Устройство для формирования сигналов алфавитно-цифровых и графических изображений

ОЮЗ СОВЕТСКИ ОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК ИИ ЕН ЕТЕЛЬСТ АВТОРСКОМУ д ред.980,ССС7 волов,тем, что тлич ства и при со миий ожсте етров его в адреса, ходом си вторым в чиков, б ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ПИСАНИЕ ИЗ(56) 1. Гуглин И.Н. Электроннсинтез телевизионных изображеМ "Сов. радио", 1979, с. 252. Цифровое телевидение. ПМ.И.Кривошеева. М., Связь,с. 97-118.3. Авторское свидетельство720801, кл. Н 04 И 5/22, 19(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВА НИЯ СИГНАЛОВ АЛФАВИТНО-ЦИФРОВЫХ И ГРАФИЧЕСКИХ ИЗОБРАЖЕНИЙ, содержа щее синхрогенератор, блок адресных счетчиков, выходы которого соедине ны с соответствующими адресными вы ходами блока памяти, и генератор с с целью упрощения устроием сокращения объема памяти нении функциональных воз улучшения качественных п формируемых изображений, едены блок запрета смены ключенный между первым вь хрогенератора и первым и одами блока адресных сче ок формирования управляю ЯО 108 406 Зби Н 04 И 5/22, Н 04 И 7/ сигналов, блок восстановления, блокуправления реверсированием символов,блок формирования сигналов цветовыхкомпонент и цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), при этом информационный вход блока формирования управляющих сигналов соединен с выходомблока памяти и объединенными информационными входами блока запретасмены адреса, блока адресных счетчиков и блока восстановления, синхровход соединен с вторым выходом синхрогенератора, первый выход - с управляющим входом блока восстановления, а второй выход - с управляющими входами блока запрета смены адреса и блока адресных счетчиков,первый, второй и третий выходы блока восстановления подключены к первым входам соответственно блока управления реверсированием символов,генератора символов и блока формирования сигналов цветовых компонент,а четвертый выход - к дополнительному информационному входу блока форрования управляющих сигналов, третвыход синхрогенератора соединен ссинхровходом блока управления реверсированием символов, выход которогочерез последовательно соединенныегенератор символов и блок формирования сигналов цветовых компонентподключен к входу ЦАП.Изобретение относится к телевидению, а именно к электронному синтезу сложных ТВ-изображений, и можетнайти применение при построенииразнообразных алфавитно-цифровых 5и графических дисплеев, ТВ испытательных изображений и таблиц в системах передачи неподвижных ТВ-изображений, при создании телевизионныхмультфильмов и фоновых изображенийдля игровых автоматов и тренажеров,в специализированных устройствахдля отображения информации, в частности при формировании мнемосхем,и всюду, где необходимо создать 15сложное телевизионное изображение,передавать его по узкополосному ка-.налу связи, предварительно исключивизбыточность, и восстановить простейшим образом либо обеспечить перепрограммированный синтез изображений путем использования минимального объема памяти, Особое значениепредлагаемое изобретение имеет присоздании ТВ-систем массового информационно-справочного обслуживания,Известны устройства электронногоформирования сложных телевизионныхизображений, основанные на аналоговых, дискретных и комбинированных 50методах формированияОднако данные устройства предназначены для формирования конкретных изображений и поэтому не позволяют Формировать разнообразные иэображения путем смены программ.Значительное сокращение избыточности телевизионных иэображений обеспечивается в цифровых системах, в которых телевизионный сигнал подвергают линейному преобразованию. Исходное изображение разбивают на зоны, каждая из которых описываетсяматрицей спп элементами 2,45К недостаткам устройств, реализующих принцип линейного преобразования, следует отнести значительную сложность декодирования, Так, например, применение преобразования фурье требует 4 и 1 оя и перемножений2 . 