Устройство для обработки и отображения видеоинформации Советский патент 1992 года по МПК H04N7/18 

Изобретение относится к прикладному телевидению с использованием средств вычислительной техники и может быть использовано для обработки и отображения цифровых данных в любой отрасли промышленности.

Известны устройства для обработки и отображения видеоинформации, которые обладают недостаточными для пользователя функциональными возможностями.

Предлагаемое устройство позволяет, аппаратно выполнять табличные преобразования, сдвиг и масштабирование изображения; выбирать бланк отображения полутоновой информации; повысить разрешающую способность изображения до 768x544 пикселов,

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

Это достигается тем, что в устройство введены первый, второй и третий блоки выходных табличных преобразователей, блок графических преобразований, регистр управления и вычислитель, первый вход которого соединен с выходом передающей телевизионной камеры (ЛТК), второ-й вход с четвертым выходом синхрогенератора и четвертым входом блока видеопамяти, третий вход с первым выходом-регистра управления, четвертый вход с первым выходом блока управления, второй вход которого является входом сигналов управления, пятый вход вычислителя соединен с первым выходом блока видеопамяти, шестой вход со вторым выходом блока видеопамяти и первым входом блока графических преобразований, седьмой вход - с выходом формирователя адреса, вторым входом блока видеопамяти, с выходом буфера адреса, с первыми входами первого, второго и третьего блоков выходных преобразователей и вторым входом блока графических преобразований, восьмой вход с первым входом регистра управления, первым входом коммутатора и вторыми входами первого, второго и третьего блоков выходных преобразователей, а также с третьим входом блока графических преобразований, выход вычислителя соединен с вторым входом коммутатора, третий вход которого соединен с вторым выходом регистра управления, а четвертый со вторым выходом блока управления, третий выход которого соединен с вторым входом буфера адреса, четвертый выход с третьим входом формирователя адреса, пятый выход с третьим входом буфера данных, а шестой выход со вторым входом регистра управления, третий выход которого соединен с пятым входом блока видеопамяти, а четвертый выходе третьим входом коммутатора видеосигнала, четвертый вход которого соединен с третьим выходом блока видеопамяти, шестой вход которого соединен с седьмым выходом блока управления, восьмой выход которого соединен с четвертым входом блока графических преобразований, а девятый выход с третьими входами первого, второго и третьего блоков выходных преобразователей, четвертые входы которых

0 соединены с выходом коммутатора видеосигнала, а пятые входы объединены с пятым входом блока графических преобразований, и соединены с четвертым выходом синхрогенератора и первыми входами первого,

5 второго и третьего блоков цифроаналогобых преобразователей (ЦАП), вторые входы которых соединены соответственно с выходами первого, второго и третьего блоков выходных преобразователей, а третьи вхо0 ды - с выходом блока графических преобразований, шестой вход которою соединен с шестым выходом гинхрогенератора, пятый выход регистра управления соединен со входом синхрогенератора

5 В указанном устройстве вычислитель содержит последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь (АЦП), первый блок входных табличных преобразований, арифметический блок, видеокомму0 татор и второй блок входных табличных преобразований, причем первый вход АЦП является первым входом вычислителя, второй вход объединен со вторыми входами первого и второго блоков входных таблич5 ных преобразований и является вторым входом вычислителя, третий вход первого блока входных табличных преобразований объединен с первым входом видеокоммутатора, вторым входом арифметического бло0 ка и с третьим входом второго блока входных табличных преобразований и является третьим входом вычислителя, третий вход АЦП соединен с четвертым входом второго блока входных табличных преобразо5 ваний и является четвертым входом вычислителя, четвертый и пятый входы первого блока входных табличных преобразований объединены соответственно с пятым и шестым входами второго блока входных

0 табличных преобразований и являются соответственно седьмым и восьмым входами вычислителя, третий вход арифметического блока соединен с выходом видеокоммутатора, второй и третий входы которого являют5 ся пятым и шестым входами вычислителя, выход второго блока входных табличных преобразований является выходом вычислителя,

Кроме того, в указанном устройстве блок видеопамяти содержит блок управления страницами видеопамяти, первую и вторую страницу видеопамяти, причем первый вход блока управления страницами видеопамяти является первым входом блока видеопамяти, первый и второй входы первой страницы видеопамяти объединены соответственное первым и вторым входами второй страницы видеопамяти и являются соответственно вторым и третьим входами блока видеопамяти, второй, третий и чет- вертый входы блока управления страницами видеопамяти являются соответственно четвертым, пятым и шестым входами блока видеопамяти, первый выход первой страницы видеопамяти и первый выход второй страницы видеопамяти являются соответственно первым и вторым выходами блока видеопамяти, вторые выходы первой и второй страницы видеопамяти объединены и являются третьим выходом блока видеопа- мяти, первый и второй выходы блока управления страницами видеопамяти соединены с третьими входами соответственно первой и второй страниц видеопамяти,

