Устройство для формирования динамического изображения на экране электронно-лучевой трубки

Союз СоветскикСоциапистичвскинреспубпик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22)Заявлено 28.1130 (21) 3008478/18-24с присоединением заявки ЭВ(5 )М. Кл,С 06 Г 3/153 Ъоударстаенкый комитет СССР ао делам изооретеннй н открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ фОРНИРОВАНИЯ ДИНАНИЧЕСКОГ ИЗОБРИ)йЕНИЯ НА ЭКРАНЕ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВО ТРУБКИстного устройства ократном повтореаписанного в форили повторении его если число адресов ы ( цифрового заства) меньше двойов дискретиэарастра по вертизве Недостаткизаключаются в нии изображен мирующей матр отдельных час формирующей мпоминающего у ного числа эл ции телевизио кали, и гориэо ог я, э це, ей,триц трой мент тали. Изобретение относится к автоматикеи вычислительной технике и предназначено для формирования на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ)динамичес"ких изображений, способных в реальномвремени менять свои размеры, положение на экране, угол поворота и можетбыть использовано для построения телевизионных устройств отображенияоперативной графической информациии аппаратуры получения телевизионныхспецэффектов,Известно устройство для отображе"ния динамической информации на экране электронно-лучевой трубки, содержащее блок ввода информации, синхрогенератор, вычислительный блок,связанные с блоком приоритета и цветного кодирования 1.1.Однако это устройство не обеспе- гочивает управляемое перемещение и вращение иэображений,Наиболее близким к предлагаемомуизобретению является устройство для отображения динамической информации,содержащее синхрогенератор, выходкоторого соединен с входами вычислительного блока и формирователя статических изображений, выход которогосвязан с входом блока приоритета ицветного кодирования, а второй входподключен к выходу блока ввода информации, второй выход которого соединен с вторым входом вычислительного блока, выходы которого соединены с соответствующими входами формирующей матрицы 23.941988 3Вычислительный блок известного устройства формирует ортогональные развертывающие Функции для считывания информации из Формирующей матрицы, которые, с учетом их назначения, будем называть адресными функциями. Эти функции описываются следующими выражениямих- (у-у тджх -х=0 (1)Ох - (у - у )сйд Ч - х= О, (2) где Ч - угол поворота системы координат матрицы относительносистемы координат растра;хо,у - адрес начала координатматрицы в системе координат растра.Рассмотрим простейший случай формирования динамического изображения, когда угол поворота изображения постоянен ( Ю = О), а меняется 20 только положение изображения на экране. Такое допущение не нарушает общности выводов, но упрощает процесс их получения.При указанных условиях выраже з ние (1) записываетсл в видех = х - хо, (3) где Й- код развертывающей функции,соответствующий текущемузначению координаты х, 30Как видно из (3), Йх- монотонно возрастающая знакопеременная функция двоичного аргумента и времени.Функция двоичного аргумента может быть представлена в виде конечной суммы произведений номеров разрядов на их значения Й = з 1 дп к 3 2 к1=1где % - значение двоичного разрядачисла И;Й - количество двоичных разрядов, выражающих величинучисла Й= 1,2,3., - номер двоичногоразряда числа М.С учетом этого выражение (3) может быть записано в видеЙк= з 1 дп х С 2 к - хо.11Эта развертывающая функция проходит через начало координат матрицы, следовательно в системе координат матрицы она будет юметь видЙ = ь 1 дп хР 2 1; (4)мх1=1В общем случае разрядности кода адресов матрицы и кода развертывающей функции могут быть не равны,4тогда матрица воспринимает толькомладшие разряды кода развертывающей функции, а значения старших разрядов,не входящих в разрядную сетку кодаадреса матрицы, ею не воспринимаются,Если положить количество разрядовадресной сетки матрицы в положительном и отрицательном направлении опроса по оси х равным г, то число,соответствующее значению кода адреса,будетИ= 5 дп х С 2 1 с,ч (5) При равенстве разрядных сеток развертывающей и адресной функций, т.е.при г = В, всякому значению х соответствуют одинаковые значения указанных Функций (Йм = Йри)При г ( к Функции Имки Йм .равнытолько в интервале значению х, когда .