SU1161985A1 - Устройство дл отображени графической информации на телевизионном индикаторе - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ НА ТЕЛЕВИЗИОННОМ ИНДИКАТОРЕ, содержащее последовательно соединенные селектор импульсов , генератор элементов разложени , счетчик элементов разложени  символа, счетчик символов в строке, счетчик телевизионных строк и счетчик строк символов, последовательно соединенные блок ввода данных, коммутатор записи, блок пам ти, генератор символов, формирователь видеосигнала , сумматор, соединенный с телевизионным индикатором, другие . выходы счетчиков элементов разложени  символа и телевизионных строк н селектора импульсов соединены соответственно с другими входами формировател  видеосигнала, генератора символов и сумматора, о т л и ч а ю щ е е. с   тем, что, с целью повышени  быстродействи  устройства, в него введены счетчик кадров, дешифратор , коммутатор адреса, блок посто нной пам ти кодов символов, блок оперативной пам ти кодов символов , блок оперативной пам ти теку .. jVf П т-:. щих чисел совпадений, блок оперативной пам ти максимальных чисел совпадений и последовательно соединенные пороговый элемент, первый элемент., сравнени , счетчик совпадающих элементов и второй элемент сравнени , выход которого соединен с одним из управл ющих входов блока оперативной пам ти максимальных чисел совпадений и управл юпщм входом блока оперативной пам ти кодов символов, информационньй вход которого соединен с выходом блока посто нной пам ти кодов символов и вторым входом коммутатора записи, третий вход которого соединен с выходом блока оперативной пам ти кодов символов, а четО ) вертый вход - с первым выходом дешифратора , второй, третий, четвертый и п тьй выходы которого соединены соответственно с другим управл ющим входом блока оперативной пам ти максимальных чисел совпадений, одним из управл ющих входов блока оперативной пам ти текущих чисел совпадений , управл ющим входом блока пам ти и управл ющим входом коммутатора адреса, выход которого соеди нен с адресным входом блока пам ти, 00 - а первый адресный вход - с вторым ел выходом блока ввода данных, третий выход которого соединен с одним из входов селектора импульсов, другой вход которого соединен с входом порогового элемента и  вл етс  входом устройства, четвертый выход блока ввода данных соединен с одним из входов дешифратора, другой вход которого соединен с входом блока посто нной пам ти кодов символов и

Description

выходом счетчика кадров, вход которого соединен с выходом счетчика строк символов, другие выходы счетчи ков символов в строке и счетчика строк символов соединены с соответствующими адресными входами коммутатора адреса, блок оперативной пам ти кодов символов, блок оперативной пам ти максимальных чисел совпадений и блока оперативной пам ти текущих чисел совпадений, -другой управл ющий вход которого соединен с выходом счетчика элементов разложени  симво85 ла и управл ющим входом второго элемента сравнени , информационные входы которого соединены с информационным входом и выходом блока оперативной пам ти максимальных чисел совпадений , выход формировател  видеосигнала и информационный вход-выход блока оперативной пам ти текущих чисел совпадений соединены соответственно с другим входом : первого элемента сравнени  и входом - выходом счетчика . совпадающих элементов.

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в телевизионных диспле х формировани  и отображени  информации.

Известно устройство дл  отображени  графической информации на телевизионном индикаторе, содержащее счетчики разложени  символа по элементам и строкам и последовательно соединенные блок ввода данных, блок пам ти, генератор символов, формирователь видеосигналов и телевизионный индикатор. Формирование символа в этом устройстве производитс  с помощью генератора символов, хран щего очертание знаков используемого алфавита . Набор, .знаков алфавита в виде отрезков линий позвол ет построить любое сложное графическое изображение .

Одйако запись графического изображени  в устройство производитс  оператором вручную с помощью блока ввода данных и занимает много времени .

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  отображени  графической информации на телевизионном индикаторе, содержащее последовательно соединенные блок ввода данных, коммутатор записи, блок пам ти , генератор Символов, формирователь видеосигнала, сумматор, телевизионный индикатор, последовательно соединенные селектор импульсов, генератор, элементов разложени  и

счетчики, св занные с блоком пам ти, генератором символов и формпрователем видеосигнала, а также последовательно включенные аналого-цифровой преобразователь и регистры адреса , выходы которых подключены к блоку пам ти 2.

