Устройство для отображения информации

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК и) 1 3 51) 4 С 09 С 1/16 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ С/а ъц ОБРЕТ ЬСТВУНИЕ ИЗ О ОРСНОМУ С О БРАЖЕ НИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ .АЦИИИзобретение от ной технике и а(22 (46 (72 (53 вычислии может носитсявтоматик и построении1978.Кф 2073981981,С 01Патен Н 04 ей точности уст ржит с перво троиство 4160872/24-215,12.8623.10.88. БюлВ.А,Шайда681327.11(0Патент США 9Б 7/06,т ВеликобК 5/122,.8) 128838 ублик. таниипублик(54) ФОР 11 (57) тель быть ройс мета изоб ройс использовано пв отображенияом построенияетения - повыш с телевизионнымизображения. Цель1432594 го по четвертый блоки 1 - 4 оператив"ной памяти, датчик 5 кодов яркости,формирователи адреса записи по координатам У 6 и Х 7, Формирователь 8телевизионной развертки, блок 9 буферной памяти, блок 10 индикации, с первого по четвертый умножители 11 - 14,первый 15 и второй 19 распределителиимпульсов, первый коммутатор 16, элемент НЕ 17, сумматор 18, второй комИзобретение относится к вычислительной технике и автоматике и можетбыть использовано при построении устройств отображения с телевизионнымметодом формирования изображения.Цель изобретения - повышение точности устройства.На Фиг. 1 представлена блок-схемаустройства; на Фиг. 2 - структурнаясхема второго коммутатора; ца Фиг.3блок-схема второго распределителя импульсов; ца фиг, 4 - блок-схема первого распределителя импульсов.Устройство содержит первый 1, второй 2, третий 3 и четвертый 4 блокиоперативной памяти, датчик 5 кодовяркости, формирователи 6 и 7 адресазаписи координаты У и координаты Хсоответственно, Формирователь 8 телевизионной развертки, блок 9 буфернойпамяти, блок 10 индикации, первый 11,второй 12, третий 13 и четвертый 14умцожители, первый распределитель 151импульсов, первый коммутатор 16,элемент НЕ 17, сумматор 18, второйраспределитель 19 импульсов, второйкоммутатор 20, первый,21, гторой 22,третий 23 и четвертый 24 сумматоры,дешифратор 25, первый 26 и второй 27блоки управляемых цнверторов, элементНЕ 28, третий 29, четертый 30, пягый 31 11:1.стой 32 блоки управляемыхицвертор 1 , перый 33, второй 34,третий 15 ц четвертый 36 элементы 35ПИ, д. 11 р;1 тор "17, управляемый индертог 38,1 ройсэ: работает следующим об 40 раэ,1. мутатор 20 с соответствующими связями, Повышение точности отображениядостигается за счет раздельной записивзвешенных кодов яркости точек в блоки 1 - 4 оперативной памятй, такимобразом, что отсутствуют потери информации, возникающие при дискретизации математических координат отсчетовпри формировании растрового массива.4 ил. Блоки 1-4 оперативцой памяти имеют матричную структуру и предназначены для хранения кодов яркости элементов изображения, Общее число ячеек блоков памяти равно числу элементов иэображеция, а число разрядов, хранящихся в отдельной ячейке, - разряд" ности кода яркости. Определенный блок оперативной памяти содержит четвертую часть ячеек, требующихся для хранения всего объема изображения, Запись осуществляется в одну иэ ячеек блоков 1-4 оперативной памяти, считывание - одновременно из группы ячеек блоков памяти. Адрес ячейки для записи определяется по кодам на входах адресов записи блоков 1-4 оперативной памяти, адрес считывания по кодам на входах адресов считывания. Особенность блоков оперативной памяти 1-4 заключается в том, что они осуществляют накопление информации; перед записью в выбранную ячейку пришедший на вход блока оперативной памяти код яркости складывается с кодом, считанным из выбранной ячейки. Этим устраняются потери полезного сигнала, поскольку олин отсчет полезного сигнала может распределяться по четырем ячейкам разных блоков 1 4 памяти.Латчик 5 кодов яркости на первом выходе формирует последовательно, один за другим, коды уровня яркости для каждого отсчета входного иэображения, а на втором вь 1 ходе - импульсы начала развертки эапцсц, цапример зондирующие импульсы РЯС и тактовые импульсы РЛС по временному положению, связанные с отсчетами кода яркости.314325Формирователи 6 и 7 адреса записикоординат У и Х соответственно формируют коды адреса записи отсчетоввходного изображения, приходящих с5датчика кодов яркости, а также кодыкоррекции, численно представляющиесобой смещение точного положения отсчета входного изображения относительно точек дискретного телевизионного растра, формируемого на экранеблока индикации,На управляющий вход формирователей 6 и 7 поступают тактовые импульсы РЛС и импульсы начала развертки 15записи. На первый информационный входформирователей 6 и 7 поступает кодугла наклона линии, а на второй информационный вход - координаты началалинии. 