Устройство для обработки и отображения видеоинформации

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСЧИЧЕСКИХЕСПУБЛИК я Н ИЗОБ И ТЕЛЬСТВУ 0 09 е и О у н ние тем ания преости амеорме пре- атыГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИ(71) Институт космических исследованиСССР(57) Изобретение относится к прикладнтелевидению и может быть использовдля обработки и отображения видеоинфмации. Цель изобретения - расширефункциональных возможностей пуобеспечения сдвйга и масштабировизображения и выполнения табличныхобразований, а также повышение скоробработки видеоинформации, От телекры.1 видеоинформация в аналоговой фпоступает в видеопроцессор 3, где онаобразуется в цифровую форму и обраб ва тся 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 6 видеопамяти, с помощью которого осуществляется сдвиг и масштабирование изобра- жения, Два выхода с блока 6 выдеопамяти коммутируются коммутатором 11 видеодан-. ных на первый, второй и третий блоки выходных табличных преобразований 12-1, 12-2 и 12-3, где производится табличная обработка раздельно для красного, зеленого исинего цветов изображения, После преоб" раэования в первом, втором и третьем блоках ЦАП 14-1, 14-2 и 14-3 видеоинформации в аналоговую форму на экране видеоконтрольного блока 15 формируется телевизионное изображение. Блок 13 графических преобразований позволяет наложйть графическое изображение на полутоновое, 2 з,п. ф-лы, 3 табл., 5 ил., таблица 2 ) е е еО ь;"16 КБанк О :4 РР ев-в-.е- е-е- е е "16 К 16 К Реаерн2 К2 К2 К2 Кфк2 К В; .",Ррафическая таблйцаВходная таблица,таблица АЛУРезервРеаерн е еа ае в в вв табаща 3 Регистр Формирователя Виаический адрес ЭНМ 20 19 18 17 16 16 1,4 13 12,;1 0 таблица 4Хфиаический адрес ЭВМ9 81 0 У Регистр 2 17; 10 Регистр 1 20181 110000001 000001111 1у110 СХ)4001в112ае11, 1О 10 РР 0001 ОРРС 0111 141 1 18 11000001 100001111вв11100400111евв1 111 РРС 0011 РРСО 1111 1 Банк 18 РРР 1 1 1 1 11748284 оставитель В.Лапш ехред М,Моргентал Корректор М.Де дактор Н,Швыдка 2512 Тираж Подписное,НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 313035, Москва, Ж-ЗЬ, Раушская наб 4/5 а Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагаринаобладают недостаточными для пользователя функциональными возможностями, 10Предлагаемое устройство позволяет30 40 50 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 аппаратно выполнять табличные преобразования, сдвиг и масштабирование изображения; выбирать бланк отображения полутоновой инфОрмации; повысить разрешающую способность изображения до 768 х 544 пикселов,Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.Зто 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 (ПТК), втором 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 выхо.- дом блока видеопамяти, шестой вход со втбрым 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 входомбуфера 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 выход с третьим входом коммута 15 20 25 тора 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 цифроаналоговых преобразователей (ЦАП), вторые входы которых соединены соответственно с выходами первого, второго и третьего блоков выходных преобразователей, а третьи входыс выходом блока графических преобразований, шестой вход которого соединен с шестым выходом синхрогенератора, пятый выход регистра управления соединен со входом синхрогенератора,Б указанном устройстве 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 со вторыми входами первого и второго блоков входных табличных преобразований и является вторым входом вычислителя, третий вход первого блока входных табличных преобразований обьединен 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 преобразо-. 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 . 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,Кроме того, в указанном устройстве блок видеопамяти содержит блок упрэвле5 20 30 35 управления 40 50 памяти. Первая 22 и вторая 23 страницы видеопамяти выполнены из следующих эления страницами видеопамяти, первую и вторую страницу видеопамяти, причем первыйвход блока управления страницами видеопамяти является первым входом блока видеопамяти, первый и второй входы первойстраницы видеопамяти обьединены соответственно с первым и вторым входами второй страницы видеопамяти и являютсясоответственно вторым и третьим входамиблока видеопамяти, второй, третий и четвертый входы блока управления страницами видеопамяти являются соответственночетвертым, пять м и шестым входами блокавидеопамяти, первый выход первой страницы видеопамяти и первый выход второйстраницы видеопамяти являются соответственно первым и вторым выходами блокавидеопамяти, вторые выходы первой и второй страницы видеопамяти объединены иявляются третьим выходом блока видеопамяти, первый и второй выходы блока управления страницами видеопамяти соединеныс третьими входами соответственно первойи второй страниц видеопамяти,На фиг,1 представлена структурнаяэлектрическая схема устройства для обработки и отображения видеоинформации; нафиг,2 - структурная электрическая схемавычислителя; на фиг.3 - структурная электрическая схема блока видеопамяти; нафиг,4 - структурная электрическая схемакоммутатора видеосигнала; на фиг.5 -структурная .