50 и такое же число сложений, преобразование Адамара требует 4 и 1 ое и сложений, а для вычисления преобразования Карунена-Лоэва-Пугачева требуется примерно и арифметических операций.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для формирования сигналов алфавитно-цифровых и графических изображений, содержащее синхрогенератор, блок адресных счетчиков, выходы которого соединены с соотэетствующими адресными входами блока памяти и генератор символов 3.Указанное устройство сложно, так как независимо от сложности сигналов изображения в формировании принимает участие весь объем памяти.Цель изобретения - упрощение устройства путем сокращения объема памяти при сохранении функциональных возможностей и улучшение качественных параметров формируемых изображен гп"г. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для Формирования сигналов алфавитно-цифровых и графических изображений, содержащее синхрогенератор, блок адресных счетчиков, выходы которого соединены с соответствующими адресными выходами блока памяти, и генератор символов, введены блок запрета смены адреса, включенньпг между первым выходом синхрогенератора и первым и вторым входами блока адресных счетчиков, блок формирования управляющих сигналов, блок восстановления, блок управления реверсированием символов, блок Формирования сигналов цветовых компонент и цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), при этом информационный вход блока формирования управляющих сигналов соединен с выходом блока памяти и объединенными информационными входами блока заире а смены адреса, блока адресных счетчиков, и блока восстановления, синхровход соединен с вторым выходом синхрогенератора, первый вьгход - с управляющим входом блока восстановления, а второй вьгход - с управляющими входами блока запрета смены адреса и блока адресных счетчиков, первьй. второй и третий выходы блока восстановления подключены к первым входам соответственно блока управления реверсированием символов, генератора символов и блока Формирования сигналов цветовых кмионент, а четвертый выход - к дополнительному информационному входу блока формирования управляющих сигналов, третий выход синхрогенератора соединен с синхровходом20 блока управления реверсированиемсимволов, выход которого через последовательно соединенные генераторсимволов и блок формирования сигналов цветовых компонент подключенко входу ЦАП.На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройствадля формирования сигналов алфавитноцифровых и графических изображений;на фиг. 2 - структурная электрическая схема блока Формирования управ-ляющих сигналов, на фиг. 3 - структурные электрические схемы блоказапрета смены адреса и блока адресных счетчиков и основные их связис блоком предсказания; на фиг. 4таблица Формируемых символов.Устройство содержит синхрогенератор 1, блок 2 адресных счетчиков,состоящий из первого и второго адресных счетчиков 2-1 и 2-2, блок 3памяти и генератор 4 символов, блок5 запрета смены адреса, состоящийиз параллельных каналов 5-.1 и 5-2, 25блок 6 формирования управляющихсигналов, блок 7 восстановления,блок 8 управления реверсированиемсимволов, блок 9 формирования сигналов цветовых компонент и ЦАП 10,При этом блок 6 формированияуправляющих сигналов содержит распределитель 11 импульсов, элементы12-20 логического формирования,логический формирователь 21, триггер 22, инвертор 23, регистр 24 про 35межуточной памяти.Блок 5 запрета смены адреса содержит два идентичных параллельных канала 5-1 и 5-2 состоящих иэ двоичЭ 40ных счетчиков 25, логических ячеек26-28 и триггеров 29.Устройство работает следующимобразом,Блок 3 памяти предназначен для 45хранения программы компоновки телевизионного изображения, состоящейиз кодов, символов и управляющихкодов. Он дозволяет сохранять информацию между циклами обновления и 50выдавать ее синхронно с телевизионной разверткой. В зависимости отхарактера применения устройства блокпамяти может быть выполнен в видезапоминающего устройства с произволь ной выборкой информации (телевизионные дисплеи и видеотерминалы, энакоформирующие устройства и т.