Устройство для отображения графической информации на экране телевизионного индикатора Советский патент 1990 года по МПК G09G1/16 

СП

го ы

блоков памяти, первого формирователя 11 управляющих сигналов, второго формирователя 13 управляющих сигналов, первого 14 и второго 15 коммутаторов данных, первой 16 и второй 17 групп регистров и соответствующих функциональных связей. Изобретение позволяет при отображении графической информации осуществлять формирование элементов объемного изображения аппаратным методом и обеспечивает снижение загрузки генератора изображений, сокращение объема вычислений при формировании дисплей-файла и потоков информации между генератором изображений и другими блоками устройства. Это обеспечивает отображение быстродействующих процессов и изменяемых в реальном масштабе времени изображений. 5 ил.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах отображения информации на экране телевизионного индикатора. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства, достигается введением второго и третьего 9,10 блоков памяти, первого формирователя 11 управляющих сигналов, второго формирователя 13 управляющих сигналов, первого и второго коммутаторов 14,15 данных, первой и второй групп 16,17 регистров и соответствующих функциональных связей. Изобретение позволяет при отображении графической информации осуществлять формирование элементов объемного изображения аппаратным методом и обеспечивает снижение загрузки генератора изображений, сокращение объема вычислений при формировании дисплей файла и потоков информации между генератором изображений и другими блоками устройства. Это обеспечивает отображение быстродействующих процессов и изменяемых в реальном масштабе времени изображений. 5 ил.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при проектировании устройств отображения информации на экранах телевизионных индикаторов.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.

На фиг.1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - схема нумерации контуров заливаемых по- лей; на фиг.З - пример формирования отображения объемной фигуры; на фиг.4 - функциональная схема второго формирователя управляющих сигналов; на фиг.5 - фун- кциональная схема формирователя видеосигнала.

Устройство содержит генератор 1 изображений, генератор 2 тактовых импульсов, счетчик 3 адреса, коммутатор 4 адреса, формирователь 5 синхросигналов, первый блок 6 памяти, телевизионный индикатор 7, второй блок 9 памяти, третий блок 10 памяти, первый формирователь 11 управляющих сигналов, формирователь 12 видеосигнала, второй формирователь 13 управляющих сигналов, первый коммутатор 14 данных, второй коммутатор 15 данных, первую группу 16 регистров 16i - 16т-и и вторую группу 17 регистров 17i - 17m.

Устройство работает следующим обра- зом.

При составлении дисплей-файла для воспроизведения контурных заливных плоских и объемных фигур в изображении определяются участки плоских фигур (или фона) и элементы объемной фигуры, отображаемые одним цветом или полутоном, т.е. выделяются поля, подлежащие заливке. Контуры (границы) заливаемых полей нумеруются двоичным кодом, Нумерация должна соот- ветствовать последовательности пересечения контуров лучом строчной развертки регистра. При стандартной телевизионной развертке нумерация начинается с контуров, расположенных ближе к левому краю кадра. Пример нумерации контуров заливаемых полей по i-й строке кадра показан на фиг.2. Количество m заливаемых одним цветом (полутоном) полей определяется разрядностью второго блока 9 памяти. Если он содержит К разрядов, то общее число заливаемых полей равно .

Общее количество п цветов и полутоков воспроизводимого изображения, включая фон экрана, определяется разрядностью первого блока 6 памяти видеосигнала. Если он содержит I разрядов, то .

Устройство работает в трех режимах: записи, чтения и заливки в память. Последний режим используется при воспроизведении заливных объемных фигур. Дисплей-файл произвольного изображения, формируемый ЭВМ и поступающий через вход-выход устройства в генератор 1 изображений, включает блоки для написания контурных фигур, фона и объемных фигур. В блок 9 памяти записываются контуры (границы) заливаемых полей, в блок 6 памяти - коды цветов и полутонов штриховых и заливных элементов изображений, а в блок 10 памяти - признак объемности фигуры.

