. Выходной сигнал блока 1 выбора номера цвета в виде двоичного многоразрядного кодового слова посту пает на входы блока 3 памяти набора цветов и блока 2 памяти номеров две тов.

17

Блок 3 памяти наборов цветов (фиг.2) работает следующим образом.

На управляющий вход блока 3 поступает сигнал в виде уровня. Этот сигнал поступает одновременно на управляющий вход коммутатора 31, переводя его в одно из состояний, позволяющее поступать на адресный вход блока 32 памяти сигнала адреса записи или счи- тьшания и на управляющий вход блока 32, переводя его в соответствующий режим записи или считьгоания. В первом режиме работы устройства запись в . блок 3 производится в интервалах гасящих импульсов подей, а считывание - в интервалах видимой части полей. Во втором режиме работы устройства запись в блок 3 производится в интервале части гасящих импульсов четных полей разложения (фиг.15д), а считывание из блока 3 осуществляется от заднего фронта гасящего импульса четных полей разложения.

Световое перо 7 Гфиг.б) работает- следующим образом.

К выходу усилителя 36 мощности через резистор 37, равный волновому сопротивлению, подключен коротко- .замкнутый элемент 38 задержки. Сигнал поступает через линзу 33, фотодиод 34 и усилители 35 и 36. В точке соединения элемента 38 задержки и резистора 37 образуется биполярный импульс как результат суммирования входного и отраженного импульсов. Пройдя вспомогательный двзгхсторонний ограничитель 40, биполярный импульс клиппируется по нулевому уровню с помощью компаратора 39. Одновременно с этим сигнал поступает на интегратор 41, где на его выходе формируется строб-сигнал дпя второго канала. С вькода интегратора 41 .сигнал поступает на коммутатор 42,.к другому входу которого подключен вь1ход счетчика 43 В совокупности блоки 42 и 43 реализуют автоматическую регулировку усиления (АРУ). Схема АРУ поддерживает сигнал на заданном уровне, противодействуя расширению строба при росте амплитуды входного сигнала, путем изменения сопротивления резисторов 45. Порог компаратора 44 устанавливается с таким расчетом, чтобы вероятность ложного обнаружения, обусловленного шумами фотоприемного узла и входными каскадами усилителя 35, равнялась

18

10

20

25

30

г

нулю. Выходы обоих компараторов 39 и 44 связаны с входами элемента И 46. Положение передних фронтов сигналов на выходе элемента И 46 однозначно связано с положением вертикальной оси .апертуры светового пера 7 на экране ВКБ 6. Схема АРУ (блоки 43 и 44) представляет собой управляемый делитель напряжения. В начале каждого полукадра кадровым синхроимпульсом (КСИ) сигнал на управляющем входе коммутатора 43 устанавливается таким образом, что на его выход может проходить без ослабления весь сигнал, поступающий с выхода интегратора. 42. Поэтому в начале каждого полукадра (для сигнала от первой строки, попавшей в поле зрения светового пера) канал фиксации имеет максимальную чувствительность. В дальнейшем к моментам прихода каждого последующего сигнала от частей строк в поле зрения светового пера к входу коммутатора 43 последовательно воздействием на вход счетчика 44 подключаются другие его выходы. Коэффициент деления сигнала, снимаемого с каждого последующего выхода коммутатора 43, выбирается по реальному распределению амплитуд сигналов от частей строк в поле зрения светового пера. Указанное по.- строение схемы автоматического регулирования (блоки 43 и 44} позволяет вьзделить положение горизонтальной оси апертуры светового пера, поскольку последний сигнал, который пройдет через коммутатор 42, будет соответствовать- строке, проходящей через центр поля зрения светового пера. Это произойдет потому, что сигналы от частей строк, расположенных ниже центра поля зрения светового пера, окажутся за порогом обнаружения ком- 45 паратора 44 из-за их двойного ослабления (ослабление в АРУ и в апертуре светового пера 7).

Генератор 7 адресов (фиг.4) фор- rg мирувт дискретно (с частотой 13,5 МГц адреса элементов в поле телевизионного растра таким образом, чтобы они соответствовали координатам положения луча развертки на экране ВКБ 6 в каждый данный момент времени. Это достигается синхронизацией генератора 8 сигналами с выхода синхрогенера- тора 12. Адреса формируются в виде . 20-разрядного двоичного кода, в ко35

40

55

19

тором первые десять разрядов 1х2хЗх х4х5я6х7х8х9х1Ох определяют номер строки, а остальные десять разрядов 1у2уЗу4у5убу7у8у9у10у - номер элемента в строке.

Генератор 8 адресов работает следующим образом.