На фиг.1 представлена структурная электрическая схема устройства для обработки и отображения видеоинформации; на фиг.2 - структурная электрическая схема вычислителя; на фиг.З - структурная электрическая схема блока видеопамяти; на фиг.4 - структурная электрическая схема коммутатора видеосигнала; на фиг.5 -- структурная электрическая схема блоков выходных табличных преобразователей, На фиг.1-5 приняты следующие обозначения: 1 - передающая телевизионная камера (ПТК); 2 - синхрогенератор; 3 - вычислитель; 4 - коммутатор; 5 - регистр управления; 6 - блок видеопамяти; 7 - формирователь адреса; 8 - буфер адреса; 9 - блок управления; 10 - буфер данных; 11 - коммутатор видеосигнала; 12 - блоки выходных преобразователей; 13 - блок графических преобразований; 14 - цифроаналоговые преобразователи (ЦАП); 15 - видеоконт- рольный блок; 16 - аналого-цифровой преобразователь; 17 - первый блок входных табличных преобразований; 18 - видеокоммутатор; 19 - арифметический блок; 20 - второй блок входных табличных преобразо- ваний; 21 - блок управления страницами видеопамяти; 22 - первая страница видеопамяти; 23 - вторая страница видеопамяти.

Устройство работает следующим образом.-

Источниками информации, подлежащей обработке и отображению, является либо ПТК 1, либо любой внешний накопитель, с которого данные поступают в устройство из ЭВМ.

Синхрогенератор 2 устройства предназначен для синхронизации всех блоков устройства и выработки сигналов для синхронизации ПТК 1 и видеоконтрольного блока 15 под управлением регистра 5 управления,

Вычислитель 3 (фиг.2) предназначен для предварительной обработки поступающей с ПТК 1 информации. На входы вычислителя 3 поступают следующие сигналы

видеосигнал от ПТК 1;

тактовая частота от синхрогенератора 2;

группа сигналов от регистра 5 управпе- ния режимами вычислителя 3;

сигналы управления обменом данных с двумя блоками 1-7, 20 входных табличных преобразований вычислителя 3 от блока 9 управления;

поток данных для обработки из блока б видеопамяти;

адрес для обмена данными между ЭВМ и блоками 17, 20 входных табличных преобразований по адресной шине;

обмен данными между блоком б видеопамяти и блоками 17, 20 входных табличных преобразований вычислителя 3.

На выуоде вычислителя 3 - обработан ные данные.

Коммутатор 4 предназначен для передачи в блок 6 видеопамяти обработанных данных с вычислителя 3 или видеоинформации с внешнего накопителя ЭВМ под управ- лением сигнала с выхода блока 9 управления,

На входы коммутатора 4 поступают следующие сигналы:

данные от ЭВМ но шине данных;

данные от вычислителя 3;

сигнал управления выбором данных для записи в блок 6 видеопамяти;

сигнал разрешения прохождения данных от ЭВМ из блока 9 управления.

Регистр 5 управления предназначен для выбора режимов работы блоков устройства под управлением блока 9 управления.

Блок 6 видеопамяти (фиг.З) содержит блок 21 управления страницами видеопамяти, первую 22 и вторую 23 страницы видеопамяти. Первая 22 и вторая 23 страницы видеопамяти выполнены из следующих элементов; элемент динамической памяти, сдвиговый регистр, мультиплексоры адреса и данных. Блок 21 управления страницами видеопамяти выполнен из следующих элементов: счетчик адресов, мультиплексор адресов, формирователь сигналов управления динамической памятью страницы видеопамяти, автомат обмена данными и счетчики управления масштабом отображен.

На входы блока 6 видеопамяти поступат следующие сигналы:

группа служебных синхросигналов из инхрогенератора 2;

адрес обмена по шине адреса;

данные записи из коммутатора 4;

тактовая частота синхрогенератора 2;

группа сигналов из регистра 5 управлеия, определяющих режим работы блока 6 идеопамяти (сдвиг, масштабирование, те- еввод);

сигналы синхронизации обмена данныи с ЭВМ из блока 9 управления.

С выходов блока б видеопамяти передаются следующие сигналы:

поток видеоданных на коммутатор 11 видеосигналов;

сигналы переполнения счетчика адресов блока 21 управления страницами видепамяти - в коммутатор 11 видеосигнала.