Недостатком известного устройства  вл етс  невозможность автоматичесг кой записи и воспроизведени  произвольного сложени  графического изображени  (мнемосхем, графиков, контуров и т.п). Процесс записи таких изображений осуществл етс  оператором вручную, требует тщательного анализа информации, предварительной подготовки к записи, заключающегос  в разбиении изображени  на знакоместа и кодировании каждого символа соответствующего знакоместа, и занимает очень много времени. Практическое использование известного устройства при этом существенно ограничиваетс .

Цель изобретени  - повьшение быстродействи  устройства.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  отображени  графической информации на телевизионном индикаторе, содержащее последовательно соединенные селектор импульсов , генератор элементов разложени , счетчик элементов разложени  символа, счетчик символов в строке, счетчик телевизионных строк и счетчик строк символов, последовательно соединенные блок ввода данных, коммутатор записи, блок пам ти, генератор символов, формирователь видеосигнала , сумматор, соединеиньш с телевизионным индикатором, другие выходы счетчиков элементов разложени  символа и телевизирнных строк и селектора импульсов соединены соответственно с другими входами формиро вател  видеосигнала, генератора симв лов и сумматора, содержит счетчик кадров, дешифратор, коммутатор адреса , блок посто нной пам ти кодов сим волов, блок оперативной пам ти кодов символов, блок оперативной пам ти текущих чисел совпадений, блок oneративной пам ти максимальных чисел совпадений и последовательно соединенные пороговый элемент, первьй элемент сравнени , счетчик совпадающих элементов и второй элемент сравнени , выход которого соединен с одним из управл ющих входов блока оперативной пам ти максимальных чисел совпадений-и управл ющим входом блока оперативной пам ти кодов символов , информационньм вход которого соединен с выходом блока посто нной пам ти кодов символов и вторым коммутатора записи, третий вход JKOTOporo соединен с выходом блока оперативной пам ти символов, а четвертьй вход - с первым выходом дешифратора , второй, третий, четвертый и п тый выходы которого соединены соответственно с другим управл ющим входом блока оперативной пам ти максимальных чисел совпадений, одним из управл ющих входов блока оперативной пам ти текущих чисел совпадений , управл ющим входом блока пам ти и управл ющим входом коммутатора адреса, выход которого соединен с адресным входом блока пам ти, а первый адресный вход соединен с вторым BX дом блока ввода данных, третий выход к торого соединен с одним из входов селектора импульсов, другой вход которого соединен с входом порогового элемента и  вл етс  входом уст ройства, четвертый выход блока ввода данных соединен с одним из входов дешифратора, другой вход которого соединен с входом блока посто нной пам ти кодов символов и выходом счет чика кадров, вход которого соединен с выходом счетчика строк символов другие выходы счетчика символов в строке и счетчика строк символов соединены с соответствующими адресными входами коммутатора адреса, блока оперативной пам ти кодов символов, блока оперативной пам ти максимальных чисел Совпадений и блока оперативной пам ти текущих чисел совпадений , другой управл ющий вход которого соединен с выходом счетчика элементов разложени  символа и управл ющим входом второго элемента сравнени , информационные входы которого соединены с информационным входом и вьпсодом блока оперативной пам ти максимальных чисел совпадений, выход формировател  видеосигнала и информационный вход-выход блока оперативной пам ти текущих чисел совпадений соединены соответственно с другим входом первого элемента сравнени  и входом-выходом счетчика совпадающих элементов. На чертеже представлена функциональна  схема устройства дл  отображени  графической информации на телевизионном индикаторе. Схема содержит селектор 1 импульсов , генератор 2 элементов разложени , счетчик 3 элементов разложени  символа, счетчик 4 символа в строке, счетчик 5 телевизионных строк, счетчик 6 строк символов, счетчик 7 кадров , блок 8 ввода данных, коммутатор 9 записи, блок10 пам ти, генератор 11 символов, формирователь 12 видеосигнала, сумматор 13, телевизионный индикатор 14,дешифратор 15, коммутатор 16 адреса, блок 17 посто нной пам ти кодов символов, блок 18 оперативной пам ти кодов символов, блок 19 оперативной пам ти текущих чисел совпадений, блок 20 оперативной пам ти максимальных чисел совпадений , пороговый элемент 21, элемент 22 сравнени , счетчик 23 совпаи элемент 24 сравЯ ЩИх элементов нени , Устройство дл  отображени  графической информации на телевизионном индикаторе работает следующим образом . В режиме записи блок ТО пам ти вводитс  графическа  информаци  вручную или автоматически. Задание режима ручной записи информации производитс  дерективно с клавиатуры блока 8 ввода данных. Состо ние учной записи изображений регистриуетс  дeшIiфpaтopoм 15 состо ний, св занным с блоком 8 ввода данных, который подает управл ющие сигналы на коммутатор 9 записи, коммутатор 16 адреса и блок 10 пам ти. Коммутатор 9 записи подключает шину данных Олбка 8 ввода данных к информационному входу блока 10 пам ти, а коммутатор 16 адреса подключает адресную шину блока 8 ввода данных к адресному входу блока 10 пам ти. В момент ввода символа, выбранного с клавиатуры блока 8 ввода данных с дешифратора 15 на управл ющий вход блока 10 пам ти, подаетс  сигнал записи информации и цифрова  информаци  о коде графического символа с информационной шины блока 10 пам ти записываетс  в его  чейку по адресу, определ емому адресным кодом на адресной шине. Режим ручной записи может быть использован самосто тельно или дл  корректировки графического изображени  , введенного автоматически. Режим автоматической записи задаетс  директивно с клавиатуры блока 8 ввода данных и переводит все устройство воспроизведени  графической информации в режим записи. Состо ние автоматической записи изображени  регистрируетс  дешифратором 15j кото рый вырабатьгеает временные управл ю щие сигналы, синхронизирующие работу блоков устройства. Дл  этого на вход дешифратора t5 подаетс  информаци  состо ни  с выхода счетчика 7 кадров, определ юща  код номера телевизионного кадра с момента вклю чени  режима автоматической записи. Работа в автоматическом режиме записи многократно повтор етс  с пе риодом, равным трем телевизионным кадрам. Причем во врем  первого телевизионного кадра производитс  запись кода эталонного графического символа в  чейки блока 10 пам ти, а во втором и третьем кадрах - сравне ние участков вводимого изображени  с изображением эталона, формируемог блоками 10-12, и определение их схо жести. Запись кода эталонного символа - производитс  следунщим образом. Дешифратор 15 состо ний подает упра л «йщ& сигналы на коммутатор 9 запи си, который подключает информационную шину блока 10 пам ти к информацион Яому выходу блока 17 пам ти и на комму татор 16 адреса, подключающий выходы счетчика 4 символов в строке и счетчика 6 строк символов к адресному входу блока 10 пам ти. Состо ние кода счетчика 4 символов в строке определ ет адрес столбца, а состо ние кода счетчика 6 строк символов адрес строки, в которых расположена  чейка блока 10 пам ти. Адреса  чеек блока 10 пам ти условно соответствуют положению элемента изображени  на телевизионном экране. Непосредственна  запись кода эталонного графического символа осуществл етс  по сигналу, поданному на управл кнций вход блока 10 пам ти с дешифратора 15. В течение одного телевизионного кадра во все  чейки пам ти будет записан код одного и того же графического символа, номер которого задаетс  состо нием счетчика телевизионных кадров, подключенного к входу блока 17 пам ти. Одновременно с вводом эталонного изображейи  в блок 10 пам ти в данном телевизионном кадре происходит обнуление  чеек блока 19 пам ти текуп их чисел совпадений . Дл  этого его управл ющий вход подает сигнал с дешифратора 15, а на адресные входы - сигналы со счетчика и символов в строке и счетчика 6 строк символов, определ ющие последовательные адреса обнул емых  чеек. J Сравнение участков вводимого в устройство изображени  с элементарным эталонным изображением производитс  следующим образом. Телевизионньй видеосигнал изображени  подаетс  на пороговьй элемент 21, вьфабатывающий нормированные сигналы, соответствующие логическому нулю (нет элемента изображени ) и логической единице (есть двухградационный элемент изображени ). Сигнал с выхода порогового элемента 21 подаётс  на вход элемента 22 сравнени , на второй вход которого подаетс  сравниваемый сигнал, вырабатьгоаемый формирователем 12 видеосигнала. Формирование эталонного сигнала происходит в режиме считывани  информации из блока 10 пам ти под управлением счетчика 3 элементов разложени  символа, счетчик 4 символа в строке, счетчика 5 телевизионных строк, счетчика 6 строк символов, включенных последовательно , а также селектор 1 импульса . Синхронизирующие импульсы с выхода селектора 1 импульсов поступают на генератор 2 элементов разложени , запуска  его во врем  пр мого хода строчной и кадровой разверток. Тем самым ссуществл етс  жестка  прив зка элементов изображени  к началу телевизионного кадра и с троки. Генератор 2 элементов раз ложени  вырабатывает и тульсы с час тотой следовани  элементов разложени  телевизионного сигнала. Эти импульсы подаютс  на вход последовательно св занных счетчиков 3-7, работающих в счетном режиме. Текущие значени  цифровых кодов с выхода счетчиков 4 символов в строке и сче чика 6 строк символов подаютс  чере коммутатор 16 адреса на адресный вход .