Счетчик 49 номеров элементов, представляющий собой 1О-разрядньШ двоичный счетчик, запускается такто- в ьм сигналом и обнуляется сигналом с выхода счетчика 48 формирования сигналов сброса, передний фронт которых совпадает с передним фронтом сигналов гасящих импульсов строк. Счетчик 50 номеров строк представляет собой 10-разрядный двоичный счетчик, который запускается сигналом гащения строк, а обнуляется сигналами гашения полей. Девять старших разрядов кода строки формирзпотся на выходах счетчика 50 номеров Строк десятый, младший разряд, кода номера строки формируется счетным триггером 61, на счетный вход которого поступают сигналы гашения полей. При этом состоянии младшего разряда код номеров строк принимает поочередно от поля к полю . либо уровень логической единицы, либо логического нуля. Поэтому коды номеров строк, например, в четном поле содержат только четные значения, а в нечетном - только нечетные. Указанная нумерация строк в четном и нечетном полях позволяет упростить работу арифметического устройства в блоке 9 интерполяций координат по сравнению со .сквозной нумерацией строк в кадре, поскольку в этом номера соседних строк четного и нечетного полей отличаются на единицу и, следовательно, разность координат.положений све- тов.ого пера 7 по вертикали, в соседних полях соответствует числу строк, на .которое сместилось световое перо в вертикальном направлении за время между моментами фиксации его положений в соседних полях.

Таким образом, счетчиком 49 номе- ров элементов и счетчиком 50 номеров строк (в совокупности со счетным триггером 61) последовательно перебираются коды номеров строк и номеров элементов строки, которые соответст-- вуют координатам положений луча развертки кинескопа по вертикали и горизонтали на экране блока 6. Кодовые слова, сформированные в счетчике 49

1529

1529280

20

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

номеров элементов и счетчике 30 номеров строк, поступают в регистр 59, а сформированное двадцатиразрядное кодовое слово, поступающее на второй выход генератора 8 адресов, в дальнейшем управляет работой блока 2 памяти номерЬв цветов в режиме считывания этого блока 2.

В схеме генератора 8 адресов предусмотрен также счетчик 47 номеров элементов. Он запускается тактовым сигналом с выхода элемента ИЛИ 62, который по сигналу светового пера запрещает прохождение сигнала на счетньй вход счетчика 47. Сигнал светового пера 7 воздействует на вход R-триггера 60, переводя его выход в состояние, запрещающее прохождение тактового сигнала на запуск счетчика 47 номеров элементов. Сигнала ми г.ашения строк указанный триггер 60 переводится в состояние, разрешающее прохождение тактового сигнала на счетный вход счетчика 47 номеров элементов. Поэтому, если в интервале видимой части строк появится сигнал светового пера, то счетчик 47 номеров элементов остановится по переднему фронту згказанного сигнала, а зафиксированный код на его выходах, которьй соответсГтвует координате положения светового пера 7 на экране ВКБ 6 по горизонтали, может быть- переписан в регистр 51 памяти за время от момента появления сигнала светового пера 7 по появлению ближайшего сигнала гашения строк.

Коды с выходов счетчика номеров элементов 47 и счетчика 50 номеров строк переписываются в регистры 51 и 52 памяти задержанным сигналом светового пера 7. Величина задержки должна быть несколько больше времени, которое необходимо счетчику 47 для достижения установившегося режима после прекращения подачи сигнала на его счетный вход. В регистрах 51 и 52 памяти оказьгоаются записанными коды координат положения светового пера в текущем полукадре.

Коды с выходов регистров 51 и 52 памяти переписьгоаются в регистры 53 и 54 памяти короткими импульсами, сформированными мультивибратором 58, от заднего фронта сигнала гашения полей. Поэтому к началу каждого текущего цолукадра с регистрах 53 и 54

15

памяти.оказываются записанными коды координат положения светового пера в предьщущем полукадре.

Использование двух счетчиков номеров элементов позволяет упростить операцию переписывания- информации в регистр 56 памяти по сигналу светового пера 7, а также выравнять момен ть1 записи и считывания информации из памяти, расхождение в которых врзни кает из-за задержки сигнала светового пера в,цепях формирования.

Возникающие задержки устраняются разнесением во времени моментов начала отсчета счетчиков 47 и 49 элементов после их обнуления сигналами гасящих импульсов строк. Указанная операция вьшолняется счетчиком 48 формирования сигналов сброса..Счетчик 48 формирует сигналы обнуления счетчиков 47 и 49 номеров элементов, передние фронты которых совпадают с передним фронтом сигнала гашения строк, а задние фронты могут быть сдвинуты по отношению друг к другу дискретно с шагом в один растровый элемент на расстояние до 16 растровых элементов. Указанная схема представляет собой четырехразрядный счетчик с цифровыми компараторами.

Блок 9 интерполяции координат (фиг.5) предназначен для воспроизведения пропущенных координат положений светового пера на экране блока 6 если смещение светового пера в двух соседних полукадрах составляет более одного растворового элемента (по вертикали более, чем на одну строку), а также для воспроизведения координат телевизионного растра, необходимых для изображения линий, прочерчиваемых световым пером заданной толщины. Задача воспроизведения пропущенных координат положений светового пера 7 решена методом линейной интерпо- .ляции по двум концевым точкам отрезка (ХА, ТА) и (XB,YB). получение отрезка прямой заключается в формировании импульсов в направлении строчной и кадровой разверток, координатные обозначения которых соответствовали бы координатам положения светового пера при соединении концевых точек отрезка по кратчайшему расстоянию без разрывов. Количество формируемых импульсов в направлении строчной развертки равняется разности координат X начальной и конечной точек X

22

Xg, а количество формируемых

ьимпульсов в направлении кадровой развертки Y -Тд - Yg. Для того, чтобы изображение восстановленного отрезка оптимально приближалось к идеальному (линия, соединягющая концевые точки), интервалы времени, в которых заключены импульсы, сформированные в направлении строчной развертки, и импульсы, сформированньте в направлении кадровой развертки, должны быть одинаковыми.