В режиме записи коммутатор 4 адреса подключает адресные входы всех блоков памяти к счетчикам генератора 1 изображений, а второй коммутатор 15 данных соедниет информационные входы блока 6 памяти с соответствующими выходами генератора 1 изображений, исключая при этом запись в блок 9 памяти особых точек, считывание которых может привести к сбоям в работе второго формирователя 13 управляющих сигналов и формирователя 12 видеосигнала. Такими точками являются экстремальные точки контуров, некоторые точки на горизонтальных линиях и точки пересечения контуров. Например, на фиг.2 из записи должны быть исключены экстремальные точки контура 0...10, расположенные на строках ji и J2, экстремальные точки контура 1...11 и все точки внутри горизонтальных отрезков контура 0...01, расположенные на строках з и 4.

При считывании коммутатор 4 адреса подключает адресные входы блоков памяти к счетчику 3 адреса, а коммутатор 14 соединяет входы засвета телевизионного индикатора 7 с выходами одного из регистров первой группы 16 регистров. В моменты выбора счетчиком 3 адресов ячеек блока 9, в которые записаны контуры заливаемых полей, формирователь 12 видеосигнала в соответствии с номером контура подает строб записи в один из регистров группы 16 регистров и одновременно первым коммутатором 14 данных подключает его выходы к входам засвета индикатора 7,

После стробирования в этом регистре группы 16 регистров запоминается код цвета заливки этого поля, который через коммутатор 14 поступает на информационные входы телевизионного индикатора 7. На один из регистров группы 16 регистров стробы записи подаются из формирователя 12 постоянно, благодаря чему на его выход поступают все коды цветов, записанные в блоке 6 памяти. Однако выходы этого регистра при воспроизведении контурных фигур и фона подключаются к индикатору 7 только в те моменты, когда нет заливки. Если в регистрах группы 16 регистров используются элементы стремя состояниями, то коммутатор 14 может быть исключен. В этом случае формирователь 12 видеосигнала подает на их управляющие входы сигналы разрешения их выходов.

При отображении объемной фигуры предполагается, что она наблюдается над фоном и контурными (штриховыми) фигурами и является непрозрачной. В режиме заливки в память вначале в блок 9 памяти записываются контуры заливаемых полей фигуры, а в блок 6 памяти - коды цветов (полутонов) заливки. При записи первый формирователь 11 управляющих сигналов предотвращает запись особых точек в блок 9 памяти. Таким образом, не будут записаны экстремальные точки а и в на j-й строке (фиг.З). После записи контуров и кодов цвета заливки осуществляется собственно заливка объемной фигуры в блок 6 памяти. При этом коммутатор 4 адреса подключает адресные входы всех блоков памяти к выходным счетчикам генератора 1 изображений, а коммутатор 15 соединяет информационные входы блока 6 памяти с выходами группы 17 регистров. В процессе заливки в память генератор 1 изображений построчно перебирает все адреса ячеек блоков памяти, в которые записана информация об объемной фигуре, иными словами формирует микрорастр, полностью накрывающий изображение объемной фигуры. В

моменты попадания в микрорастр адресов ячеек памяти, в которые записаны коды контуров заливаемых полей, второй формирователь 13 в соответствии с номером 5 контура подает строб записи в один из регистров группы 17 регистров и вторым коммутатором 15 подключает его выход к информационным входам блока 6 памяти. Одновременно в блок 10 памяти записыва0 ется признак объемности. Запись этого признака производится по тем же адресам, что и заливка в память.

При заливке в память фигуры, приведенной на фиг.З, в момент считывания ячей5 ки, в которой записана точка с контура 01, расположенная на i-й строке, в первый регистр группы 17 регистров записывается код цвета поля 01, выходы этого регистра подключаются к блоку 6 памяти и начинает0 ся запись этого кода цвета во все ячейки, расположенные на этой строке до ячейки, в которой записана точка d контура 10. В момент считывания этой ячейки во второй регистр группы 17 регистров записывается

5 код цвета заливки следующего поля 10 и к блоку 6 памяти подключаются выходы уже второго регистра группы 17 регистров Запись кода этого цвета производится во все ячейки этой строки до ячейки с записью

0 точки е контура 10. В момент считывания этой точки к блоку 6 памяти снова подключаются выходы первого регистра группы 17 регистров и начинается запись кода цвет, который был в него записан ранее.