п,) либо в виде постоянного запоминающего устройства (генераторы телевизионных испытательных изображений и таблиц, специализированные устройства отображения информации и т.п.).Объем памяти определяется числом выбранных знакомест и разрядностью кодов, которая в данном случае достигает 7-8 бит. В режиме формирования испытательных изображений и таблиц, а также при использовании устройства в качестве ТВ специализированного устройства отображения информации блок памяти может быть выполнен в виде перепрограммируемого либо сменного блока памяти, В остальном блок памяти ничем не отличается от запоминающих устройств современных алфавитно-цифровых дисплеев.Информация, подлежащая отображению, располагается в очередности, показанной в таблице на фиг. 4. При этом каждому из отображаемых символов соответствует определенное количество байтов. Байт состояния, отличающийся от остальных байтов наличием нуля в нулевом разряде, показывает, какой из последующих байтов должен быть считан в промежуточную память блока восстановления. Это указание обеспечивается записью единицы в разряды 1-6. При этом иэ соответствующих байтов считывается информация "Управление символом" (фиг. 4 о), "Повторение предыдущего" (фиг. 4 б), "Переход на новую цвет- ность" (Фиг. 4), "Переход на новую яркость символа" (фиг. 41), "Переход на новую яркость Фона" (фиг. 4), а также "Переход на новый символ" (фиг. 48). Параллельный код с выхода блока 3 памяти в режиме считывания информации поступает на информационный вход блока 6. Блок 6 предназначен для выделения из приходящего массива информации управляющих символови формирования из них управляющихсигналов, которые представляют собой распределительные импульсы. Они поступают на управляющий вход блокавосстановления, указывая тем самым, в какой из.регистров следует записать очередной байт информации. Помимо этого блок 6 формирует управляющие сигналы, которые, будучиподанными на входы блока 2 адрес 108340 бных счетчиков, изменяют характерследования тактовых импульсов ТИи ТИ 1.Блок о формирования управляющихсигналов (фиг. 2) представляет собойцифровое устройство, регистр 24промежуточной памяти которого выделяет и запоминает байт состояния.Для этого млацший разряд входных сигналов подключают к входуРазрешение записи" регистра, Распределитель 11 импульсоВ Выполненныи ня"пример, в виде счетчика-дешифратора, с помощью логических ячеек Ипоочередно считывает информацию сразрядов регистра промежуточной памяти. Логический формирователь 21состоящий из логических элементовтипа И и ИЛИ, производит формирование импульсов управления работойблока адресных счетчиков. Помимоэтого, В состав блока б ВходитКБ-триггер 22, запуск которого осуществляется управляющим импульсом11символа Переход на новыи символа сброс - нулевым разрядом очередного байта состояния. Формируемьпдпри этом сигнал с элемента 20 (И)управляет работой распределителя импульсов, создавая приоритет символу"Переход на новый символ". Злемек -ты 18 и 19, представляющие собойкоммутирующие ячейки, управляемыеимпульсом "Переход по адресу 1, ,обеспечивают переключение символов "Пе- Зсреход на новую яркость символа" и"Переход на новую яркость фона" в не -обходимое направление,Блок 7 восстановления прецставляД ет собой устройство промежуточной па-мяти, в котором происходит запоминание всех параметров,. входящих В управляющие символы данного знака- места, а также тех, которые в преды 45 дущем ЗКЯкоместе не требуют измене ний. Блок восстановления выголняетсяс помощью двух групп регистров памяти. Бя информационные входы первой группы регистров пять регистров), 50 предназначенных для приема управляющих символов, одновременно подаются коды с выхода блока памяти. При этом запись того или иного управляющего символа в свой регистр обеспечивается управляющими сигналами раз-. решения записи, поочерээдно подаваеьь; - ми с Выхода блока 6. После того как произойдет прием всех управляющих символов, одновременно происходитперезапись всех символов Во вторую группу регистров, Таким образом, если В первой группе регистров происходит прием сигналов изменения перехода параметров формируемых иэображений, то во второй группе регистров формируются коды всех параметров изображения для данногознакоместа, а именно коды его симБОля яркости символа яркости фо на, цветности и управления. Исключение Составляют коды повторения, которые непосредственно записываютя в блок адресных счетчиков,Блок 2 адресных счетчиков предназначен для формирования сложнойг:оследовательности тактовых импульсов запуска адресных счетчиков.