блока 10 пам ти. Коды определ ют текущий адрес  чейки пам ти, из которой происходит считывание информации в данный момент времени. Разрешение на считывание информации из блока 10 пам ти производитс  по .управл ющему сигналу с дешифратора 15. Информаци  из  чейки пам ти блока 10 пам ти переписываетс  в генератор.11 символов. Генератор 11 символов производит разложение цифрового кода графического символа по телевизионным строкам (генерацию символов) с помощью сигнала, подава емого на его второй вход с счетчика 5 телевизионных строк. Параллельньй цифровой код с выхода генератора 11 символов подаетс  на формирователь 12 видеосигнала, где с использовани ем сигналов, приход щих с выхода счетчика 3 элементов разложени  сим вола, происходит последовательна , временна  развертка кода.Сформиро-ванный бинарный видеосигнал эталонного изображени  подаетс  на вход элемента 22 сравнени . : Элемент 22 сравнени  сравнивает 1элементы вводимого и эталонного изображений, вьшолн   логическую операцию суммировани  по модулю 2, т,е. еслй текущие элементы изображе ни  данного знакоместа одинаковы (оба элемента одновременно принимают значени  логического О или логической 1), то элемент 22 выраба тьгоает импульс с прив зкой к сигналу подаваемому на элемент 22 с генератвра 2 элементов разложени . Импуль сы элемента 22 сравнени  поступают в счетчик 23 совпадающих элементов. производ щий подсчет количества совпадающих элементов вводимого изображени  и эталонного изображени  в текущем знакоместе. Процесс сравнени  . эталонного символа и анализируемого изображени  происходит последовательно строка за строкой в соответствии с телевизионным форматом. За врем  пр мого хода развертки телевизионной строки производитс  последовательньш анализ всех знакомест изображени  (нечетных во врем  действи  одного кадра изображени  и четных во врем  следующего за ним кадра изображени ), расположенных вдоль данной строки. Поскольку знакоместо изображени  занимает несколько телевизионных строк, то информаци  из счетчика совпадающих элементов должна быть запомнена по окончанию текущего знакоместа и восстановлена с началом знакоместа на следующей строке . Операцию хранени  текущих чисел совпадающих элементов вьтолн ет блок 19 оперативной пам ти текущих чисел совпадений. Дл  данного момента окончани  текущего знакоместа в строке в блоке 19 производитс  запись информации из счетчика 23 по управл ющему сигналу с выхода счетчика 3 элементов разложени  символа в  чейку пам ти, адрес которой определ етс  кодами, поданными на адресньш вход блока 19 с счетчика 4 символов в строке и счетчике 6 строк символов. В счетчик же 23 переписываетс  информаци  из стедующей по пор дку строки  чейки блока 19, определ юща  число совпадающих элементов сле7 дующего знакоместа эталонного и вводимого изображени  к моменту формировани  текущей телевизионной строки. Информационный объем блока 19 по количеству  чеек пам ти равен информационному объему блока 10 пам ти. Пе- ресьшка информации из счетчика 23 в блок 19 и обратно из блока 19 в счетчик 23 св зана с потерей времени при счете чисел совпадающих элементов. Поэтому анализ знакомест изображени  производитс  через одно знакоместо и занимает один кадр дл  нечетных знакомест и один кадр дл  четньк знакомест. В момент окончани  формировани  текущего знакоместа сумма накопленных в счетчике 23 совпадающих элементов соответствует колиеству общих совпадающих элементов записьшаемого и эталонных изображеНИИ и пропорциональна их коррел ции . Эта сумма сравниваетс  с максимальным числом совпадающих элемен тов данного знакоместа, определенных в предьздущих периодах (кадрах) анализа изображени  на основе сличе ни  иньк эталонов с участками изображени . Така  информаци  хранитс  в блоке 20 пам ти максимальных чисел совпадени  и выводитс  из  чейки пам ти,адрес которой задаетс  кодами счетчика 4 символов в