Устройство для отображения информации на экране телевизионного индикатора Советский патент 1978 года по МПК G06K15/20 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ НА ЭКРАНЕ ТЕЛЕВИЗИОННОГО ИНДИКАТОРА

горизонтальной и вертикальной дискретизации и блоку памяти основных параметров, формирователь изображения, соединенный с генератором знаков и блоками вычисления координат дуг и векторов, дешифратор, подключенный к блоку памяти основных параметров и блок кодирования, соединенный с формирователем изображения и телевизионным индикатором.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, гДе на фиг. 1 изображена функциональная схема устройства, на фиг. 2 показан пример фор.мирования сложного изображения.

Предлагаемое устройство состоит из б|1ока ввода 1, соединенного с бло ком памяти входных сигналов 2, подключенным к блоку вывода 3 и блоку вычитания основных параметров 4, генератора тактовых импульсов 5, соединенного со счетчиками вертикальной 6 и горизонтальной 7 дискретизации, подключенными к генератору знаков 8, блок памяти основных параметров 9, соединенный с блоком вычисления основных параметров 4, счетчики формирования адреса по координатам 10 и 11, соединенные с блоком памяти основных параметров 9 и соответственно со счетчиками горизонтальной 7 и вертикальной 6 дискретизации последовательно соединенные блоки вычисления координат дуг 12 и векторов 13, подключенные к счетчикам горизонтальной и вертикальной дискретизации и блоку памяти основных параметров, формирователь изображения 14, соединенный с генератором знаков 8 и блоками вычисления координат дуг и векторов, дешифратор 15, подключенный к блоку памяти основных параметров 9, и блок кодирования 16, соединенный с формирователем изображения и телевизионным индикатором.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Обычный блок ввода 1, представленный в виде светового , ультразвукового или контактного пера вводит графическую информацию в блок памяти входных сигналов 2. в качестве входных сигналов условимся принимать координаты крайних точек вектора либо три точки дуги, либо кодовую комбинацию знака.

Входные сигналы обычно представляют в виде полного списка полнографических данных для каждого знака, вектора или дуги в действительных координатах, как это производят в обычных дисплеях с программным управлением луча.

Входные сигналы через блок вывода 3 могут подаваться в линию для передачи данных к удаленным ЭВМ либо к аналогичным устройствам отобргикения информации.

Со второго выхода блока памяти сигналов 2 исходные данные оочередно подаются на блок вычисления основных параметров 4, который, роизводит пересчет входных параметов в основные параметры, необходиые для дальнейшего формирования изображения только в пределах выбранных зон.

В основе построения предлагаемого устройства лежит выбор большого числа одинаковых квадратных зон7 располагаемых на активной части растра. При формировании алфавитно-цифровой нформации данные зоны выполняют функции знаковых прямоугольников, в которые соответственным образом вписываются знакоместа формируемых символов. Поскольку данные зоны как бы включены в прямоугольную сетку, на которую можно разбить весь растр, местоположение этих зон вполне определено. При формировании алфавитноцифровой информации, символы которой имеют фиксированное положение в выбранных зонах, нет необходимости запоминать адрес знака. В таких случаях в память зон вводят только кодовую комбинацию знака, которая затем преобразуется в видеосигнал известным образом.

При формировании графической информации вектор, проходящий через две точки, или дуга, в зависимости от размеров и местоположения, располагаются на определенном количестве квадратных зон. Естественно, что в память всех этих зон необходимо ввести коды, характеризующие вид формируемого изображен,ия, его основные параметры, характер кодирования и т.д.

В процессе поочередного считывания информации со всех зон, как это осуществляется в алфавитно-цифровых дисплеях, на выходе блока памяти основных параметров 9 кодовые комбинации, описывающие тот или иной элемент общего изображения, расшифровываются подобно тому, как это осуществляется в алфавитно-цифровых или графических устройствах отображения информации.

Для этой цели используют генератор знаков 8, блок вычисления координат дуг 12, блок вычисления координат векторов 13, дешифратор 15 и т .д.

Количество и вид вычислительных устройств определяется характером основных параметров и выбранным алгоритмом работы всего устройства в целом.

