Устройство для формирования цветного изображения информации

(21). (22) (46) (72) 3473907/18-019.07.821512.83. БюМ.В. НикитинЛенинградскио приборостр621.397(088.1. Патент СМ06 К 15/20,Патент США04 в 9 12 вход тьег ленн ходу ци- формиподк л. Р 46 й институт авоения но(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ЦВЕТНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ, содержащее и блоков формированиякодов сигналов изображения, гдеП - число воспроизводимых сигналов, каждый из кбторых состоит из арифметического блока, вход которогоявляется входом устройства, а выход подключен к первым входам двух блоков сравнения, второй вход первого, из которых соединен с выходом задат чика кодов насыщенности, при этом первый выход каждого блока формиро вания кодов сигналов иэображениям подключен к соответствующему входу первого элемента ИЛИ,.а второй выход - к соответствующему входу второго элемента ИЛИ, выход первого л элемента ИЛИ через первый входной . с регистр соединен с входом первого ч оперативного запоминающего устройства (ОЗУ), выход второго элемента. э ИЛИ через второй входной регистрн соединен с входом второго ОЗУ, так- в товые входы входных регистров и ОЗУ л подключены.к соответствующим выхо- х дам синхронизатора, первый цифро- , . в аналоговый преобразователь (ЦАП),б выходом подключенный к первымвхо-. с дам первого блока формирования цве к тоделенных сигналов и блока форми- а рования цветоразностных сигналов, .и выход которого соединен с первым в входом второго блока формирования к цветоделенных сигналов, а второй к СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ объединен с первым входом тре" о блока формирования цветодеых сигналов и подключен к вывторого ЦАП, а выходы блоков рования цветоделенных сигналов лючены к входам видеоконтрольного блока, отличающее с я тем, что, с целью упрощения устройства эа счет сокращения объе"ма памяти, введены селектор наи.- большего отрицательного цветораэ= ностного сигнала и нелинейный усилитель, соединенные последовательно, причем первый вход селектора наибольшего отрицательного цветоразностного сигнала соединен с вы- . ходом первого ЦАП, вход которогоподключен к выходу первого ОЗУ, второй вход селектора соединен с выходом блока формирования цветоразностных сигналов, третий вход - с выходом второго ЦАП; вход которого подключен к выходу второго ОЗУ, а Я выход нелинейнбго усилителя подключен к вторым входамблоков форирования цветоделенных сигналов, а в каждый блок формирования кодов сигналов изображения введены первый блок формирования квазицветодеенных сигналов и первый вычитатель, оединенные последовательно и вклюенные между выходом второго блока равнения и вторым входом первого лемента ИЛИ, второй блок формироваия квазицветоделенных сигналов и торой вычитатель, соединенные пос" едовательно и включенные между выодом второго блока сравнЕния и торым входом второго элемента ИЛИ, лок формирования кваэияркостного игнала, вход которого подключен выходу первого блока сравнения, выход - к вторым входам первого второго вычитателей и к второйу ходу первого блока формирования вазицветоделенных сигналов, выход оторого подключен к второму входу1061292 второго блока Формирования квазицветоделенных сигналов, а также за-,датчик отношения квазицветоделенных 1Изобретение относится к средствам телевизионной индикации и может быть использовано в системахцветного иэображения информации осостоянии объектов управления,Известно устройство для формиронания цветного изобРажения информации, содержащее по числу исходных сигналов блоки формированиякодов сигналов изображения, каждыйиз которых состоит из арифметического блока, выход которого подключен к первым входам первого, второго и третьего блоков сравнения.,вторые входы которых соединены свыходами задатчиков кодов двухсигналов цнетности и сигнала яркости соответственно, а также последонательно соединенные первый элемент ИЛИ, входы которого подклю"чены к выходам первых блоков срав Онения, входной регистр, оперативноезапоминающее устройство (ОЗУ) ицифроаналоговый преобразователь(ЦАП), последовательно соединенныевторые элемент ИЛИ, входы которогоподключены к выходам вторых блоковсравнения, входной регистр, ОЗУ иЦАП и последовательно соединенныетретьи элемент ИЛИ, входы которогоподключены к выходамфтретьих блоков 30сравнения, входной регистр, ОЗУ иЦАП, блок синхронизации, первый выход которого соединен с вторыми вхоДами входных регистров,:а второй,с вторыми входами ОЗУ, три матрицыцветоделенных сигналов и матрицатретьего цветоразностного сигнала,при этом выход третьего ЦАП подключен к первым входам трех матриц,цветоделенных сигналов, а вторые входы первой и третьей матриц подключе-,ны к выходам первого и второго ЦАПи двум входам матрицы третьегоцветоразностного сигнала, выходкоторой соединен с вторым входомвторой матрицы цветоделенного сигнала, а выходытрех матриц цветоделенного сигнала соединены с входами видеоконтрольного блока 1,При использовании такого устройства можно получить поточечное ахро 50матическое изображенйе с высвечиванием одной и той же цветностигруппой точек экрана видеоконтрольного блока; количество в группекоторых определяется объемом вспо сигналов, выход которого подключенк второму входу второго блока сравнения. 