Устройство для ввода и вывода цветной графической информации

СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК О 9 (1 80,4 С 06 Р 3/15 Е ИЗОБРЕТЕНСВИДЕТЕЛЬСТВУ ПИС К АВТОРСКОМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Институт техническои кибернетики АН БССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА И ВЫВОДАЦВЕТНОЙ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано для ввода и вывода цветной графической информации. Цельюизобретения является расширение области применения устройства за счетобеспечения возможности обработкиконтурных цветных изображений. Указанная цель достигается в устройстветем, что оно содержит блок коррекциияркости изображения, первый информационный вход которого подключен квыходу блока формирования цветовыхсоставляющих изображения, второй информационный вход - к четвертому выходу блока формирования растра, третий информационный вход соединен свходом устройства, а первый и второйвыходы подключены соответственно ктретьим входам первого и второго элементов ИЛИ, 1 з.п. ф-лы, 5 ил, 1315964Изобретение относится к автоматикеи вычисЛительной технике, а именно кустройствам для ввода и вывода информации, и может быть использовано прицифровой обработке графической информации,Цель изобретения - расширение области применения за счет обеспечениявозможности обработки контурных цветных изображений,На Фиг.1 представлена блок-схемаустройства и схема блока коррекциияркости изображения; на Фиг,2 - схемазнакогенератора; на фиг.3 - схемаблока считывания координат; на Фиг,4схема блока формирования цветовыхсоставляющих изображений; на Фиг.5схема блока формирования растра,Устройство ввода - вывода цветнойграфической информации содержит блок1 памяти, блок 2 Формирования цветовых составляющих изображения, блок 3коррекции яркости изображения, цифро 1 аналоговый преобразователь (ЦАП) 4телевизионный индикатор 5, блок бформирования растра, знакогенератор7, блок 8 считывания координат, первый 9 и второй 10 элементы ИЛИ,Информационный выход блока 1 памяти подключен к первому информационному входу блока 2 формирования цветовых составляющих, управляющий входкоторого связан с выходом первогоэлемента ИЛИ 9, а выход соединен спервыми информационными входами. блока3 коррекции яркости изображения иЦАП 4, управляющий вход которого связан с выходом второго элемента ИЛИ10, а вьг.од - с входом модуляторовтелевизионного индикатора 5, входразвертки которого подключен к первому выходу блока 6 формирования растра, второй вход которого, в свою очередь, связан с адресными входом знакогенератора 7 и первым информационным входом блока 8 считывания координат, а третий выход - с адреснымвходом блока 1 памяти, четвертый выход - со вторым входом блока 3 коррекции яркости изображения, первыйи второй выходы которого подключенык третьим входам соответственно первого и второго элемента ИЛИ 9 и 10,первые входы которых подключены квторому выходу блока 8 считывания координат, вторые входы к выходу знакогенератора 7, информационный входвторого, а также информационный вход 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 блока 1 памяти, вторые информационныевходы блока 2 формирования цветовыхсоставляющих и блока 8 считываниякоординат связаны с входом устройства, а первый выход блока 8 считывания координат связан с выходом устройства,Влок 3 коррекции яркости изображения (фиг.1) содержит первый регистр11, первый и второй входы которогоподключены к первым входам соответственно первого и второго сумматоров12 и 13, вторые входы которых, а также вход первого регистра 11 соединеныс первым входом блока, а выходы первого и второго сумматоров связаны спервыми входами соответственно первой и второй схемы 14 и 15 сравнения,вторые входы которых подключены квыходу первого регистра 16, а выходы - к первому и второму входу коммутатора 17, первый и второй выходыкоторого подключены соответственнок первому и второму входу первого ивторого элемента И 18 и 19, причемвыход первого элемента И 18 связанс первым выходом блока, второго элемента И 19 - со вторым выходом. блока,а третьи входы первого и второгоэлементов И 18 и 19 подключены к первому выходу второго регистра 20, второй выход которого подключен к третьему входу коммутатора 17, а вход ивход первого регистра 16 связаны стретьим входом блока.