5Аналогичным образом осуществляете

смена записи кодов заливаемых полей и в точке f. Заливка в память прекращается после прохождения ячейки с записью точки q третьего контура.

0Запись признака объемности в блок 10

памяти производится все время пока микрорастр перебирает ячейки, в которых записана информация об объемной фигуре (например, от точки с до точки q на i-й стро5 ке). После считывания информации из ячеек блока 9 памяти контуров, попадающих з микрорастр, они обнуляются. В тех случаях, когда количество полей, на которые разбивается объемная фигура, превышает число

0 контуров т, определяемых разрядностью блока памяти контуров, заливка в память может осуществляться поэтапно.

Считывание информации из блока 6 памяти для воспроизведения на экране теле5 визионного индикатора осуществляется аналогично вышеописанному. Однако в моменты считывания признака объемности из блока 10 памяти формирователем 12 видеосигнала, коммутатором 14 к входам засвета индикатора 7 подключает выходы того регистра группы 16 регистров, в который записываются текущие коды цвета (полутонов), т,е, объемной фигуре при считывании отводится высший приоритет,

Второй формирователь 13 управляющих сигналов содержит дешифратор 18, группу 19 триггеров, дешифратор 20 и элементы И 21 - 23, Информационные входы дешифратора 18 являются информационными входами формирователя, управляющий и тактовый входы дешифратора 18 являются соответственно управляющим и тактовым входами формирователя, а выходы - выходами группы формирователя.

Входы элементов И 22, 21 и 23 и дешифратора 20 являются соответственно первым, вторым, третьим и четвертым выходами формирователя. Один из входов элемента И 22 соединен с источником питания (1).

Формирователь 13 работает следующим образом. В момент первого попадания в микрорастр адреса ячейки блока 9 памяти, в которую записан контур заливаемого поля, на одном из выходов дешифратора 18 появляется сигнал, который записывает в соответствующий номеру контура регистр группы 17 регистров код цвета заливки и одновременно перебрасывает один из триггеров группы 19 триггеров в единичное состояние. При этом дешифратор 20, воздействуя на управляющий вход коммутатора 15, пропускает на его выход код цвета, записанный в данный регистр группы 17 регистров, При первом считывании номера следующего контура выходной сигнал дешифратора 18 записывает код его цвета в следующий регистр группы 17 регистров и возбуждает следующий триггер группы 19 триггеров, а дешифратор 20 пропускает на выход второго коммутатора 15 код цвета, соответствующий этому номеру контура. При втором считывании номера любого контура дешифратор 18 сбрасывает в О соответствующий этому номеру триггер группы 19 триггеров, а дешифратор 20 пропускает на выход код другого цвета. При нахождении любого из триггеров группы 19.тригге- ров в единичном состоянии дешифратор 20, воздействуя на элемент И 21, пропускает на ее выход импульсы записи в блоки 6 и 10 памяти. Элемент И 23 по команде из генератора 1 изображений пропускает импульсы записи кода номера контура в первый формирователь 11 управляющих сигналов. В моменты подключения выходов группы 17 регистров кодов цвета заливки к выходу коммутатора 15 на выходе элемента И 22 появляется единичный сигнал, который записывается в блок 10 памяти в качестве признака объемности, Блок 10 памяти используется для хранения только одного признака, поэтому он одноразрядный.

Формирователь 12 видеосигнала содержит первый 24 и второй 25 дешифраторы и группу 26 триггеров 26i - 26m. Тактовый вход и информационные входы первого дешифратора 24 являются тактовыми входами и информационными входами формирова0 теля, а выходы первого дешифратора 24 являются выходами формирователя. Тактовый вход второго дешифратора 25 является управляющим входом формирователя.

Работа формирователя 12 видеосигна5 ла аналогична работе второго формирователя 13 управляющих сигналов с тем лишь отличием, что при поступлении признаков объемной фигуры из блока 10 памяти дешифратор 25 пропускает на выход

0 коммутатора 14 код цвета видеосигнал, записанный в первом из регистров группы 16 регистров. В формирователе видеосигнала, изображенном на фиг.5, стробирую- щий вход первого регистра группы 16

5 регистров подключен к генератору 2 тактовых импульсов цепью, которая проходит транзитом через формирователь 12. В общем случае может оказаться необходимым эту цепь коммутировать в формирователе

0 12,

Структура первого формирователя 11 управляющих сигналов выделения особых точек во многом зависит от характера заливаемых полей. В простейшем случае он мо5 жет быть построен на логических схемах в виде дискриминатора особых точек, управляющего поступлением импульсов записи в блок 9 памяти на основе анализа рабочих сигналов генератора 1 изображений.

