Устройство для отображения информации на экране цветного телевизионного индикатора

 

Изобретение относится к области вычислительной техники, а именно к устройствам отображения информации, меняющейся в реальном масштабе времени , на экране цветного телевизионного индикатора. Цель изобретения - упрощение устройства - достигается тем, что, если изображения менявотся часто или неизвестна заранее перед эксплуатацией система, то координаты точек можно рассчитать по уравнениям , описывающим эти геометрические элементы (или начертить их на миллиметровке ), занести их во внешнюю память машины, работающей с устройством отображения, а затем перед сменой изображений переписать в оперативную память, объем крторой определяется величиной элемента разложения-телевизионного растра и размерами геометрического элемента изображения. Вьщеление нужного момента времени, необходимого для фиксации результатов вычислений , производится сигналом, которьш формируется счетчиками тактов и строк и блоком сравнения. Управляя работой делителей частоты, счетчиков и блоков сравнения, можно располагать геометрический элемент изображения в любом (g месте телевизионного растра и разворачивать его вокруг любой точки на любой угол, т.е. несколько геометрических элементов изображения могут свободно и независимо друг от друга перемещаться и вращаться на растре, полностью или частично совмещаться друг с другом, формируя сложное динамическое цветное, полутоновое изображение произвольной формы, способное менять свою форму и положение на растре в реальном масштабе времени. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. (О ю 00 ел ел ю to

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

m4G 09 С 1/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3844268/24-24 (22) 17.01.85 (46) 23,01.87. Бюл. N -3 (71) Пензенский политехнический институт (72) Б.Г. Майоров и А.П. Ремонтов . (53) 681.327.11(088.8) (56) Патент США - 4156237, кл. G 09 G 1/16, опублик. 1979.

Авторское свидетельство СССР

9 1007118, кл. G 09 С 1/28, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ HA ЭКРАНЕ ЦВЕТНОГО ТЕЛЕВИЗИОННОГО ИНДИКАТОРА (57) Изобретение относится к области вычислительной техники, а именно к устройствам отображения информации, меняющейся в реальном масштабе времени, на экране цветного телевизионного индикатора. Цель изобретения— упрощение устройства — достигается тем, что, если изображения меняются часто или неизвестна заранее перед эксплуатацией система, то координаты точек можно рассчитать по уравнениям, описывающим эти геометрические элементы (или начертить их на милли„„SU„„1285522 А1 метровке), занести их во внешнюю память машины, работающей с устройством отображения, а затем перед cMpHQH изображений переписать в оперативную память, объем которой определяется величиной элемента разложения. телевизионного растра и размерами геометрического элемента иэображения. Выделение нужного момента времени, необходимого для фиксации результатов вычислений, производится сигналом, который формируется счетчиками тактов и строк и блоком сравнения. Управляя работой делителей частоты, счетчиков и блоков сравнения, можно располагать геометрический элемент изображения в любом 3 месте телевизионного растра и разворачивать его вокруг любой точки на любой угол, т.е ° несколько геометрических элементов изображения могут свободно и независимо друг от друга Я перемещаться и вращаться на растре, полностью или частично совмещаться

Ме друг с другом, формируя сложное дина- И мическое цветное, полутоновое изображение произвольной формы, способное Ql менять свою форму и положение на . ©Г растре в реальном масштабе времени. Я

1 з.п. ф-лы, 3 ил. ЬР

1 128552

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к устройствам отображения информации, меняющейся в реальном масштабе времени, на экране цветного телевизионного инди- 5 катора.

Цель изобретения — упрощение устройства.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 — 10 блок-схема формирователя геометрических элементов изображения; на фиг. 3 — блок-схема блока сравнения.

