Устройство для отображения графической информации на экране телевизионного индикатора

ОЮЗ СОВЕТСКИОЦИАЛИСТИЧЕСЕСПУБЛИК 1)5 60961/ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ В и Г,В,Зубри В.И., Пискунов афический дисНовосибирск, Н СССР, 1979,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) У СТ Р О И СТ В О ДЛ Я ОТО Б РАЖ Е Н И Я ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРлАЦИИ НА ЭКРАНЕ ТЕЛЕВИЗИОННОГО ИНДИКАТОРА (571 Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах отображения информации на экране телевизионного индикатора. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства - достигается введением второго 9 и третьего 101575231 блоков памяти, первого формирователя 11 управляющих сигналов, второго формирователя 13 управляющих сигналов, первого 14 и второго 15 коммутаторов данных, первой 16 и второй 17 групп регистров и соответствующих функциональных связей. Изобретение позволяет при отображении графической информации осуществлять формирование элементов обьемного изоИзобретение относится к автоматике ивычислительной технике и может быть использовано при проектировании устройствотображения информации на экранах телевизионных индикаторов, 5Цель изобретения - повышение быстродействия устройства,На фиг.1 изображена функциональнаясхема предлагаемого устройства; на фиг.2 -схема нумерации контуров заливаемых полей; на фиг.3 - пример формирования отображения объемной фигуры; на фиг,4 -функциональная схема второго формирователя управляющих сигналов; на фиг,5- функциональная схема формирователя 15видеосигнала.Устройство содержит генератор 1 изображений, генератор 2 тактовых импульсов,счетчик 3 адреса, коммутатор 4 адреса, формирователь 5 синхросигналов, первый блок 206 памяти, телевизионный индикатор 7, второй блок 9 памяти, третий блок 10 памяти,первь 1 й формирователь 11 управляющихсигналов, формирователь 12 видеосигнала,второй формирователь 13 управляющих 25сигналов, первый коммутатор 14 данных,второй коммутатор 15 данных, первую группу 16 регистров 161 - 16 п+ и вторую группу17 регистров 171 - 17 п 1.Устройство работает следующим образом,При составлении дисплей-файла для воспроизведения контурных заливных плоских иобъемных фигур в иэображении определяются участки плоских фигур (или фона) и 35элементы объемной фигуры, отображаемыеодним цветом или полутоном, т,е, выделяются поля, подлежащие заливке. Контурыграницы) заливаемых полей нумеруютсядвоичным кодом, Нумерация должна соответствовать последовательности пересечения контуров лучом сгрочной разверткирегистра. При стандартной телевизионнойразвертке нумерация начинается с контуров, расположенных ближе к левому краю 45кадра. Пример нумерации контуров заливабражения аппаратным методом иобеспечивает снижение загрузки генератора изображений, сокращение объема вычислений при формировании дисплей-файла и потоков информации между генератором изображений и другими блоками устройства, Это обеспечивает отображение быстродействующих процессов и изменяемых в реальном масштабе времени изображений, 5 ил. емых полей по -й строке кадра показан на фиг.2. Количество гп заливаемых одним цветом полутонам) полей определяется разрядностью второго блока 9 памяти. Если он содержит К разрядов, то общее число заливаемых полей равно в=2 -1.кОбщее количество и цветов и полутонов воспроизводимого изображения, включая фон экрана, определяется разрядностью первого блока б памяти видеосигнала. Если он содержитразрядов, то п=2,Устройство работает в трех режимах: записи, чтения и заливки в память, Последний режим используется при воспроизведении заливных объемных фигур. Дисплей-файл произвольногс изображения, формируемый ЭВМ и поступающий через вход-выход устройства в генератор 1 изображений, включает блоки для написания контурных фигур, фона и объемных фигур. В блок 9 памяти записываются контуры (границы) заливаемых полей, в блок б памяти - коды цветов и полутонов штриховых и заливных элементов изображений, а в блок 10 памяти - признак обьемности фигуры,В режиме записи коммутатор 4 адреса подключает адресные входы всех блоков памяти к счетчикам генератора 1 изображений, а второй коммутатор 15 данных соедниет информационные входы блока б памяти с соответствующими выходами генератора 1 изображений, исключая при этом запись в блок 9 памяти особых точек, считывание которых может привести к сбоям в работе второго формирователя 13 управляющих сигналов и формирователя 12 видеосигнала, Такими точками являются