Программа подЯчи тактовых иьптульсовзапуска на выходы адресных счетчи -КОЗ записывается Б постоянное зяпо минаюшее устройство (ПЗУ) блока памяти и Б процессе считывания информации поступает на вход блока,Программа управления адреснымисчетчиками предусматривяет возможность как пропуска циклов, так иперехода по заданному адресу. Блокадресных счетчиков в данном случаеооеспечив , упоавляемыи пропу-кциклов. Действительно, если группасмежнь.х символов Б фОрмирэямОм изосражении не требуе э какого-либоперехо, - а в процессе считывания что обь.чпо происходит Б процессе отображения идентичных Символов снаковыми хаоактеристиками япкостии цветности, то, естественно., в процессе синтеза изображений не нужно изменять коды формируепх изображений а следовательно, и адреса этих кодов, Поэтому достаточно пропустить необэоцимое количе тво циклов путем за,;"рета тактовых импульсов запуска,. Подавяемьп( па вход адресных счетчэов. Такая операция Б олоке ацресньи счетчиков реализуется следующи. Образом, 8 нормальном режиме. т:е, при посчередном очитывании с яч(зек блокЯ памяти тЯктовые им пульсь: знякомест горизонтальной дис реизации ТИ. с выхода синхро/генератора 1 фиг. 3) подаются через логические ячсйки 27 и 28 ,соответственно И и йИ) на счетный вход первого адресного счетчика 2-1 ув".ЛИЧИБая ТЕМ СЯМЬь, фОрмнруЕМЫйадрес на +1, На второй вход логической ячейки 27 подается "1", сни - маемая с прямого выхода КЯ-триггера 29. Данный сигнал является стробирующим для импульсов ТИ.5При считывании информации управляющий символ (байт) "Повторение предыдущего", показывающий, сколько раз следует повторить предыдущий символ, записывается в двоичный счетчик 25. Логическая ячейка 26, подключенная к инверсным выходам двоичного счетчика, формирует импульсы, логическая функция которых Р = аЪМ соответствует появле нию импульсов при нулевом состоянии двоичного счетчика. Поэтому при записи байта "Повторение п 15 едыдущего" в двоичный счетчик 25 одновременно с записью производится уста новка КБ-триггера в состояние "0" путем подачи импульса записи на вход К, С этого момента прекращается поступление импульсов ТИх на счетный вход первого адресного счетчика 25 2-1 до тех пор, пока состояние двоичного счетчика 25 в режиме вычитания не станет равным "0", При этом импульс с выхода логической ячейки 26 установит КБ-триггер в состояние "1" и тактовые импульсы ТИ начнут поступать на счетный вход адресного счетчика 2-1. Таким образом, на выходе логической ячейки 27 формируется импульс продвижения адреса к оче 35 редному байту состояний на каждом знакоместе, в то время как импульсы продвижения адреса к остальным байтам данного знакоместа формируются логическим формирователем 21 блока 6 и подаются на второй вход логической ячейки 28 (ИЛИ). Таким образом, независимо от наличия символа "Повторение предыдущего", на адресный счетчик поступят все импульсы, не 45 обходимые для опроса памяти данного знакоместа. Следует добавть, что блок запрета смены адреса по вертикали не имеет принципиальных отличий, однако не требует ячейки ИЛИ, аналогично логической ячейке 28.50 Адресные счетчики блока 2 (фиг. 1) предназначены для формирования текущих адресов для считывания информации с блока памяти. Они обеспечи вают как единичное приращение адреса по осям Х и У в счетном режиме, так и переход по заданному адресу практически к любому знакоместу ад-ресного поля. Адресные счетчики состоят из двух двоичных счетчиков для обеспечения раздельной выборки данных по горизонтали и вертикали, помимо счетного входа, имеют входы параллельной записи информации и ничем не отличаются от известных микроэлектронных схем.