Формирователь 7 адреса предназначен для формирования адреса обмена с блоком 6 видеопамяти и содержит два базовых регистра мещения, мультиплексор выбора способа адресации и мультиплексор выбора базового регистра.

На входы формирователя 7 адреса поступают следующие сигналы:

группа адресных линий из ЭВМ;

данные обмена с базовыми регистрами смещения по шине данных;

сигнал синхронизации обмена данными с регистрами смещения, а также сигналы выбора определенного регистра формирователя 7 адреса и способа адресации при обмене с блоком 6 видеопамяти.

Выход формирователя 7 адреса - адресная шина.

Буфер 8 адреса служит для передачи из ЭВМ адресов на шину адреса. На первый вход буфера 8 адреса поступают младшие 11 адресов адресной шины ЭВМ; на второй вход - из блока 9 управления сигнал для запоминания адреса на время обмена. С выхода буфера 8 адреса снимаются 11 адресов адресной шины устройства.

Блок 9 управления предназначен для управления обменом информацией между ЭВМ и блоками устройства и содержит дешифратор адреса обращения с блоками устройства и формирователь сигналов управления чтением/записью данных.

На входы блока 9 управления поступают следующие сигналы;

старшие адреса и сигналы синхронизации обмена с ЭВМ;

тактовая частота из сиихрогенератора 2.

С первого, второго, третьего и четвертого выходов блока 9 управления передаются

соответственно сигналы на вход вычислителя 3, вход коммутатора 4, вход буфера 8 адреса и вход формирователя 7 адреса. С остальных выходов блока 9 управления пе- редаются следующие сигналы:

управления передачей данных через буфер 10 данных;

синхронизации обмена данных между ЭВМ и регистром 5 управления; на вход блока 6 видеопамяти;

синхронизации обмена данными с бло- ком 13 графических преобразований;

синхронизации обмена с блоками 12 вы- ходных преобразователей Буфер 10 данных преставляют собой двунаправленный шинный формирователь для передачи данных между ЭВМ и блоками устройства под управлением блока 9 управления

Коммутатор 11 видеосигналов (фиг,4), а также видеокоммутатор 18 содержат коммутатор 24 входных данных, коммутатор 25 управляющих сигналов и коммутаторы 26 и 27 старших адресов. Иными словами, ком- мутаторы 11 и 18 представляют собой мультиплексоры данных из двух страниц 22 и 23 видеопамяти. На первый и второй входы коммутатора 11 видеосигналов поступают собственно данные, на третий вход - из регистра 5 управления сигнал выбора режима работы, на четвертый вход - сигналы переполнения адресного счетчика блока 21 управления страницами видеопамяти. С выхода коммутатора 11 видеосигналов на вхо- ды блоков 12 выходных преобразователей передаются обработанные в вычислителе 3 данные.

Блоки 12 выходных преобразователей, а аналогично блок 13 графических преобра- зований и блоки 17 и 20 входных табличных преобразований, содержат входной адресный мультиплексор 28, статическую память 29 с производным доступом и организацией 1024x8 бит и буферный выходной регистр 30 для обмена данными между ЭВМ и статической памятью 29.

На входы блоков 12 выходных преобразователей поступают следующие сигналы:

адреса для обмена с ЭВМ по шине ад- реса;

данные для обмена с ЭВМ по шине данных;

с выхода блока 9 управления; видеоданные с выхода коммутатора, 11 видеосигнала для их табличного преобразования;

тактовая частота от синхрогенератора 2

На выходе блоков 12 выходных преоб- Јззователей - соответственно R, G,В байтовый поток преобразованной цифровой информации для ее последующего циф- роаналогового преобразования в соответствующих ЦАП 14 и отображения на экране видеоконтрольного блока 15.

Блок 13 графических преобразований предназначен для управления работой ЦАП 14 при наложении графического изображения на полутоновое и выбора размера бланка.

