RU2014749C1

RU2014749C1 - Device for formation of pseudorandom image on screen of black-and-white cathode-ray tube

Info

Publication number: RU2014749C1
Authority: RU
Inventors: А.К. Смагин
Original assignee: Научно-производственное объединение "Марс"
Priority date: 1991-05-27
Filing date: 1991-05-27
Publication date: 1994-06-15

Abstract

FIELD: television. SUBSTANCE: the device for formation of pseudorandom image on the screen of black-and-white CRT uses signal separation unit 1, video signal generator 2, mixer 3, video amplifier 4, black-and-white CRT 5, color decoder 6, two pulse shapers 7, 8, three OR elements 9, 10, 14. The pulse shaper consists of three square pulse shapers 11, 12, 13. EFFECT: enhanced saturation of pseudorandom image. 4 dwg

Description

Изобретение относится к телевидению и может быть использовано в вычислительных комплексах, имеющих в своем составе дисплеи с черно-белыми электронно-лучевыми трубками (ЭЛТ). The invention relates to television and can be used in computer systems incorporating displays with black and white cathode ray tubes (CRT).

Известно устройство для формирования псевдоцветного изображения на экране черно-белой ЭЛТ, используемое для отображения статической информации, выводимой из ЭВМ. Оно содержит блок разделения сигналов, формирователь видеосигнала, смеситель, видеоусилитель, черно-белую ЭЛТ, дешифратор кода цветности, первый и второй формирователи импульсов, первый и второй элементы ИЛИ, причем формирователи импульсов состоят из первого, второго и третьего формирователей прямоугольных импульсов, которые могут быть выполнены в виде мультивибраторов. A device for generating a pseudo-color image on a black-and-white CRT screen is used, which is used to display static information output from a computer. It contains a signal separation unit, a video signal shaper, a mixer, a video amplifier, a black and white CRT, a color code decoder, the first and second pulse shapers, the first and second OR elements, and the pulse shapers consist of the first, second, and third rectangular pulse shapers, which can be made in the form of multivibrators.

В устройстве информация, предназначенная для вывода на экран черно-белой ЭЛТ, в закодированном виде поступает из ЭВМ по каналу связи на блок разделения сигналов, где закодированная информация разделяется на сигналы, соответствующие элементам изображения, и сигналы, соответствующие цветности. Эффект получения псевдоцветного изображения на экране черно-белой ЭЛТ заключается в том, что при чередовании в определенной последовательности видеосигнала и сигналов темного и светлого полей возникает субъективное ощущение цвета воспроизводимого изображения. In the device, information intended for displaying a black-and-white CRT in the encoded form is received from a computer via a communication channel to a signal separation unit, where the encoded information is divided into signals corresponding to image elements and signals corresponding to color. The effect of obtaining a pseudo-color image on a black-and-white CRT screen is that when the video signal and dark and light field signals are alternated in a certain sequence, a subjective sensation of the color of the reproduced image arises.

Недостатком данного устройства является малая насыщенность псевдоцветного изображения при одновременном выводе на экран черно-белой ЭЛТ псевдоцветного и черно-белого изображений. The disadvantage of this device is the low saturation of the pseudo-color image while displaying on the screen a black and white CRT pseudo-color and black and white images.

Целью изобретения является автоматическое повышение насыщенности псевдоцветного изображения при одновременном выводе на экран черно-белой ЭЛТ псевдоцветного и черно-белого изображений. The aim of the invention is to automatically increase the saturation of the pseudo-color image while displaying on the screen a black and white CRT pseudo-color and black and white images.

Цель достигается тем, что в устройство для формирования псевдоцветного изображения на экране черно-белой ЭЛТ введен третий элемент ИЛИ и использован видеоусилитель с автоматической регулировкой контрастности, причем входы третьего элемента ИЛИ соединены с вторым и третьим выходами дешифратора кода цветности, а выход подключен к управляющему входу видеоусилителя. The goal is achieved in that a third OR element is introduced into the device for generating a pseudo-color image on a black-and-white CRT screen and a video amplifier with automatic contrast adjustment is used, the inputs of the third OR element being connected to the second and third outputs of the color code decoder, and the output connected to the control input video amplifier.