Устройство содержит синхрогене ратор 1, первый выход которого сое,динен с одним из входов цветного телевизионного индикатора 2, цифроаналоговые преобразователи 3-5, блок 6 памяти, второй вход которого является информационным входом 7 20 устройства, шифратор 8„ блок 9 элементов запрета, блок 10 наложения геометрических элементов изображения, формирователи 11-13 геометрических элементов изображения, блок

14 сравнения, счетчик 15 тактов и счетчик 16 строк.

Формирователи 11-13 геометрических элементов изображения содержат регистр 17, первый делитель 18 частоты, первый демультиплексор 19, второй делитель 20 частоты, второй демультиплексор 21,первый 22,второй

23, третий 24 и четвертый 25 счетчики, блок 26 сравнения и блок 27 па- 35 мяти и имеют входы 28-30.

Блок 26 сравнения содержит элементы 31-34 сравнения и элемент

И 35.

Устройство работает следующим 40 образом.

Каждлй формирователь 11, 12 и

13 геометрических элементов изображения формирует сигнал путем считывания содержимого блока 27 памяти 45 адресными сигналами, которые формируются на выходах счетчиков 24 и 25 и имеют следующее математическое описание:

m (t) ш(С) cosq+n(t) sing>-ш соз 1 пОsinq шоу (1)

n (t)=n(t)созф-m(t)з1пф-и cos

+m sinÙ+n<, 55 где ш„п - дискретные координаты центра вращения геомет2 2 рического элемента изображения в системе координат телевизионного растра;

m n — дискретные координаты, центра вращения геометрического элемента изображения в его системе координат, совпадающей с системой адресов блока 27 памяти; ш(),n(t) -"дискретизированные мгновенные значения координат электронного луча, сканирующего растр (п(t) — номер текущей строки растра).

В начале каждого цикла смены фаз движения для каждого геометрического элемента изображения ЭВМ производит частичное решение этой системы уравнений, которое заключается в вычислении членов, не изменяемых в процессе формирования, и выдает результаты этих вычислений по информационному входу 7 устройства в регистр 17, которые и являются начальными условиями, необходимыми для вычисления адресных сигналов синхронно с разверткой цветного телевизионного индикатора, Начальные условия хранятся в регистре 17 до следующего цикла сиены фазы движения геометрического элемента изображения и состоят из четырех слов (созф; зхп р; -ш созфи s in m» m s ing n, cosign(>) р кото рые поступают на входы делителя 18 частоты и демультиплексора 19, делителя 20 частоты и деиультиплексора

21, счетчика 22 и счетчика 23 соответственно. Дальнейшее вычисление адресных сигналов синхронно с разверткой цветного телевизионного индикатора производится на делителях 18 и

20 частоты, демультиплексорах 19 и 21 и счетчиках 22, 23 и 24, 25, где делители частоты управляют скоростью интегрирования, пропорционально три" гонометрическим функциям sinip u

cosy, демультиплексоры определяют направление счета в зависимости от знака этих тригонометрических функций, а счетчики накапливают результаты интегрирования.

° Передаточная функция двоичного делителя частоты имеет следующий вид:

F < А

ып 2п э (2) е

3 12855 где F яы„ — сигнал частоты на выходе делителя частоты;

Р „ — сигнал частоты на входе делителя частоты; п — разрядность делителя -5 частоты;

А — коэффициент деления делителя частоты, который определяется выражением

A= 2"К, (3) где К вЂ” значение тригонометрической функции.

Подставляя выражение (3) в выражение (2), получают передаточную функцию делителя частоты вида

22 4

Йые условия. Затем синхронно с разверткой текущей строки в счетчиках

24 и 25 производится вычисление адресных сигналов для каждой координаты ш этой строки, а в счетчиках 22 и 23 в это же время параллельно производятся предварительные вычисления, результаты которых заносятся в счетчики 24 и 25 перед вычислением адресных сигналов в течение следующей строки. Длительность вычислений, производящихся в счетчиках 22 и 23, ограничивается сигналом, который формируется блоком 14 сравнения как резудьтат сравнения значений счетчика 15 тактов и счетчика 16 строк согласно неравенству

Т, m Fc Тс п го .