При Х указанное условие может быть удовлетворено, если, поток импульсов &Y, формируемых в направлении кадровой развертки, получается из потока импульсов Х, формируемых в направлении строчной раз- вертки, пропуская (исключая) в нем каждый S-импульс, где

Lft 1 Ь ДХ - UY

Х ЛГ

При &X6&Y поток импульсов Л X, формируе 1ых в направлении строчной развертки, получим из потока импульсов Y, формируемых в направлении кадровой развертки, пропуская в нем также каждый S-импульс. В этом случае

S

35

Особенность интерполяции на телевизионном растре заключается в том.

0

5

0

5

что величины X

АX

В

bY YU%

ий.2 {.Х -AY цапочисленные.

В указанном алгоритме, процесс интерполяции начинается с определения меньшего из йХ и CkY проверкой знака величины Z. Затем в интервале интерполяции проводятся вычитания модуля fiZ из меньшего ( или UY) до тех пор, пока разность Р не окажется отрицательной (или равной нулю). Бели разность Р окажется отрицательной, то проводятся вычитания модуля полученной разности Р из меньшего (ЬХ или UY) до тех пор, пока разность Р не окажется положительной, и з полученного снова вычитается, пока оно не окажется отрицательным и т.д.

В процессе указанных операций при , /iX - U,Y формирование импульсов в направлении строчной развертки происходит в конце каждого цикла вычитаний

независимо от знака, принимаемого значением Р. Формирование импульсов в направлении кадровой развертки происходит в конце тех циклов вычитаний, в которых . При ЛХ i формирование импульсов строчной и .кадровой развертки происходит наоборот.

Вторая- задача, выполняемая в блоке интерполятора, заключается в формировании импульсов в направлении строчной и кадровой разверток, коорп динатные обозначения которых соот ветствовали бы координатам элементов телевизионного растра,., необходимых для изображеьшя линии заданной толщины.

Основной частью блока 9 является вьиислительный блок 63 (фиг.5). на входы которого поступают 10-разрядные цифровые коды координат Хд, Kg, Уд, Yg (координаты положений светового пера в соседних полукадрах). В вычислительном блоке 63 перед нача- - лом каждого интервала интерполяции происходит вычисление исходных данных (небольшая передняя часть гасящего интервала полей): ДХ Хс

VE

Д X ХдUY УЙ- Yg , &Z йХ - U.Y. Затем в интервале интерполяции происходят вычисления согласно алгоритму интерполяции, которые синхронизируются частотой FJ, . Выходными сигналами вычислительного блока являются: знак разности U.X Хд-

РХ разности U.Y .

АРу знак

B

Рг - знак

разности величины UZ ЛХ -UY;

Р|, - знак разности величины . Сигналы Р, Ру, Р являются потенциальными (принимают состояние О или 1) во всем интервале интерполяции потенциалы Рр могут изменяться, с частотой F, определяющей цикл формиро- Вания каждой пропущенной координаты. Блок 64 формирования пропущенных сигналов светового пера (фиг.6) формирует две последовательности импульсов часто- lTыFцX и Fn Y. Указанные последовательности импульсов формируются с ito- мощью сигналов Р и Рр, поступающих в блок 64 формирования пропущенных: Сигналов светового пера с выходов вычислительного блока 63. По сигналу Р определяется какая последовательность импульса или содержит все импульсы частоты Fj, в интервале интерполяции, а какая -.только, те импульсы, которые совпадают с

циклами интерполяции с положительными значениями Рр. Последовательность импульсов -и зависимости от знака

Р направляется в канал (+) или в канал F..X(-), а последовательность

5

5

0

5

в зависимости от знака или в канал

F,Y(+)

импульсов Pij - в канал FnY(-).

Формирователь адресных сигналов (фиг.5) представляет собой два 10-разрядных реверсивных счетчика, один из которых формирует координаты пропущенньпс положений светового пера 7 в направлении строчной развертки, а другой - кадровой (счетчики номе- , ров и номеров строк). На входы установки предварительного числа счетчиков соответств енно поступают коды Xд,Yд. 0 Запись кодов X д, Yд осуществляется по сигналу. Ff, и сформированному от переднего фронта сигнала гашений полей. На суммирующий вход счетчика но- меров элементов поступает последовательность импульсов с выхода F(+) блока 64, а на вычитающий - с выхода, Fy(-). В г таком же порядке постзтают последовательности импульсов с выходов

Fy (),

F(-)

блока 64 на суммирующий и вычитающий входы счетчика номеров строк.. Код с выходов формирователя 66 поступает на формирователь 67 сигнала Конец интерполяции, который состоит из двух 10-разряд- ных цифровых компараторов, с объединенными по И выходными сигналами. На вторые входы указанньпс цифровых компараторов поступают коды коорди-

0

5

0

5

нат Хц,

8При совпадении кодов на

входах цифровых компараторов формируется сигнал Конец интерполяции, по которому запрещается поступление сигнала с частотой Fj, в блок 64 формирования пропущенных сигналов светового пера. Таким образом .на выходах формирователя 66 адресных сигналов последовательно с частотой Fp появляются коды координат пропущенных положений светового пера 7 от кодов координат Хд, Y до кодов координат

..