В случае поступления информации с ПТК 1 аналоговый телевизионный сигнал с выхода ПТК 1 поступает на АЦП 16 вычислителя 3, где он преобразуется в цифровую форму в виде б (б)-разрядного параллельного двоичного кода, этот код поступает на вход первого блока 17 входных табличных преобразований вычислителя 3 в качестве адреса выборки статической памяти блока 17 входных табличных преобразований (аналогично блоку 29 на фиг.5), в которой записан закон преобразования. Закон преобразования заносится в статическую память блока 17 из ЭВМ и может интерактивно меняться пользователем в процессе ввода информации с телекамеры. Считывание закона преобразования происходит по адресам, поступающим на вход адресного мультиплексора блока 17 (аналогично адресному мультиплексору 28 на фиг.5) из блока 9 управления. Данные с выхода блока 17 входных табличных преобразований поступают на второй вход арифметико-логического блока 19 вычислителя 3, на третий вход которого под управлением сигналов, поступающих на его первый вход с регистра 5 управления, поступают через видеокоммутатор 18 данные с одного из выходов первой 22 или второй 23 страниц видеопамяти. Выбор страницы для подключения к блоку 19 осуществляется под контролем ЭВМ с помощью коммутатора 4 данных, а код операции блока 19 содержится в регистре 5 управления. Посредством записи контрольных данных в регистр 5 управления ЭВМ осуществляет свои управляющие функции. С выхода арифметико-логического блока 19 данные (результат выполнения операции 8 разрядов данных и перенос из старшего разряда) поступают в качестве адреса на второй вход второго блока,20 входных табличных преобразований вычислителя 3 и обеспечивает операции, аналогичные пер-1 вому блоку 17 входных табличных преобразований. С выхода второго блока 20 входных табличных преобразований данные под контролем ЭВМ могут быть записаны в одну из страниц блока 6 видеопамяти.

Таким образом, на выходе вычислителя 3 присутствует поток видеоданных, сформированных по следующему закону:

V f2 (f i (T) S),(1)

5 где fi - первое табличное преобразование; f2 - второе табличное преобразование; Т - телевизионный сигнал с ПТК 1, S - видеоданные с блока 6 видеопамяти. Табличное преобразование информа- 0 ции, поступающей из ПТК 1 на вычислитель 3, позволяет проводить обработку видеоинформации в процессе ввода телевизионного сигнала с ПТК 1 как в заданном, так и в интерактивном режиме со стороны ЭВМ. 5 С выхода вычислителя 3 данные поступают на второй вход коммутатора 4, который осуществляет выбор канала передачи для записи в блок 6 видеопамяти. При записи данных с ЭВМ коммутатор 4 переключает 0 направление передачи на двунаправленную шину данных устройства, а при записи данных с вычислителя 3 - на вычислитель 3, причем на третий вход коммутатора 4 поступает сигнал управления выбором данных 5 для записи, а на его четвертый вход - сигнал разрешения прохождения данных от ЭВМ. С выхода коммутатора 4 видеоинформация поступает в блок 6 видеопамяти, который содержит две страницы 22 и 23 0 йидеопамяти (накопительные матрицы ОЗУ размером 1024x1024x1 байт), что позволяет организовать отображение хранимой видеоинформации в формате 768x544 пиксела с использованием вещательного телевизион- 5 но го стандарта,

Адресное пространство блока б видеопамяти представляет собой поле изображения размером 1024x1048 байтовых пикселов (см. табл,1). Рост адреса происхо- 0 дит при сканировании слева направо, сверху вниз. Страница 22 занимает верхнюю половину адресного пространства, страница 23 - нижнюю. Доступ к блоку 6 видеопамяти организован по принципу memory 5 map и производится блоком 21 управления страницами видеопамяти.

По сигналам, вырабатываемым синхро- генератором 2, в счетчиках адресов страниц

0, 22 и 23 видеопамяти осуществляется генерация исполнительных адресов выборки данных из страницы. Управление выборкой данных из страницы производится с по- мощью сигналов, вырабатываемых форми5 рователем сигналов управления дина- миче ской памятью блока 21 управления страницами видеопамяти согласно временным диаграммам конкретных типов микросхем динамической памяти первой 22 и второй 23 страниц видеопамяти. Генерация

адреса выборки производится в.соответствии со следующим законом:

Xi - i dlv Zx + Sx; (2)

Yj J divZy + Sy, где i - номер отсчета по горизонтали;

j - номер отсчета по вертикали;

Zx масштаб по X;

Zy - масштаб по Y;

Sx - смещение по X;

Sy - смещение по Y;

dlv - операция деления нацело.

Пересчет отсчетов адреса осуществляется с помощью счетчиков управления масштабом отображения. Коэффициенты пересчета Zx и Zy хранятся в регистре 5 управления, значения начальных смещений по осям координат Sx и Sy также хранятся в регистре 5 управления.