2могательной памяти, состоящей из двух ОЗУ сигналов цветности. Ограничение пространственного спектра частот сигналов цветности позволяет отображать одноцветную деталь площадью, например, 44 точки, что ограничивает применение этого способа в информационных системах, с отображением объема информации 105 бит.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является, устройство для формирования цвет- ного иэображения информации, содержащее п блоков формирования кодов сигналов иэображения, где и-число воспроизводимых сигналов, каждый из которых состоит иэ арифметического блока, вход которого является входом устройства, а выход подключен к первым входам двух блоков сравнения, второй вход первого иэ которых соединен с выходом задатчика кодов насыщенности, при этомРпервый выход каждого блока формирования кодов сигнала изображения подключен к соответствующему входу первого .элемента ИЛИ, а второй выходк соответствующему входу второго элемента ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ через первый входной регистр соединен с входом первого оперативного запоминающего устройства (ОЗУ выход, второго элемента ИЛИ через второй входной регистр соединен с . входом второго ОЗУ, тактовые входы входных регистров и ОЗУ подключены к соответствующим выходам синхронизатора, выход первого цифроаналогоного преобразователя (ЦАП) подключен к первым входам первого блока формирования цветоделенных сигналов и блока формирования цветораэностных сигналов, выходкоторого соединен с первым входом второго блока формирования цветоделенных сигналов, а второй вход объединен с первым входом третьего блока формирования цветоделенных сигналов и подключен к выходу второго ЦАП, а выхо. ды блоков формирования цветоделен-ных сигналов подключены к входам видеоконтрольного блока 2 . Существенным недостатком данногоустройства является его сложность,выражающаяся в большом объеме памяно и включенные между выходом второго блока сравнения и вторым входом первого элемента ИЛИ, второй.блок формирования квазицветоделенных сигналов и второй вычитатель,соединенные последовательно и включенные между выходом второго блокасравнения и вторым входом второгоэлемента ИЛИ, блок формированияквазияркостного сигнала, вход кото 0 рого подключен к выходу первогоблока сравнения, а выход - к вторымвходам первого и второго вычитателейи к второму входу первого блока формирования квазицветоделенных сигналов, выход которого подключен квторому входу второго блока формиро"вания квазицветоделенных .сигналов,а также задатчик отношения квази-цветоделенных сигналов, выход кото- .рого подключен к второму входу второго блока сравнения.На фиг, 1 представлена структурная схема устройства для формирования цветного изображения информации;на фиг, 2 - структурная схема блока формирования квазияркостного сигнала; на фиг. 3 - структурная схема блока формирования квазицвето-,деленного сигнала,Устройство для формирования цветного иэображения информации (фиг. 1)содержит блоки 1-1 - 1-и Формирования кодов сигналов изображения, каждый из которых содержит арифметический блок 2-, где д = 1, , и,задатчик 3- кодов насыщенности,задатчик 4- отношения квазицветоделенных сигналов, первый 5- и вто.рой 6- блоки сравнения, блок 7-формированияквазияркостного сигнала, первый блок 8-1 формированияквазицветоделенных сигналов второй блок 9- Формирования квазицветоделенных сигналов, первый 10-3.и второй 11- вычитатели, а такжепервый 12 и второй 13 элементы ИЛИ,первый 14 и второй 15 входные регистры, синхронизатор 16, первое17 и второе 18 оперативные,.запоминающие устройстьа(ОЗУ), первый 19и второй 20 цифроаналоговые преобразователи (.ЦАП), блок 21 формирования цветораэностных сигналов,селектор 22 наибольшего отрицатель.ного цветоразностного сигнала,нелинейный усилитель 23, первый24, второй 25 и третий 26 блокиформирования цветоделенных сигналов, видеоконтрольный блок(ВКБ) 27.Блок 7-1 формирования квазияркостного сигнала (фиг, 2) содержитумножитель 28-, задатчик 29- коэффициента пропорциональности, вычислитель 30- квадратного корйя.