Превде, чем рассмотреть работу

вычислительного блока 63, рассмотрим операции вьгаисления ivX, UY, Л Z, производимые вычислителями 78 - 80 и вычислителем 84 интерполяции, осзществя ляющим вычитание одного кода из другого. В рассматриваемом случае вычитание вьшолняется как операция сложения

25

с последующим логическим управлением выдачей окончательного результата, а именно:

А - В

А+В+1 при А В А+В, при А 6 В,

поэтому вычислители представляют собой сумматоры с необходимым числом разрядов. В том случае, когда А В, происходит переполнение разрядной се сетки сумматора, что вызывает появление логического уровня единицы на выходе переноса старшего разряда сумматора (Р- 1). Появившаяся единица на вьпсоде переноса старшего разряда сумматора складьтается с результатом сложения А т в (выход переноса старшего разряда сумматора заводится на вход переноса младшего разряда) и окончательный результат в прямом коде поступает на выход вычислителя. При А В переполнения разрядной сетки сумматора не происходит (), а результат сложения А+В поступает на выход вычислителя в инверсном коде. Переключение прямых и инверсных сумматора происходит по сигналу переноса старшего разряда сумматора. Выходные сигналы Р, РП, Р и Рр вычислителей 63 явля- готся сигналами, возникаюш 1ми на выходах старших разрядов сумматоров соответствующих вычислителей. Их логические состояния указывают на соотношение вычитаемых величин (А В или А в), т.е. на знак полученной разности. В вычислителях 78 и 79, получающих значения X Хд- Хц и Y Уд- Yg, используются 10-разрядные сумматоры. 10-разрядное смещение светового пера 7 в соседних полукадрах в направлении строчной и кадровой разверток ограничено 63 элементами разложения. Результаты вычислений U.X и Y ограничиваются теми же величинами и, следовательно, разрядность выходных кодов указанных вычислите-; лей ограничивается шестью. На выходы вычислителей 78 и 79U.X HbY лрступают только коды с выходов шести младших разрядов сумматоров.

Работа вычислительного блока 63 осуществляется следующим образом. Коды разности fi X и Л Y поступают на . вход вычислителя 79, осуществляющего вычитание U.X -UY. Одновременно коды fi.X и Y. поступают на .соответствзпощие

29280

26

т- 10

15

20

входы коммутатора 81,, который пропускает на свой выход в данном интервале интерполяции меньшее из .Y и & X по сигналу 72. выхоДа вычислителя 79. Работой вычислителя 84 интерполяции управляют два коммутатора 82 и 83. На входы коммутатора 82 поступают результаты циклических вычислителей в вычислителе интерполяции (код числа Р) и код меньшего из .Х и . На входы коммутатора 83 поступает код разности и код числа Р. Цикличность вычислений в вычислителе 84 интерполяции осзгщвствляется записью результата его вычислений в регистр памяти короткими импульсами частоты FJ,. Работой коммутаторов 82 и 83 управляют сигналы Рр с выхода переноса старшего разряда сумматора вычислителя интерполяции. В том случае, когда

25

30

35

40

Р

1(Р о), на вход вычислителя 84 интерполяции, соединенный с выходом коммутатора 83, проходит результат предыдущего цикла вычислений в вычислителе интерполяции (код числа Р), а на вход вычислителя интерполяции, соединенный с выходом коммутатора 83. проходит код Z. В вычислителе 84 интерполяции вьтолняется операция Р - h Z. Если же Рр- О (Р : о) , то на вход вычислителя 84 интерполяции, соединенный с выходом коммутатора 82 проходит меюзший из кодов ДХ и UY, а на вход вычислителя 84 интерполяции, соединенный с выходом коммутатора 83, проходит код числа Р. В зтом случае в вычислителе интерполяции выпол- няются операции Ь.Х (NY)-Р.

Блок 64 формирования пропущенных сигналов светового пера (фиг.б) работает следующим образом.

В интервале интepпoляцшi на вход элемента 68, формирующего сигнал ,с разрешения, поступают короткие импульсы частоты Fnp , а на другой его вход поступают сигналы Р,, . На выход

0

элемента 68 импульсы частоты Fnp проходят только в том случае, когда 1 .К моменту поступления первого Fnp в интервале

Рр

импульса частоты

интерполяции на выходе Рр вычис- .лительного блока 63 должен существовать знак разности вычислений 5 в первом цикле. На входы коммутаторов 73 и 74 поступают импульсы с выхода делителя 68 и импульсы частоты . По сигналу Р (уровень нуля или единицы) , поступающему с