20На первом выходе формирователей Ьи 7 формируются старшие разряды кодаадреса записи, на втором выходе -младщий разряд кода адреса, на третьем - коды коррекции. 25Формирователь 8 телевизионнойразвертки по приходящим на его входыкадровым и строчным синхроимпульсами тактовым импульсам, формирует напервом и втором выходах коды разверт- Зоки по строке и по кадру, а на третьем управляющем выходе - сигнал переключения режимов записи-считывания.Блок 9 буферной памяти регистрового типа преобразует поступающие навходы параллельные коды амплитуды впоследовательно следующие группы отсчетов телевизионного иэображения.На вход синхронизации блока буфернойпамяти поступают тактовые импульсы,а на управляющий вход - импульсы записи параллельного кода, поступающего на информационные входы сумматора 18.Блок 10 индикации является телевизионным видеоконтрольнь 1 м устройством (ВКУ) и преобразует коды яркостиэлементов изображения, поступающиена его вход в строчно-кадровом режиме, в яркость соответствующих элементов изображения. Синхронизация работыблока 10 с процессом считывания ин. -формации осуществляется с помощьюстрочных, кадровых синхроимлульсов итактовых импульсов, поступающих свходов устройства.Умножители 11-14 производят перемножение между собой кодов, поступающих на их входы. Первый распределитель 15 импульсов коррекции координаты У распределяет коды коррекции, поступавшие на его второй информационный вход по четырем выходам, Это распределение осуществляется с учетом расположения ячеек блоков 1-3 оперативной памяти в выбранной группе.Первый коммутатор 16 имеет четыре информационных входа и четыре выхода, а также вход управления. В зависнмос" ти от потенциала на входе управления коммутатор 16 производит соединение определенных входов с соответствующими выходами. Например, при логическом нуле на входе управления первый- четвертый информационный входы комму,татора связаны с одноименными выходами коммутатора 16, а при логической единице на входе управления первый и второй информационные входы связаны соответственно с третьим и четвертым выходами, а третий и четвертый информационные входы связаны с, первым и вторым выходами коммутатора 16.Сумматор 18 производит сложение старших разрядов кода адреса по координате Х с младшими разрядами кода адреса по этой же координате.Второй распределитель 19 импульсов коррекции координаты Х распределяет коды коррекции, поступившие на информационный вход, на два выхода. Это распределение производится с учетом расположения ячеек блоков 1-4 оперативной памяти в выбранной группе, что задается кодом, поступающим на управляющий вход распределителя 19.Второй коммутатор 20 производит распределение кодов адреса координаты У по четырем выходам. Код адреса записи поступает на третий информационный вход второго коммутатора 20. На первый, второй и четвертый входы поступают соответственно первый и второй разряды кода адреса записи координаты Х и младший разряд кода адреса записи координаты У. С помощью кодов на первом, втором и четвертом входах коммутатора 20 учитывается изменение порядка распределения адреса записи в зависимости от расположения ячеек блоков оперативной памяти 1-4 в выбранной группе.При записи в блоки 1-4 оперативной памяти линии с наклоном 6, состоящей иэ совокупности равностоящих отсчетовкоды яркости отсчетов последова 143594тельно, отсчет за отсчетом, подаютсяна первые входы умножителей 11-14,с выходов которых поступают на входывидеосигнала соответствующих блоков1-4 памяти. Одновременно с второговыхода датчика 5 кодов яркости напервые входы Формирователей б и 7 поступают импульсы начала развертки записи и тактовые импульсы. Каждому от Осчету с первого выхода датчика 5 соответствует определенное количество(например, один) тактовых импульсов.По коду угла 6 наклона линии на. вторых входах Формирователей б и 7 15для каждого отсчета формирователи 6и 7 вырабатывают кодь положения отсчета по координатам У и Х соответственно, которые можно представить в виде 7+ЬУ и У+ЬХ, где 7 и Х - целые часОти кодов; О и ЬХ - дробные части,При этом старшие разряды кода положения Х и 1 (целые .части) определяютячейку блоков памяти с таким адресоми соответствующий элемент изображения 25на экране блока 10, а младшие разряды кода положения поступившего отсчета относительно элемента изображения с координатами Х,Целая часть кода положения отсчета по координатам Х и У, представляющая собой адрес записи по соответствующей координате Х и У, с первых выходов формирователей 6 и 7 поступаетна соответствующие адресные входы35блоков 1-4 оперативной памяти и используется для адресования однойячейки в каждом блоке 1-4. При этомкоды адреса по координате Х поступают на первые адресные входы блоков 2и 4 непосредственно, а на первые адресные входы блоков 1 и 3 - черезсумматор 18, на второй вход которогопоступает младший разряд кода адресапо координате Х. По координате У ко 45ды адреса поступают на четвертые адресные входы блоков 1-4 через второйкоммутатор 20, Совокупность кодов адреса записи на входах блоков 1-4 определяет выбор четырех ячеек (по од"50ной из каждого блока) с координатами(Х,У), (Х+1, Л,(Х+1, У+1), (Х,У+1),окружающими точное положение отсчета.