Устройство для вывода графической информации

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для вывода информации из ЭВМ. Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет возможности панорамного масштабирования графических изображений, которая достигается введением второго блока 2 оперативной памяти, блока 3 свертки, формирователя 4 адреса, первого 5 и второго 6 регистров, счетчика 8 адреса и соответствующих функциональных связей, а также выполнением блока 3 свертки бит, формирователя 4 адреса, блока 7 управления. Изобретение позволяет отображать графические изображения со степенью детализации, задаваемой масштабными коэффициентами на информационных входах устройства. 3 з.п.ф-лы, 5 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СООЮЛ ОП В О Н

РЕСПУБЛИК (51)5 G 09 G 1/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

©)

4ь

4ь

Фф

Ю.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО И306РЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4703092/24

"(22) 11.04.89 (46) 23.04.91. Бюл. У 15 (71) Московский инженерно-физический институт (72) А.С.Вайрадян, А.А.Сахаров, О.Н.Цапко и В.В.П1увалов

{53) 681.327. 11(088.8) (56) Патент СНА У 4196430, кл. С 06 Р 3/153, 1980.

Авторское свидетельство СССР

В 930355, кл. G 09 С 1/08, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫВОДА ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для вывода

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для вывода информации иэ ЭВМ.

Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет возможности панорамного масштабирования графических изображений.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 — структурная схема формирователя адреса на фиг. 3 - структурная схема блока свертки; на фиг. 4 — структурная схема блока управления, на фиг. 5 « структурная схема блока формирования видеосигнала.

Устройство содержит первый 1 и второй 2 блоки оперативной памяти, блок 3 свертки, формирователь 4 ад„„SU„„1644208 А 1 информации из ЭВМ. Цель иэобретения— расширение области применения устройства за счет воэможности панорамного масштабирования графических изображений, которая достигается введением второго блока 2 оперативной памяти, блока 3 свертки, формирователя 4 адреса, первого 5 и второго 6 регистров, счетчика 8 адреса и соответствующих функциональных связей, а также выполнением блока

3 свертки бит, формирователя 4 адреса, блока 7 управления. Изобретение позволяет отображать графические изображения со степенью детализации, saдаваемой масштабными коэффициентами на информационных входах устройства.

3 э.п.ф-лы, 5 ил. реса, первый 5 и второй б регистры, блок 7 управления„ счетчйк 8 адреса, коммутатор 9, блок 10 формирования видеосигнала, телевизионный приемник

11. На фиг. 1 позицией 12 обозначен первый управляющий вход устройства (подачи сигнала "Пуск" ), позицией

13 - управляющий выход устройства, позицией 14 — адресный и позицией

15 - информационный входы устройства.

Формирователь 4 адреса содержит первый 16, второй 17, третий 18 и четвертый 19 счетчики, первый 20, второй 21, третий 22 и четвертый 23 блоки сравнения, третий регистр 24, первый 25, второй 26 и третий 27 блоки умножения, сумматор 28.

1644208

Блок 3 свертки бит содержит первый регистр 29 сдвига, первый элемент

И 30, первый триггер 31, второй регистр 32 сдвига, пятый счетчик 33, второй элемент И 34, группу элемен5 тов И 35, четвертый регистр 36.

Блок 7 управления содержит первый генератор 37 импульсов, шестой счетчик 38, дешифратор 39, распределитель

40 импульсов, второй триггер 41 ..

На фиг. 5 позицией 42 обозначен генератор импульсов, 43 — счетчик точек, 44 — счетчик строк, 45 — дешифратор, 46-49 - триггеры, 50 - регистр 15 сдвига, 51 - сумматор.

Устройство работает следующим образом.

В блок 2 оперативной:памяти по входу 15 записывается из ЭВМ растровый а эквивалент изображения имеющего раз1 меры 2" точек по горизонтали и 2 точек по вертикали. Разрядность слова блока 2 оперативной памяти составляет 2 бит. На экране телевизионного 25 приемника 11 может быть отображено изображение размером 2 (n 4 а) точек по горизонтали на 2п1 (ш Ь) точек по вертикали, растровый массив которого хранится в блоке 1 оперативной памяти. 30

Разрядность слова блока 1 оперативной памяти составляет 2 г бит. Предлагаемое устройство обеспечивает масштабирование изображения в соответствии с масштабными коэффициентами путем свертки бит по ИЛИ как по горизонтали, так и по вертикали. Это позволяет реализовать панорамное отображение картины или ее частей различной степенью детализации. Положение 40 масштабируемого участка картины задается адресом А1,4 верхнего левого слова участка в блоке 2 оперативной памяти.