выхода вычислительного блока, на выходы коммутаторов 73 и 74 проходят либо импульсы с выхода элемента 68, либо импульсы частоты ,причем, если йа выход элемента 68 проходят импульсы частоты , то на выход коммутатора 74 прохрдят импульсы с выхода элемента 68 (Р U ) и наоборот j когда Р Z.- О, Сигналы с выхода элемента 69 поступают на входы элементов 69 и 70. В том случае, когда Р - 1, импульсы с выхода элемента 68 проходят через схему 70 разрешения. Если же P,j - О, то импульсы с вьпсода элемента 68 проходят через схемы элемента 69. Подобным образом импульсы с выхода коммутатора 74 проходят через элементы 71 и 72 по сигналу Рц. Таким образом в каждом интервале интерполяции на одном из выходов PlX(-f-) или (-) появится последовательность импульсов , сформированная в направлении строчной развертки, а на одном из выходов ( + ), FP,Y(-) - последовательность импульсов, сформированная в направлении кадровой развертки

Блок 2 памяти номеров цветов (фиг.8) предназначен для записи информации о номере цвета по сигналам (координатам положения) светового пера 7 и последующего многократного ее воспроизведения. Блок 2 представляет собой память объемом на кадр изображения. При стандартном разложении телевизионного растра разрядность памяти определяется числом используемых цветов для рисования изоб ранения. Запись информации по адресам блока 9 интерполяции координат в память 2 осуществляется в интервалах гасящих импульсов полей, а считыва ние - из блока 2 по адресам, задаваемым генератором 8 адресов, производится в интервалах видимой части - строк растра. Блок 2 памяти номеров цветов состоит из трех блоков: блок 87 управления памятью (фиг.9), который вырабатывает необходимые для функционирования блока 88 памяти сиг налы: адресные сигналы А,...,А, Ag, ...,.. Эти адресные сигналы сопровождаются сигналами ВАЗ, т.е. выбора строки, и CAS, т.е. выбора столбца матрицы; блока 88 памяти 8 с элементами 89 памяти, служащего в качестве управляемого запоминающего блока и блрка 90 управления считыва

кием, предназначенного для параллельной записи в него считываемой информации и ее последовательного считьгоа- ния на выход блока 2. Блок 87 управления памятью содержит делитель 91, вырабатьшающий сигнал с частотой, равной . Этот сигнал подается одновременно на блок 90 управления

считьшанием и в формирователь 92,

Формирователь 92 содержит два мульти- - вибратора, элементы задержки, элементы ИЛИ-НЕ 155 серии для формирования сигналов RAS и CAS (не показано). Преобразователь 93 формирует коды адресов записи таким образом, чтобы максимально эффективно использовать объем памя-- ти блока 2.

Элементы 89 блока памяти организованы в виде матрицы из строк и столбцов. Лпя рационального использования интегральных схем памяти восемь строк изображения записьшаются в три линейки памяти. Поэтому преобразователь 93 состоит из коммутаторов, на входы которых подаются адресные сигналы, сопровождаемые сигналами RAS и CAS. Таким образом, задача преобразователя 93 - преобразовать координатный код адресов записи в ко- ординатно-позиционный.Координатный ; код адресов вырабатывается в генераторе 8 адресов сигналов, поскольку для работы блока 9 интерполяции необходимы координаты элементов светового пера 7. Для адресного кода, сопровождаемого сигналом HAS, в качестве трех младших разрядов исполь- ззпотся младшие разряды кодового слова числа строк, те разряды 7у8у9у, а в качестве двух младших разрядов адресного кода, сопровождаемого сигналом CAS, используются два старших разряда кодового слова числа элементов, т.е. 1х2х. Причем при увеличении разрядности кодов адресов записи, сопровождаемых сигналами HAS и CAS, выбранные разряды остаются млад- ыими. Для зт равления коммутаторами

95 используют десятый разряд кода числа строк 1у, поскольку он показывает принадлежность к четному или нечетному полю разложения кадра изображения на экране ВКБ 6, если 1у равен

нулю, то поле разложения четное, если 1у равен единице - поле разложения нечетное. Преобразователь 93 обеспечивает формирование остальных разрядов кодов адресов записи, совпровождаемых.сигналами RAS и CAS следующим образом. Разряды с Зх по 7х являются разрядами кода числа строк, . т,е. код адреса, сопровождаемый сигналом RAS Ад,...,А, имеет вид: Зх4х5х6х7х7у8у9у. Код адреса, сопровождаемый сигналом CAS, строится в преобразователе 93 следующим образом. К разрядам 1х2х дйбавляются оставшиеся разряды кода числа строк, но вместо старшего разряда 1 у используется разряд Юу, который указьгоает на то, что первые (128 строк линейки памяти

отведены под четное поле, а оставшие- 5 в один из элементов 89. При обнуле-ся 128 строк отведены под нечетное поле.