Блок 8- (9-) формирования квазицветоделенных сигналов (фиг, 3)содержит делитель 31-, сумматор 60 ти всего ОЗУ при высоких требованиях к его быстродействию,Цель изобретения - упрощение устройства за счет сокращения объемапамяти.для этого в устройство для формирования, цветного изображенияинформации, содержащее и блоковформирования кодов сигналов изображения, где и - число воспроизводимых сигналов, каждый из которых состоит из арифметического блока, входкоторого является входом устройства, а выход подключен к первым входам двух блоков сравнения, второйвход первого из которых соединен с 15выходом задатчика кодов насыщенности, при этом первый выход каждогоблока формирования кодов сигналовиэображения подключен к соответствующему входу первого элемента ИЛИ, 20,а второй выход - к соответствующемувходу второго элемента ИЛИ., выход.первого элемента ИЛИ через первыйвходной регистр соединен о входом. первого оперативного запоминающего 25устройства (ОЗУ), выход второгоэлемента ИЛИ через второй входнойрегистр соединен с входом второгоОЗУ, тактовые. входы входных регистров и ОЗУ подключенц к соответствующим выходам синхронизатора, первыйцифроаналоговый преобразователь(ЦАП), выходом подключенный кпервым входам первого блока формирования цветоделенных сигналов иблока формирования цветоразностныхсигналов,. выход которого соединенс первым входом второго блока Формирования цветоделенных сигналов, а. второй вход объединен с первым входом третьего блока формирования , 40цветоделенных сигналов и подключенк выходу второго ЦАП, а выходы блоков формирования цветоделенных сигналов подключены к входам видеоконтрольного блока, введены селектор .45наибольшего отрицательного цветоразностного сигнала и нелинейныйусилитель, соединенные последовательно, причем первый вход селектора наибольшего отрицательногоцветоразностного сигнала соединенс выходом первого ЦАП, вход которого подключен к выходу первого ОЗУ,второй вход селектора соединен свыходом блока формирования цветоразностных сигналов, третий вход - .с выходом второго ЦАП, вход которогоподключен к выходу второго ОЗУ, авыход нелинейного усилителя подключен к вторым входам блоков фор-.мирования цветоделенных сигналов,а в каждый блок формирования кодовсигналов изображения введены первый блок формирования квазицветоделенных сигналов и первый вычитатель, соединенные последователь- . 6510 32-1, эадатчик 33-1 первой константы, умножитель 34-1, эадатчик 35-1второй константы,Устройство для формированияцветного изображения информации работает следующим образом,На вхды блоков 1-1 - 1-и формирования кодов сигналов изображения поступают исходные сигналы, вкаждом из которых арифметическийблок 2-1 преобразует их в сигналыкодов положения точек соответствующей части иэображения информации,Например, один из исходных сигналовпредставляется в изображении информации пересекающимися линиями, положение центра переСечения которыхна экране меняется в зависимостиот рассогласования с заданным сигналом курса, что отражается в изменении сигналов кодов положенияточек иэображения информации всоответствующем поле слова Дляполучения полного дисплейного массива требуется задать цвет деталямизображения в каждом блоке .1-1 - 1-иформирования кодов сигналов изобракения, параметры которого были заранее найдены при проектировании.Так как помимо координатного способа изображения изменения исходного 30сигнала (кодирование, формой или по., ложением) для уплотнения представляемой информации можно в определенных пределах менять цвет деталей,то коды сигналов сравниваются в блоках сравнения 5-д и 6-х, которыемогут быть выполнены в виде устройстввычитания, с опорными кодами задатчиков 3- и 4-1 соответственнонасыщенности и .Отношения квазицветоделенных сигналов, выполненныхпо схеме резистивных делителей напряжения, Выходными сигналами блоковсравнения 5-. и 6- соответственно являются коды насыщенности цвета (Р) и отношеция кваэицветоделенных сигналов (К), причем сигналнасыщенности поступает на вход бло.ка 7-1 формирования квазияркостного сигнала, где он умножается в умножителе 28-1 на выходной сигналэадатчика 29-, равный коэффициенту.пропорциональности, определяющему траекторию изменения цвета,и из произведения извлекается квадратный корень в вычислителе 30-1,Выходным сигналом блока 7- .являет-.ся кваэияркостный сигнал, которыйподается на первый вход делителя31- первого блока 8" формированияквазицветоделительных сигналов, иа 60входумножителя 34-1 поступает сигналл двух квазицветоделенных сигналов. В первом блоке 8-х происходитформированиекваэицветоделенныхсигналов следующим образом, 65 Обозначим цветоделенные сигналы У - минимальный по амплитуде, У - средний, У - максимальный. У - У = У, У 2 - У = У - квазицветоделенные сигналы, функцией которых является квазияркостный сигнал У+ = 1(У 2, У ), Насыщенность цвета определяется в такой системе сигналов как Р у /у.