Поступившие с выходов блока 6 видеопамяти на первый и второй входы коммутатора 11 видеосигнала данные мультиплексируются посредством коммутатора 24 входных данных (фиг.4). Управляющий сигнал коммутатора 24 входных данных вырабатывается коммутатором 25 управляющих сигналов в зависимости от Сигнала управления регистра 5 управления, поступающего на третий вход коммутатора 11 видеосигнала с четвертого выхода регистра 5 управления, и может принимать значения либо сигнала с этого выхода, либо сигнала с третьего выхода блока 6 видеопамяти на четвертый вход коммутатора 11 видеосигнала, Последний имеет логический смысл переполнения счетчиков адресов блока 21 управления страницами видеопамяти, иначе, координат X и Y. Следовательно, в режиме мультиплексирования коммутатора -24 входных данных с управлением от блока 6 видеопамяти, на входы коммутатора 11 видеосигнала поступают данные поочередно с первого или второго выхода блока б видеопамяти, причем смена направления мультиплексирования зависит от состояния счетчиков адресов (X или Y). Данный режим можно использовать для склейки изображений, хранимых в разных страницах блока 6 видеопамяти. В режиме статического управления коммутатора 24 входных данных (от регистра 5 управления) направление мультиплексирования определяется содержимым регистра 5 управления.

Первый 26 и второй 27 коммутаторы старших адресов коммутатора 11 видеосигнала формируют дополнительные разряды адресов первого 12-1, второго 12-2 и третьего 12-3 блоков выходных преобразователей. Режимы мультиплексирования для них задаются содержимым регистра 5 управления. При этом возможны 4 варианта формирования старших адресов:

стардше адреса задаются содержимым регистра 5 управления (статический режим);

один из разрядов адреса задается попрежнему содержимым регистра 5 управления, а другой - управляющим сигналом переполнения счетчика координаты X блока 6 видеопамяти;

0 отличается от предыдущего варианта тем, что вместо статического управления от регистра 5 управления используется разряд переполнения счетчика Y;

в качестве старших адресов использу5 ются данные второй страницы 23 блока б видеопамяти.

Выходом коммутатора 11 видеосигнала является совокупность выходов коммутатора 24 входных данных, коммутатора 25 уп0 равляющих сигналов, первого 26 и второго 27 коммутаторов старших адресов и сигнала с четвертого выхода регистра 5 управления. Данное информационное слово поступает в качестве адреса на четвертые запаралле5 ленные адресные входы первого 12-1, второго 12-2 и третьего 12-3 блоков выходных табличных преобразователей.

Первый 12-1, второй 12-2 и третий 12-3 блоки выходных табличных преобразовате0 лей представляют собой одинаковые блоки табличных преобразований (аналогично блокам 17 и 20 входных табличных и блоку 13 графических преобразований) и выполнены по схеме, изображенной на фиг,5.

5 Принцип их функционирования одинаковый, однако на выходе блоков 12-1, 12-2 и 12-3 формируются соответственно R-, G- и И-сигналы изображения каждой точки видеоинформации, что позволяет представить

0 эту видеоинформацию на экране видеоконтрольного блока 15 в псевдоцветах, то есть выполнить аппаратные табличные преобразования.

Первый 12-1, второй 12-2 и третий 12-3

5 блоки выходных табличных преобразователей функционируют следующим образом.

Входной адресный мультиплексор 28 (фиг.5) подключает к адресному входу статической памяти 29 данного блока видеодан0 иые для отображения или адрес обмена. Видеоданные запоминаются в регистре адресного мультиплексора 28 синхронно частоте поступления видеоинформации, статическая память 29 хранит функцию таб5 Личного преобразования поступающих входных данных в восьмиразрядный код характеристики красного, зеленого или синего (соответственно R, G, В) изображения каж- дойточки видеоинформации. На выходе статической памяти 29 данные формируются с

временной задержкой, определяемой быстродействием данной статической памяти При этом обмен данными между ЭВМ и статической памятью 29 производится через буферный выходной регистр 30 по шине данных устройства Таким образом на выходе блоков 12-1, 12-2, 12-3 формируются R, G, В сигналы изображения каждой точки, поступающей с ПТК 1 или с внешнего накопителя ЭВМ, позволяющие отображать ее на экране видеоконтрольного блока 15 в черно-белых или псевдоцветах.