коэффициент (г 1)и последующие равны нулю. Если хоть один из коэффициентов не равен нулю, функции Йлбольше функции ЙмЧасть числа И, не воспринимаемую матрицей из-за отсутствия у нее входов соответствующих разрядов кода адреса, а следовательно, и ячеек с такими адресами, можно определить как разность развертывающей (4) и адресной функции (5). Обозначим ее ьйх1-1Йх= Йм,х- Йм = з 1 дп к2 Мм, (6)1=МПроанализируем полученное выражение (6). Положим ьй= О. При этом все коэффициенты к с номера 1=г+1 до номера 1=В должйы быть равны нулю, следовательно Функцияй не равна нулю только на интервале -2 ; +2 зг На этом интервале :Ми каждое значение кода развертывающей Функции будет соответствовать только одному значению кода адреса Формирующей матрицы. В этом случае изображение, Формируемое на растре, адекватно записанному в матрице, и каждой ячейке матрицы соответствует только один элемент дискретизации растра.Из выражения 6) видно, что следующим за нулевым значением величины ай будет ь И=2 . Тогда Й -И= =2". Такая величина разности будет сохраняться на интервале числовой оси и полонительном направлении от 2 до 2"+", Здесь каждому значению кода развертывающей функции будет соответствовать так же только одно значение кода адреса Формирующей988 1 ОАнализ системы ( 11) показывает, что она описывает прямоугольную фигуру, вращаоцуюся вместе с системойкоординат матрицы в системе координат растра и потому в системе координат матрицы неподвижную. Последнее обстоятельство можно использовать для получения электрического сигнала этогопрямоугольника посредством сравнения сигналов ортогональных развертывающих функций, формируемых вычислительным блоком устройства с константами Р 1, Р 2, щ 1,.щ 2 с последуоцейконьюнкцией полученных сигналов результатов сравнений. 9 91ординат матрицы и растра развернутына угол. Обозначим и размеры изображения по оси Х в положительном иотрицательном направлении соответ"Фственно, в 1 и щ 2 - то же по оси У.Для того, чтобы исключить вероятныйповтор изображений требуется разрешить чтение информации в матрице развертывающими функциями (1) и (2)при их значениях, не превышающих 10Р 1, Р 2, а 1 и п 12 в соответствующихнаправлениях опроса.Системы координат матрицы и растрасвязаны системой уравнений повторакоординат 35Хмщ (Х Хр) со 5 Ч +(у ур ) 51 п Ч (м- (х-хр 51 п Ч +(У-Ур) со 5,(то)Посколь ку необходимо прекращатьсчитывание из матрицы в положительном, например направлении оси Х в 2014каждой строке растра (т.е. при всехзначениях у,), при значениях ХР 1,Мто интервал значений ХМ в положи. тельном направлении оси ХМ, когдасчитывание разрешено, описывается Ивыражением 0Х Р 1.В отрицательном направлении считывание разрешено при -Р 2хО.Отсюда весь интервал разрешения считывания описывается выражением Э 0-Р 2Х 1Р 1. Геометрически этотинтервал интерпретируется как частьплоскости ХМОъм, лежаЩаЯ межДУ пРЯмыми, параллельными оси у, следовательно параллельными друг другу:Х=-Р 2 и = Р 1.35Аналогично, интервал разрешениясчитывания по оси ъм будет описываться выражением -п 12ум1 п 1,пред"ставляющим собой часть плоскости,лежащую между прямыми у 1, = -в 2 иу = в 1. Поскольку линии, ограничи"вающие упомянутые фигуры параллельнысоответствующим осям координат, мож"но утверждать, что границы упомя 43нутых фигур перпендикулярны,следовательно, часть плоскости; общая дляэтих фигур - прямоугольник.Подставляя выражения, описывающиеупомянутые фигуры в систему 1,101, получим систему неравенств, описывающихобласть существования сигнала разрешения обращения к матрице в системе(12) . (Х Хр)51 пЧ +(У Ур)со 5 Ч = ООчевидно, чтолевые части уравнений системы 1,12)идентичны левым частям неравенств системы 11).Предложенное устройство позвоняет полностью избавиться от возникновения на экране повторов изображения и использовать при этом формируоцие матрицы, размер которых может определяться размером формируемого в ней изображения.На фиг. 1 представлена блок-схема предложенного устройства; на фиг.2- графики развертываоцей функции в системе координат матрицый 1 хадресной функции и их разности нд фи. 3 вид части растра при наличии эффекта повторения иэобранения.Устройство содержит синхрогенератор 1, формирователь 2 статических изображений, вычислительный блок 3, блок 4 ввода информации, блок 5 памяти, блок 6 приоритета и цветового кодирования, коммутатор 7, первый второй, третий и четвертый элементы 8-11 сравнения, элемент И 12.