DE69615803T2 - Symbolisches Bildanzeigesystem und -verfahren - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf die Darstellung von Symbolen in Echtzeit auf einem Bildschirm. Die typische Anwendung dieser Erfindung liegt in der Erzeugung von Symbolen zur Unterstützung des Piloten und des Navigators von Flugzeugen: Anzeige einer Funkbake Himmel-Erde mit drehendem Horizont und Angabe der Fluglage des Flugzeugs, Anzeige eines Flugplans, einer Zielrosette von durchlaufenden Höhenangaben, von Geschwindigkeiten, verschiedenen alphanumerischen Angaben u.s.w..
• Diese Symbole werden von einem Symbolgenerator erzeugt. Der Symbolgenerator ist ein Rechner, der abhängig von der zu realisierenden Anzeige erforderliche Informationen empfängt, beispielsweise Informationen von irgendwo im Flugzeug installierten Meßsonden, und der Koordinaten von aufeinanderfolgenden Bildpunkten einer auf dem Bildschirm anzuzeigenden Linie sowie Angaben hinsichtlich der Farbe dieser Linien erzeugt. Diese Koordinaten und Angaben gelangen in einen Bildspeicher, und das Auslesen dieses Bildspeichers liefert Punkt für Punkt die Steuerinformationen für den Bildschirm, damit das gewünschte Bild aufleuchtet.
• Aus Gründen des Raumbedarfs sucht man die Anzeigemittel mit Kathodenstrahlröhre durch flache Bildschirme, insbesondere Flüssigkristall-Bildschirme zu ersetzen. Diese Bildschirme werden nach dem Matrixprinzip angesteuert, was bestimmte Probleme mit sich bringt.
• Die Matrixbildschirme erzeugen leicht gezackte Linien, was den Betrachtungskomfort für den Betrachter beeinträchtigt, da das Auge für plötzliche Übergänge der Linie von einem Punkt zum nächsten sehr empfindlich ist.
• Daher wurde bereits in der Vergangenheit vorgeschlagen, eine Glättung dieser Linien vorzunehmen. Diese Glättung besteht im wesentlichen darin, relativ dicke Linien zu zeichnen, von denen jede mehrere Zeilen oder Spalten um den theoretischen Verlauf der Linie herum breit ist, mit einer Verteilung der Helligkeit innerhalb dieser Linie, d. h. daß der zentrale Bereich dieser Linie heller als die Ränder erscheinen. Diese Glättung verringert erheblich den unangenehmen Eindruck, der von der Matrixstruktur des Bildschirms verursacht wird.
• Das französische Patent FR-A-2 619 982 und das französische Patent FR-A-2 666 165 definieren die Grundzüge dieser Glättung, die darin besteht, jeden Punkt des theoretischen Linienverlaufs durch einen Mikrobereich von N*M Punkten um diesen theoretischen Punkt herum zu ersetzen und an den Bildspeicher Helligkeits- und Farbwerte (die nachfolgend ganz allgemein "Eigenschaftskoeffizienten" der Linie genannt werden) für alle Punkte eines verbreiterten Linienverlaufs zu liefern, der aus der Folge von Mikrobereichen entlang der theoretisch haarfeinen Linie resultiert.
• Fig. 1a zeigt einen theoretisch haarfeinen Linienverlauf mit der Breite eines Elementarpunkt des Matrixbildschirms. Dieser Verlauf besteht aus einer Abfolge von Punkten Pt1, Pt2, ...; Fig. 1b zeigt eine verbreiterte Linie, die durch einen Ersatz jedes Punkts Pt der haarfeinen Linie durch eine Mikrobereich von 4*4 Punkten resultiert, d.h eine Matrix von 16 Punkten, die auf den Punkt Pt wie dargestellt zentriert ist. Fig. 1c zeigt einerseits einen Mikrobereich, der nun mit einer Helligkeitsmodulation versehen ist (die durch eine variable Dichte der Schraffierung angedeutet ist), und andrerseits eine geglättete Linie, die aus dieser Helligkeitsmodulation der Mikrobereiche resultiert.
• Diese Glättung erfordert jedoch eine erhebliche Rechenleistung. Der Symbolgenerator muß Linien liefern, die mit einer großen Geschwindigkeit berechnet werden, damit die Bilder dauernd abhängig von der Entwicklung der anzuzeigenden Daten aufgefrischt werden. Schnelle Rechenschaltungen müssen zwischen den Symbolgenerator und den Bildspeicher eingefügt werden, und man muß für jeden neuen Punkt des vom Generator gelieferten Linienverlaufs die Helligkeitswerte und gegebenenfalls Farbwerte der umliegenden Punkte erneut berechnen, selbst wenn sie bereits für den vorhergehenden Punkt berechnet wurden. Man muß diese Helligkeiten unter Berücksichtigung der vorher im Bildspeicher gespeicherten Werte erneut berechnen. Dies resultiert aus der gegenseitigen Überlappung der Mikrobereiche. Man muß eine Korrelation zwischen den aufeinanderfolgenden Berechnungen für einen bestimmten Punkt des Bildschirms durchführen. Dies bedeutet, daß man auf den Bildspeicher mit einer viel größeren Frequenz zugreifen muß, als dies der Fall wäre, wenn man nur einen einzigen Punkt auf der Linie anzeigen müßte. Es existieren aber physikalische Grenzen hinsichtlich der Möglichkeit der Adressierung in Lese- und Schreibrichtung bei Speichern großer Kapazität wie zum Beispiel bei einem Bildspeicher.
• Daher hat das französische Patent FR-A-2 666 165 eine spezielle Struktur vorgeschlagen, bei der man ebenso viele unterschiedliche und parallel adressierte Speicher vorsieht, wie es N*M Punkte in den Mikrobereichen gibt, um die Gesamtheit eines Mikrobereichs in einem Schritt lesen und schreiben zu können.
• Diese Lösung kann brauchbar sein, wenn die Abmessung N*M eines Mikrobereich nicht zu groß ist. Sobald aber diese Abmessung zunimmt, wird die Schaltung zur Berechnung der Glättung in Form einer integrierten Schaltung unrealisierbar, da diese dann eine außerordentlich große Zahl von Ein- und Ausgängen für die Adressierung des Bildspeichers besitzen muß. Man, kann schwerlich Mikrobereiche von 4*4 Punkten mit einer einzigen integrierten Glättungsschaltung für ein Bild mit 1024*1024 Punkten realisieren.
• Es ist aber wichtig, daß man Mikrobereiche von noch größeren Abmessungen benutzen kann, beispielsweise mit 6*6 oder sogar bis zu 12*12 Punkten,
• - da es zum einen nützlich sein kann, besonders dicke Striche für bestimmte Symbole darzustellen, ohne daß der Symbolgenerator mehrere Linien parallel zeichnen muß, denn dies würde seinen Betrieb verlangsamen;
• - da weiter bestimmte Glättungsarten für Linien eine größere Breite des Mikrobereichs als andere erfordern abhängig von der Art des gewünschten Kontrasts zwischen der Farbe der Linie und der Farbe des Untergrunds;
• - und da schließlich größere Mikrobereiche auch Linien variabler Breite zu zeichnen in der Lage sind, indem die peripheren Koeffizienten des Mikrobereichs für das Zeichnen von weniger breiten Linien auf null gesetzt werden können. Dies ist wichtig, da die Erfahrung zeigt, daß die farbigen Striche breiter als die weißen Striche sein müssen.
• Daher schlägt die Erfindung sowohl ein neues Verfahren zur Bildverarbeitung und eine neue Struktur des Anzeigesystems für Symbolbilder vor, durch die Glättungen von Linien mittels Mikrobereichen erheblicher Abmessungen mit einem besseren Kompromiß zwischen der Frequenz der Zugänge zum Bildspeicher und der Anzahl von Zugangsanschlüssen zu diesem Speicher realisiert werden können.
• Gegenstand der Erfindung ist daher in erster Linie ein Anzeigesystem mit einem Generator für anzuzeigende Symbole, einer Glättungsschaltung für Linien und einem Bildspeicher, wobei der Symbolgenerator die Koordinaten aufeinanderfolgender Punkte einer Linie liefert und die Glättungsschaltung digitale Kodes, Eigenschaftskoeffizienten der Linie genannt, für eine Gruppe G von N*M Punkten berechnen kann, die einen Punkt mit den Koordinaten X, Y umgeben, nachdem Eigenschaftskoeffizienten der Linie für eine andere Gruppe G' von N*M Punkten berechnet wurden, die einen vom Symbolgenerator vorher gelieferten Punkt mit den Koordinaten X', Y' umgeben;
• dadurch gekennzeichnet, daß die Glättungsschaltung aufweist:
• - Mittel, um zum Bildspeicher Eigenschaftskoeffizienten der Linie abhängig von dem den Punkt X', Y' mit dem Punkt X, Y verbindenden Vektor nur für die Punkte der Gruppe G' zu senden, die nicht zugleich zur Gruppe G gehören,
• - Mittel, um die Eigenschaftskoeffizienten der Punkte der Gruppe G unter Berücksichtigung der vorher für die gemeinsamen Punkte der Gruppen G und G' berechneten Koeffizienten zu berechnen,
• - und Mittel, um in einem Speicher mit N*M Zellen die für die Punkte der Gruppe G berechneten Eigenschaftskoeffizienten für eine spätere Berechnung zu speichern.
• Später wird erläutert werden, was unter einem "Eigenschaftskoeffizienten" des Linienverlaufs verstanden wird. Beispielsweise ist der Koeffizient für einen weißen Strich auf schwarzem Untergrund, der auf die Breite eines Mikrobereichs verbreitert wurde, ein relativer Helligkeitswert, der für einen Punkt des Mikrobereichs in der Nähe des Zentrums des Linienverlaufs hoch ist, aber für Punkte in der Nähe des Rands der Linie abnimmt. Es ist aber verständlich, daß dieser Koeffizient für eine farbige Linie auf einem Untergrund einer anderen Farbe oder für eine Linie einer Farbe umgeben von einem schwarzen Rahmen auf einem Untergrund einer anderen Farbe oder nahezu derselben Farbe u.s.w. komplexer auszudrücken ist.
• Die Glättungsschaltung enthält vorzugsweise ein Netz von N*M Rechen- und Speicherzellen, die miteinander so verbunden sind, daß sie als Schieberegister von rechts nach links, von links nach rechts, von oben nach unten und von unten nach oben arbeiten können, und eine Steuerschaltung enthält, die gleichzeitig für alle Zellen Verschiebungen definieren kann. Das Schieberegister ist ringförmig auf sich selbst zurückgeschleift, und zwar sowohl horizontal, wobei die Ausgänge der Zellen am linken Rand des Netzes mit den Eingängen der Zellen am rechten Rand und umgekehrt verbunden sind, als auch vertikal, wobei die Ausgänge der Zellen am unteren Rand mit den Eingängen der Zellen am oberen Rand und umgekehrt verbunden sind.
• Die Steuerschaltung empfängt vom Symbolgenerator die Koordinaten X, Y eines Punkts des Linienverlaufs und speichert die Koordinaten des vorhergehenden Punkts, um Verschiebesignale abhängig vom Verschiebevektor [X-X', Y-Y'] zu bilden.
• Die Steuerschaltung steuert die Übertragung der von den Zellen einer randseitigen Zeile oder randseitigen Spalte oder den Zellen einer randseitigen Zeile und einer randseitigen Spalte des Netzes berechneten Koeffizienten an den Bildspeicher abhängig vom Verschiebevektor. Sie kann auch den Inhalt dieser Zellen löschen.
• Jede Zelle enthält Multiplexiermittel, die entweder einen Koeffizienten aus einer durch die Steuerschaltung ausgewählten Tabelle oder das Ausgangssignal einer von der Steuerschaltung ausgewählten Nachbarzelle empfängt. Die Steuerschaltung kann zuerst Steuersignale für die Verschiebung der Zellen und dann ein Signal zur Freigabe des Vergleichs zwischen einem in einer Zelle enthaltenen Koeffizienten und einem von einer Tabelle gelieferten Koeffizienten liefern.
• Gegenstand der Erfindung ist also ein neues Anzeigesystem für Linien, aber auch ein neues Verfahren zur Verarbeitung eines Linienverlaufs, der auf einem Anzeige-Bildschirm angezeigt werden soll, ausgehend von einem theoretischen Verlauf, der von einem Symbolgenerator geliefert wird, wobei das Verfahren eine zwischen dem Symbolgenerator und einem Bildspeicher liegende Glättungsschaltung verwendet, um einen Rechenzyklus zur Glättung für jeden vom Symbolgenerator gelieferten Punkt mit den Koordinaten X, Y durchzuführen, und wobei die Glättungsschaltung während dieses Zyklus mindestens eine Matrix von aus einer vom Symbolgenerator bestimmten Datenstruktur kommenden Sollkoeffizienten für eine Gruppe G von N*M Punkten um den Punkt X, Y herum verwendet, die einen verbreiterten Linienverlauf definieren, und wobei das Verfahren darin besteht, reale Koeffizienten für jeden der N*M Punkte des verbreiterten Linienverlaufs abhängig von einem Soll-Koeffizienten für diesen Punkt und von einem für diesen Punkt während des vorhergehenden Rechenzyklus berechneten Koeffizienten zu berechnen, wobei der vorhergehende Zyklus einem vorhergehenden Punkt X', Y' des theoretischen Linienverlaufs entspricht, der von einer, Gruppe G' von N*M Punkten umgeben ist, die sich teilweise mit denen der Gruppe G überlappen. Das Verfahren gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß es die folgenden Schritte für jeden Rechenzyklus enthält:
• - Bestimmung der nicht zur Gruppe G gehörenden Punkte der Gruppe G' in der Glättungsschaltung,
• Übertragung der für diesen Punkt während des vorhergehenden Zyklus berechneten und im Speicher der Glättungsschaltung gespeicherten realen Koeffizienten abhängig von dem den Punkt X', Y' mit dem Punkt X, Y verbindenden Vektor in den Bildspeicher,
• - Berechnung der realen Koeffizienten für die Punkte der Gruppe G ausgehend von den Sollkoeffizienten und den für die anderen Punkte der Gruppe G' berechneten und in der Glättungsschaltung gespeicherten realen Koeffizienten,
• - Speicherung der für alle Punkte der Gruppe G berechneten realen Koeffizienten im Hinblick auf den nächstfolgenden Rechenzyklus.
• In diesem Verfahren erfolgt die Bestimmung der Punkte der Gruppe G', die nicht zur Gruppe G gehören, durch Vergleich zwischen den Koordinaten des laufenden Punkts X, Y und denen des vorhergehenden Punkts X', Y', wobei dieser Vergleich die Richtung der Verschiebung zwischen den Mikrobereichen G' und G und damit ihre Überlappungszone und ihre Zone der Nichtüberlappung angibt.
• Nach der Übertragung der gespeicherten Koeffizienten kann man die Werte von Koeffizienten in den Zonen der Nicht- Überlappung löschen und berechnet dann neue Koeffizienten für alle Punkte der Gruppe G abhängig von einem Soll-Koeffizienten und einem Koeffizientenwert, der für den gleichen Bildpunkt im vorhergehenden Zyklus berechnet und in der Glättungsschaltung gespeichert wurde.
• Zusammengefaßt besteht die Erfindung darin, nicht die Koeffizienten einer Gruppe G' von N*M Punkten nach deren Berechnung in den Bildspeicher einzutragen und im Bildspeicher erneut bestimmte dieser Koeffizienten für eine Berechnung einer neuen Gruppe G zu suchen, die gemeinsame Punkte mit der vorhergehenden Gruppe hat, sondern vielmehr in den Bildspeicher nur die definitiv verarbeiteten Punkte einzutragen, die nicht mehr für die Fortsetzung der gleichen Linie erforderlich sind. So lange die Punkte nicht endgültig verarbeitet sind, bleiben die berechneten Koeffizienten in der Glättungsschaltung gespeichert, vorzugsweise in einem Netz von N*M Rechen- und Speicherzellen, das als horizontales und vertikales Schieberegister ausgebildet ist und in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung betrieben werden kann.
• Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nun anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
• Fig. 1 wurde bereits beschrieben und zeigt eine theoretisch haarfeine Linie, eine durch Verwendung von Mikrobereichen verbreiterte Linie und eine verbreiterte und durch Eigenschaftskoeffizienten gefilterte Linie.
• Fig. 2 zeigt ein Übersichtsbild des Systems zur Anzeige von geglätteten Linien.
• Fig. 3 zeigt die Organisation des Netzes von Rechen- und Speicherzellen, das in der Glättungsschaltung verwendet wird.
• Fig. 4 zeigt im Einzelnen eine Zelle des Netzes.
• Fig. 5 zeigt ein Zeitdiagramm zum Betrieb des Netzes von Zellen.
• Fig. 6 zeigt eine Tabelle, die die Operationen zusammenfaßt, die beim Übergang von einem Punkt zum nächsten der Linie durchgeführt werden.