Аналогорые сигналы для отображения на видзоконтрольном блоке 15 генерируют- ся в ЦАП 14 синхронно темпу поступления видеоданных, на их вторые входы поступают данные с выходов соответствующих блоков 12 выходных табличных преобразователей для красного, зеленого и синего ивета также синхронно темпу поступления видеоданных, а на третьи входы ЦАП 14 поступают видеоданные с выхода блока 13 графических преобразований, который предназначен для аппаратной поддержки отображения графической информации с выхода второй страницы 23 блока 6 видеопамяти и формирования сигналов бланкирования изображения на экране видеоконтрольного блока 15 по сигналам с выхода синхрогенератора 2

При работе устройства в режиме наложения графического изображения на пол- утоновое в качестве входного адреса блока 13 графических преобразований, представ- ляющего собой таблицу преобразования, изображенную на фиг.5, используется совокупность данных с выхода второй страницы 23 видеопамяти и три сигнала бланкирования, вырабатываемых синхрогенератором 2. каждый из кбторых определяет условия наличия индикации в зависимости от положения электронного луча на экране видеоконтрольного блока 15, что позволяет выбрать бланк отображения полутоновой информации (причем, графическое изображение накладывается на полутоновое)и-графически интерпретировать выход второй страницы 23 видеопамяти, при этом зависимость цветов отображаемой графической информации от значения битов этой страницы задается произвольным образом содержимым статической памяти данной таблицы.. Выходные данные блока 13 графических преобразований используются для1 управления режимом работы ЦАП 14, причем для управления красным сигналом используются разряды 0, 1, зеленым - 2/3, синим - 4, 5.

Возможны 4 варианта работы ЦАП 14:

уровень бланкирования (блокировка индикации);

уровень максимальной яркости;

прямое преобразование входных данных;

инверсное преобразование входных данных,

Использование совокупности данных режимов возможно с использованием программной загрузки от ЭВМ блока 13 графических преобразований, что позволяет формировать графические изображения данных второй страницы 23 видеопамяти и производить произвольную конфигурацию бланкирующих сигналов,

Цветоотделенные аналоговые сигналы с выходов ЦАП 14 подаются на входы видеоконтрольного блока 15 и могут использоваться для получения кодированного сигнала в стандарте ПАЛ или СЕКАМ.

Процесс доступа по стороны ЭВМ к блокам 12 выходных преобразователей и блоку б видеопамяти основан на методе совмещения физических областей адресного пространства центрального процессора ЭВМ (далее процессора) и эквивалентных по объ- ему областей памятей этих блоков. При этом взаимооднозначное соответствие между областями адресного пространства блока 6 видеопамяти и выделенными секторами адресного пространства процессора обеспечивается с помощью формирователя 7 адреса ввиду большого объема памяти изображения, а между адресным пространством таблиц и секторами процессора - напрямую ввиду ограниченного объема памятей блоков табличных преобразова- ний. Данный метод позволяет упростить и ускорить процесс обмена данными между блоками устройства и процессором за счет использования операций передачи информации топа прямого доступа к памяти.

В адресном пространстве процессора выделяется область объемом 64 кбайта (см, табл.2). Нижняя четверть выделенной области отведена для прямой адресации блоков табличных преобразований (блоки 12-1, 12-. 2,12-3,13,17, 20). При этом остается свободным участок объемом 4 кбайта, что позволяет расширить и модифицировать табличную часть устройства. Верхняя половина выделенной области общим объемом 32 кбайта отведена для доступа к блоку 6 видеопамяти с использованием формирователя 7 адреса.

Формирователь 7 адреса состоит из двух базовых регистров, содержимое которых используется в кач-естве старших разрядов виртуального адреса блока 6 видеопамяти, причем при адресовании четверти выделенной области используется содержимое одного регистра, второй четверти - другого регистра,

В качестве младших разрядов виртуального адреса используется физический адрес, генерируемый процессором. Процесс формирования виртуального адреса представлен в табл.2.

Данные в регистры формирователя 7 адреса записываются через мультиплексор выбора способа индикации и мультиплексор выбора базового регистра с помощью управляющей ЭВМ.

При адресовании третьей четверти выделенной области адресного пространства устройства содержимое регистров формирователя 7 адреса интерпретируется как единое слово с тем, чтобы обеспечить координатный доступ к содержимому блока 6 видеопамяти. При этом младшие разряды физического адреса ЭВМ интерпретируются а качестве координаты X изображения, хранимого в блоке 6 видеопамяти, а содержимое регистров формирователя 7 адреса - Y, причем значение Y в диапазоне от 0 до 1023 адресуют первую страницу 22 видеопамяти, а 1024-2047 - вторую страницу 23 видеопамяти. Процесс формирования адреса при координатном доступе иллюстрируется в табл.3.

Координатный доступ может использоваться для облегчения доступа к содержимому блока 6 видеопамяти при программировании на языках высокого уровня.