В результате работы преобразователь 93 формирует адресный сигнал. записи, сопровождаемый сигналом CAS в виде 10у2уЗу4у5у6у1х2х. Поскольку состояния разрядов 1х2х не могут принимать значение 1,1 (как на число элементов в видимой части строки 720, а ко 1,1 соответствует числу большему, чем 769, для формируемых кодов адресов) , то строки линейки йамяти будут заполняться с пропуском каждой четвертой строки линейки памяти. Поэтому преобразователь 93 управляется следующим образом. Как только код Числа строк станет 256, разряд 1 у перейдет из состояния О в 1, и, следовательно, нужно переходить

НИИ информации, записанной на экране ВКБ б, на первый формирователь 10 сигналов записи через его внешний вход подается сигнал логического

20 нуля, который в интервале гасящего импульса полей разрешает запись нулевого сигнала в блок 2 памяти цветов. Для этого предварительно в блок 1 выбора номера цвета заносится нулевой

25 сигнал. В интервалах между действием гасящих импульсов полей, т.е. при действии сигнала видимых строк полей, поступающий код координаты 7у8у9у, де- Ешфрируется. В результате на одном,

30 из выходов дешифратора 96 поочередно появляется нулевой сигнал, поступающий на вход соответствующего зшемента И блока 97 элементов И. Поскольку в обычном состоянии на внешний вход

к заполнению пропущенных строк исполь ,, первого формирователя 10 сигналов за- зуемой части памяти. 71ля этого сое- писи подается уровень логической еди- тояние разряда 1.у используется для ницы, т.е. на вход каждого иэ элемен- сдвига кода 10у2уЗу4у5у6у1х2х комму- тов И блока 97 элементов И, то на татора преобразователя 93 на два выходах.блока 10 поочередно в соот- разряда влево с записью в младшие раз- дО ветствии с кодом сигнала 7у8у9у бу - ряды по единице и записью в старший дет появляться нулевой сигнал ГЕ. разряд 10у. В преобразователе 93 это Этот нулевой сигнал управляет выбо- достигается переключением коммутато- ром элемента 89, разрешая запись информации в данный элемент. Изменение 5 кода координаты 7у8у9у, поступающего с блока 9 интерполяции координат на вход первого формирователя 10 сигналов записи, обеспечивает изменение элемента 89- блока памяти, в который 50 разрешается запись информации об элементе изображения, соответствующем

ра 95 так, что предварительно сформированный код адреса поступает на выход блока 93. Первый формирователь 10 сигналов записи (фиг.П) в первом режиме работы устройства осуществляет выбор корпуса 89 ОЗУ блока 88 памяти для каждого разряда записываемой информации по координатам траектории светового пера. Выбор корпуса ОЗУ осуществляется подачей на него соответствующего сигнала (уровень логического нуля), разре ,тающего запись информации в данный . корпус. Организация сигналов WE осуществляется дешифрованием кода координаты X, в качестве которого взяты

положению светового пера 7 на экране . блока 6..

Блок 13 выбора цвета (фиг.12) ГСработает следующим образом. Выбор цвета оператором (художником) осуществляется потенциометрами 122, 123, 124 в блоке 106 потенциометров по каждой составляющей цветного теле

три младших разряда кода координаты 7у8у9у.

Поскольку выходным сигналам используемого дешифратор 96 соответствуют уровни лоптческого нуля, то заведенный на вход соответствующего элемента И 96 этот нулевой сигнал (при . отсутствии сигнала обнуления, подаваемого на вторые входы эл.ементов И 97, т.е. при логической един1ще на 2-м входе (соответствующего элемента , И 97) пройдет на выход одного из эле- ментов И 97 и разрешит запись информации

НИИ информации, записанной на экране ВКБ б, на первый формирователь 10 сигналов записи через его внешний вход подается сигнал логического

нуля, который в интервале гасящего импульса полей разрешает запись нулевого сигнала в блок 2 памяти цветов. Для этого предварительно в блок 1 выбора номера цвета заносится нулевой

сигнал. В интервалах между действием гасящих импульсов полей, т.е. при действии сигнала видимых строк полей, поступающий код координаты 7у8у9у, де- Ешфрируется. В результате на одном,

из выходов дешифратора 96 поочередно появляется нулевой сигнал, поступающий на вход соответствующего зшемента И блока 97 элементов И. Поскольку в обычном состоянии на внешний вход

положению светового пера 7 на экране блока 6..

Блок 13 выбора цвета (фиг.12) ГСработает следующим образом. Выбор цвета оператором (художником) осуществляется потенциометрами 122, 123, 124 в блоке 106 потенциометров по каждой составляющей цветного теле31

1529280

визионного сигнала. В предлагаемом устройстве используется трехкоординат ный потенциометр с одной ручкой управления. Назначение остальных блоков при выборе цвета заключается в преобразовании аналоговых.величин каждой составляющей цвета R, G, В в цифровые двоичные коды. Преобразование выбранных аналоговых величин (напряжений) в цифровую форму осуществляется с noмощью АЦП 108, на вход которого величины R, G, В поступают поочередно. Подключение сигналов R, G, В по входу А1Щ 108 производится коммутатором 107, управление которым осуществляется счетчиком 103. Выходные сигналы А1.Щ 108 записьшаются в регистры 109, 110 и 111 памяти, причем моменты записи информации в соответствующие регистры памяти должны совпадать с интервалами времени подключе нця соответствующих величин к входу А1Щ 108. Интервалы записи информации в регистры памяти формируются дешифратором 104, выходные сигналы которого стробируются импульсами с выхода второго формирователя 99 (мультивибратора). В устройстве интервал подключения каждой из величин R,G, « В к входу А1Щ 108 соответствует времени развертьгеания одного поля в телевизионном кадре, Позтому счетчик запускается импульсами, сформированными от переднего фронта сигнала гашения полей в первом формирователе 98 (мультивибраторе). Запуск АЩ 108 осзпцествляется импульсами -с выхода ; третьего формирователя 100 (.мультивибратора) , который задержан от переднего фронта сигнала.гашения полей на время длительности импульса мультивибратора 102. Задержка запуска А1Щ 108 обусловлена временем переключения коммутатора 107. Стробнрование выходных сигналов дешифратора 104 осуществляется импульсами, сформированными во втором формирователе 99 от заднего фронта сигнала гашения полей. Счетчик 103 обнуляется каждым четвертым импульсом из импульсной последовательности, поступающей на его счетный вход, чем достигается цикличность преобразования сигналов R, G, В.