• Die Anzeige eine Linie mithilfe eines Symbolgenerators besteht darin, vom Generator die Koordinaten der aufeinanderfolgenden Punkte des theoretischen Verlaufs erzeugen zu lassen. Der Generator ist ein geeignet programmierter Rechner, der einerseits Programme zur Berechnung von Strichen und andrerseits digitale Daten verwendet, mit denen die Programme ihre Rechnungen durchführen. Die digitalen Daten kommen beispielsweise von Meßsonden oder irgend einer anderen Quelle. Wenn beispielsweise der Verlauf ein durchlaufender Maßstab für die Flughöhe eines Flugzeugs ist, dann braucht man natürlich zumindest eine Höhenmeßsonde. Wenn der Verlauf aber ein Flugprogramm ist, dann werden die Flugdaten über eine Tastatur eingegeben oder kommen von einer anderen Software. Es sei in Anwendung auf ein Flugzeug angenommen, daß der Symbolgenerator Daten von einem Bordrechner empfängt, der seinerseits die Informationen von im Flugzeug installierten Meßsonden verarbeitet.
• In der Praxis liefert der Generator Koordinaten von Punkten mit einer größeren Auflösung als der des Matrixbildschirms. Wenn beispielsweise der Bildschirm Zeilen mit 1024 Punkten und 1024 Spalten (Kodierung mit 10 Bits) enthält, kann der Generator Punktkoordinaten über 12 Bits (4096 Punkte) in Zeilen- wie in Spaltenrichtung liefern.
• In einem ersten Schritt sei davon ausgegangen, daß die Koordinaten X, Y, die vom Generator geliefert werden, mit der gleichen Auflösung wie der Bildschirm kodiert sind. In einem zweiten Schritt wird der Einfluß einer genaueren Kodierung als die der Auflösung des Matrixbildschirms auf die Erfindung erläutert.
• Üblicherweise liefert der Symbolgenerator Linien ohne "Löcher", d. h. daß der Linienverlauf mindestens alle Punkte des Bildschirms verwendet, die sich auf diesem Linienverlauf befinden. Das bedeutet, daß der Symbolgenerator nacheinander Punkte liefert, deren Koordinaten jeweils höchstens um eine Einheit inkrementiert sind. Es gibt also nur acht Möglichkeiten, um von einem Punkt X', Y' auf einen anderen Punkt X, Y des theoretischen Linienverlaufs zu gelangen:
• Verschiebung entlang der Abszissen- oder der Ordinatenachse:
• - nach rechts: X = X' + 1 und Y = Y'
• - nach links: X = X' - 1 und Y = Y'
• - nach oben: X = X' und Y = Y' + 1
• - nach unten: X = X' und Y = Y' - 1
• Verschiebung diagonal:
• - nach rechts oben: X = X' + 1 und Y = Y' + 1
• - nach links oben: X = X' - 1 und Y = Y' + 1
• - nach rechts unten: X = X' + 1 und Y = Y' - 1
• - nach links unten: X = X' - 1 und Y = Y' - 1
• In einer bestimmten Linie liefert der Symbolgenerator also Punkte, deren Koordinaten so aufeinanderfolgen, daß man unmittelbar Koordinaten X', Y' und X, Y unabhängig von der Richtung des Verlaufs der Linie zwischen diesen beiden Punkten aus den acht möglichen Richtungen ableiten kann. Diese Richtung wird erfindungsgemäß dazu verwendet, um die Frequenz des Zugriffs zum Bildspeicher erheblich zu verringern.
• Fig. 2 zeigt die allgemeine Struktur des erfindungsgemäßen Anzeigesystems. Der Symbolgenerator 10 empfängt Informationen von Meßsonden 12, gegebenenfalls über einen Rechner 14, und liefert die Koordinaten X, Y der Punkte eines theoretischen Linienverlaufs an eine Linien-Glättungsschaltung 16. Außerdem liefert er eine Information über die Farbe der Linie, beispielsweise mittels Kodierung über sechs Hits, und eine Information über das Aufleuchten und Erlöschen eines Punkts der Linie (ein Bit).
• Die Information über das Aufleuchten und Erlöschen ist für die Erläuterung der Erfindung nicht erforderlich. Sie resultiert nur aus der Tatsache, daß der Symbolgenerator mehrere Linien oder diskontinuierliche Linenverläufe liefern kann, sodaß in bestimmten Augenblicken ein Übergang von einem Punkt am Ende eines ersten Linienverlaufs zu einem Punkt am Anfang eines anderen Linienverlaufs erforderlich ist, ohne daß auf dem Bildschirm eine Spur dieses Übergangs sichtbar wird. In diesem Fall hat das Bit für das Aufleuchten den Wert null.
• Der Symbolgenerator liefert schließlich an die Glättungsschaltung Befehle INS betreffend die Art der durchzuführenden Glättung. Die Glättung nutzt matrixartige Mikrobereiche, bei denen es sich um Tabellen von Eigenschaftskoeffizienten des Linienverlaufs handelt. Die Tabellen können je nach Art der gewünschten Glättung unterschiedlich sein, sodaß diese Befehle hauptsächlich dazu dienen, Koeffiziententabellen oder Gruppen von Koeffiziententabellen auszuwählen. Diese Tabellen sind vorzugsweise in der Glättungsschaltung 16 gespeichert.
• Die Glättungsschaltung 16 ersetzt jeden Punkt X, Y des theoretischen Verlaufs der Linie durch einen Mikrobereich von N*M Punkten um diesen Punkt herum (im allgemeinen gilt N = M). Der Mikrobereich enthält einen Eigenschaftskoeffizienten des Linienverlaufs für jeden dieser N*M Punkte. Die Bestimmung eines realen Koeffizienten für einen dieser Punkte erfolgt durch Iteration ausgehend von einem Soll-Koeffizienten aus einer Tabelle, die vom Symbolgenerator bezeichnet wird. Die Glättungsschaltung führt dann diese Berechnung der realen Koeffizienten durch. Es handelt sich um einen iterativen Prozeß, da die Mikrobereiche, die die Punkte des theoretischen Linienverlaufs ersetzen, sich teilweile überlappen. Daher taucht ein bestimmter Punkt des geglätteten Linienverlaufs mehrfach in der Folge der Berechnungen von Eigenschaftskoeffizienten des geglätteten Linienverlaufs auf. Dies gilt, solange er Teil eines Mikrobereichs ist, der einen Punkt des vom Symbolgenerator gelieferten theoretischen Linienverlaufs umgibt.
• Die Glättungsschaltung liefert Adressen von Punkten des geglätteten Linienverlaufs sowie Informationen über die Helligkeit und Farbwerte dieser Punkte an einen Bildspeicher 18 über eine Schreibschaltung 20. Die gelieferten Informationen stammen aus der Berechnung von Eigenschaftskoeffizienten des Linienverlaufs in der Glättungsschaltung. Die berechneten Informationen können in roher oder kodierter Form geliefert werden. Der Bildschirm 22 empfängt periodisch die Gesamtheit der im Bildspeicher gespeicherten Informationen und präsentiert das gesamte im Speicher gespeicherte Bild. Vorzugsweise gibt es zwei Bildspeicher 18 und 18', die abwechselnd arbeiten, wobei der eine für die Anzeige auf dem Bildschirm gelesen wird, während gleichzeitig der andere gerade neue Informationen empfängt und umgekehrt. Der Begriff "Eigenschaftskoeffizient" des Linienverlaufs wurde gewählt, um die digitalen Kodes zu qualifizieren, die den Punkten der Mikrobereiche zugeordnet sind. Dieser Begriff kann verschiedene praktische Größen umfassen, die mathematisch einer Art Filterung von digitalen Werten äquivalent sind, die den verschiedenen Punkten des durch die Mikrobereiche verbreiterten Linienverlaufs zugeordnet sind.
• Im einfachsten Fall kann der Eigenschaftskoeffizient des Linienverlaufs als ein Koeffizient der Helligkeit der verschiedenen Punkte des verbreiterten geglätteten Linienverlaufs betrachtet werden. Der Symbolgenerator liefert das Stützkorsett des Linienverlaufs, d. h. einen theoretisch haarfeinen Strich einer Breite gleich der Breite eines Bildpunkts des Bildschirms. Ausgehend von diesem haarfeinen Linienverlauf erstellt die Glättungsschaltung einen verbreiterten Linienverlauf. Die Breite des verbreiterten Linienverlaufs hängt von der Abmessung N*M eines Mikrobereichs aus N Zeilenpunkten und M Spalten zusammen, der jeden Punkt der haarfeinen Linie ersetzt. Die Glättungsschaltung ordnet jedem Punkt des verbreiterten Linienverlaufs einen Helligkeitskoeffizienten zu, und zwar im wesentlichen so, daß das Zentrum der Linie hell und die Ränder dunkler sind, was den gewünschten Glättungseindruck ergibt.