Дробная часть кодов положения отсчета ЬХ, ЬУ, определяющая смещение 55 отсчета относительно положения элемента изображешя с координами Х, У, поступает с выходов Формирователей б и 7 на распределители 19 и 15 импульсов и определяет, какая часть кода яркости в отсчете попадает в каждую иэ выбранных ячеек. Код, попадающий на вход видеосигнала отдельного блока 1-4 оперативной памяти, определяется перемножением кода яркости В с одним из коэффициентов коррекции Ь, Ь+1 координаты Х и Ь, Ьч+ координаты 1 в умножителях 11-14.Значения коэффициентов Ь, Ь+ поступают на входы умножителей 11-14 с распределителя 19 кодов коррекции координаты Х, а коэффициенты Ъ,Ъ+ поступают на входы умножителей 11-14 с выходов распределителя 15 импульсов. Какие именно коэффициенты (Ь или Ь ; Ь или Ь (поступают на входы конкретного умножителя 11-14, определяется тем, какое положение в выбранном квадрате из 2 х 2 ячеек занимает ячейка блока памяти, связан" ная с этим умножителем. Для блока оперативной. памяти, ячейка которого занимает левый нижний угол в выбранном квадрате, умножение кода яркости В производится на коэффициенты Ь и Ьу, для блока памяти, ячейка которого занимает правый верхний угол, - Ь, и Ь а для блока памяти, ячейка которого занимает правый нижний угол, - Ь, и Ьу. Значения коэффициентов Ь и Ъ х,1 определяютсяположением отсчета относительно узлов координатной сетки 5 Х. Чем ближе голожение отсчета к ячейке, тем больше коэфФициент, соответствующий этой ячейке и тем меньше второй коэффициент, определяющий часть кода яркости, попадающую в противоположные ячейки выбранного квадрата. При совпадении координат ячейки с координатами отсчета (Х=О, У=О) весь код яркости поступает в эту ячейку (поскольку соответствующие коэффициенты для нее равны 1), а во все остальные ячейки записывается код яркоети, равный нулю, поскольку один либо оба коэффициента для них равны О. В случае, если лишь одна координата отсчета совпадает с координатой ячеек (например, координата Х, АХ=О), код яркости В распределяется лишь между двумя ячейками (поскольку один из коэффициентов Ь или Ь, равен нулю, а другой - единице). Эти ячейки расположены в выбранном квадрате одна над другой, Сумма всех коэффициентов д+Ь, +Ь+Ь =1, чемобеспечивается суммарная яркость четырех ячеек, формирующих данный отсчет, равная яркости отсчета В сдатчика 5, независимо ат смещения от" 5счета относительно координат ячеек.Сумма коэффициентов Ь и Ь, равнаединице независимо от значения координаты Х.Аналогичное распределение имеют икоэффициенты Ьо и Ьу+ . КоэффициентЬ, численно представляет собой кадсмещения Х по координате Х положениявходного отсчета относительно ячейкис координатой Х, а коэфФициент Ъ - 15код смещения относительно ячейки скоординатой Х+1. Соответственно Ь+представляет собой расстояние по координатеположения отсчета относительно ячейки с координатой У, а Ьу - 20относительно ячейки с координатой 7+1.Коэффициенты Ъц+ и Ькл равны ЬУи аХ соответственно, а Ь=1-ЬУ Ьк==1-6 Х,Для отсчета, находящегося на рав" 25ном расстоянии от каждой из четырехокружающих его ячеек, Ък=Ь 1= =Ь==Ьу, =6=0,5 и в каждую ячейку адресуются коды яркости, составляющие 0,25 В.Для отсчета, положение которого совпадает с центром элемента отображенияна экране, АХ=У=О и Ь=Ь=О, а Ь,1Ьц, =1. Наконец, для отсчета, занимающего промежуточное положение относительно окружающих его ячеек, Ь=Ь==0,25, а Ь =Ь, =0,75 и код яркости,35попадающий в верхнюю правую ячейку,составляет примерно 0,56 В, в верхнююлевую ячейку и нижнюю правую - по0,19 В, в нижнюю левую ячейку 0,06 В. 40При этом в отдельных ячейках блоковпамяти коды яркости от разных отсчетов суммируются.