Введение в предлагаемое устройство третьего элемента ИЛИ и использование в видеоусилителе автоматической регулировки контрастности позволяют автоматически повышать контрастность при воспроизведении псевдоцветного изображения, что приводит к повышению цветовой насыщенности. При этом регулировка контрастности при воспроизведении черно-белого изображения остается неизменной. The introduction of the third OR element into the proposed device and the use of automatic contrast adjustment in the video amplifier can automatically increase the contrast when reproducing a pseudo-color image, which leads to an increase in color saturation. At the same time, the contrast adjustment during the reproduction of the black-and-white image remains unchanged.

Такие отличительные признаки, как введение дополнительного элемента ИЛИ, выход которого подключен к управляющему входу видеоусилителя, широко известны и применяются в различных электронных устройствах, но для цели автоматического повышения насыщенности цветного изображения не выявлены. Such distinguishing features as the introduction of an additional OR element, the output of which is connected to the control input of the video amplifier, are widely known and used in various electronic devices, but have not been identified for the purpose of automatically increasing the saturation of a color image.

Анализ различных электронных устройств показывает, что предлагаемое устройство обладает новизной и существенными отличиями в связи с тем, что предложенная совокупность отличительных признаков в других технических решениях не обнаружена. Analysis of various electronic devices shows that the proposed device has novelty and significant differences due to the fact that the proposed set of distinctive features in other technical solutions is not found.

На фиг. 1 представлена электрическая структурная схема устройства; на фиг. 2, 3 и 4 - временные диаграммы, поясняющие работу блока формирования сигнала цветности при формировании соответственно синего, зеленого и красного изображений. In FIG. 1 is an electrical block diagram of a device; in FIG. 2, 3, and 4 are timing diagrams explaining the operation of the color signal generation unit when generating blue, green, and red images, respectively.

Устройство содержит блок 1 разделения сигналов, формирователь 2 видеосигнала, смеситель 3, видеоусилитель 4, черно-белую ЭЛТ 5, дешифратор 6 кода цветности, первый 7 и второй 8 формирователи импульсов, первый 9, второй 10 и третий 14 элементы ИЛИ. Формирователи 7 и 8 импульсов состоят из первого 11, второго 12 и третьего 13 формирователей прямоугольных импульсов, которые могут быть выполнены в виде мультивибраторов. The device comprises a signal separation unit 1, a video signal shaper 2, a mixer 3, a video amplifier 4, a black and white CRT 5, a color code decoder 6, a first 7 and a second 8 pulse shapers, the first 9, second 10 and third 14 OR elements. Shapers 7 and 8 pulses consist of the first 11, second 12 and third 13 shapers of rectangular pulses, which can be made in the form of multivibrators.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Информация, предназначенная для вывода на экран черно-белой ЭЛТ, в закодированном виде поступает на ЭВМ по каналу связи на блок 1 разделения сигналов, где закодированная информация разделяется на сигналы, соответствующие элементам изображения, и сигналы, соответствующие цветности. Сигналы, соответствующие элементам изображения, поступают на формирователь 2 видеосигнала, где закодированная информация преобразуется в видеосигнал (фиг. 2е, 3е, 4е), и из него выделяются синхроимпульсы, которые затем используются для синхронизации блоков устройства. Сигналы цветности поступают на дешифратор 6, где происходит их анализ. При необходимости отображения информации в черно-белом изображении на первом выходе дешифратора 6 формируется сигнал логической "1", который затем поступает на первый вход элемента ИЛИ 9. На два других входа элемента ИЛИ 9 с выходов формирователей 7 и 8 импульсов поступают сигналы логического "0". На выходе элемента ИЛИ 9 при этом формируется сигнал логической "1", который поступает на второй вход смесителя 3. При поступлении сигнала логической "1" на второй вход смесителя 3 видеосигнал поступает на выход смесителя без изменений и без ограничений по времени. Затем от усиливается видеоусилителем 4 и подается на модулятор черно-белой ЭЛТ 5. При формировании псевдоцветного изображения того или иного цвета сигнал логической "1" формируется либо на втором, либо на третьем выходе дешифратора 6 в зависимости от требуемой окраски изображения и поступает на входы элемента ИЛИ 14. На выходе элемента ИЛИ 14 формируется сигнал логической "1", который затем поступает на управляющий вход видеоусилителя 4. При поступлении сигнала логической "1" на управляющий вход видеоусилителя 4 происходит увеличение контрастности изображения, что приводит к повышению насыщенности псевдоцветного изображения. При формировании черно-белого изображения на выходе элемента ИЛИ 14 формируется логический "0" и контрастность черно-белого изображения не изменяется. Information intended for displaying a black and white CRT in encoded form is transmitted to a computer via a communication channel to signal separation unit 1, where the encoded information is divided into signals corresponding to image elements and signals corresponding to color. The signals corresponding to the image elements are fed to a video signal shaper 2, where the encoded information is converted into a video signal (Figs. 2e, 3e, 4e), and clock pulses are extracted from it, which are then used to synchronize the blocks of the device. The color signals are fed to the decoder 6, where they are analyzed. If it is necessary to display information in a black-and-white image, a logical "1" signal is generated at the first output of the decoder 6, which then goes to the first input of the OR 9 element. Logical 0 signals are sent to the other two inputs of the OR 9 element from the outputs of the pulse generators 7 and 8 " At the output of the OR element 9, a logical "1" signal is generated, which is fed to the second input of the mixer 3. When a logical "1" signal is received at the second input of the mixer 3, the video signal is output to the mixer without changes and without time limit. Then it is amplified by a video amplifier 4 and fed to a black-and-white CRT modulator 5. When generating a pseudo-color image of one color or another, a logical "1" signal is generated either at the second or third output of the decoder 6, depending on the desired color of the image, and is fed to the inputs of the element OR 14. At the output of the OR element 14, a logical “1” signal is generated, which then goes to the control input of the video amplifier 4. When a logical “1” signal is received at the control input of the video amplifier 4, the contrast increases STI image, which leads to increased saturation of a pseudo-image. When forming a black-and-white image at the output of the OR element 14, a logical "0" is formed and the contrast of the black-and-white image does not change.