экстремальные точки контуров, некоторые точки на горизонтальных линиях и точки пересечения контуров, Например, на фиг.2 из записи должны быть исключены экстремальные точки контура 010, расположейные на строках )1 и )2, экстремальные точки контура 111 и все точки внутри горизонтальных отрезков контура 001, расположенные на строках 3 и 34, 5 15752315 10 15 20 25 30 40 45 50 При считывании коммутатор 4 адреса подключает адресные входы блоков памяти к счетчику 3 адреса, а коммутатор 14 соединяет входы засвета телевизионного индикатора 7 с выходами одного из регистров первой группы 16 регистров, В моменты выбора счетчиком 3 адресов ячеек блока 9, в которые записаны контуры заливаемых полей, формирователь 12 видеосигнала в соответствии с номером контура подает строб записи в один из регистров группы 16 регистров и одновременно первым коммутатором 14 данных подключает его выходы к входам эасвета индикатора 7,После стробирования в этом регистре группы 16 регистров запоминается код цвета заливки этого поля, который через коммутатор 14 поступает на информационные входы телевизионного индикатора 7. На один из регистров группы 16 регистров стробы записи подаются из формирователя 12 постоянно, благодаря чему на его выход поступают все коды цветов, записанные в блоке б памяти. Однако выходы этого регистра при воспроизведении контурных фигур и фона подключаются к индикатору 7 только в те моменты, когда нет заливки. Если в регистрах группы 16 регистров используются элементы стремя состояниями, то коммутатор 14 может быть исключен. В этом случае формирователь 12 видеосигнала подает на их управляющие входы сигналы разрешения их выходов,При отображении объемной фигуры предполагается, что она наблюдается над фоном и контурными (штриховыми) фигурами и является непрозрачной, В режиме заливки в память вначале в блок 9 памяти записываются контуры заливаемых полей фигуры, а в блок б памяти - коды цветов (полутонов) заливки. При записи первый формирователь 11 управляющих сигналов предотвращает запись особых точек в блок 9 памяти. Таким образом, не будут записаны экстремальные точки а и в на )-й строке (фиг,З). После записи контуров и кодов цвета заливки осуществляется собственно заливка объемной фигуры в блок 6 памяти, При этом коммутатор 4 адреса подключает адресные входы всех блоков памяти к выходным счетчикам генератора 1 изображений, а коммутатор 15 соединяет информационные входы блока б памяти с выходами группы 17 регистров. В процессе заливки в память генератор 1 изображений построчно перебирает все адреса ячеек блоков памяти, в которые записана информация об обьемной фигуре, иными словами формирует микрорастр, полностью накрывающий изображение обьемной фигуры. В моменты попадания в микрорастр адресов ячеек памяти, в которые записаны коды контуров заливаемых полей, второй формирователь 13 в соответствии с номером контура подает строб записи в один из регистров группы 17 регистров и вторым коммутатором 15 подключает его выход к информационным входам блока б памяти. Одновременно в блок 10 памяти записывается признак объемности, Запись этого признака производится по тем же адресам, что и заливка в память.При заливке в память фигуры, приведенной на фиг.З, в момент считывания ячейки, в которой записана точка с контура 01. расположенная на 1-й строке, в первый регистр группы 17 регистров записывается код цвета поля 01, выходы этого регистра подключаются к блоку б памяти и начинается запись этого кода цвета во все ячейки, расположенные на этой строке до ячейки, в которой записана точка б контура 10, В момент считывания этой ячейки во второй регистр группы 17 регистров записывается код цвета заливки следующего поля 10 и к блоку 6 памяти подключаются выходы уже второго регистра группы 17 регистров. Запись кода этого цвета производится во все ячейки этой строки до ячейки с записью точки е контура 10. В момент считывания этой точки к блоку б памяти снова подключаются выходы первого регистра группы 17 регистров и начинается запись кода цвета, который был в него записан ранее,Аналогичным образом осуществляется смена записи кодов заливаемых полей и в точке 1, Заливка в память прекращается после прохождения ячейки с записью токи о третьего контура,Запись признака объемности в блок 10 памяти производится все время пока микро- растр перебирает ячейки, в которых записана информация об обьемной фигуре (например, от точки с до точки ц на -и строке). После считывания информации из ячеек блока 9 памяти контуров, попадающих в микрорастр, они обнуляются. В тех случаях, когда количество полей, на которые разбивается объемная фигура, превышает число контуров в, определяемых разрядностью блока памяти контуров, заливка в память может осуществляться поэтапно.