Распределение информации междуячейками блоков 1-4 памяти обеспечи 45вает для любых координат Х и У возможность одновременной записи в четыре ячейки, расположенные квадратом2 х 2 ячейки, с привязкой координатыХ,У к левой нижней ячейке квадрата,. а также считывание информации с максимально возможным быстродействиемследования отсчетов на входе блока 10 индикации, в четыре раза превышающим быстродейстцие отдельногоблока 1-4 памяти,формула изобретенияУстройство для отображения информации, содержащее первый, второй,третий и четвертый блоки оперативной памяти, датчик кодов яркости, Формирователь адреса записи координаты У, Формирователь адреса записи координаты Х, формирователь телевцзиоццой развертки, блок буферной памяти и блок индикации, инФормационный вход которого подключен к выходу блока буферной памяти, тактовый вход которого и тактовые входы блока индикации и формирователя телевизионной развертки являются тактовым входом устройства, входом кадровой синхронизации которого являются входы кадровой синхронизации блока индикации и формирователя телевизионной развертки, входы строчной синхронизации которых являются входом строчной синхронизации устройства, первым информационным входом которого являются первые ицформациоццые входы формирователей адресов записи координат Х и У, первый выход Формирователя адреса записи координаты Х соединен с первыми адресными входами второго н четвертого бланков оперативной памяти, вторые адресные входы которых ц первые адресные входы первого и третьего блоков оперативной памяти подключены к первому выходу формирователя телевизионной развертки, второй выход которого соединен с вторым адресным входом первого и третьим адресным входом второго блоков оперативной памяти, управляющие входы первого, второго, третьего и четвертого блоков оперативной памяти и управляющий вход блока буферной памяти подключены к третьему выходу формирователя телевизионной развертки, третий адресный вход первого блока оперативной памяти соединен с вторым адресным входом третьего блока оперативной памяти, третий адресный вход которого соединен с третьим адресным входом четвертого блока оперативной памяти, первый выход датчика кодов яркости соединен с управляющими входами формирователей адресов записи координат Х и У, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно дополнительно содержит первый, второй, третий и четвертый умно- жители, управляющие входы которых подключены к второму выходу датчика кодов яркости, первый распределитель импульсов, выходы которого подключены к первым информационным входам первого, второго, третьего н четвертогоумножителей, выходы которых соединены соответственно с информационными входами первого, второго, третьего и четвертого блоков оперативной памяти, второй распределитель импульсов, пер 5 вый выход которого соединен с вторы,ми информационными входами первого и третьего умножителей, вторые информационные входы второго и четвертогоумножителей соединены с вторым выходом второго распределителя импульсов, элемент НЕ, сумматор и первый и второй коммутаторы, информационные входы первого коммутатора подключены со ответственно к выходам первого, вто-рого, третьего и четвертого блоков , оперативной памяти, выходы первого , коммутатора соединены с информационными входами блока буферной памяти, 20 управляющий вход первого коммутатора и вход элемента НЕ соединеныс вторым выходом формирователя телевизионной развертки, выход элемента НЕ подключен к третьим адресным входам третье го и четвертого блоков оперативной памяти, третий адресный вход первого и второй адресный вход третьего блоков оперативной памяти соединены с выходом сумматора, первый информационный вход которого подключен к первому выходу формирователя адреса записи координаты Х, второй выход которого подключен к второму информационному входу сумматора, первому информационному входу второго коммутатора, управляющему входу второго распределителяимпульсов и первому информационномувходу первого распределителя импульсов, второй информационный вход которого подключен к первому выходу формирователя адреса записи координаты У,второй информационный вход которогоявляется вторым информационным входомустройства, третьим информационнымвходом которого является второй информационный вход формирователя адреса записи координаты Х, третий выходкоторого соединен с вторым информационным входом второго коммутатора, первым управляющим входом первого распределителя импульсов, второй управляющий вход которого и первый управляющий вход второго коммутатора подключены к второму выходу формирователяадреса записи координаты 1, третийвыход которого соединен с третьим информационным входом второго коммутатора, первый, второй, третий и четвертый выходы которого подключены соответственно к четвертым адреснымвходам первого, второго, третьего ичетвертого блоков оперативной памяти,информационный вход второго распределителя импульсов соединен с четвертым выходом формирователя адреса записи координаты Х.1432594 едактср Б.П Тираж 459 Подписное Государственного комитета СС елам изобретений и открытий сква, Ж, Раушская наб., д 3 ака. 448, 4 5ВНИИПИ по д113035, М Проектная ическое предприятие, г. Ужго изводственыо-поли Составитель О.Цапкоаш Техред Л.Олийнык Корректор О.Кравцова