В начале работы в третий регистр

24 по входу записи начального адреса

14 заносится иачальн и адрес А МаЧ т.е. адрес, с которого начнется считывание слов из блока 2 оперативной памяти. Одновременно с этим по шинам записи из ЭВМ s .первый регистр 5 заносится масштабный коэффициент М„, а во второй регистр 6 заносится масштабный коэффициент М1,, Масштабные коэффициенты М и М характеризуют

55 степень сжатия изображения при отображении и могут принимать значения

4- Р

1,2,3, ° .,2

По сигналу "Пуск", поступающему по входу 12 устройства, устанавливается второй триггер 41, который разрешает работу генератора 37 импульсов и счетчика 38, выходные сигналы которых через дешифратор 39 поступают на распределитель 40 импульсов, где формируются сигналы управления считыванием из блока 2 оперативной памяти, сигналы записи в .блок 1 оперативной памяти, сигналы прибавления единиц в первый счетчик 16 формирователя 4 адреса. Тактовые импульсы от распределителя 40 импульсов поступают .на входы регистра 29 сдвига, счетчика 33, первого

30 и второго 34 элементов И.

Масштабирование изображения, хранящегося в блоке 2 оперативной паМяти, осуществляется путем преобразования сегментов изображения размером Мх х М в одно слово блока 1 памяти.

Для выполнения такого преобразования адреса памяти блока 2 оперативной памяти вычисляются по формуле гр.х а-р гр

Атак= АHag + А ел + 2 Аep + а-р

+ МхАгр,х+ М 2 Агр. где А - текущий считываемый адрес, А, „ - начальный адрес, заданный содержимым третьего регистра 24, сл — адрес слова в группе Мхи и I слов по координате х

А - адрес слона в группе М < М сл

К слон по координате у (оа А ",. „"а М ); грх

А . — адрес группы по координате х (текущее число групп, грх 2 }1

А „„- адрес группы по координате у (текущее число строк групп, О С А грч а 2 ) .

На информационные входы группы устройства поступают константы 24 Р (для.блоков 25, 27 умножения), 2 (для блока. 22 сравнения) и 2 (для блока 23 сравнения}.

Диапазоны изменения А определя1 ют коэффициенты пересчета первого 16, второго 17, третьего 18 и четвертого

19 счетчиков, которые сбрасываются сигналами с выходов первого 20, второго 21, третьего 22 и четвертого 23

16 блоков сравнения по достижении счетчиками соответствующих значений.

Содержимое счетчиков 17-19 умножается на константы соответственно в первом 25, втором 26, третьем 27 блоках умножения и совместно с содержимым третьего регистра 24 и первого счетчика 16 складывается на сумматоре 28 таким образом, что на выходе сумматора 28 образуется значение А„, которое и подается на адресный вход блока 2 оперативной памяти.

Под воздействием сигналов иэ блока 7 управления информационные слова считываются в первый регистр 29 сдвига, где начинают сдвигаться через первый 30 элемент И в первый триггер

31. После выполнения М ñäâèãoâ содержимое первого триггера 31 вдви- . гается во второй регистр 32 сдвига.

Первый триггер 31 по сути реализует функцию "ИЛИ с запоминанием" для последовательного кода, поступающего иэ первого регистра 29 сдвига. Отсчет необходимого числа импульсов сдвига, поступающих на первый регистр 29 сдвига, через которое производится запись бита во второй регистр 32 сдвига, определяет пятый счетчик 33, куда заносится в исходном состоянии значение N и после вычитания М тактовых импульсов выход счетчика разрешает прохождение одного импульса через второй

Л/ элемент И 34,который и осуществляет сдвиг на один разряд содержимого регистра 32, а также производит перезапись кода М в счетчик 33 для повторения цикла свертки по х.

После заполнения информацией регистра 32 сигналом с первого блока 20 сравнения через группу 35 элементов

И эта информация записывается в регистр 36. Такая операция свертки по х и записи в регистр 36 производится число раз, определяемое значением М после чего сигнал с второго блока 21 сравнения, поступающий в распределитель 40 импульсов, инициализирует запись полученного свернутого слова в блок 1 оперативной памяти. При этом распределитель 40 импульсов. выдает сигналы управления записью и управляющий сигнал на переключение коммутатора 9, который коммутирует сигналы записи и адрес на входы блока 1 оперативной памяти.