Знакогенератор 7 предназначен дляФормирования на экране телевизионного индикатора 5 изображения сообщений, выводимых из ЭВМ, и содержитрегистр 21, оперативное запоминающееустройство (ОЗУ) 22, триггер 23, схему 24 сравнения, первый и второйсчетчики 25 и 26, входы которых подключены к информационному входу блока, третий, четвертый и шестой счетчики 27 - 29, входы которых связаныс адресным входом блока, постоянноезапоминающее устройство (ПЗУ) 30,подключенное к выходу блока, и пятыйсчетчик 31.Влок 8 считывания координат пред-.назначен для указания координат объектов изображения как со стороны ЭВМпри выводе информации, так и оператором при ее вводе и содержит первыйи второй счетчики 32 и 33, входы которых связаны со вторым входом блокаи выходом первого и второго датчиков34 и 35, угол - код, механически связанных с шаром 36, схему 37 сравнения, третий и четвертый счетчики 38и 39, триггер 40, ПЗУ 41, пятый счетчик 42 и регистр 43, который связансо вторым выходом блока, третьим ичетвертым счетчиками 38 и 39 и с первым входом блока.Блок 2 формирования цветовых составляющих предназначен для динамического изменения трех В, С,В цветовыхсоставляющих изображения и содержитпервое ОЗУ 44, коммутатор 45, второеОЗУ 46 и регистр 47.Блок 6 формирования растра предназначен для формирования импульсовразвертки телевизионного индикатора5 и согласования работы блоков устройства и содержит генератор 48,подключенный к третьему и четвертому 20выходам блока и к последовательно соединенным первому и второму счетчикам 49 и 50, соединенных с третьимвыходом блока и первым и вторым ПЗУ51 и 52, которые соединены с элементом ИЛИ 53, выход которого подключенк первому выходу блока, а выходы первого ПЗУ 51, второго ПЗУ 52 и генератора 48 подключены ко второму выходу блока. 30Телевизионный индикатор 5 предназначен для отображения выводимойинформации и содержит цветную электронно-лучевую трубку (ЭЛТ), генераторстрочной и кадровой частоты, отклоня ющую систему и усилители отклонения.Цифроаналоговый преобразователь 4предназначен для преобразования цифрового кода значения яркости В, С, Вв три управляющих напряжения модуля Отором ЭЛТ и состоит из трех каналов,содержащих схему совпадения, подключенную к декодирующей резистивнойматрице и выходной усилитель напряжения,Блок 1 памяти предназначен дляхранения значения яркости элементоврастра отображенного изображения исодержит коммутатор, пОдключенныйи адресной шине матричной памяти, вы ход которой подключен к выходу блока.Устройство работает следующим образом.При отсутствии ввода или выводаинформации устройство работает в режиме отображения, осуществляя периодическое отображение на экране ЭЛТтелевизионного индикатора 5 изобра 1315964 4жения, записанного в блоке 1 памяти,алфавитно-цифровой информации, записанной в ОЗУ 22, знакогенератора 7и маркера с координатами, заданнымив счетчике 32 н 33 блока 8 считываниякоординат с частотой, определяемойгенератором 48 прямоугольных импульсов блока 6 формирования растра. Генератор 48 непрерывно запускает последовательно подключенные первыйсчетчик 49, формирующий адрес столбца растра, и второй счетчик 50, формирующий адрес строки растра.Код адреса столбца поступает напервое ПЗУ 51, с выхода которого после адреса последнего элемента строкирастра формируется строчный гасящийимпульс, а код адреса строки поступает на второе ПЗУ 52, с выхода которого после адреса последней строкиформируется кадровый гасящий импульс.Строчные и кадровые гасящие импульсысмешиваются элементом ИЛИ 53 и поступают на запуск генератора строчнойи кадровой частоты телевизионного индикатора 5, который формирует периодическую растровую развертку лучаЭЛТ, координаты растр-элементов ко-.