0 Разрядность адресных входов блоков 6, 9 и 10 памяти и входов коммутатора 4 определяется требованиями к разрешению воспроизводимого изображения, При использовании в качестве индикатора стан5 дартных телевизионных ВКУ (формат 625 строк X 625 элементов) целесообразно ограничиться восемнадцатью разрядами. В этом случае воспроизводимое изображение будет содержать 512 строк X 512 элементов

0 в строке.

Использование в предлагаемом устройстве блоков для формирования штрихующих векторов для заливки плоских фигур или фона по информации о контурах залива5 емых полей, записанной в блок 9 памяти, позволяет существенно снизить загрузку генератора 1 изображений, уменьшить объем вычислений в ЭВМ и поток информации между ЭВМ и генератором 1 изображений при воспроизведении заливных фигур по

сравнению с известными устройствами, в результате чего в предлагаемом устройстве обеспечивается высокое быстродействие, достаточное для отображения динамики бы- стропротекающих процессов и применяемых в реальном масштабе времени изображений.

Формула изобретения Устройство для отображения графической информации на экране телевизионного индикатора, содержащее генератор изображений, генератор тактовых импульсов, счетчик адреса, коммутатор адреса, формирователь синхросигналов, первый блок памяти, формирователь видеосигнала, вход-выход генератора изображений является входом-выходом устройства, выходы первой группы генератора изображений подключены к информационным входам первой группы коммутатора адреса, выход генератора тактовых импульсов подключен к тактовому входу генератора изображений и счетному входу счетчика адреса, выход которого подключен к входу формирователя синхросигналов, первый выход которого подключен к синхровходу телевизионного индикатора, выходы группы счетчика адреса подключены к информационным входам второй группы коммутатора адреса, управляющий вход которого соединен со вторым выходом формирователя синхросигналов, выходы коммутатора адреса подключены к адресным входам первого блока памяти, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит второй и третий блоки памяти, первый и второй формирователи управляющих сигналов, первый и второй коммутаторы данных, первую и вторую группы регистров, выходы коммутатора адреса подключены к адресным входам второго и третьего блоков памяти, выходы второго блока памяти подключены к информационным второго формирователя управляющих сигналов и формирователя видеосигнала, выходы группы которого подключены к

управляющим входам регистров первой группы, выходы которых подключены к информационным входам первого формирователя управляющих сигналов, выходы

которого подключены информационным входам телевизионного индикатора, управляющий вход первого коммутатора данных соединен с выходом формирователя видеосигнала, управляющий вход которого соединен с выходом третьего блока памяти, информационный и управляющий входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами второго формирователя управляющих сигналов,

управляющий и тактовый входы которого соединены соответственно с первыми выходами генератора изображений и выходом генератора тактовых импульсов, соединенным с тактовым входом формирователя видеосигнала, третий и четвертый выходы второго формирователя управляющих сигналов подключены соответственно к информационному входу первого формирователя управляющих сигналов и управляющему входу первого коммутатора данных, информационные входы первой и втогсг; групп которого соединены соответственно с выходами регистров второй группы и выходами второй группы генератора изображенпй. выходы третьей группы которого подключены к информационным входам второго блока памяти, управляющий вход которого соединен с выходом первого формирователя управляющих сигналов, управляющий вход которого соединен с вторым выходом генератора изображений, управляющий вход первого блока памяти соединен с вторым выходом второго формирователя управляющих сигналов, выходы группы которого подключены к управляющим входам регистров второй группы, информационные входы которых соединены с выходами первого блока памяти, информационные входы которого соединены с выходами второго

коммутатора данных, информационные входы регистров первой группы соединены с выходами первого блока памяти.

Фиг.З