• In einer komplexeren Situation kann die Linie eine farbige Linie auf einem Untergrund einer anderen Farbe sein. In diesem Fall kann die Glättung darin bestehen, stetig von der Farbe der Linie zur Farbe des Untergrunds überzugehen, ohne daß Mischfarben auftreten, die sowohl von der Farbe der Linie als auch von der des Untergrunds sehr verschieden sein können. Insbesondere im Fall der Farbe für die Linie, die sich von der des Untergrunds wenig unterscheidet, kann man auch wünschen, die Umrisse der Linie durch einen feinen Rahmen (im allgemeinen schwarz) hervorzuheben. In den Mikrobereichen können dann
• - die zentrale Position des Linienverlaufs größere Helligkeitskoeffizienten für die Farbe der Linie,
• - die für die Umrisse gewünschten Positionen einen Helligkeitskoeffizienten null,
• - und die Bereiche außerhalb der Umrisse nach außen zunehmende Helligkeitskoeffizienten aufweisen, aber in der Farbe des Untergrunds.
• Dies zeigt, wie der Begriff des Helligkeitskoeffizienten der Punkte des Linienverlaufs in der Praxis eher als ein Eigenschaftskoeffizient des Linienverlaufs betrachtet werden sollte, der aufgrund der Tatsache komplex ist, daß dabei mehrere Farben eine Rolle spielen können.
• Für eine bestimmte Art der Glättung entsprechend einem bestimmten vom Symbolgenerator gelieferten Befehl geht man zuerst davon aus, daß die für den Linienverlauf zu verwendende Mikrobereichsmatrix fix ist. In der Praxis sieht man jedoch, wie die Matrix abhängig von den Bits geringster Gewichtung der vom Symbolgenerator gelieferten Koordinaten X, Y variieren kann, wenn diese Bits einer größeren Auflösung als der des Bildschirms entsprechen.
• Die Glättungsschaltung arbeitet so, daß sie einen Zyklus zur Berechnung von Eigenschaftskoeffizienten des Linienverlaufs durchführt, worauf der Rechenzyklus für jeden vom Symbolgenerator gelieferten neuen Wert X, Y wiederholt wird. Jeder Rechenzyklus enthält eine Berechnung von N*M Eigenschaftskoeffizienten entsprechend den Mikrobereichen von N*M Punkten um den Punkt X, Y herum.
• Der reale Koeffizient Cpq, der für einen bestimmten Punkt mit den Koordinaten P, Q des verbreiterten Linienverlaufs berechnet wird, berücksichtigt
• - die Position i, j des Punkts P, Q innerhalb des auf den Punkt X, Y des theoretischen Linienverlaufs zentrierten Punkts P, Q,
• - den Sollkoeffizienten Ccij, der für den Punkt i, j in der gewählten Sollmatrix definiert ist,
• - aber auch den vorher für diesen gleichen Punkt P, Q des verbreiterten Linienverlaufs während des Rechenzyklus für den vorhergehenden Punkt X', Y' des theoretischen Linienverlaufs berechneten Koeffizienten C'pq, sofern der Punkt P, Q auch einem Mikrobereich angehört, der auf den Punkt X', Y' zentriert ist.
• Nimmt man an, daß ein Punkt P, Q des verbreiterten Linienverlaufs bereits einen Eigenschaftskoeffizienten zugeteilt erhalten hat, dann braucht man ihm nämlich nicht bei den weiteren Berechnungen einen immer niedrigeren Koeffizienten zuzuteilen, da im weiteren Verlauf der Linie der Punkt zunehmend aus den aufeinanderfolgend betrachteten Mikrobereichen herauswandert.
• Daher führt die Berechnung eine Korrelation zwischen dem für einen Punkt P, Q vom Sollwert des Mikrobereichs vorgegebenen Koeffizienten Ccij und dem vorher für diesen Punkt berechneten Koeffizienten C'pq durch. Die einfachste und wirkungsvollste Korrelation besteht darin, als neuen Koeffizienten Cpq für den Punkt P, 0 den höheren der beiden Werte, also SUP(Ccij, C'pq) zu nehmen.
• Erfindungsgemäß werden beim Empfang eines Punktes X', Y' die Koeffizienten C'pq durch eine (zur Glättungsschaltung gehörende) Rechenschaltung für jeden der N*M Punkte eines Mikrobereichs G' berechnet, der auf einen Punkt X', Y' zentriert ist, und die N*M Koeffizienten C'pq bleiben im Speicher dieser Rechenschaltung bis zum Empfang eines neuen Punkts X, Y erhalten, dem ein neuer Mikrobereich G entspricht. Beim Empfang dieses neuen Punkts bestimmt man, welche Punkte des Mikrobereichs G' dem neuen Mikrobereich nicht mehr angehören und daher bei der Berechnung der Korrelation für den Mikrobereich G nicht mehr herangezogen werden. Man sendet die gespeicherten Koeffizienten für diese Punkte zum Bildspeicher. Sie werden dorthin übertragen, da sie endgültig verarbeitet sind und es nicht noch einmal notwendig ist, sie im Bildspeicher für neue Korrelationen zu suchen.
• Wie oben erläutert, gibt es nur vier Möglichkeiten, um vom Punkt X', Y' zum Punkt X, Y zu gelangen. Jeder dieser Möglichkeiten entspricht eine bestimmte Kategorie von Punkten, die endgültig verarbeitet sind:
• - Verschiebung nach rechts: Die ganze linke Randspalte des Mikrobereichs G' ist endgültig bearbeitet und gehört nicht mehr zum neuen Mikrobereich G; die Koeffizienten dieser Spalte werden an den Bildspeicher übertragen;
• - Verschiebung nach links: Die rechte Randspalte des Mikrobereichs G' ist endgültig bearbeitet;
• - Verschiebung nach oben: Hier gilt das Gleiche für die untere Randzeile;
• - Verschiebung nach unten: Hier gilt das Gleiche für die obere Randzeile;
• - Diagonale Verschiebung nach rechts oben: Hier gilt das Gleiche für die linke Randspalte und die untere Randzeile und so weiter.
• Dieser Begriff der endgültig verarbeiteten Punkte setzt in der Praxis voraus, daß der Linienverlauf keine Umkehrpunkte enthält. Dies ist im allgemeinen der Fall. Allenfalls könnte man bei einem Umkehrpunkt davon ausgehen, daß es sich um eine Folge von zwei unterschiedlichen Linien handelt, und zuerst die Verarbeitung am Ende der ersten Linie durchführen und dann die Verarbeitung der neuen Linie, denn die Operationen des Beginns und des Endes einer Linie erfordern in jedem Fall eine besondere Verarbeitung.
• Um dieses Prinzip zu realisieren, könnte man natürlich in der Glättungsschaltung einerseits eine Rechenschaltung und andrerseits eine Speicherschaltung zur Speicherung der N*M berechneten Koeffizienten verwenden. Im Speicher würde man dann die N*M berechneten Koeffizienten speichern und anschließend jedes Mal durch Adressierung dieses Speichers die endgültig verarbeiteten Koeffizienten adressieren und sie an den Bildspeicher übermitteln. Weiter würde man die noch nicht definitiv verarbeiteten Koeffizienten suchen, um sie mit Koeffizienten der Sollmatrix zu korrelieren, und schließlich würde man in diesen Speicher die N*M neu berechneten Koeffizienten wieder eintragen.
• Vorzugsweise verwendet man als Rechenschaltung eine originale Struktur in Form eines Netzes von N*M Rechen- und Speicherzellen, die untereinander als Schieberegister organisiert sind, welche eine Verschiebung nach rechts, nach links, nach oben und unten erlaubt. Das Schieberegister ist sowohl in Richtung von rechts nach links, als auch von links nach rechts, von oben nach unten und von unten nach oben auf sich selbst zurückgeschleift, was beispielsweise für eine Verschiebung von links nach rechts bedeutet, daß der Ausgang der rechten Randzelle an den Eingang der linken Randzelle zurückgeschleift ist.
• Diese ringförmige Struktur in beiden Richtungen, und zwar sowohl horizontal wie vertikal, erlaubt es, wie weiter unten klar wird, in einer Zelle Cij den im vorhergehenden Zyklus berechneten Koeffizienten in eine der acht zum gleichen Punkt P, Q benachbarten Zellen zu plazieren, während dieser Punkt P, Q sich nun wegen der Verschiebung des Mikrobereichs zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zyklen in einer anderen Position in der Matrix N*M befindet.
• In Fig. 3 ist das Prinzip der Organisation des Netzes von Zellen dargestellt. Außer einer Rechenzelle der N Zellen in Zeilenrichtung und M Zellen in Spaltenrichtung sind auch die vier unmittelbaren Nachbarzellen dargestellt. Die Zelle Cij des Rangs i, j führt eine Rechnung für eine bestimmte Position des Rangs i, j in dem Mikrobereich der Abmessung N*M durch.