Так, например, при воспроизведении двух векторов, пересекающихся в одной точке, либо ломанной линии, место излома которой можно рассматривать как точку, из которой расходятся два вектора, необходимо использовать два блока вычисления координат векторов, работающих неэавиоимо друг от друга. При отображении трех лини в пределах одной зоны требуется три блока вычисления координат векторов Применение независимых формирова телей пересекающихся фигур обусловл но тем фактом, что при редактировании сформированного изображения, стирание или перемещение одной из фигур не нарушает композицию, состоящую из оставленных фигур, т.е. не исключает из оставшегося изображения общихэлементов, принадлежащих исключаемому и оставшемуся изоб ражениям. Количество векторов, пересекающих одну зону, обычно определяется разме рами этой зоны. Поэтому можно с высокой достоверностью утверждать,что количество вычислительных устройств такого рода тем меньше, чем большее число зон располагается на телевизионном изображении. При выборе максимально возможного числа зон, как это делается для алфавитно-цифровых дисплеев, количество блоков вычисле ния координат векторов может быть ограничено двумя-тремя, а блоков вычисления координат дуг - одним-двумя. Остальные операции,-выполняемые формирователем изображений, дешифратором и блоком кодирования, в принципе, не отличаются от известных. Блок вычисления основных парамет ров 4 работает сравнительно с невысокой скоростью. На его выходе результат вычисления не изменяется в течение всего времени записи, что дает возможность записать основные параметры во все ячейки па.мяти, соответствующие зонам, через которые проходит данный графический элемент Предположим, для определенности необходимо сформировать графический образ, состоящий из вектора, дуги и трех знаков, как показано на фиг.2 В данном случае для записи информации в память, в принципе, применим любой из известных способов. Однако запись графической информации в блок памяти основных парамет ров 9 может производиться автоматически. Так, например, при записи информации о векторе в блок памяти входных сигналов вводят координаты начала и конца вектора. По этим данным блок вычисления 4 не только вычисляет основные парамет ры, но также вычисляет адрес ячеек, в которые необходимо записать эти параметры, то есть, помимо своей основной функции, он производит вычисление, аналогичное блокам вычисления координат дуг 12 и векторов 13. Таким образом, в блок памяти основных параметров информация об основных параметрах формируемого вектора бу42gдет записана в ячейки , . isPs (фиг .2) , Аналогично информация об основных параметрах дуги будет записана в ячейки , iijpj; rn/pj , Программа работы блока 4 предусматривает следующую очередность: первоначально вычисляются основные параметры, а затем все координаты зон (ад-, рее), на которых следует записать эти параметры. Естественно, что на втором этапе вычислений значение основных параметров неизменно и считывает ся с регистра в память по мере ввода значений координат. Вполне понятно, что в качестве адреса записи используют только старглие разряды адреса, так как в данном случае запись осуществляется в ячейки зон. Блок памяти основных параметров 9 по сути дела является регенерационным ЗУ, работающим синхронно со скоростью телевизионной развертки. Характер его работы ничем не отличается от работы буферного запоминающего устройства алфавитно-цифровых дисплеев. Число ячеек памяти в этом ЗУ определяется числом зон, на которые разбивается весь растр, а емкость каждой ячейки - количеством информации, необходимой для воспроизведения алфавитно-цифровых и графических образов выбранной сложности. Поскольку в данном устройстве имеется вэзможность использования метода подобного мультиплицирования позволяющего значительно уменьщить емкость памяти блока 9, рассмотрим это подробней. Предположим, при отображении информации, записанной в зоне гти pj (фиг.2), необходимо сформировать отрезок и часть дуги, ограниченной границами данной зоны. Если основные параметры указанных графических элементов Представить полным 10-разрядным кодом, а в процессе формирования этих элементов на блоки вычисления 12 и 13 подавать также полные цифровые развертывающие функции горизонтальной ЦРФ и вертикальной ЦРФ дискретизации, то не трудно заметить, что результат такого формирования, в пределах выбранной зоны, определяется изменением только младших разрядов. Но поскольку информация о конфигурации формируемых элементов закладывается в память данной зоны, то и расшифровка этой информации должна производиться только в пределах этой зоны. Иначе говоря, основные параметры в блоке 9 могут быть представлены только младшими разрядами - (3-4 разряда - по числу разрядов, участвующих в расшифровке информации внутри зоны). При этом выигрыш в емкости ЗУ составит 3,32,5 раза соответственно. Поэтому на вход блоков 12, 13, 8 подают сигналы, снимаемые с информационных выходов счетчиков горизонтальной 7 и вер тикальной б дискретизации. Характер сформированных подобномультиплицированных изображений при исключении старших разрядов в списije основных параметров формируемых изображений и цифровых развертывающих функций (ЦРФ) вычислительных уст ройств в качестве примера, показан в левом верхнем углу фиг.2. Наличие большого числа зон, на которых отсутствует графическая информация, позволяет, в очередь, использовать это явление для уменьшения емкости блока памяти основных параметров, С этой целью в ячейки ЗУ вводят код пробела с указанием его интервала от конца какого-либо изображения до начала следующего изображения. Применение для этой цели квазиассоциативных ЗУ позволяет избежать неравномерного заполнения ячеек,, что в конечном итоге приводит к значительной экономии. Остается добавить, что адресные шины считывания блока памяти основных параметров подаются только старшие разряды соот ветствующих адресных ЦРФ, снимаемые со счетчика формирования адреса по координате X 10 и счетчика формирования адреса по координате Ч 11. На входы блоков вычисления б и 7 подаются только младшие разряды соответствующих ЦРФ. Естественно, что такой подход приводит к значительно му упрощению блоков вычисления коор динат дуг 12 и векторов 13. Положительным является также тот факт, что время расчета при формировании изоб ражений значительно уменьшается, т.