Сформированные адресные сигьалы с выходов счетчиков 24 и 25 поступают на адресные входы блока 27 памяти, и на входы блока 26 сравнения, на выходе которого формируется сигнал разрешения обращения к блоку 27 памяти. Сигнал разрешения обращения вырабатывается с помощью четырех элементов 31-34 сравнения и элемента

И 35 (фиг. 3) согласно системы неравенств ьы„=Fвх rC ° (4) (5) где Р— сигнал тактовой частоты т (частота смены координат в процессе резвертки телевизионного растра);

Рс 35 (частота смены кбординат

m и п в процессе развертки телевизионного растра;

Т вЂ” период тактовой частоты;

Тс — пеРиод стРочной частоты; 40

m n — дискретизированные значения координат электронного луча сканирующего растр.

В предлагаемом устройстве выделение нужного момента времени, необ- 45 .ходимого для фиксации результатов вычислений, производится сигналом, который формируется с помощью счетчиков 15 и 16 соответственно тактов и строк и блока 14 сравнения.

Перед началом развертки очередной строки телевизионного растра производится предварительная установка счетчиков, в счетчики 24 и 25 заносятся результаты вычислений из счет- 55 чиков 22 и 23 соответственно, которые вычислены в течение развертки предыдущей строки, а в счетчики 22 и 23 заносятся из .регистра 17 начальm )

m ( п >

Р>

Р

n < P где ш и п координаты в системе координат матрицы блока памяти;

1 2 3 и P с

Перепишем выражение (1) через передаточную функцию делителя частоты: (t)=F соя Ф Т, ш+Р singT<

-ш созе-п, яь.пф+ш

n (t)=Р соя@ Т п-F sin „m+

+m яхпф посояф+п ) значения сторон ограничивающего прямоугольника.

На первые входы элементов 31 и

32 сравнения поступают адресные сигналы m, а на вторые входы — параметры Р и Р соответственно, которые поступают из регистра 17, На первые входы элементов 33 и 34 поступают адресные сигналы и а на вторые входы — параметры Р и Р> соответственно, которые поступают из регистра 17.

Выходы четырех элементов 31-34 сравнения поступают на четыре входа элемента И 35, выход которого соединен с третьим входом блока 27 памя5 128552 ти и является выходом блока 26 сравнения. Сигнал разрешения обращения к блоку 27 памяти предназначен для устранения мультипликации (многократного повторения) изображения гео- 5 метрического элемента на экране цветного телевизионного индикатора в том случае, когда матрица блока 27 памяти и соответственно размер геометрического элемента изображения, за- Щ писанного в нем, .меньше размера телевизионного. растра. Однако сигнал разрешения обращения к блоку 27 памяти (сигнал ограничивающего прямоугольника) можно испольэовать как 15 самостоятельный геометрический элемент изображения, в этом случае выходом формирователя является не выход блока 27 памяти, а выход элемента И 35. 20

Таким образом, управляя работой делителей 18 и 20 частоты, счетчиков 22-25, а "также блока 26 сравнения можно располагать геометрический элемент изображения в любом месте 25 телевизионного растра и разворачивать его вокруг любой точки на любой угол.

Сформированные таким образом несколько геометрических элементов изоб-37 ражения могут свободно и независимо друг от друга перемещаться и вращаться на растре, полностью или частично совмещаться друг с другом. При этом .совмещении образуются участки геомет- 35 рических элементов, которые должны быть невидимыми на экране из-за того что закрыты другими элементами изображения. Упорядочить сигналы элементов изображения в соответствии с видимостью последних позволяет блок