электрическая схема блоковвыходных табличных преобразователей, Нафиг,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 графическихпреобразований; 14 - цифроаналоговыепреобразователи (ЦАП); 15 - видеоконтрольный блок; 16 - аналого-цифровой преобразователь; 17 - первый блок входныхтабличных преобразований; 18 - видеокоммутатор; 19 - арифметический блок; 20 -второй блок входных табличных преобразований; 21 - блок управления страницамивидеопамяти; 22 - первая страница видеопамяти; 23 - вторая страница видеопамяти;Устройство работает следующим образом. 5Источниками информации, подлежащей обработке и отображению, является ли-бо ПТК 1, либо любой внешний накопитель,с которого данные поступают в устройствоиз 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,В ычислител ь 3 (фиг.2) и редназначен для предварительной обработки поступающей с ПТК 1 информации. На входы вь 1 числителя 3 поступают следующие сигналы: видеосигнал от ПТК 1;тактовая частота от синхрогенератора 2;группа сигналов от регистра 5 управления режимами вычислителя 3; сигналы управления обменом данных с двумя блоками 17, 20 входных табличных преобразований вычислителя 3 от блока 9 управления,поток данных для обработки из блока 6 видеопамяти;адрес для обмена данными между ЭВМ и блоками 17, 20 входных табличных преобразований по адресной шинеобмен данными между блоком 6 видеопамяти и блоками 17, 20 входных табличныхпреобразований вычислителя 3,На выходе вычислителя 3 - обработанные данные.Коммутатор 4 предназначен для передачи в блок 6 видеопамяти обработанныхданных с вычислителя 3 или видеоинформа-ции с внешнего накопителя ЭВМ под управлением сигнала с выхода блока 9 На входы коммутатора 4 поступают следующие сигналы данные от ЭВМ по шине данных; данные от вйчислителя 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 видеоментов; элемент динамической памяти, сдвиговый регистр, мультиплексоры адреса и данных, Блок 21 управления страницами видеопамяти выполнен из следующих элементов: счетчик адресов, мультиплексор эдресов, формирователь сигналов управления динамической памятью страницы видеопа.мяти, автомат обмена данными и счетчикиуправления масштабом отображениэ.фер 10 данных; 10ф 30 35 40 На входы блока 6 видеопамяти поступают следующие сигналы:группаслужебных синхросигналов изсинхрогенератора 2;. адрес обмена по шине адреса;данныезаписи из коммутатора 4,тактовая частота синхрогенератора 2;группа сигналов из регистра 5 управления, определяющих режим работы блока 6видеопамяти (сдвиг, масштабирование, телеввод);сигналы синхронизации обмена данными с ЭВМ из блока 9 управления,С выходов блока 6 видеопамяти передаются следующие сигналы:поток видеоданных на коммутатор 11видеосигналовсигналы переполнения счетчика адресов блока 21 управления страницами видеопамяти - в коммутатор 11 видеосигнала.формирователь 7 адреса предназначендля формирования адреса обмена с блоком6 видеопамяти и содержит два базовых регистра мещения, мультиплексор выбораспособа адресации и мультиплексор выборабазового регистра,На входы формирователя 7 адреса поступают следующие сигналы:группа адресных линий из ЭВМ;данные обмена с базовыми регистрамисмещения по шине данных;сигнал синхронизации обмена даннымис регистрами смещения, а также сигналывыбора определенного регистра формирователя 7 адреса и способа адресации приобмене с блоком 6 видеопамяти,Выход формирователя 7 адреса - адресная шина,.Буфер 8 адреса служит для йередачи изЭВМ адресов на шину адреса, На первыйвход буфера 8 адреса поступают младшие11 адресов адресной шины ЭВМ; на второйвход. - из блока 9 управления сигнал длязапоминания адреса на время обмена, Свыхода буфера 8 адреса снимаются 11 адресов адресной шины устройства,Блок 9 управления предназначен дляуправления обменом информацией междуЭВМ и блоками устройства и содержит дешифратор адреса обращения с блоками устройства и формирователь сигналовуправления чтением/записью данных,На входы блока 9 управления поступаютследующие сигналы;старшие адреса и сигналы синхронизации обмена с ЭВМ;тактовая частота из синхрогенератора2,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 ос,альных выходов блока 9 управления передаются следующие сигналы, управления