к. основные цифровые операции про изводятся со словами незначительной длины. Это в свою очередь упрощает требования к быстродействию цифровых элементов. Совмещение функций алфавитно-циф рового дисплея с графическим, в рас сматриваемом устройстве, сопряжено с некоторыми специфическими особениостями выбора цифровой развертываю щей функции вертикальной дискретиза ции. Дело в том, что при отображении алфавитно-цифровой информации начало координат целесообразно выби рать в начале прямого хода кадровой развертки (верхний левый угол растра) . При таком выборе начала коорди нат удается обеспечить привычный дл европейских языков порядок ввода текста (слева-направо и сверху-вниз Однако такой выбор начала координат в графических дисплеях нецелесообра но, т.к. при этом возникает необход мость ввода ряда параметров с отрицательными знаками. Выбор начала координат для отобр жения графической информации в лево нижнем углу может быть обеспечен пу тем применения в качестве ЦРФу вычитающих счетчиков. Для этого во время обратного хода кадровой развертки в счетчики 6 и 11 записывается число, соответствующее максимальному числу значений дискретных отсчетов по вертикали. В процессе кадровой развертки строчные синхроимпульсы подаются на вычитающий вход счетчика, значение которого изменяется линейно до нуля в нижней части растра. Последнее обстоятельство должно быть учтено при синтезе знаков, а тйкже при выборе сигналов адреса считывания, подаваемого на блок памяти основных параметров 9. Выходные сигналы блока памяти основных параметров 9 распределяются на группы в зависимости от того в какие разряды ячеек памяти записана необходимая информация. Первая группа выходных сигналов несет, например, основные параметры формирования дуг. Эти сигналы, а также сигналы X и у вырабатываемые счетчиками дискретизации 7, 6 параллельным кодом подаются на высокоскоростные блоки вычисления координат дуг 12, производящие вычисления круговых фигур. Выходными элементами этого вычислительного устройства являются цифровые компараторы, формирующие два вида сигналов, соответствующие круговым фигурам, имеющим радиусы, отличные от толщины круга Дг. Синтезируеь ле при этом сигналы, будучи поданными на модулятор ВКУ, сформируют изображение секторов либо сигналов зоны вне секторов соответственно. Эти сигналы подаются на формирователь изображения 14. Блоки вычисления координат векторов работают в соответствии с выбранным алгоритмом вычисления. При этом на их выходах также формируются два вида сигналов, соответствующие двум подобным наклонным фигурам вытеснения. Формирователь изображения 14 производит сигтез разнообразных комбинаций из входных сигналов, что соответствует формированию сложных изображений . Выбор того или иного изображения осуществляется обычным образом-блоком кодирования 16, на управляющие входы которого подаются сигналы, снимаемые с выходов дешифратора 15. Кодирование информации по цвету, яркости, мельканиям и т.д. формируемой в пределах зоны, осуществляется также с помощью блока кодирования 16. Таким образом, в процессе отображения при переходе от одной зоны к другой на одной строке растра происходит автоматическая смена адреса ячеек памяти,и, следовательно, изменение основных параметров. При этом происходит изменение вида синтезируемого изображения от зоны к зоне, а, следовательно, и многократное использование блоков 12, 13, 8, 14, 15, 16, Использование новых элементов - вычислительных устройств, запоминаюЬдих блоков дешифрирования, кодирова ния и формируюищх устройств, выгодно отличает предлагаемое уст ройство ото .ражения информации от указанного прототипа, так как при этом значительно расширяются функциональные возможности, повышается качество фор мируемых изображений и упрощается устройство. Формула изобретения Устройство для отображения информации на экране телевизионного индикатора, содержаш.ее блок ввода, соединенный с блоком памяти входных сигналов, подключенным к блоку вывода и блоку вычисления основных параметров, генератор управляющих импуль сов, соединенный со счетчиками вертикальной и горизонтальной дискретизации, подключенными к генератору знаков, отличающеес я тем, что, с целью повышения качества отоб ражения, в него введены блок памяти основных параметров, соединенный с блоком вычисления основных параметров, счетчики формирования адреса по координатам X и Y , соединенные с блоком памяти основных параметров и соответственно со счетчиками горизонтально{$ и вертикальной дискретизации, последовательно со-. единенные блоки вычисления координат дуг и векторов, подключенные к счетчикам горизонтальной и вертикальной дискретизации и блоку памяти основных параметров, формирователь изображения, соединенный с генератором знаков и блоками вычисления координат дуг и векторов, дешифратор, подк.люченный к блоку памяти основных параметров к блок кодирования, соединенный с формирователем изображения и телевизионным индикатором. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе; 1.Авторское свидетельство СССР «г 491967, кл. а 06 К 15/20, 02.01.74. 2.Драбкин Р.И. Формирование цифро-буквенной и графической информации на телевизионном экране в кн. Телевизионные методы и устройства отобраясекия информации под сед, Кривсяаеева М.И.. М., Сов.радио 1975, с. 66-74.

vnfuxemofi/

m.

m.

m,

a

;

/t

AT

jnJL

mf my

r