10 наложения геометрических элементов изображения. Независимо от того, в каком порядке на него поступили сигналы, на его выходах они располагаются так, что сигнал элемента изображения, лежащего выше других (ближе к наблюдателю по линии взора), появляется на первом выходе„ следующий— на втором и т.д. Сигналы геометричес- 50 ких элементов изображения, перераспределенные указанным образом, поступают на входы блока 9 элементов запрета, построенного так., что сигнал, поступающий на любой вход, запрещает одновременное с ним прохождение сигналов, поступивших на все входы, номера которых больше его номера, и не влияет на прохождение сигналов с вхо2 6 дов с меньшими номерами. Этим устраняется возможность одновременного IIO явления нескольких сигналов на его выходе и, следовательно, видимого наложения геометрических элементов изображения. Далее сигналы геометрических элементов изображения поступают на вход шифратора 8, преобразующего позиционный код, образуемый этими сигналами, в двоичный. Этот код поступает на вход блока 6 памяти и выбирает его ячейку, в которой предварительно, на этапе подготовки устройства для отображения информации к работе, записаны коды яркости цветовых составляющих соответствующего геометрического элемента изображения.

Эти коды с выхода блока 6 памяти поступают на соответствующие цифроаналоговые преобразователи 3-5, где преобразуются в аналоговые сигналы, управляющие цветом участка экрана цветного телевизионного индикатора

2, соответствующего геометрическому элементу изображения, расположенному в этом месте.

Таким образом, на экране цветного телевизионного индикатора формируется сложное динамическое цветное иэображение произвольной формы, способное под действием управляющих

I сигналов менять свою форму и положение на растре в реальном масштабе времени.

Формула изобретения

1. Устройство для отображения информации на экране цветного телевизионного индикатора, содержащее синхрогенератор, первый выход которого соединен с одним из входов цветного телевизионного индикатора, другие входы которого подключены к выходам цифроаналоговых преобразователей, входы которых подключены к выходам блока памяти, первый вход которого соединен с выходом шифратора, вход которого: подключен к выходу блока . элементов запрета, вход которого соединен с выходом блока наложения геометрических элементов иэображения, один из входов которого и второй вход блока .памяти являются информационным входг м устройства, другие входы блока наложения геометрических элементов изображения подключены к г выходам формирователей геометрических элементов изображения, первые входы

7 128552 которых являются информационным входом устройства, вторые входы соединены с вторым выходом синхрогенерато" ра, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит счетчик тактов, счетчик строк и блок сравнения, выход которого соединен с третьими входами формирователей геометрических элементов изображения, входы блока сравнения 10 соединены с выходами счетчиков тактов и строк, входы которых подключены к второму выходу синхрогенератора.

2. Устройство по п.1, о т л и — 15 ч а ю щ е е с я тем, что формирователь геометрических элементов изображения содержит регистр, вход которого является первым входом формирователя .и соединен с первым входом блока . 20 сравнения, первый выход регистра подключен кк первым входам первых делителей частоты и демультиплексора, второй выход регистра соединен с первыми входами вторых делителя часто2 8 ты и демупьтнплексора, вторые входы делителей частоты являются вторым входом формирователя, выходы делителей частоты подключены к вторым входам демультиплексоров, третьи входы которых являются третьим входом формирователя, третий и четвертый выходы регистра подключены соответст -. венно к первым входам первого и второго счетчиков, вторые входы которых соединены соответственно с первыми выходами второго и первого демультиплексоров, вторые выходы которых подключены к первым входам третьего и четвертого счетчиков, вторые входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго счетчиков, выходы третьего и четвертого счетчиков подключены соответственно к второму и третьему входам блока сравнения и первому и второму входам блока памяти, третий вход которого соединен с выходом блока сравнения, выход блока памяти является выходом формирователя.

1285522 дюхоР Йма граЮюж я

Фиг. 3

Составитель В. Сметанин

Редактор И. Николайчук Техред М.Ходанич Корректор Е. Сирохман

Подписное г

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

ЮКИО бжж срабнения

Заказ 7530/53 Тираж 433

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 юд иироачж