Выход синхрогенератора 1 соединен с входами формирователя 2 статических изображений и вычислительного блока 3. Второй вход вычислительного блока 3 подключен к первоиу входу блока 11, вход которого является входом устройства, а второй вы. ход соединен с входом блока 6 приоритета и цветового кодирования; выход которого является выходом устройства, второй вход подключен к,выходу11 9419 Формирователя 2 статических изображений, а третий вход - с выходом коммутатора 7, Вход коммутатора 7 подключен к выходу блока 5 памяти, первый вход которого соединен с первыми вхо-дами первого и второго элементов 8 и 9 сравнения и подключен к первому выходу вычислительного блока 3, второй выход которого соединен с вторым входом блока 5 памяти и первыми вхо дами третьего и четвертого элементов 1 О и 11 сравнения. Вторые входы элементов 8-11 сравнения подключены к входным шинам кодов координат сторон описанного прямоугольника Р 1, Р 2, и в 1, в 2. Выходы элементов 8-11 сравнения соединены с входами элемента И 12, выход которого соединен с вторым входом коммутатора 7.20Устройство работает следующимобразом,Синхрогенератор 1 формирует импульсные последовательности с частотами горизонтальной и вертикальной 2 Здискретизации растра, а так же всетребуемые служебные импульсы и импульсы гашения и синхронизации разверток. Счетчики, входящие в состав синхрогенератора, формируют вер- З 0тикальную и горизонтальную развертывающие функции. Последние поступаютна вход формирователя 2 статическихизображений, представляющего собой,например матрицу памяти, в которойкоординаты методом записаны сигналынеподвижных частей полного изображе"ния. Развертывающие функции и импульсы дискретизации поступают навход вычислительного блока 3, навторой вход которого с блока 4 поступают сигналы параметров вращенияи перемещения динамического изображения. По этим сигналам вычислительныйблок 3 формирует адресные функции,поступающие на соответствующие входы блока 5 памяти, с выхода которогосигнал динамического изображения поступает на вход блока 6 приоритета ицветного кодирования через коммутатор 7На другие входы блока 6 поступают сигналы статического изображения с выхода формирователя 2 и сигналы управления приоритетом и цветом с выхода входного блока 4,Сигналы адресных функций поступают на входы четырех элементов 8-11 срав 12нения, на вторые входы которых подаются коды величин Р 1, Р 2, н 1, я 2 соответственно. Результаты операций сравнения поступают на входы элемента И 12, на выходе которого формируется сигнал прямоугольника, описанного вокруг изображения, зафиксированного в блоке 5 памяти. Выходной сигнал элемента И 12 поступает на управляющий вход коммутатора 7, запрещая прохождения сигналов повторных изображений, Формирующихся на выходе блока 5 вне зоны ограниченной прямоугольником.Таким образом, выходной сигнал блока 6, являющийся выходным сигналом устройства, не содержит повторов динамического изображения, что позволяет применять Формирующуюся матрицу блока памяти значительно меньшего объема, чем в известном устройстве без ущерба для качества изображения. Размер формирующей матрицы блока 5 в предлагаемом устройстве определяется только размером записанного в ней динамического изображения.Формула изобретенияУстройство для Формирования динамического изображения на экране электронно-лучевой трубкиЭЛТ, содержащее синхрогенератор, выход которого соединен с входами вычислительного блока и формирователя статических изображений, выход которого связан с первым входом блока приоритета и цветового кодирования, выход которого является выходом устройства, а второй вход подключен к первому выходу блока ввода информации, вход которого является входом устройства, а второй выход соединен с вторы, входом вычислительного блока, выходы которого соединены с соответствующими входами блока памяти, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения качества динамического изображения за счет устранения эффекта повторения изображения на экране ЭЛТ, в него введены коммутатор, элемент И и четыре элемента сравнения, выходы которых соединены с входами элемента И, выход которого соединен с первым входом коммутатора, выход которого подключен к третьему входу блока приоритета и цветового кодирования, а вто941988 1рой вход подключен к выходу блока памяти, причем первые входы элементов сравнения соединены первым выхо" дом вычислительного блока, второй выход которого соединен с первыми вхо- з дами третьего и четвертого элементов сравнения, а вторые входы всех элементов сравнения подключены к соответствующим входам устройства. 14 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР1 Г 485478, кл. 6 06 К 1 У 20, 1975 2. Авторское свидетельство СССРУ 723624, кл. С 06 К 15/20, 1978941988Составитель И.НемировскийРедактор В.Иванова Техред Л, Пекарь Корректор И,Муска Заказ 4840/38 Тираж 731 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раущская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4