Эффект получения псевдоцветного изображения на экране черно-белой ЭЛТ заключается в том, что при чередовании в определенной последовательности видеосигнала и сигналов темного и светлого полей (фиг. 2з, 3з, 4з) возникает субъективное ощущение цвета воспроизводимого изображения. В формирователях 7 и 8 импульсов формирователи 11 формируют положительные импульсы, частоту которых можно изменять в пределах 4 - 60 Гц, формирователи 12 формируют импульсы, длительность которых можно регулировать в пределах 0,001-0,6 с, а у формирователей 13 длительность импульсов может изменяться в пределах 0,02-0,5 с. Положительной полярности импульсам, формируемым формирователями 11, которые подаются на катод черно-белой ЭЛТ 5, соответствует темное поле, а отрицательной - светлое поле на экране ЭЛТ 5. Формирователи 13 ограничивают длительность появления изображения на экране ЭЛТ 5, формирователи 12 изменяют момент появления изображения на экране черно-белой ЭЛТ по отношению к темному и светлому фону, создаваемому соответствующими формирователем 13. The effect of obtaining a pseudo-color image on a black-and-white CRT screen is that when the video signal and dark and light field signals are alternated in a certain sequence (Fig. 2h, 3h, 4h), there is a subjective color sensation of the reproduced image. In the pulse shapers 7 and 8, the shapers 11 generate positive pulses, the frequency of which can be changed in the range of 4-60 Hz, the shapers 12 generate pulses, the duration of which can be adjusted within 0.001-0.6 s, and for the shapers 13, the pulse duration can vary within 0.02-0.5 s. The positive polarity of the pulses generated by the shapers 11, which are fed to the cathode of the black and white CRT 5, corresponds to the dark field, and the negative - the bright field on the screen of the CRT 5. Shapers 13 limit the duration of the image on the screen of the CRT 5, the shapers 12 change the moment the image appears on screen black and white CRT in relation to the dark and light background created by the corresponding shaper 13.