• Die Rechenzellen berechnen gleichzeitig den Koeffizienten für eine vom Symbolgenerator gelieferte Position X, Y und beginnen einen neuen Rechenzyklus bei der nächstfolgenden vom Generator gelieferten Position. Anläßlich der Berechnung für den Punkt X, Y liefern sie je einen realen Koeffizienten Cpq, der für einen Punkt mit den Koordinaten P, Q auf dem Bildschirm berechnet wurde, entsprechend einer Position i, j in dem Mikrobereich, der den Punkt X, Y umgibt.
• Jede Zelle enthält einen Ausgang S und fünf Eingänge, über die sie entweder einen Sollkoeffizienten Ccij für die Position i, j oder einen vorher berechneten Koeffizienten C'pq für denselben Bildpunkt P, Q empfängt, der von einer rechts, links, oben oder unten benachbarten Zelle je nach der durchgeführten Verschiebung zwischen dem vorhergehenden Punkt X', Y' und dem laufenden Punkt X, Y stammt. Die Zelle Cij hat vier spezifische Eingänge, um die Ausgänge von vier Nachbarzellen zu empfangen und eine auszuwählen.
• Nur die von der Zelle Cij ausgehenden oder an ihr endenden Verbindungen sind dargestellt, um die Figur nicht zu überladen.
• Eine Steuerschaltung 24 kann die Zellen steuern, um die Folgen von Verschiebungen, von Berechnungen und Speicherungen durchzuführen, die in jedem Rechenzyklus erforderlich sind. Diese Steuerschaltung empfängt vom Symbolgenerator die Koordinaten X, Y und speichert die vorhergehenden Koordinaten X', Y' zumindest so lange, bis die Richtung des Vektors [X-X', Y-Y'] bestimmt ist. Außerdem empfängt sie vom Generator die Befehle INS, insbesondere um eine Tabelle von Sollkoeffizienten in einem Tabellenspeicher 26 auszuwählen.
• Um eine netzartige Konfiguration von Zellen in Form eines Schieberegisters zu erhalten, ist der Ausgang S der Zelle des Rangs i, j an je einen spezifischen Eingang der Nachbarzellen angeschlossen, nämlich
• - an die unmittelbar rechts anschließende Zelle des Rangs [i + 1, j],
• - an die unmittelbar links anschließende Zelle des Rangs [i - 1, j],
• - an die unmittelbar darüberliegende Zelle des Rangs [i, j + 1],
• - an die unmittelbar darunterliegende Zelle des Rangs [i, j - 1].
• Es sei erwähnt, daß die Ränge i + 1, i - 1 sich modulo N und die Ränge j + 1, j - 1 modulo M verstehen, da die Register sowohl horizontal wie vertikal ringförmig zurückgeschleift sind.
• Die Steuerschaltung 24 bestimmt für alle Zellen zugleich, welcher spezifische Eingang zu verwenden ist, und bestimmt so für das ganze Netz eine Verschieberichtung.
• Fig. 4 zeigt im Einzelnen eine Zelle Cij.
• Die fünf spezifischen Eingänge jeder Zelle sind folgende:
• - Der Eingang ED ist an den Ausgang der rechts benachbarten Zelle angeschlossen.
• - Der Eingang EG ist an den Ausgang der links benachbarten Zelle angeschlossen.
• - Der Eingang EH ist an den Ausgang der darüberliegenden Zelle angeschlossen.
• Der Eingang EB ist an den Ausgang der darunterliegenden Zelle angeschlossen.
• - Der Eingang EC empfängt einen neuen Sollkoeffizienten Ccij aus einer Tabelle von Eigenschaftskoeffizienten des Linienverlaufs. Dieser Koeffizient wird von der Glättungsschaltung abhängig von Befehlen ausgewählt, die vom Symbolgenerator stammen und gegebenenfalls von den Genauigkeitsbits der Koordinaten X, Y für die laufende Berechnung abhängen.
• Die Verbindungen zwischen Zellen sind in Form von einfachen Drähten dargestellt. Es gibt jedoch ebenso viele Drähten, wie Kodierbits der Koeffizienten vorhanden sind, beispielsweise vier.
• Die Auswahl des zu verwendenden Eingangs für die Berechnung im Punkt X, Y erfolgt über zwei Multiplexer.
• Ein erster Multiplexer MUX1 wählt einen der Eingänge ED, EG, EH, EB aus und wird von logischen Signalen S0 und S1 gesteuert, die von der Steuerschaltung 24 kommen und für alle Zellen gleich sind.
• Das Paar von Signalen S0, S1 definiert die Wahl des Eingangs unter den vier Eingängen in gleicher Weise für alle N*M Zellen und definiert damit die Richtung der Verschiebung der Gesamtheit des von den N*M Zellen gebildeten Schieberegisters. Diese Richtung hängt ausschließlich vom Vergleich zwischen den Koordinaten X, Y des laufenden Punkts und denen X', Y' des vorhergehenden Punkts ab. Die Steuerschaltung empfängt also die Koordinaten X, Y und behält die Koordinaten des vorhergehenden Punkts bei, um den Vergleich durchführen zu können und die geeigneten Signale S0, S1 auszusenden. Da das Register keine Verschiebungen in diagonaler Richtung durchführen kann, während Verschiebungen in diagonaler Richtung durchaus notwendig sein können, sieht man vor, daß die Verschiebungen in zwei Phasen ablaufen, d. h. zuerst (S0a, S1a) eine Verschiebung in Zeilen- oder in Spaltenrichtung und in einer zweiten Phase (Signale S0b, S1b) eine Verschiebung senkrecht zur ersten, die nur für Verschiebungen in diagonaler Richtung aktiviert wird. Die Steuerschaltung 24 liefert an die Eingänge S0, S1 nacheinander ein Signalpaar S0a, S1a und darin S0b, S1b.
• Ein zweiter Multiplexer MUX2 ermöglicht die Auswahl entweder des Ausgangs des ersten Multiplexers oder des Eingangs EC, der von einer Tabelle für Koeffizienten kommt.
• Der Multiplexer MUX2 wird von einer Steuerung SHIFT gesteuert, die den Ausgang des ersten Multiplexers auswählt, wenn sie aktiv ist, und den Eingang EC, wenn sie nicht aktiv ist. Es gibt zwei aufeinanderfolgende Aktivierungen von SHIFT, wenn eine Verschiebung in diagonaler Richtung durchgeführt werden soll.
• Ein dritter Multiplexer MUX3 kann entweder den vorher den in einer Speicherkippstufe REG enthaltenen Wert (durch Rückschleifung des Ausgangs dieser Kippstufe an den Eingang) oder einen neuen Wert in die Speicherkippstufe einspeisen, der vom Ausgang des zweiten Multiplexers MUX2 stammt. Die Speicherkippstufe ist eine Kippstufe vom Typ D, die bei einem Taktimpuls H kippt, und besteht in Wirklichkeit aus ebenso vielen binären Kippstufen, wie es Bits zur Kodierung der berechneten Koeffizienten gibt.
• Schließlich erfolgt eine Korrelation zwischen dem für einen gegebenen Punkt P, Q vorher berechneten Koeffizienten C'pq, der am Ausgang der Kippstufe REG nach den entsprechenden Verschiebungen vorliegt, und dem neuen Sollwert Ccij, der von der Tabelle am Eingang EC vorgeschlagen wird. Die hier vorgesehene Korrelation ist sehr einfach, da man den größeren der beiden Werte wählt. Man erhält einen realen Koeffizienten Cpq = SUP(Ccij, C'pq). Dies geschieht in einem Komparator COMP, der an einem Eingang einen Sollkoeffizienten Ccij vom Eingang EC und an einem anderen Eingang den vorher berechneten Wert C'pq vom Ausgang der Kippstufe empfängt. Einer der Eingänge des Komparators ist also an den Eingang EC und der andere an den Ausgang S der Kippstufe angeschlossen.
• Der Ausgang des Komparators ist ein Bit, das angibt, welcher der Werte der größere ist und steuert während einer Phase der Berechnung des größeren Werts, die von einem Freigabesignal ENASUP definiert wird, den Multiplexer MUX3, um in die Kippstufe den Wert C'pq einzusetzen, den sie vorher bereits hatte, wenn dieser Wert der größere ist, oder ihn durch einen neuen Koeffizienten Ccij zu ersetzen, der vom Eingang EC kommt, wenn jener Wert der größere ist.
• Ein UND-Tor, das vom Signal ENASUP gesteuert wird, läßt das Ausgangssignal des Komparators an die Steuerung des Multiplexers MUX3 über ein ODER-Tor durch. Das ODER-Tor liefert ein Steuersignal für das Kippen des Multiplexers MUX3,
• - das entweder in einem ersten Rechenschritt von der Steuerung SHIFT stammt, wenn in das Register ein von einer Nachbarzelle stammender Inhalt eingetragen werden soll,
• - oder das vom Komparator COMP stammt, wenn in einem zweiten Rechenschritt ein neuer Koeffizient in das Register einzutragen ist,