передачей данных через бусинхронизации обмена данных междуЭВУ и регистром 5 управления; на вход блока 6 видеопамяти;слнхронизации обмена данными с блоком 13 графических преобразований; синхронизации обмена с блоками 12 выходных 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, коммутаторы 11 и 18 представляют собой мультиплексоры данных из двух страниц 22 и 23 видеопамяти, На первый и второй входы ксммутатора 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 входы блоков 12 выходных преобразователей передаются обработанные в вычислителе 3 данные. Блоки 12 выходных преобразователей,а аналогично блок 13 графических преобразований и блоки 17 и 20 входных табличных преобразований, содержат входной адресный мультиплексор 28, статическую память 29 с производным доступом и организацией 1024 х 8 бит и буферный выходной регистр 30 для обмена данными между Э ВМ и статической памятью 29.На входы блоков 12 выходных преобразователей поступают следующиесигналы: адреса для обмена с ЭВМ по шине адреса;.данные для обмена с ЭВМ по шине данных;с выхода блока 9 управления;видеоданные с выхода коммутатора 11 видеосигнала для их табличного преобразо- вания;тактовая частота от синхрогенератора 2,На выходе блоков 12 выходных преобразователей - соответственно В, О, В байтовый поток преобразованной цифровой информации для ее последующего цифроаналогового 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 сПТК 1 аналоговый телевизионный сигнал с выхода ПТК 1 поступает на АЦП 16 вычислителя 3, где он преобразуется в цифровую форму в виде 6 (8)-разрядного параллельного двоичного кода, этот код поступает на вход первого блока 17 входных таблйчных 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 иэ 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 Э В М 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 вому блоку 17 входных табличных преобразований. С выхода второго блока 20 входныхтабличных преобразований данные подконтролем Э ВМ могут быть записаны в одну из страниц блока 6 видеопамяти, 510 20 40 дит при сканировании слева направо, свер 50 22 и 23 видеопамяти осуществляется генерация исполнительных адресов выборки мощью сигналов, вырабатываемых форми 55 рователем сигналов управления дина 25 30 35 Таким образом, на выходе вычислителя 3 присутствует поток видеоданных, сформированных по слеДующему закону:Ч = г (И 1 (Т)5), (1) где 11 - первое табличное преобразование;1 г - второе табличное преобразование: Т - телевизионный сигнал с ПТК 1, Я - видеоданные с блока 6 видеопамяти, Табличное преобразование информации, 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 С выхода вычислителя 3 данные ноступают на второй вход коммутатора 4, который осуществляет выбор канала передачи для записи в блок 6 видеопамяти, При записи данных с ЭВМ коммутатор 4 переключает 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 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 видеопамяти (накопительные матрицы ОЗУ размером 1024 х 1024 х 1 байт), что позволяет организовать отображение хранимой видеоинформации в формате 768 х 544 пиксела с использованием вещательного телевизион-. ного стандарта,Адресное пространство блока 6 видеопамяти представляет собой поле изображения размером 1024 х 1048 байтовых пикселов (см, табл,1), Рост адреса происхоху вниз, Страница 22 занимает верхнюю половину адресного пространства, страница 23 - нижнюю. Доступ к блоку 6 видеопамяти организован по принципу "теологу вар" и производится блоком 21 управления страницами видеопамяти По сигналам, вырабатываемым синхрогенератором 2, в счетчиках адресов страниц данных из страницы. Управление выборкой данных из страницы производится с помической памятью блока 21 управления страницами видеопамяти согласно временным диаграммам конкретных типов микросхем динамической памяти первой 22 и второй 23 страниц видеопамяти. Геерэцияадреса выборки производится в,соответствии со следующим законом:Х,-ачг,+Я (2)У 1 = ) йч 7 у + Яугде - номер отсчета по горизонтали: 51 - номер отсцетэ по вертикали,Ех - масштаб по Х;Уу. - масштаб по У,Ях - смещение по Х;Яу - смещение по У; 10бич - операция деления нацело.Пересчет отсчетов адреса осуществляется с помощью счетциков управления масштабом отображения. Коэффициентыпересчета Ъ и Еу хранятся в регистре 5 15управления, знацения начальных смещенийпо осям координат Ях и Яу также хранятся врегистре 5 управления.