После окончания записи слова из ревает второй триггер 41, а также по20 ступает на -выход устройства по входу

13 как сигнал окончания масштабирования.

В блоке 10 формирования видеосигнала генератора 42 импульсов формирует импульсы высокой частоты, соответствующие требуемой дискретизации растра экрана по горизонтали, которые поступают на вход счетчика

43 точек. Коэффициент пересчета счет25

30 чика 43 точек соответствует телевизионному стандарту длительности строчной развертки. Сигнал с выхода старшего разряда счетчика 43 точек

35 поступает на вход счетчика 44 строк, который осуществляет пересчет строк изображений в кадре и имеет период пересчета, соответствующий длительности кадровой развертки (20 мас). Сиг"

40 налы с выходов счетчика 43 точек и счетчика 44 строк поступают на входы дешифратора 45, который формирует сигналы строчного синхроимпульса, на выходе триггера 46, кад45 рового синхроимпульса, на выходе триггера 47, импульса строчной защитной полосы на выходе триггера 48, импульса кадровой защитной полосы на выходе триггера 49, а также им50 .пульсы считывания из блока 1 оперативной памяти и строб записи для регистра 50 сдвига. Адреса считывания информации из блока 1 оперативной памяти поступают с выходов счетчика 43 точек и счетчика 44 строк и идут вместе с импульсами считывания, поступающими от дешифратора 45, на первый и второй информационные входы коммутатора 9.

44208 6 гистра 35 в блок 1 оперативной памяти распределитель 40 импульсов формирует сигнал прибавления единицы в счетчик 8 адреса.

Таким образом осуществляется считывание групп слов, определяемых коэффициентами М и М из блока 2 оперативной памяти внутри прямоугольника размером 2М> к2М точек. В каж, дой группе осуществляется свертка бит информации в соответствии с представленной процедурой и запись полученных свернутых слов в блок 1 оперативной памяти. Окончание про-. цедуры масштабирования всего прямоугольника определяется сигналом, образующимся на выходе четвертого блока 23 сравнения, который сбрасы1644208

Импульсы сдвига для регистра 50 поступают с вьгхода генератора 42 импульсов. Строчный импульс, кадровый импульс, импульс строчной защитной полосы, импульс кадровой за щитной полосы и видеосигнал из регистра 50 сдвига складываются в сумматоре 51 и образуют стандартный телевизионно видеосигнал, поступающий на телевизионный приемник 11.

Таким образом, устройство обеспечивает режим панорамного масштабирования графических иэображений путем их свертки.

15

Формула изобретения

1. Устройство для вывода графической информации, сОдержащее блок управления, коммутатор, первый блок оперативной памяти, блок формирования видеосигнала, первый выход которого соединен с видеовходом телевиэиончого приемника, второй и третий выходы 25 подключены к первому и второму информационным входам комутатора, первый и второй выходы которого соединены соответственно с управляющим и адресным входами первого блока оператив- 3р ной памяти, выход которого соединен с информационным входом блока формирования видеосигнала, третий информационный и управляющий входы коммутатора соединены соответственно с пер- 35 вым и вторым выходами блока управления, первый управляющий вход которого является первым управляющим входом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства за счет возможности панорамного масштабирования графических изображений, оно содержит счетчик адреса, блок свертки, второй блок оперативной памяти, пер- 45 вый и второй регистры, формирователь адреса, первый выход которого соединен с адресным входом второго блока оперативной памяти, выход которого соединен с первым информажионным входом блока свертки, выход которого соединен с информационным входом первого блока оперативной памяти, второй выход формирователя адреса соединен с первым управляющим входом блока свертки, второй управляющий вход ко-, торого соединен с третьим выходом блока управления, четвертый выход которого подключен к тактовому входу блока свертки, второй информационный вход которого, соединенный с первым информационным входом формирователя адреса, подключен к выходу первого регистра, выход второго регистра со единен с вторым информационным входом формирователя адреса, третий выход которого, соединенный с вторым управляющим входом блока управления, является управляющим выходом устройства, четвертый выход формирователя адреса соединен с третьим управляющим .входом блока управления, пятый выход которого соединен с управляющим входом второго блока оперативной памяти, информационный вход которого является первым информационным входом устройства, шестой выход блока управления соединен с управляющим входом формирователя адреса, адресный вход которого является адресным входом устройства, седьмой вы.ход блока управления соединен с тактовым входом счетчика адреса, вход сброса которого соединен с первым управляющим входом блока управления, выход счетчика адреса соединен с четвертым информационным входом коммутатора, информационные входы первого и второго регистров являются соответственно вторым и третьим информационными входами устройства, . управляющие входы первого и второго регистров являются соответственно вторым и третьим управляющими входами устройства, третий информационный вход блока свертки является входом сигнала логической единицы, а информационные входы группы формирователя адреса являются информационными входами группы устройства.