торого совпадают с адресацией первогосчетчика 49 и второго счетчика 50.Одновременно с выхода первого ивторого счетчиков 49 и 50 координатыэлементов растра поступают на адресный вход блока памяти 1, с выходакоторого снимается считанное по этимадресам и - разрядное значение оптической составляющей яркости цветовданного растра-элемента, поступающеезатем на адресный вход первого ОЗУ 44блока 2 формирования цветовых составляющих изображения, который в динами 1 ческом режиме в процессе движениялуча ЭЛТ определенным из 2 значениям яркости блока 1 памяти ставит тридругих из 2 значения яркости каждогойцвета, которые через ЦАП 4 поступаютна управляющие входы соответствующихмодуляторов В, С,В ЭЛТ телевизионногомонитора 5.Второе ОЗУ 46 содержит 2 слов поЗп разрядов, где соответствующие иразрядов на каждый цвет формируютяркостный сигнал синего, красного изеленого цвета (В, С, В). Значенияяркости растр-элемента из блока 1памяти поступают на адресные входыОЗУ 46. Если по всем адресам ОЗУ 46записать три одинаковых и-разрядныхзначения, равные адресу, то в этом случае на модулятор ЭЛТ поступают три одинаковых значения яркости цветов В, С, В, в .результате чего на экране ЭЛТ отображается черно-белое изображение, Если в ОЗУ 46 записать сло " во, каждая треть которого (в разрядов для каждого цвета) соответствует третьей части множества адресов, то в результате получим разбиение множества значений 2 на три подмножества 2значений - для цветов К, С, В, Таким образом, при таком заполнении ОЗУ 46 значения яркости каждого цвета запиисывают в вразрядов блока 1 памяти и независимо управляют модуляторамицвета ЭЛТ, Соответственно заполняя ОЗУ 46 другими значениями, можно получитьлюбое произвольное изменение яркостей основных цветов относительно исходных, производя контрастирование,:зы -деление составляющих и т,д, получаяв общем случае на экране ЭЛТ 2 цветовых оттенков.Отображение алфавитно-цифровой информации осуществляется при выводеиз ЭВМ кода отображаемого символазаносимого в регистр 1 и координатего знакомства, заносимых в первысчетчик 25 и второй счетчик 26 знакогенератора 7. Одновременно с вводомкода символа в регистр 21 ьводитсятриггер 23, с выхода которого поступает сигнал разрешения записи данньгхс регистра 21 в ОЗУ 22. В ОЗУ 22 заносятся коды вводимьх символов поадресам, задаваемых первьм счетчиком25 и вторым счетчиком 26. соответствующих координатам символа на экране ЭЛТ блока 5 индикации, занесениекоторых осуществляется по сигналусравнения, формируемого схемой 24сравнения, при созпадении задаваемого адреса первым и вторым счетчиками25 и 26 и текущего адреса развертки,определяемого четвертым и шестымсчетчиками 28 и 29,Одновременно сигнал сравнениясбрасывает триггер 23, который снимает сигнал разрешения записи в ОЗУ22. Периодическое отображение алфавитно-цифровой информации, записанной в ОЗУ 22 с формированием растралуча ЭЛТ, осуществляется при опросе 105 20 25 ЗО 3 А 0 Д 50 ПЗУ 20, в котором защиты микрорастры изображения всех отображаемых символов, причем код символа на ПЗУ 30 для данного знакоместа определяемого четвертым и шестым счетчиками 28 и 29, поступает с ОЗУ 22, номер строки микрорастра изображения символа с третьего счетчика 27, а номер столбца с пятого счетчика 31.С выхода ПЗУ 30 видеосигнал алфавитно-цифровой информации через первый элемент ИЛИ 9 поступает на вход второго ОЗУ 46, переводя его в режим хранения, чем на этом участке растра гасит отображаемую информацию с блока 1 памяти, Одновременно через второй элемент ИЛИ 10 этот видеосигнал микрорастра врезается в видеосигнал строки и поступает на вход ЦАП 4, управляя модулятором телевизионного монитора 5. В результате на экране ЭЛТ в данном знакоместе растра изображение с блока 1 памяти гасится и накладывается изображение символа.Ввод данных в ЭБМ ос 5 ществляечся блоком 8 считывания координат в виде координат объектов цветного или черно-белого изображения, отображаемого на экране ЭЛТ телевизионного монитора 5, с помощью специальной стрелки-маркера. 