Поступившие с выходов блока 6 видеопамяти на первый и второй входы 20коммутатора 11 видеосигнала данныемультиплексируются посредством коммутатора 24 входных данных (фиг,4). Управляющий сигнал коммутатора 24 входных данныхвырабатывается коммутатором 25 управляющих сигналов в зависимости от сигналауправления регистра 5 управления, поступающего на третий вход коммутатора 11видеосигнала с четвертого выхода регистра5 управления, и может принимать значения 30либо сигнала с этого выхода, либо сигнала стретьего выхода блока 6 видеопамяти нацетвертый вход коммутатора 11 видеосигна;ла, Последний имеет логический смысл переполнения сцетчиков адресов блока 21 35управления страницами видеойамяти, инаце, координат Х и У. Следовательно, в режиме мультиплексирования коммутатора .24входных данных с управлением от блока 6видеопамяти, на входы коммутатора 11 видеосигнала поступаютдэнные поочередно спервого или второго выхода блока 6 видеопамяти, причем смена направления мультиплексирования зависит от состояниясчетчиков адресов (Х или У), Данный режим 45можно использовать для "склейки" изображений, хранимых в разных страницах блока6 видеопамяти, В режиме статического управления.коммутатора 24 входнь 1 х данных(от регистра 5 управления) направление 50мультиплексирования определяется содержимым регистра 5 управления,Первый 26 и второй 27 коммутаторы старших адресов коммутатора 11 видеосиг нала 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:старшие адреса задаются содержимымрегистра 5 управления (статический режим);один из разрядов адреса задается попрежнему содержимым регистра 5 управления, а другой - управляющим сигналомпереполнения счетчика координаты Х блока6 видеопамяти;отличается от предыдущего вариантатем, что вместо статического управления отрегистра 5 управления используется разрядпереполнения счетчика У;в качестве старших адресов используются данные второй страницы 23 блока 6видеопамяти.Выходом коммутатора 11 видеосигналаявляется совокупность выходов коммутатора 24 входных данных, коммутатора 25 управляющих сигналов, первого 26 и второго27 коммутаторов старших адресов и сигналас четвертого выхода регистра 5 управления,Данное информационное слово поступает вкачестве адреса на четвертые запараллеленные адресные входы первого 12-1, второго 12-2 и третьего 12-3 блоков выходныхтабличных преобразователей,Первый 12-1; второй 12-2 и третий 12-3блоки выходных табличных преобразователей представляют собой одинаковые блокитабличных преобразований (аналогичноблокам 17 и 20 входных табличных и блоку13 графических преобразований) и выполнены по схеме, изображенной на фиг,5.Принцип их функционирования одинаковый, однако на выходе блоков 12-1, 12-2 и12-3 формируются соответственно В-, С- и "И-сигналы изображения каждой точки видеоинформации, что позволяет представитьэту видеоинформацию на экране видеоконтрольного блока 15 в псевдоцветах, то естьвыполнить аппаратные табличные преобра-.зования,Первый 12-1, второй 12-2 и третий 12-3блоки выходных табличных преобразователей функционируют следующим образом,Входной адресный мультиплексор 28(фиг,5) подкл ючает к адресному входу статической памяти 29 данного блока видеоданные для отображения или адрес обмена.Видеоданные, запоминаются в регистре адресного мультиплексора 28 синхронно частоте поступления видеоинформации,статическая память 29 хранит функцию табличного преобразования поступающихвходных данных в восьмиразрядный код характеристики красного, зеленого или синего(соответственно й, 6, В) изображения каждой точки видеоинформации, На выходе статической памяти 29 данные формируются с10 15 20 25 30 40 50 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 В, О, В сигналы изображения каждой точки, поступающей с ПТК 1 или с внешнего накопителя ЭВМ, позволяющие отображать ее наэкране видеоконтрольного блока 15 в черно-белых или псевдоцветах. Аналоговые сигналы для отображенияна видеоконтрольном блоке 15 генерируются 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 цвета также синхронно темпу поступления видеоданных, ана третьи входы ЦАП 14 поступают видеоданные с выхода блока 13 графических преобразований, который предназначен для аппаратной поддержки отобраения 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 изобракения на полутоновое в качестве входного адреса блока 13 графических преобразований, представляющего 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 которых определяет условия наличия индикации в зависимости от положения электронного луча на экране видео- контрольного 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 зависимасть цветов отображаемой графической информации от значения битов этой страницы задается произвольным образом содержимым статической памяти данной таблицы, Выходные данные блока 13 графических преобразований используются для управления режимом работы ЦАП 14, причем для управления красным сигналом используются разряды О, 1, зеленым - 2, 3, синим - 4, 5,Возможны 4 варианта работы ЦАП 14; уровень бланкирования (блокировка индикациии);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 произьодить произвольную конфигурацию бланкирующих сигналов.