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что формирователь адреса содержит с первого по четвертый счетчики, с первого по четвертый блоки сравнения, с первого по третий блоки умножения, сумматор, третий регистр, выход которого соединен с первым информационным входом сумматора, с второго по четвертый информационные входы которого соединены соответственно с выходами с первого по третий блоков умножения, первые информационные входы которых, соединенные с первыми информационными входами с второго по четвертый блоков сравнения соответственно, подключены к выхо1644208

15 дам с второго по четвертый счетчиков соответственно, пятый информационный вход сумматора, соединенный с первым информационным входом первого блока сравнения, подключен к выходу первого счетчика, тактовый вход которого является управляющим входом формирователя, второй информационный вход первого блока 10 сравнения, соединенный с вторым информационным входом второго блока умножения, является первым информационным блоком формирователя, выход сумматора является первым выходом формирователя, информационный вход третьего регистра является адресным входом формирователя, выход пер» вого блока сравнения, соединенный с входом сброса первого счетчика н тактовым входом второго счетчика, является вторым выходом формирователя, выход четвертого блока.сравнения, соединенный с входом сброса

I четвертого счетчика, является треть- 25 им выходом формирователя, второй информационный вход второго блока сравнения, соединенный с вторым информационным входом третьего блока умножения, является вторым информа- g0 ционным входом формирователя, выход второго блока сравнения, соединенный с входом сброса второго счетчика и тактовым входом третьего счетчика, является четвертым выходом формирователя, выход третьего блока сравнения соединен с входом броса третьего счетчика и тактовым входом четвертого счетчика, вторые информационные входы третьего и четверто- 4п

ro блоков сравнения и второй информационный вход первого блока умножения, соединенный с третьим информационным входом третьего блока умножения, являются информационными 45 входами группы формирователя.

3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок свертки содержит первый и второй регистры сдвига, пятый счетчик, первый и второй элементы И, первый триггер, группу элементов И, четвертый регистр, информационные входы которого соединены с выходами элементов И группы, первые входы которых соедине55 ны с выходами второго регистра сдвига, информационный вход которого соединен с выходом первого триггера, вход сброса которого, соединенный с тактовым входом второго регистра сдвига и управляющим входом пятого счетчика, подключен к выходу второго элемента И, первый вход которого, соединенный с первым входом первого элемента И и тактовыми входами первого регистра сдвига и пятого счетчика, является тактовым входом блока, вторые входы элементов И являются первым управляющим входом блока, выход первого регистра сдвига соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с тактовым входом первого триггера, информационный и управляющий входы первого регистра сдвига являются соответственно первым информационным н вторым управляющим входами блока, информационный вход пятого счетчика является вторым информационным входом блока, выход четвертого регистра является выходом блока, информационный вход первого триггера является третьим информационным входом блока.

4. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит второй триггер, генератор импульсов, шестой счетчик, дешифратор, распределитель импульсов, с первого по седьмой выходи которого являются с первого по седьмой выходами блока, информационный вход распределителя импульсов соединен с выходом дешифратора, информационный вход которого соединен с выходом шестого счетчика, управляющий вход которого, соединенный с управляющим входом генератора импульсов, подключен к выходу второго триггера, входы "Уст.1" и "Уст.О" которого являются соответственно первым и вторым управляющими входами блока, выход ге нератора подключен к тактовым входам распределителя импульсов, дешифратора и шестого счетчика, вход сброса которого, соединенный с управляющим входом распределителя импульсов является третьим управляющим входом блока.

t644 208 к Ьл, I л Фб кол Х5 ci Ьл 1 „ д р от Блошка 2

Б о га5

1644208

Составитель А.Коробов

Техред Л.Сердюкова

Корректор Т.Малец

Редактор О.Стенина

Заказ 1463 Тираж 295 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101