1(оординаты маркера задаются первым счетчиком 32 и вторым счетчиком 33 блока 8 считывания координат и поступают на схему 37 сравнения, на вторые входы которой поступают координаты текущего положения луча ЭЛТ с третьего и четвертого счетчика 38 и 39. При сравнении заданных координат маркера и координат луча ЭЛТ сигнал с выхода схемы 37 сравнения взводит триггер 40, который разрешает считывание информации с ПЗУ 41. В ПЗУ 41 зашит микрорастр изображения стрелки маркера, который построчно по сигналу сравнения заносится в регистр 43 сдвига и синхроимпульсами с блока 6 формирования растра последовательно считывается.С выхода регистра 42 видеосигнал изображения стрелки маркера через первый элемент ИЛИ 9 поступает на блок 2 формирования цгетовых составлжащих изображения гася отображаемую информацию с блока 1 памяти, и через второй элемент ИЛИ 10 поступает на вход ЦАП 4 для управления модулятором ЭЛТ. Одновременно при взводе триггера 40 разрешается взвод пятого счетчика числа строк микрорастраФормула 7 131596изображения маркера. По завершениюотображения маркера на заданном месте экрана ЭЛТ сигнал переполненияпятого счетчика 42 сбрасывает триггер 40, чем запрещает отображениемаркера. Исходные, координаты маркеразадаются из ЭВМ параллельной записьюих в первом и втором счетчиках 32и 33.Оператор имеет возможность управлять перемещением маркера по экрану,изменяя состояние первого и второгосчетчиков 32 и 33 вращением в нужномнаправлении шара 36. При повороте шара 36 вертикальная составляющая вращения передается на датчик 34 уголкод, а горизонтальная - на датчик 35угол - код, С выхода датчика 34 угол -код синхроимпульсы.поступают на счетный гход первого счетчика 32, изменяя цзначение координат маркера по вертикали, а с выхода датчика 35 угол -код - на вход второго счетчика 33,изменяя значение коордикат маркерапо горизонтали, При установке оператором маркера в необходимом месте наэкране ЭЛТ для указания объектовизображения или его частей в ЭВМ вводятся их координаты, снимаемые с выходов первого и второго счетчиков 3032 и 33,Обработка в интерактивном режимевыведенного из ЭВМ изображения, визуализированного на экране ЭЛТ телевизионного индикатора 5, осуществляется путем задания параметров в регистр 47 блока 2 формирования цветовых составляюших изображения для изменения цветовых или полутоновыххарактеристик изображения и в первый 40и второй регистры 16 и 20 блока 3коррекции яркости изображения длявыделения границ или контуров объектов. Изменение цветовых характеристикизображения осуществляется в динамическом режиме синхронно с движениемлуча ЭЛТ с помощью первого и второгоОЗУ 44 и 46 блока 2 Формирования цветовых составляющих изображения, длячего на адресные входы ОЗУ поступают 50данные об исходных значениях яркости,с выхода которых снимаются любые другие заранее записанные в ОЗУ из ЭВМчерез входной регистр 47,Вьделение контуров объекта осуществляется в динамическом режиме за1 счет определения разности значенийоптической яркости при двухмерном 4 8преобразовании. Для этого текущеезначение растр-элемента поступаетна цифровую линию задержки - первыйрегистр 11 сдвига блока 3 коррекциияркости иэображения и далее на первый сумматор 12, где производитсявычитание текущего значения с предыдущим по строке, и на второй сумматор 13, где производится вычитаниетекущего значения с предьдущим значением по столбцу. С выходов первогои второго сумматоров 12 и 13 двухмерные значения разностей яркости соседних элементов растра поступают напервый вход первой и второй схемы 14и 15 сравнения, на втором входе которьгл установлено допустимое значениеразности со второго регистра 16, задаваемое из ЭБМ,С выходов первой и второй схем14 и 15 сравнения сигналы больше(меньше) допустимого значения перепада яркостей по вертикали и горизонтали через коммутатор 17, управляемыйсо стороны ЭБМ записью данных в третий регистр 20, поступают на первьци второй элементы И 18 и 19, С выходапервого элемента И 18 сигнал результата двухмерного преобразования