• - oder das schließlich von einer ursprünglichen Lade- Steuerung LOAD stammt, in der Praxis bei Beginn einer Linie, wenn in das Register neue Koeffizienten ohne Korrelation mit alten Werten eingetragen werden sollen. Die Steuerung LOAD ist nicht unbedingt erforderlich.
• Die Kippstufe REG enthält eine Steuerung CLEAR zum Löschen, d. h. zur Nullsetzung des am Ausgang anliegenden Eigenschaftskoeffizienten. Diese Steuerung wird durch die Steuerschaltung 24 entweder für eine einzelne Zelle oder für eine Zeile oder Spalte von Zellen, und in der Praxis vorzugsweise für die erste Zeile, die letzte Zeile, die erste Spalte und die letzte Spalte des Netzes von N*M Zellen aktiviert. Die Steuerung CLEAR kann auch für alle Zellen zugleich wirksam sein, insbesondere wenn keine Steuerung LOAD vorhanden ist.
• Schließlich können die Ausgänge der Register bestimmter Zellen (und zwar derjenigen, die an den Rändern des Netzes liegen) an den Bildspeicher übertragen werden. Die Steuerschaltung 24 ist so ausgebildet, daß sie an den Bildspeicher mithilfe einer Steuerung MEM die folgenden Werte vom Ausgang der Kippstufen REG liefern kann:
• - die erste Zeile,
• - oder die letzte Zeile,
• - oder die erste Spalte,
• - oder die letzte Spalte,
• - oder die erste Zeile und die erste Spalte,
• - oder die erste Zeile und die letzte Spalte,
• - oder die letzte Zeile und die erste Spalte,
• - oder die letzte Zeile und die letzte Spalte abhängig vom Vektor [X-X', Y-Y'], der die Zeile und/oder die Spalte von definitiv verarbeiteten Punkten definiert.
• Der Betrieb der Glättungsschaltung enthält die folgenden Verfahrensschritte, die in den Zeitdiagrammen der Fig. 5 dargestellt sind. Diese Figur bezieht sich auf die anhand von Fig. 4 erwähnten Steuersignale und auf das logische Signal C zur Steuerung des Multiplexers MUX3. Man geht davon aus, daß man sich mitten in einem vom Symbolgenerator gelieferten Linienverlauf befindet, daß die Berechnungen ausgehend vom Empfang der Koordinaten X, Y eines laufenden Punkts dieser Linie erfolgen und daß es unmittelbar vorausgehend einen Punkt X', Y' gab, der vom Generator für dieselbe Linie geliefert wurde. Der laufende Punkt ist gegenüber dem vorhergehenden Punkt um genau ein Feld in Zeilenrichtung, in Spaltenrichtung oder in diagonaler Richtung verschoben.
Erster Rechenschritt
• - Empfang eines neuen Punkts X, Y von der Steuerschaltung 24,
• - Bestimmung der Verschieberichtung durch die Steuerschaltung ausgehend von dem Differenzvektor [X-X', Y-Y'] und Erzeugung von zwei Paaren von Steuersignalen (S0a, S1a) und (S0b, S1b), die nacheinander zu benutzen sind; wenn die Verschiebung nicht diagonal erfolgt, wird nur ein Paar (S0a, S1a) verwendet;
• Übertragung von im vorhergehenden Zyklus für die definitiv verarbeitete Zeile und/oder Spalte berechneten Koeffizienten C'pq an den Bildspeicher durch die Steuerung MEM der Steuerschaltung 24 in Abhängigkeit von der erkannten Verschieberichtung;
• - Löschen der entsprechenden Kippstufen durch die Steuerung CLEAR, die der entsprechenden Zeile und/oder Spalte zugeordnet ist, nachdem deren Inhalt transferiert worden ist.
Zweiter Rechenschritt
• - Ausführung einer ersten Verschiebung durch eine aktivierte Steuerung SHIFT, wobei die Verschieberichtung durch die von der Steuerschaltung gelieferten Signale S0a, S1a definiert wird; die Ausgänge der Kippstufen nehmen dann den neuen Wert an.
Dritter Rechenschritt
• - Durchführung einer zweiten Verschiebung aufgrund einer aktivierten Steuerung SHIFT, aber nur, wenn eine Verschiebung in Diagonalrichtung zwischen dem Punkt X', Y' und dem Punkt X, Y erfolgt ist (die Verschieberichtung wird durch die Signale S0b, S1b bestimmt);
• In diesem Stadium entspricht der Ausgangswert für eine Zelle des. Rangs i, j, der einen Punkt mit den Koordinaten P, Q des Bildschirms definiert, dem Wert des Eigenschaftskoeffizienten C'pq, der im vorhergehenden Zyklus für denselben Punkt P, Q berechnet wurde, da die Verschiebung der Inhalte der Zellen durch die Steuerungen SHIFT die Verschiebung der Gesamtheit des Mikrobereichs aufgrund des Verschiebungsvektors [X-X', Y-Y'] kompensiert.
• Es sei bemerkt, daß die Operationen der Übertragung auf den Bildspeicher und des Löschens nach der Verschiebeoperation erfolgen können, wobei dann natürlich die Rangnummern der zu übertragenden oder zu löschenden Zeile oder Spalte angepaßt werden müssen.
Vierter Rechenschritt
• - Freigabe der aktivierten Korrelation ENASUP. Die Kippstufe REG wird mit dem größeren der Werte des neuen am Eingang EC vorliegenden oder des am Ausgang des Registers aktuell vorliegenden Koeffizienten geladen.
• Die Rechenschaltung ist bereit für einen neuen Zyklus und wartet auf neue Koordinaten des theoretischen Linienverlaufs.
• Am Ende einer Linie muß der ganze Mikrobereich zum Bildspeicher entladen werden. Dies kann durch aufeinanderfolgende Verschiebe- und Übertragungsoperationen jeweils einer Zeile erfolgen. Im Fall eines Endes einer Linie ist die Steuerung ENASUP nach dem Löschen nicht aktiviert.
• Spezielle Verarbeitungen können im Fall von Überkreuzungen zweier Linien durchgeführt werden, damit die Farben der beiden Linien nicht vermengt werden.
• So wurden also die Struktur des Anzeigesystems und sein Betriebsverfahren im wesentlichen beschrieben.
• Es kann noch bemerkt werden, daß das System selbst dann noch arbeitet, wann der Symbolgenerator Punkte X, Y mit einer größeren Huflösung als die des Bildschirms liefert. Man kann beispielsweise davon ausgehen, daß X, Y mit zwölf Bits kodiert sind und daß die zehn höherwertigen Hits von X und Y der Bildschirmauflösung entsprechen. Die beiden Bits geringster Gewichtung sind die Genauigkeitsbits innerhalb des Bildschirmrasters.
• Wenn die zehn Bits höherer Gewichtung des neuen Punkts X, Y von den zehn Bits höherer Gewichtung des Punkts X', Y' abweichen, dann ergibt sich wieder der obige Fall. Man muß eine Verschiebung in den Registern abhängig von dem daraus resultierenden Wechsel des Bildschirmpunkts durchführen. Man kann aber außerdem vorsehen, daß die Bits geringster Gewichtung von X und Y zur Auswahl eines bestimmten Mikrobereichs aus einer bestimmten Gruppe von Mikrobereichen verwendet werden. Es kann nämlich interessant sein, die Zusammensetzung der Matrix von Koeffizienten gemäß der exakten Lage des theoretischen Position des Punkts auf der Linie mit einer Auflösung von 12 Bits zu variieren. Die Kontrollschaltung 24 wählt dann eine Gruppe von Tabellen von Koeffizienten abhängig von den Befehlen INS aus, die vom Symbolgenerator geliefert werden, beispielsweise um eine besondere Art der Glättung zu definieren, und wählt eine Tabelle aus dieser Gruppe abhängig von den Genauigkeitsbits von X und Y aus.
• Wenn nun der Übergang vom Punkt X', Y' zum Punkt X, Y keinen Wechsel des Bildpunkts bedingt, dann muß keine Verschiebung im Netz von Zellen erfolgen. Die Steuerung SHIFT muß inaktiv bleiben. Das hindert aber nicht an der Aktivierung ver Steuerung ENASUP, die die Funktion der Korrelation (SUP) zwischen den bereits gespeicherten Koeffizienten aufgrund der vorhergehenden Berechnung und dem Sollkoeffizienten durchzuführen, die von der Solltabelle geliefert werden. Auch hier kann die Sollwerttabelle von den Genauigkeitsbits von X und Y abhängig sein.
• Die Tabelle in Fig. 6 faßt der Verschiebebefehle zusammen, die abhängig vom Wechsel zwischen X', Y' und X, Y (über zehn Bits) gegeben werden.
• Die Erfindung erlaubt es, die Frequenz der Zugriffe zum Bildspeicher deutlich zu verringern. Man kann sie erforderlichenfalls weiter verringern, indem man Speicher mit mehreren parallelen Zugängen verwendet, die es ermöglichen, mehrere Wörter gleichzeitig an verschiedenen Adressen einzuschreiben.