При появлении сигнала логической "1" на втором выходе дешифратора 6 начинает работать первый формирователь 7 импульсов. При этом запускается формирователь 11 и на его выходе формируются импульсы положительной полярности длительностью τ₁ (фиг. 2в). С выхода формирователя 11 импульсы положительной полярности поступают через элемент ИЛИ 10 на катод ЭЛТ 5. Задними фронтами импульсов, формируемых формирователем 11, запускается формирователь 12, который формирует прямоугольные импульсы положительной полярности длительностью τ₂ (фиг. 2г), которые, в свою очередь, задними фронтами запускают формирователь 13. Последний формирует прямоугольные импульсы положительной полярности длительностью τ₃ (фиг. 2д), поступающие на второй вход первого элемента ИЛИ 9, на первый и третий входы которого поступают сигналы логического "0". С выхода элемента ИЛИ 9 положительные импульсы длительностью τ₃ поступают на второй вход смесителя 3 и ограничивают время прохождения видеосигнала на модулятор ЭЛТ 5. Видеосигнал на выход смесителя 3 поступает без изменений во время прихода импульса положительной полярности с выхода элемента ИЛИ 9. В данном случае время прохождения видеосигнала на выход смесителя 3 равно длительности прямоугольных импульсов, формируемых формирователем 13, т. е. τ₃ (фиг. 2ж).When a logical "1" signal appears on the second output of the decoder 6, the first pulse shaper 7 starts to work. In this case, the shaper 11 is started and at its output pulses of positive polarity with a duration of τ _{1 are formed} (Fig. 2c). From the output of the shaper 11, the pulses of positive polarity pass through the OR element 10 to the cathode of the CRT 5. The trailing edges of the pulses generated by the shaper 11 start the shaper 12, which generates rectangular pulses of positive polarity with a duration of τ ₂ (Fig. 2d), which, in turn, the shaper 13 is triggered by trailing edges. The latter generates rectangular pulses of positive polarity of duration τ ₃ (Fig. 2e), arriving at the second input of the first element OR 9, at the first and third inputs of which I arrive t signals a logical "0". From the output of the OR element 9, positive pulses of duration τ ₃ arrive at the second input of the mixer 3 and limit the transit time of the video signal to the CRT modulator 5. The video signal to the output of the mixer 3 is received unchanged during the arrival of a pulse of positive polarity from the output of the OR 9 element. In this case, the time the passage of the video signal to the output of the mixer 3 is equal to the duration of the rectangular pulses generated by the shaper 13, i.e., τ ₃ (Fig. 2g).

При появлении сигнала логической "1" на третьем выходе дешифратора 6 начинает работать второй формирователь 8 импульсов. Формирователи 11, 12 и 13 работают аналогично, при этом формирователь 11 формирует импульсы положительной полярности длительностью τ₄ (фиг. 3в), формирователь 12 - прямоугольные импульсы длительностью τ₅ (фиг. 3г), а формирователь 13 - длительностью τ₆ (фиг. 3д).When the logical signal “1” appears on the third output of the decoder 6, the second pulse shaper 8 starts working. Shapers 11, 12, and 13 work similarly, with shaper 11 generating pulses of positive polarity of duration τ ₄ (Fig. 3c), shaper 12 of rectangular pulses of duration τ ₅ (Fig. 3d), and shaper 13 of duration τ ₆ (Fig. 3d).

Эпюры напряжения при формировании синего, зеленого, красного изображения приведены соответственно на фиг. 2, 3, 4 с привязкой к частоте кадровой развертки (фиг. 2а, 3а, 4а), где а: U_к.р - напряжение кадровой развертки; б: U_вых1, U_вых2 - напряжение на соответствующем выходе дешифратора 6; в, г, д - напряжения на входах соответственно формирователей 11, 12, 13; е: U_сигн - напряжение сигнала изображения, поступающего на первый вход смесителя; ж: U_смес - напряжение на выходе смесителя; з - изображение, формируемое на экране черно-белой ЭЛТ 5.Voltage plots during the formation of blue, green, red images are shown respectively in FIG. 2, 3, 4 with reference to the frequency of the frame scan (Fig. 2a, 3a, 4a), where a: U _kr is the voltage of the frame scan; b: U _o1 , U _o2 - voltage at the corresponding output of the decoder 6; in, d, d - voltage at the inputs of the shapers 11, 12, 13, respectively; f: U _Sig - voltage of the image signal input to the first input of the mixer; F: U _blends - the voltage at the output of the mixer; h - image formed on the screen of a black and white CRT 5.