перепада яркостей при наличии соответствующего сигнала разрешения с третьегорегистра 20 поступает через первьпэлемент ИЛИ 9 на блок 2 формированияцветовых составляющих изображениядля гашения луча на экране ЭЛТ, ас выхода второго элемента И 19 черезвторой элемент ИЛИ 10 на преобразователь 4 для открытия модулятора ЭЛТблока 5 индикации. Таким образом,оператор через задание параметров врегистры блока 3 коррекции яркостиизображения имеет возможность производить обработку изображения в интерактивном режиме, вьделяя границыили контуры объектов по величинедвухмерного преобразования перепадаяркостей., Использование заявляемого устройства позволяет повысить производительность труда при обработке изображений в интерактивном режиме, связанной с вьделением границ, контуровизображений. и з о б р е т е и и я 1, Устройство для ввода и выводацветной графической информации, со держащее блок памяти, информационныйвыход которого подключен к первомуинформационному входу блока формирования цветовых составляющих изображения, информационный выход которогосоединен с информационным входомцифроаналогового преобразователя, выход которого соецинен с входами модуляторов телевизионного индикатора,входы развертки которого подключенык первому выходу блока формированиярастра, второй выход которого соединен с адресным входом знакогенератора и информационным входом блока считывания координат, первый выход которого является выходом устройства, атретий выход блока формирования растра соединен с адресным входом блока памяти, информационный вход которого является входом устройства иподключен к информационному входузнакогенератора и вторым информационным входам блока формирования цветовых составляющих изображения и блокасчитывания координат, второй выходкоторого соединен с первыми входамипервого и второго элементов ИЛИ,вторые входы которых подключены к выходу знакогенератора, выход первогоэлемента ИЛИ соединен с управляющимвходом блока формирования цветовыхсоставляющих изображения, а выходвторого элемента ИЛИ - с управляющимвходом цифроаналогового преобразователя, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью расширения области применения за счет обеспечения возможности обработки контурных цветных изображений, оно содержит блок коррекциияркости изображения, первый информа 5964оционный вход которого подключен к выходу блока формирования цветовых составляющих изображения, второй информационный вход - к четвертому выходу блока формирования растра, третий информационный вход соединен с входом устройства, а первый и второй .выходы подключены соответственно к третьим входам первого и второго эле ментов ИЛИ.2. Устройство по п.1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что блок коррекции яркости иэображения содержит три регистра, два сумматора, две схе мы сравнения, коммутатор и два элемента И, выходы которых являются первым и вторым выходами блока, первым и вторым информационными входами которого являются соответственно первый 20 и второй входы первого регистра, третьим информационным входом устройства является вход второго регистра соединенный с входом третьего регистра, первые входы первого и второго сумматоров подключены к первому информационному входу устройства, выходы первого регистра соединены с вторыми входами первого и второго сумматоров, выходы которых подключены соответ ственно к первым входам первой ивторой схем сравнения, вторые входы которых соединены с выходом второго регистра, а выходы - с первым и вторым входами коммутатора, третий вход которого подключен к первому выходу третьего регистра, второй выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И, вторые и третьи входы которых подключены к 40 выходам коммутатора.1315964 Составитель Т.Ничипоровичактор П.Гереши Техред Л.Олийнык Корректор М,Пожо сное ка 4/5 л, Проектная, 4 жгор едприятие Производственно-полиграфичес 363/50 ВНИИПИ Госуда по делам и 113035, Москва, Тираж 672 По ственного комитета ССС обретений и открытий Ж, Раушская наб., д