При инициировании операции обмена данными с процессором блок 9 управления осуществляет определение вида операции (чтение/запись), способа (байтовый/слоеный обмен) и в соответствии с этим определяет направление передачи данных по двунаправленной шине адреса и в буфере 10 данных, осуществляют переключение коммутаторов адреса блоков 13 графических и 12-1, 12-2, 12-3 выходных преобразователей и блока 6 видеопамяти, подключая тем самым содержимое буфера 8 адреса и формирователя -7 адреса на вход памятей этих блоков. При инициировании операции регистрового обмена данными блок 9 управления осуществляет прямое подключение регистров формирователя 7 адреса и регистра 5 управления на двунаправленную шину данных, дешифрирует адрес конкретного регистра и осуществляет операцию чтения либо записи его содержимого.

Тёхнийо-экономическая эффективность предлагаемого изобретения состоит в аппаратном выполнении табличных преобразований; повышении скорости обработки

видеоинформации при ее вводе с телевизионной камеры; получении аппаратного сдвига и масштабирования изображения, Наряду с указанным, устройство позволяет повысить гибкость при отображении графической информации в связи с наличием блока графических преобразований, выбирать бланк отображения полутоновой информации, как следствие возможности

масштабирования - изменять размерности (масштаб) кадра телеввода в сторону уменьшения, повысить разрешающую способ; ность изображения за счет увеличения его размерности до 768x544 пикселов,

Формула изобретения

1. Устройство для обработки и отображения видеоинформации, содержащее передающую телевизионную камеру (ПТК),

синхрогенератор, коммутатор, блок видеопамяти, формирователь адреса, буфер адреса, блок управления, буфер данных, коммутатор видеосигнала, первый, второй и

третий цифроаналоговые преобразователи (ЦАП) и видеоконтрольный блок, причем вход ПТК соединен с первым выходом син- хрогенератора, второй выход которого соединен с первым входом блока видеопамяти,

третий выход - с первым входом блока управления, четвертый выход-с первыми входами первого, второго и третьего блоков ЦАП, а пятый выход - с первым входом видеоконтрольного блока, второй, третий и

четвертый входы которого соединены соответственно с выходами первого, второго и третьего блоков ЦАП, первые входы формирователя адреса и буфера адреса объединена и являются входом сигнала адреса, а

выходы соединены с вторым входом блока видеопамяти, первый вход буфера данных является входом данных, вторые входы буфера данных и формирователя адреса объединены и соединены с первым входом

коммутатора, выход которого соединен с третьим входом блока видеопамяти, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами коммутатора видеосигнала, отличающеес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения сдвига и масштабирования изображения и выполнения табличных преобразований, а также повышения скорости обработки видеоинформации, введены первый, второй и третий блоки выходных преобразователей, блок графических преобразований, регистр управления и вычислитель, первый вход которого соединен с выходом ПТК, второй вход - с четвертым выходом синхрогенератора и четвертым

входом блока видеопамяти, третий вход - с первым выходом регистра управления, четвертый вход - с первым выходом блока управления, второй вход которого является входом сигналов управления, пятый вход вычислителя соединен с первым выходом блока видеопамяти, шестой вход-с вторым выходом блока видеопамяти и первым входом блока графических преобразований, седьмой вход - с выходом формирователя адреса, вторым входом блока видеопамяти, с выходом буфера адреса, с первыми входами первого, второго и третьего блоков выходных преобразователей и вторым входом блока графических преобразований, вось- мой вход - с первым входом регистра управ- ления, первым входом коммутатора, и вторыми входами первого, второго и третьего блоков выходных преобразователей, а также с третьим входом блока графических преобразований, выход вычислителя соединен с вторым входом коммутатора, третий вход которого соединен с вторым выходом регистра управления, а четвертый - с вторым выходом блока управления, третий вы- ход которого соединен с вторым входом буфера адреса, четвертый выход - с третьим входом формирователя адреса, пятый выход - с третьим входом буфера данных, а шестой выход - с вторым входом регистра управления, третий выход которого соеди- .нен с пятым входом блока видеопамяти, а четвертый выход - с третьим входом комму- татора видеосигнала, четвертый вход которого соединен с третьим выходом блока видеопамяти, шестой вход которого соединен с седьмым выходом блока управления, восьмой выход которого соединен с четвертым входом блока графических преобразований, а девятый выход - с третьими входами первого, второго и третьего блоков выходных преобразователей, четвертые входы которых соединены с выходом коммутатора видеосигнала, а пятые входы объединены с пятым входом блока графических преобразований и соединены с четвертым выходом синхрогенератора и первыми входами первого, второго и третьего блоков ЦАП, вторые входы которых соединены соответственно с выходами первого, второго и третьего блоков выходных преобразователей, а третьи входы - с выходом блока графических преобразований, шестой вход которого, соединен с шестым выходом синхрогенератора, пятый выход регистрауправле- ния соединен с входом синхрогенератора.