Claims (10)

1. Anzeigesystem mit einem Generator (10) für anzuzeigende Symbole, einer Glättungsschaltung (16) für Linien und einem Bildspeicher (18, 18'), wobei der Symbolgenerator die Koordinaten aufeinanderfolgender Punkte einer Linie liefert und die Glättungsschaltung digitale Kodes, Eigenschaftskoeffizienten der Linie genannt, für eine Gruppe G' von N*M Punkten berechnen kann, die einen Punkt mit den Koordinaten X, Y umgeben, nachdem Eigenschaftskoeffizienten der Linie für eine andere Gruppe G' von N*M Punkten berechnet wurden, die einem vom Symbolgenerator vorher gelieferten Punkt mit den Koordinaten X', Y' umgeben,

dadurch gekennzeichnet, daß die Glättungsschaltung aufweist:

- Mittel (24), um zum Bildspeicher Eigenschaftskoeffizienten der Linie abhängig von dem den Punkt X', Y' mit dem Punkt X, Y verbindenden Vektor nur für die Punkte der Gruppe G' zu senden, die nicht zugleich zur Grupe G gehören,

- Mittel, um die Eigenschaftskoeffizienten der Punkte der Gruppe G unter Berücksichtigung der vorher für die gemeinsamen Punkte der Gruppen G und G' berechneten Koeffizienten zu berechnen,