Считывание информации из блока 6 памяти для воспроизведения на экране телевизионного индикатора осуществляется аналогично вышеописанному, Однако в моменты считывания признака объемности из блока.10 памяти формирователем 12 видеосигнала, коммутатором 14 к входам засвета индикатора 7 подключает выходы того реги 1575231стра группы 16 регистров, в который записываются текущие коды цвета (полутонов), т,е, обьемной фигуре при считывании отводится высший приоритет,Второй формирователь 13 управляющих сигналов содержит дешифратор 18, группу 19 триггеров, дешифратор 20 и элементы И 21 - 23, Информационные входы дешифратора 18 являются информационными входами формирователя, управляющий и тактовый входы дешифратора 18 являются соответственно управляющим и тактовым входами формирователя, а выходы - выходами группы формирователя,Входы элементов И 22, 21 и 23 и дешифратора 20 являются соответственно первым, вторым, третьим и четвертым выходами формирователя. Один иэ входов элемента И 22 соединен с источником питания ("1").Формирователь 13 работает следующим образом. В момент первого попадания в микрорастр адреса ячейки блока 9 памяти, в которую записан контур заливаемого поля, на одном из выходов дешифратора 18 появляется сигнал, который записывает в соответствующий номеру контура регистр группы 17 регистров код цвета заливки и одновременно перебрасывает один из триггеров группы 19 триггеров в единичное состояние. При этом дешифратор 20, воздействуя на управляющий вход коммутатора 15, пропускает на его выход код цвета, записанный в данный регистр группы 17 регистров, При первом считывании номера следующего контура выходной сигнал дешифратора 18 записывает код его цвета в следующий регистр группы 17 регистров и возбуждает следующий триггер группы 19 триггеров, а дешифратор 20 пропускает на выход второго коммутатора 15 код цвета, . соответствующий этому номеру контура, При втором считывании номера любого контура дешифратор 18 сбрасывает в "0" соответствующий этому номеру триггер группы 19 триггеров, а дешифратор 20 пропускает на выход код другого цвета. При нахождении любого иэ триггеров группы 19.триггеров в единичном состоянии дешифратор 20, воздействуя на элемент И 21, пропускает на ее выход импульсы записи в блоки 6 и 10 памяти. Элемент И 23 по команде из генератора 1 изображений пропускает импульсы записи кода номера контура в первый формирователь 11 управляющих сигналов. В моменты подключения выходов группы 17 регистров кодов цвета заливки к выходу коммутатора 15 на выходе элемента И 22 появляется единичный сигнал, который записывается в блок 10 памяти в качестве при 101520 25303540 45 50 55 дартных телевизионных ВКУ формат 625 строк Х 625 элементов) целесообразно ограничиться восемнадцатью разрядами, В этом случае воспроизводимое изображение будет содержать 512 строк Х 512 элементов в строке,Использование в предлагаемом устройстве блоков для формирования штрихующих векторов для заливки плоских фигур или фона по информации о контурах заливаемых полей, записанной в блок 9 памяти, позволяет существенно снизить загрузку генератора 1 изображений, уменьшить обьем вычислений в ЭВМ и поток информации между ЭВМ и генератором 1 изображений при воспроизведении заливных фигур по знака абьемнасти, Блок 10 памяти используется для хранения только одного признака, поэтому он одноразрядный.Формирователь 12 видеосигнала содержит первый 24 и второй 25 дешифраторы игруппу 26 триггеров 261 - 26 п 1. Тактовый вход и информационные входы первого дешифратора 24 являются тактовыми входами и информационными входами формирователя, а выходы первого дешифратора 24 являются выходами формирователя, Тактовый вход второго дешифратора 25 является управляющим входом формирователя,Работа формирователя 12 видеосигнала аналогична работе второго формирователя 13 управляющих сигналов с тем лишь отличием, что при поступлении признаков обьемной фигуры из блока 10 памяти дешифратор 25 пропускает на выходкоммутатора 14 код цвета видеосигнал, записанный в первом из регистров группы 16 регистров. В формирователе видеосигнала, изображенном на фиг.5, стробирующий вход первого регистра группы 16 регистров подключен к генератору 2 тактовых импульсов