Блок 26 задания номеров цвета используется в первом режиме работы устройства. Оператор кнопкой посьша- ет потенциальный сигнал на триггер,

32

0

5

0

на выходе которого вырабатьшается импульс, который переводит реверсивный счетчик блока 1 выбора номера цвета в новое состояние. Новое состояние реверсивного,счетчика соответствует новому номеру выбранного для рисования цвета.

Формирователь 30 управляющего сигнала фиг.13) работает следующим образом. Сигнал гашения полей (фиг. 15а), постзшающий на вход формирователя 30, подается на счетный

5 триггер 112, реагирующий на передний фронт кадровых гасящих импульсов. На выходе триггера 112 вырабатывается сигнал, управляющий вторым элементом И 17 (фиг.15в), который поступает одновременно на входы элемента ИЖ 113. и элемента ИЛИ-НЕ 118 и на первый выход формирователя 30 управляющего сигнала. На второй вход элемента ИЛИ 113 поступает входной сигнал, сигнал гашения полей, в результате чего в элементе ИЛИ 1 13 формируется сигнал гагаения нечетных полей (фиг.15д), поступающий с четвертого выхода формирователя 10 на первый вход третьего регистра 16. Кроме того, входной сигнал гашения полей поступает на один вход элемента UTI-I 114, на другой вход которого подается сигнал с выхода счетного триггера (фиг.15в), инвертированный элемент ИЛИ-НЕ 118. В результате в элементе 114 ИЛИ формируетсясигнал гашения четных полей(фиг.15г), который поступает на входы мультивиб0. раторов 116 и 117, на вход элемента ИЛИ.-НЕ 115 и на выход блока 15. Этот сигнал (фиг.15г) с пятого выхода формирователя 30 поступает на второй вход второго регистра 15. С выхода

5 мультивибратора 116 снимается сигнал нового номера цвета (фиг.15е), посту- пазрщий на другой вход элемента ИЛИ-НЕ 115 и на второй выход блока 30. С второго выхода формирователя 30 уп0 равляющего сигнала сигнал ((|)иг. 15е) пост зшает на первый вход третьего элемента И 18, ас выхода элемента 115, поступающего на третий выход блока 30, сигнал записи нового цвета

5 (фиг.15ж) поступает на второй вход элемента И-НЕ 29. С выхода мультивибратора 117 сформированный на четвертый выход блока 30 сигнал (фиг.15з) возврата триггера в исходное состоя5

ние поступает на второй вход триггера 28.

Второй формирователь 21 сигнала записи (фиг.14) работает во втором режиме работы устройства. Формирователь 21 обеспечивает во время сигнала видимой части строк развертки растра на блоке б от момента окончания действия импульса записи нового цвета (фиг.15ж) запись номера нового цвета в блок 2 памяти номеров цвета. Тактовый сигнал, поступающий на вход регистра 119 сдвига, одновременно поступает на делитель 121, в котором частота этого сигнала уменьшается в восемь раз. В результате.с регистра памяти сигнсш списьшается с частотой, в восемь раз меньшей, чем записьшается в регистр 119 сдвига. В результате обращение при записи производится сразу к нескольким элементам памяти блока 2, что обусловлено недостаточным быстродействием используемых элементов 565РУ5, т.е. обращение производится к восьми элементам памяти. Блок 27 задания реткима обеспечивает переключение устройства в первый или второй режимы работы. Работа блока 27 производится следующим образом. Оператор тумблером переводит на выход блока 27 либо нулевой, либо потенциальный сигнал, обеспечивая переключение второго 22, третьего 23, четвертого 24 и пятого 25 коммутаторов в соответствующее положение, обеспечивающее первый или второй режим работы устройства.

Проверка цвета, зафиксированного по координатам светового пера, заключающаяся в определении - встречался ли этот цвет среди уже проверенных цветов, т.е. присвоен ли этому цвету номер или не присвоен, занимает время одного кадра разложения. Присвоение нового номера, если зафиксированный цвет новый, занимает время действия кадрового гасящего импульса поля. Затем в течение ближайшего поля разложения кадра изображения, всем элементам поля, имеющим этот зафиксированный цвет, станоЪит-. ся в соответствие выработанный номер и запоминается в блоке памяти номеров цвета. В результате в течение длительности кадра разложения, состоящего из двух полей разложения, всён

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

элементам одного цвета присваивается один и тот же номер, т.е. производится перекодировка цвета. Быстродействие перекодировки определяется скоростью выбора различных элементов на экране видеоконтрольного блока 6 с помощью светового пера, т.е. определяется реакцией художника (оператора). Ориентировочно, для изображения на экране с 64-я цветами время перекодировки с предлагаемым устройством займет порядка 2 мин. При работе с прототипом перекодировка заняла бы не менее 5 ч.