Синхрогенератор представляет собой устройство, предназначенное для формирования необходимых тактовых и синхронизирующих импульсов.Блок 8 управления реверсированием символов представляет собой устройство, позволяющее по командам, записанным в байте "Управление символом" (фиг. 4 а), обеспечить реверсирование (симметричное отображение) символа по горизонтали, по вертикали либо по горизонтали и вертикали одновременноПрименение такого приема позволяет в некоторых случаях уменьшить количество символов, записываемых в генератор символов в 4 раза. Так, например, при формировании круговых фигур на ТБ-растре, в генератор символов достаточно записать символы, описывающие лишь одну четверть формируемой фигуры. Остальные части, представляющие собой конгруэнтные зеркально- симметричные фигуры, могут быть получены путем применения реверсирования.Блок 8 состоит иэ узлов инверсии кодов. Так, например, реверсирование символов по горизонтали при матричном способе формирования символов можно обеспечить путем изменения направления сдвига (влево - вправо) сдвигового регистра, используемого для параллельно-последовательного преобразования данных, считываемых с матрицы ПЗУ генератора символов. Реверсирование символов по вертикали при матричном способе формирования символов нетрудно обеспечить путем инверсии кодов выборки данных при считывании с матрицы ПЗУ генератора символов. Описанные операции широко применяются в разнообразных устройствах автоматики и достаточно полно описаны в 111.Генератор 4 символов предназначен для формирования разнообразных символов (знаков) в пределе выбранного знакоместа. Генератор симво1083406 для сигнала Г лов можно условно разделить на генераторы стандартных (буквы, цифры,знаки препинания, математическиезнаки и т,п.) символов и нестандарт-ных символов (символов произвольной формы, которые присущи, в основном, только данному формируемомуизображению), Принципы построенияданных генераторов абсолютно идентичны, однако, если генератор стандартных символов выполнен на основе ПЗУ, то генератор нестандартныхсимволов - на основе ЗУПВ. Такой подход позволяет получить символы практически любой конфигурации, 15 поскольку в каждом отдельном случае в память генератора нестандартных символов можно записать любой набор (алфавит) символов. С помощью генератора нестандартных символов можно формировать также иероглифы японского и китайского алфавитов.Блок 9 формирования сигналов цветовых компонент предназначен для формирования сигналов цветовых компонент изображения Г, Г, ГВ, представленных в виде параллельного двоичного кода. Поскольку на вход блока 9 поступают двоичные сигналы сформированных символов С и С, двоичные сигналы цветности Вс, КС, Сс и В, К, Ср, двоичные сигналы яркости символа ао - ади двоичные сигналы яркости фона Ьо - Ьп., то нетрудно с помощью логических ячеек сформировать двоичные переменные для сигнала Г сКса + с Ктт = сКса+ с К Ь 10г,:=СК а+с К Ь сС,а+сСЬр осС а+с С,ЬК=сСа+сСЬцля си Г 1 ала ГЬо с Вс ао + с Вр ЬаЬс В а+с ВЬс Р Ь=сВ а с ВЬРеализация данных выражений може быть обеспечена как с помощьюдискретных логических элементов,так и с помощью программируемойлогической матрицы. Более целесообразно применение программируемойлогической матрицы количество входов которой для нашего случая непревышает 26, а количество выходов24,Окончательно формирование цветовых компонент производится с помо"щью ЦАП 10. При этом формируютсяЬ сигналы П =г; " 2 ; П =КАнализ технологической эффективности предлагаемого устройства посравнению с известными показывает,чтс оно позволяет формировать изобра -жения практически любой конфигурации при сокращении объема памятии упрощении устройства.;ф Урп7 ю ОЯЯОЖНУР /7 У," -,ЮдЧВЖЙЬ 6 И 6 ЦЩУВОГ 16 У,уЙ у, Р1 1 17Р 1 г гс ;1у Раказ790/51 тираж 635 Щошщсмое ШБ Патент ","-,."==".город удйроежеиал, я