2. Устройство по п.1,отличаю щ е е- с я тем, что вычислитель содержит последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь (АЦП), первый блок входных табличных преобразований, арифметический блок видеокоммутатор и второй блок входных табличных преобразований, причем первый вход АЦП является первым входом вычислителя, второй вход объединен с вторыми входами первого и второго блоков входных табличных преобразований и является вторым входом вычислителя, третий вход первого блока входных табличных преобразований объединен с первым входом- видеокоммутатора, вторым входом арифметического блока и с третьим входом второго блока входных табличных преобразований и является третьим входом вычислителя, третий вход АЦП соединен с четвертым входом второго блока входных табличных преобразований и является четвертым входом вычислителя, четвертый и пятый входы первого блока входных табличных преобразований объединены соответственно с пятым и шестым входами второго блока входных табличных преобразований и являются соответственно седьмым и восьмым входами вычислителя, третий вход арифметического блока соединен с выходом видеокоммутатора, второй и третий входы которого являются пятым и шестым входами вычислителя, выход второго блока входных табличных преобразований является выходом вычислителя

3. Устройство по пп.1 и 2, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что блок видеопамяти содержит блок управления страницами видеопамяти, первую и вторую страницы видеопамяти, причем первый вход блока управления страницами видеопамяти является первым входом блока видеопамяти, первый и второй вход первой страницы видеопамяти объединены соответственно с первым и вторым входами второй страницы видеопамяти и являются соответственно вторым и третьим входами блока видеопамяти, второй, третий и четвертый входы блока управления страницами видеопамяти являются соответственно четвертым, пятым и шестым входами блока видеопамяти, первые выходы первой и второй страниц видеопамяти являются соответственно первым и вторым выходами блока видеопамяти, вторые выходы первой и второй страниц видеопамяти объединены и являются третьим выходом блока видеопамяти, первый и второй выходы блока управления страницами видеопамяти соединены с третьими входами соответственно первой и второй страниц видеопамяти.

1748284

таблица 1

Адресное пространство блока видеопамяти 1024 ,

IIII

100000010000011.... I0003FFI

Ill

I--

I 1 000400 4

I..страница 22

OFFCOOIOFFCOll.... IOFFFFF

I..

10000011000011 .. I10Q3FF

I

100400 . ,

I

tстраница 23

II

HFFCOOIlFFCOl .I1FFFFF

III .I

. Таблица 2 ) „ 0.---......i

,„16 К

Банк О 4 FFF -,

IB К .,

Банк 1 .i

8 FFF --- .n- .-.1,-

15 К Резерв , С FFF

R2 К

Вg к

В ,- . 2 К

Графическая таблица 2 и

Входная: таблица , z К

Таблица АЛУ к

Резерв 2 К

- feaeps .г К

F FFF J--- -.

, абдица 3

Регистр форкофоватоля Физический адрес ЭШ 20 19 18 17 16 18 -1413 12 10

Таблица 4

УX

Регистр 1 Регистр Z Физический адрес. ЭШ 20 ... 1817 ... 1098 10

Изобретение относится к прикладному телевидению и может быть использовано для обработки и отображения видеоинформации. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения сдвига и масштабирования изображения и выполнения табличных преобразований, а также повышение скорости обработки видеоинформации. От телекамеры 1 видеоинформация в аналоговой форме поступает в видеопроцессор 3, где она преобразуется в цифровую форму и обрабатывается в первом и втором блоках входных табличных преобразований. Видеоинформация в цифровой форме от ЭВМ может поступать в видеопроцессор 3 по типу данных. После табличной обработки в видеопроцессоре 3 видеоинформация через коммутатор 4 данных поступает в блок б видеопамяти, с помощью которого осуществляется сдвиг и масштабирование изобра-, жения. Два выхода с блока 6 выдеопамяти коммутируются коммутатором 11 видеоданных на первый, второй и третий блоки аы- ходных табличных преобразований 12-1, 12-2 и 12-3, где производится табличная обработка раздельно для красного, зеленого vi синего цветов изображения. После преобразования в первом, втором и третьем блоках ЦАП 14-1, 14-2 и 14-3 видеоинформации и аналоговую форму на экране видеоконЧ - ропьного блока 15 формируется телевизионное изображение. Блок 13 графических преобразований позволяет наложить графическое изображение на полутоновое, 2 з п. ф-лы, 3 табл., 5 ил. сл 2 00 Ю 00 ,Јк

Фиг4