Формула изобретения

Устройство для отображения информации на экране цветного видеоконтрольного блока, содержащее блок выбора номера цвета, выход которого,подключен к первым адресным входам блока памяти номеров цветов и блока памяти набора цветов, выход которого подключен к первому информационному входу первого коммутатора, второй информационный вход которого являет-- ся информационным входом устройства, выход первого коммутатора подключен к информационным входам блока цифро- аналоговых преобразователей, выходы которого соединены с информационными входами видеоконтрольного блока, оптически связанного с информационным входом светового пера, выход которого подключен к управляющему входу генератора адресов, первый выход которого подключен к второму адресно- ,му входу .блока памяти номеров цветов, второй выход генератора адресов под-. ключен к информационному входу блока интерполяции координат, первый вьгход которого подключен к информационному входу первого формирователя сигнала записи, второй выход блока интерполяции координат п одключен к третьему адресному входу блока памяти номеров цветов, выходы которого подключены к второму адресному входу блока памяти набора цветов и к входам первого элемента И, выход которого подключен к управляющему входу перво- го коммутатора, и синхрогенератор, первьй и второй выходы которого подключены соответственно к первым синх-- ронизирующим входам вйдеоконтрольно- го блока и генератора адресов, третий выход синхрогенератора подключен к

первым синхронизирующим входам светового пера, блока выбора цвета, первого формирователя сигнала записи, блока интерполяции координат, блока памяти номеров цветов и к второму синхронизирующему входу генератора адресов, третий синхронизирующий вход которого подключен к четвертому выходу синхрогенератора. соединенному с вторыми синхронизирующими входами блока памяти номеров цветов и блока интерполяции, отличающее- с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены первый, второй и третий регистры, второй и третий элементы И, первьш и второй компараторы, второй формирователь сигнала записи, второй, третий, четвертый и пятый коммутаторы, блок задания номера цвета, блок задания режима работы, триггер, элемент И-НЕ и формирователь управляющих сигналов, управляющий вход которого подключен к третьему выхйду синхрогенератора, первый и второй выходы формирователя управляющих сигналов подключены соответственно к управляющему входу второго регистра и к входу сброса триггера, третий и четвертый выходы формирователя управляющих сигналов подключены соответственно к первым информационным входам элемента И-НЕ и третьего элемента И, пятый выход - к зшравляющему входу третьего регистра, шестой выход - к первому информационному входу второго элемента И, второй информационный вход которого подключен к выходу светового пера, выход второго элемента И подключен к управляющему входу первого регистра, информационный вход которого подключен к информационному входу устройства, соединенному с первым информационным входом первого ком- 45 венно первого формирователя сигнала

паратора, выход которого подключен к управляющему входу второго формирователя сигнала записи, второй информационный вход первого компаратора подключен к выходу второго регистра.

информационный вход которого ПОДКЛЮ чен к выходу первого регистра, соединенному с информационным входом третьего регистра, выход которого подключен .к первым информационным входам третьего коммутатора и второго компаратора , второй информационный вход которого подключен к выходу блока .

памяти набора цветов, выход второго компаратора подключен к установочному входу триггера, первый и второй выходы которого подключены соответственно к вторим информационным входам элементов И-НЕ и третьего элемента И, выход которого подключен к управляющему входу пятого коммутатора, первый информационный вход которого подключен к выходу блока задания номера цвета, выход пятого коммутатора подключен к информационному входу блока выбора номера цвета, второй информационный вход пятого коммутатрра подключен к выходу блока задания режимов работы, соединенному с управляющими входами второго и третьего коммутаторов и первым информационным входам четвертого коммутатора, управляющий вход которого подключен к выходу элемента , второй информационный вход четвертого коммутатора подключен к третьему выходу синхрогенератора, выход четвертого коммутатора подключен к управляющему входу

блока памяти набора цветов, информационный вход которого под1 :лючен к выходу третьего коммутаторе., второй информационный вход которого подключен к выходу блока выбора цвета,

выход второго коммутатора подключен к информационному входу блока памяти номеров цветов, первый и второй информационные входы второго коммутатора подключены к выходам соответст

записи и второго формирователя сигнала записи, информационньш вход которого подключен к четвертому выходу синхрогенератора.

(даййг.2У

(

OmSit,i

5/

51

.V.

a

Ф(4г.1

OmSi IS

(Л7 12

KS/t8,n

S5

/г/

pn

рп

65

L Т 1 /&«/w Таитоо. по/(Вй

В6

fc

шмшм

т

feio,

JSZ-SLlMfi

67

/V7X

Sif

У/ ХFnУ

да

Фие.В

01п5л.8

ОтМ

OniS/i. 11

I

К5л.З,П

Фив. 8

Фыг.9

I /....,

Фиг.ю: B-AIS

Отбл,9

Oni5A.1l

Q6

KS/i.

n

Фиг.1

91

te/2

3S

11

116

117

К 18

fus, IS

1529280

R

/C 23 Фиг. 12

т

к §4 ю

т

/г ./7

118

. IS

115

.2g

«.fV