Цветоотделенные аналоговые сигналы с выходов ЦАП 14 подаются на входы видео- контрольного 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 6 видеопамяти основан на методе совмещения физических областей адресного пространства центрального процессора ЭВМ (далее процессора) и эквивалентных по объему областей памятей этихблоков, При этом взаимооднозначное соответствиемежду 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 преобразований. Данный метод позволяет упростить и ускорить процесс обмена данными между. блоками устройства и процессором за счет использования операций передачи информации типа 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 табличнь 1 х 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 устрэйтва. Верхняя половина выделенной области общим объемом 32 кбайта отведена для доступа к блоку 6 видеопамятй с использованием формирователя 7 адреса.Формирователь 7 адреса состоит из двух базовых регистров, содержимое которых используется в качестве старших разрядов виртуального адреса блока 6 видеопамяти, причем при адресовании чет1748284 15 16 10 20 25 30 уровня 40 50 55 верти 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 15устройства 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 ЗВМ интерпретируются в качестве координаты Х изображения, хранимого в блоке 6 видеопамяти, а содержимое регистров формирователя 7 адреса - У, причем значение У 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.З.Координатный доступ может использоваться для облегчения доступа к содержимому блока 6 видеопамяти при программировании на языках высокого При инициировании операции обмена данными с процессором блок 9 управления осуществляет определение вида операции (чтение/запись), способа (байтовый/словный 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, 12-212-3 выходных преобраэователей 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 регистрауправления йа двунаправленную ши ну данных, дешифрирует адрес конкретного регистра и осуществляет операцию чтения либо записи его содержимого.Технико-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 отображейия полутоновой информации, как следствие возможности масштабирования - изменять размерности (масштаб) кадра телеввода в сторону уменьшения, повысить разрешающую способность изображения за счет увеличения его размерности до 768 х 544 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 синхрогенератора, 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 пезвым 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 бу-. фера 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, о т л и ч а ю щ е ес 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 четвертым1748284 17 10 20 25 30 35 40 45 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 первыгл 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, 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 - с вторь 1 м 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 - с вторым входом регистра управления, третий выход которого соеди,нен с пятым входом блока видеопамяти, а четвертый выход - с третьим входом коммутатора видеосигнала, четвертый вход которого соединен с третьим выходом блока видеопамяти, шестой вход которого соединен с седьмым вьгходом 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 входь 1 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 синхрогенерэтора, пятый выход регистра управления соединен с входом синхрогенератора,2, Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес 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 обьединен с вторь 1 ми входами первого и второго блоков входных табличных преобразований и является вторым входом вычислителя, третий вход первого блока входных табличных преобразований абъединен с первым входом видеокоммутатора, вторым входом арифметического блока и с третьим входогл второго 5 блока входных табличных преобразованийи является третьим входом вычислителя, третий вход АЦП соединен с четвертым входогл 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 седьмыми 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 ющ 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, пятьм и шестым входами блока видеопамяти, первые выходы первой и второй страниц видеопамяти являются соответственно первым и вторым выходами блока. видеопамяти, вто" рые выходы первой и второй страниц видеопамяти объединены и являются третьим выходом блока видеопамяти, первый и второй вьходы блока управления страницами видеопамяти соединены с третьими входа- . ми соответственно первой и второй страницвидеопамяти,