цепью, которая проходит транзитом через формирователь 12. В общем случае может оказаться необходимым эту цепь коммутировать в формирователе12Структура первого формирователя 11управляющих сигналов выделения особых. точек во многом зависит от характера заливаемых полей, В простейшем случае он может быть построен на логических схемах в виде дискриминатора особых точек, управляющего поступлением импульсов записи в блок 9 памяти на основе анализа рабочих сигналов генератора 1 иэображений,Разрядность адресных входов блоков 6, 9 и 10 памяти и входов коммутатора 4 определяется требованиями к разрешению воспроизводимого изображения, При использовании в качестве индикатора стан 1575231 10сравнению с известными устройствами, в результате чего в предлагаемом устройстве обеспечивается высокое быстродействие, достаточное для отображения динамики быстропротекающих процессов и применяемых в реальном масштабе времени изображений,Формула изобретения Устройство для отображения графической информации на экране телевизионного индикатора, содержащее генератор иэображений, генератор тактовых импульсов, счетчик адреса, коммутатор адреса, формирователь синхросигналов, первый блок памяти, формирователь видеосигнала, вход-выход генератора изображений является входом-выходом устройства, выходы первой группы генератора изображений подключены к информационным входам первой группы коммутатора адреса выход генератора тактовых импульсов подключен к тактовому входу генератора изображений и счетному входу счетчика адреса, выход которого подключен к входу формирователя синхросигналов, первый выход которого. подключен к синхровходу телевизионного индикатора, выходы группы счетчика адреса подключены к информационным входам второй группы коммутатора адреса, управляющий вход которого соединен со вторым выходом формирователя синхросигналов, выходы коммутатора адреса подключены к адресным входам первого блока памяти, о т л и, ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит второй и третий блоки памяти, первый и второй формирователи управляющих сигналов, первый и второй коммутаторы данных, первую и вторую группы регистров, выходы коммутатора адреса подключены к адресным входам второго и третьего блоков памяти, выходы второго блока памяти подключены к информационным врдам второго формирователя управляющих сигналов и формирователя видеосигнала, выходы группы которого подключены к управляющим входам регистров первой группы, выходы которых подключены к информационным входам первого формирователя . управляющих сигналов, выходы 5 которого подключены х информационным входам телевизионного индикатора, управляющий вход первого коммутатора данных соединен с выходом формирователя, видеосигнала, управляющий вход которого сое 10 динен с выходом третьего блока памяти, информационный и управляющий входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами второго формирователя управляющих сигналов,15 управляющий и тактовый входы которого соединены соответственно с первыми выходами генератора изображений и выходом генератора тактовых импульсов, соединенным с тактовым входом, формирователя ви 20 деосигнала, третий и четвертый выходы второго формирователя управляющих сигналов подключены соответственно к информационному входу первого формирователя управляющих сигналов и управляю 25 щему входу первого коммутатора данных, информационные входы первой и второй групп которого соединены соответственно с выходами регистров второй группы и выходами второй группы генератора иэображе 30 ний, выходы третьей группы которого подключены к информационным входам второго блока памяти, управляющий вход которого соединен с выходом первого формирователя управляющих сигналов, управ 35 ляющий вход которого соединен с вторым выходом генератора иэображений, управляющий вход первого блока памяти соединен с вторым выходом второго формирователя управляющих сигналов, выходы группы ко 40 торого подключены к управляющим входам регистров второй группы, информационные входы которых соединены с выходами первого блока памяти, информационные входы которого соединены с выходами второго45 коммутатора данных, информационные входы регистров первой группы соединены с выходами первого блока памяти,.Моргентал Реда А.Ревин Корректор Н,Ревская аказ 1788 Тираж 390 ВНИИПИ Государственного комитета по 113035, Москва, ЖПроизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 Состав Техред Подписноебретениям и открытиям,при ГКНТ СС ушская наб., 4/5