Согласно выбранной модели восстановления яркостного сигнал.-. по величине сигнала насыщенности получаем квазияркостный сигнал .У .= Р а, так как У = а/Уф, где а - коэффициент пропорциональности.Для полного определения цвета деталей отображения задают цветовой тон путем определения отношения двух квазицветоделенныхсигналов К = О/11 которых по числу сторон треугольнйка цветности три. Например, для пур- пУРных Цветностей К = ля /О% В Р 0,3. К 11 + 0,1,БЭ, откуда находим первый кваэицветоделенный сигнал 0 ф = У/0,3 х + 0,1, В умножителе сйгнал отношения двух квазицветоделенных сигналов умножается на сигнал первой константы задатчика 35-. и суммируется в сумматоре 32-ь, с сигналомвторой константы с задатчика 33-, причем константы определяются выбором стороны треуголь ника цветности. С выхода сумматора 32-1 сигнал поступает на другой вход делителя 31-1, в котором получают отношение кваэияркостногосигнала к последнему, На выходе делйтеля 3.1-. образуется сйгнал, равный первому квазицветоделенному сигналу. С выхода блока 8- первый1 квазицветоделенный сигнал подается на первый вход второго блока 9-1 формирования квазицветоделенных сигналов, на второй вход которого поступает сигнал отношения квази- цветоделенных сигналов для перемножения обоих 11 = /0,3 + 0,1 с целью полученйя второго квазицветоделеннрго сигнала. Оба кваэицветоделенных сигнала поступают в соответствии с каналами цветности на первые входы вычитателей 10-1 и 11-а, на вторые входы которых подается, квазияркостный сигнал, ко" торый вычитается в каждом из вычита-. телей 10-1, 11-1 иэ поступивших кваэицветоделенных сигналов для формирования двух цветоразностных сигналов. На выходе первого 10-1 и второго 11"1 вычитателей получают соответственно цветораэностньж сигналы (11, и 0), которые по количеству исходных сигналов объединяются в первом 12 и втором 13 элементах ИЛИ в дисплейный массив. Последний переписывается с соответственно каналам цветности в первый 14 и второй 15 входные регистры, которые дешифруют адреса, ячеек ОЭУ 17, 18 и с приходом из синхронизатора 16 импульса записи во входные регистры 14, 15 переписывают весь массив в память ОЗУ 17, 18, тем самым формируя точечный эквивалент. По окончании записи из синхронизатора 16 в ОЗУ 17, 18 подаются импульсы считывания с частотой, соответствующей параметрам телевизионной развертки ВКБ 27.Выходные коды цветораэностных сигналов ОЗУ 17, 18 поступают на первый 19 и второй 20 ЦАП для преобразования цифровой формы представления сигналов в аналоговую, на выходе которых подключен блок 21 формирования цветораэностного сигнала, а все три цветоразностных сигнала поступают на первые входы трех блоков 24-26 формирования цветоделенных сигналов. Одновременно иэ трехцветораэностных сигналов выбирается наибольший отрицательный по амплитуде цветоразностный сигнал в селекторе 22 наибольшего отрицательного цветоразностного сигнала, значение которого по абсолютной величине равно ква.зияркостному сигналу У+. Яркостный сигнал .получают в нелинейном уси-, лйФеле 23 путем обратнопропорционального преобразования квазияркостйого сигнала, который может бытьвыполнен в виде аналогового делителя двух сигналов, либо в видеусилителя с отрицательной обратноасвязью по входному сигналу. С выхода нелинейного усилителя 23 яркостный сигнал подается на вторые входы трех блоков 24-26 формированияцветоделенных сигналов для суммирования с тремя цветоразностными сиг налами с целью получения трех цветоделенных сигналов, которые подаются на вход ВКБ 27 для воспроизведенияцветного отображения.Таким образом, изобретение поэ воляет упростить устройство для формирования цветного иэображения информации за счет сокращения объема па- мяти путем кодирования цвета отображения двумя цветоразностными спгнала ми, полученными посредством заданиянасыщенности и сигнала отношенияквазицветоделенных сигналов. При регенерации в соответствии с выбранноймоделью восстановления яркостного 25 сигнала получают яркостный сигнал,который складывают с тремя цветоразностными сигналами. Получаемое цвет,ное отображение на экране ВКБ на основании кодирования цвета деталей 300 можно получить,во всем объеме цве"тового тела, меняя коэффициент пропорциональности а"Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 лиа 10061/59 Тираж 677ВНИИПИ Государственного кпо делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Раушск мите Откр я наФ ПодписноеСССРийд. 4/5