В момент t_о (фиг. 2б) формируется сигнал логической "1" на втором выходе дешифратора 6, который запускает первый формирователь 7 импульсов. После воздействия импульсов формирователя 11 на катод ЭЛТ 5 и сигнала, поступающего с выхода смесителя 3 через усилитель 4 на модулятор ЭЛТ 5, на экране ЭЛТ 5 формируется следующая последовательность фона и изображения: темное поле, светлое поле плюс изображение, что соответствует синей окраске статического изображения информации, выводимой на ЭЛТ 5 из ЭВМ.At time t _o (Fig. 2b), a logical “1” signal is generated at the second output of the decoder 6, which starts the first pulse shaper 7. After the pulses of the shaper 11 are exposed to the CRT 5 cathode and the signal from the mixer 3 output through the amplifier 4 to the CRT 5 modulator, the following background and image sequence is formed on the CRT 5 screen: dark field, bright field plus image, which corresponds to the blue color of the static image information displayed on a CRT 5 from a computer.

В момент t₁ (фиг. 3б) формируется сигнал логической "1" на третьем выходе дешифратора 6, который запускает второй формирователь 8 импульсов, при этом на экране ЭЛТ формируется следующая последовательность фона и изображения: темное поле, светлое поле плюс изображение, светлое поле, что соответствует зеленой окраске изображения.At time t ₁ (Fig. 3b), a logical “1” signal is generated at the third output of the decoder 6, which starts the second pulse shaper 8, while the following background and image sequence is formed on the CRT screen: dark field, bright field plus image, bright field , which corresponds to the green color of the image.

Сигнал логической "1" появляется либо на первом, либо на втором, либо на третьем выходе дешифратор 6, поэтому предлагаемое устройство может формировать изображение выводимой на ЭВМ информации на экране ЭЛТ 5 с зеленой или синей окраской или черно-белое. Logical signal "1" appears either on the first, second, or third output of the decoder 6, so the proposed device can form an image of information displayed on a computer on a CRT 5 screen with green or blue color or black and white.

Для получения изображения с красной окраской необходимо добавить третий формирователь импульсов или осуществить регулировку в первом формирователе 7 импульсов, в частности длительность импульса τ_2, формируемого формирователем 12, необходимо уменьшить до 0,001 с. При этом формируется следующая последовательность фона и изображения: темное поле, светлое поле плюс изображение (фиг. 4).To obtain an image with a red color, it is necessary to add a third pulse shaper or to adjust in the first pulse shaper 7, in particular, the pulse duration τ ₂ generated by the shaper 12 must be reduced to 0.001 s. The following sequence of background and image is formed: a dark field, a bright field plus an image (Fig. 4).

При расширении гаммы цветов псевдоцветного изображения за счет увеличения количества формирователей импульсов необходимо увеличить соответственно количество входов элемента ИЛИ 14. When expanding the gamut of colors of a pseudo-color image by increasing the number of pulse shapers, it is necessary to increase the number of inputs of the OR element 14, respectively.

Использование в устройстве третьего элемента ИЛИ и видеоусилителя с автоматической регулировкой контрастности и их соответствующее соединение позволяют автоматически повышать насыщенность псевдоцветного изображения при одновременном выводе на черно-белую ЭЛТ черно-белого и псевдоцветного изображения. В результате расширяется область применения средств отображения информации, в состав которых входят черно-белые ЭЛТ. The use of the third OR element in the device and a video amplifier with automatic contrast adjustment and their corresponding connection can automatically increase the saturation of a pseudo-color image while simultaneously outputting a black-and-white and pseudo-color image to a black and white CRT. As a result, the scope of information display tools, which include black and white CRTs, is expanding.

Claims

DEVICE FOR THE FORMATION OF A PURE-COLOR IMAGE ON THE BLACK AND WHITE ELECTRON BEAM TUBE (CRT) SCREEN, which contains serially connected signal separation unit, the input of which is the information input of the device, a video signal shaper, a mixer and a video amplifier, the black and white amplifier is connected to the amplifier with black and white amplifier also a color code decoder whose input is connected to the second output of the signal separation unit, two OR elements, two pulse shapers, the control inputs of which are connected to the second and the third outputs of the color code decoder, and the first outputs of the first and second pulse shapers are connected to the first and second inputs of the second OR element, the output of which is connected to the cathode of the black and white CRT, and the second outputs of the first and second pulse shapers are connected to the second and third inputs of the first OR element, the first input of which is connected to the first output of the color code decoder, and the output is connected to the second input of the mixer, characterized in that, in order to increase the saturation of the pseudo color dimensional image, entered the third OR gate, a video amplifier is adjustable, wherein the first and second inputs of a third OR gate connected respectively with the second and third output color code decoder, and the output of the third OR gate is connected to the control input of the video amplifier.