- und Mittel, um in einem Speicher (REG) mit N*M Zellen die für die Punkte der Gruppe G berechneten Eigenschaftskoeffizienten für eine spätere Berechnung zu speichern.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glättungsschaltung ein Netz von N*M Rechen- und Speicherzellen, die so miteinander verbunden sind, daß sie als Schieberegister von rechts nach links, von links nach rechts, von oben nach unten und von unten nach oben arbeiten können, und eine Steuerschaltung (24) enthält, die gleichzeitig für alle Zellen Verschiebungen definieren kann.

3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schieberegister ringförmig auf sich selbst zurückgeschleift ist, und zwar sowohl horizontal, wobei die Ausgänge der Zellen am linken Rand des Netzes mit den Eingängen der Zellen am rechten Rand und umgekehrt verbunden sind, als auch vertikal, wobei die Ausgänge der Zellen am unteren Rand mit den Eingängen der Zellen am oberen Rand und umgekehrt verbunden sind.

4. System nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung vom Symbolgenerator die Koordinaten X, Y eines Punkts des Linienverlaufs empfängt und die Koordinaten des vorhergehenden Punkts speichert, um Verschiebesignale abhängig vom Verschiebevektor [X-X', Y-Y'] zu bilden.

5. System nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung die Übertragung der von den Zellen einer randseitigen Zeile oder randseitigen Spalte oder den Zellen einer randseitigen Zeile und einer randseitigen Spalte des Netzes berechneten Koeffizienten an den Bildspeicher abhängig vom Verschiebevektor steuert.

6. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung so ausgebildet ist, daß die Inhalte der Zellen der Zeile und/oder Spalte am Rand, die an den Bildspeicher gesendet wurden, gelöscht werden.

7. System nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Zelle Multiplexiermittel besitzt, damit sie entweder einen Koeffizienten aus einer durch die Steuerschaltung ausgewählten Tabelle oder das Ausgangssignal einer von der Steuerschaltung ausgewählten Nachbarzelle empfangen kann.

8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung zuerst Steuersignale für die Verschiebung der Zellen, um in einer Zelle den Inhalt einer Nachbarzelle zu speichern, und dann ein Signal zur Freigabe des Vergleichs zwischen einem in einer Zelle enthaltenen Koeffizienten und einem an diese Zelle von der Tabelle gelieferten Koeffizienten liefern kann.

9. Verfahren zur Verarbeitung eines Linienverlaufs, der auf einem Anzeige-Bildschirm angezeigt werden soll, ausgehend von einem theoretischen Verlauf, der von einem Symbolgenerator geliefert wird, wobei das Verfahren eine zwischen dem Symbolgenerator und einem Bildspeicher liegende Glättungsschaltung verwendet, um einen Rechenzyklus zur Glättung für jeden vom Symbolgenerator gelieferten Punkt mit den Koordinaten X, Y durchzuführen, und wobei die Glättungsschaltung während dieses Zyklus mindestens eine Matrix von aus einer vom Symbolgenerator bestimmten Datenstruktur kommenden Sollkoeffizienten für eine Gruppe G von N*M Punkten um den Punkt X, Y herum verwendet, die einen verbreiterten Linienverlauf definieren, und das Verfahren darin besteht, reale Koeffizienten für jeden der N*M Punkte des verbreiterten Linienverlaufs abhängig von einem Soll-Koeffizienten für diesen Punkt und von einem für diesen Punkt während des vorhergehenden Rechenzyklus berechneten Koeffizienten zu berechnen, wobei der vorhergehende Zyklus einem vorhergehenden Punkt X', Y' des theoretischen Linienverlaufs entspricht, der von einer Gruppe G' von N*M Punkten umgeben ist, die sich teilweise mit denen der Gruppe G überlappen, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren die folgenden Schritte für jeden Rechenzyklus enthält:

- Bestimmung der nicht zur Gruppe G gehörenden Punkte der Gruppe G' in der Glättungsschaltung,

- Übertragung der für diesen Punkt während des vorhergehenden Zyklus berechneten und im Speicher der Glättungsschaltung gespeicherten realen Koeffizienten abhängig von dem den Punkt X', Y' mit dem Punkt X, Y verbindenden Vektor in den Bildspeicher,

- Berechnung der realen Koeffizienten für die Punkte der Gruppe G ausgehend von den Sollkoeffizienten und den für die anderen Punkte der Gruppe G' berechneten und in der Glättungsschaltung gespeicherten realen Koeffizienten,

- Speicherung der für alle Punkte der Gruppe G berechneten realen Koeffizienten im Hinblick auf den nächstfolgenden Rechenzyklus.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmung der Punkte der Gruppe G', die nicht zur Gruppe G gehören, durch Vergleich zwischen den Koordinaten des laufenden Punkts X, Y und denen des vorhergehenden Punkts X', Y' erfolgt.