строке и счетчике-6 строк символов. Число  чеек пам ти блока 20 равно числу  чее пам ти блока 10 пам ти. Сравнение чи сел осуществл ет элемент 24 сравне ни  в момент окончани  формировани  знакоместа в последней строке знако места по сигналу, поданному на вход элемента 24 сравнени  с счетчика 3 элементов разложени  символа. Если после сравнени  чисел окажетс , что сумма, накоплненна  в счетчике 23, больше числа, выведенного из блока 20, то в его текущей  чейке происхо дит смена информации. В данную  чей ку по управл ющему сигналу элемента 24 сравнени  вводитс  новое число из счетчика 23 совпадающих эле . ментов. Одновременно записываю ций сигнал с элемента 24 сравнени  подаетс  в блок 18 пам ти и код текущего символа графического изображени  переписьгеаетс  в  чейку пам ти, адрес которой определ етс  кодом счетчика 4 символа в строке и счетчиком 6 строк символов. Блок 12 кодов символов хранит информацию о коде символа (эталона), максималь но коррелированного (имеющего большее число совпадающих элементов) с текущи участком вводимого изображенин . Само же число совпадающих элементов хранитс  в блоке 20 пам ти максимальных чисел совпадений. Период записи изображенпл, в течение которого во врем  первого телевизионного кадра производитс  вво кода одного символа из блока 17 в блок 10 пам ти, а затем во врем  второго и третьего кадра происходит анализ знакомест эталонного и записываемого изображений на схожесть, повтор етс  многократно. Число таких периодов определ етс  общим количеством символов алфавита графических элементов, которое также бпредел ет объем блока 17. В каждом периоде определ ютс  знакоместа изображени , более коррелированные с теку1Щ м эталонным символом, и код этого символа записываетс  в бл.ок 18. Таким образом, после анализа схожести изображени  со всеми эталонными символами в блоке 18 будет хранитьс  введенна  информаци  об изображении . Окончание работы устройства по автоматической записи изображени  происходит по команде дешифратора 15 состо ний. При этом ПС сигналам дешифратора 15 состо ний коммутатор 9 записи подключает выход блока 18 к информатщонному входу блока 10 пам ти и по управл ющему сигналу дашифратора 15 в течение одного телевизионного кадра информаци  из блока 18 последовательно переписываетс  в  чейки пам ти блока 10 пам ти, адрес которых задаетс  адресными кодами счетчика 4 символов в строке и счетчика 6 строк символов. После ввода изображени  дешифратор 15 состо ний переводит все устройство в режим считывани  информации. В режиме считывани  информации производитс  вывод информации из блока 10 пам ти через генератор 11 символов, формирователь 12,видеосигнала и сумматор 13 на отображение в телезизионный индикатор 14. Работа устройства в этом режиме происходит под управлением селектора 1 импульсов , генератора 2 элементов разложени  и счетчиков 3-6 разложени . Формирование видеосигнала в режим считывани  на выходе формировател  12 видеосигнала ничем не отличаетс  от формировани  видеосигнала эталонного изображени  в режиме автоматической записи изображени  и описано вьше. Видеосигнал изображени  подаетс  на сумматор 13, на второй вход которого подаютс  синхронизирующие импульсы с селектора 1 импульсов. На выходе сумматора 13 образуетс  полный телевизионный видеосигнал изображени , которое воспроизводитс  на телевизионном индикаторе 14. Использование предложенного устройства воспроизведени  графической информации по сравнению с известными позвол ет значительно повысить скорость записи и воспроизведени  любых сложных графических изображений. Врем  автоматической записи изобр ажени  в устройство составл ет

3/50 n с, где n - общее количество символов графического алфавита, и дл  n 128 составл ет всего 7,7 с. Предложенное устройство обладает.высокой помехоустойчивостью, поскольку процесс анализа вводимых изображений основан на определении коррел ции участков изображени  с эталонными

символами, т.е. основан на использовании интегральных оценок. Кроме того , достоинством устройства  вл етс  высока  точность воспроизведени  изображени , котора  растет с увеличением количества знакомест изображени  и символов графического алфавита .

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ НА ТЕЛЕВИЗИОННОМ ИНДИКАТОРЕ, содержащее последовательно соединенные селектор импульсов, генератор элементов разложения, счетчик элементов разложения символа, счетчик символов в строке, счетчик телевизионных строк и счетчик строк символов, последовательно соединенные блок ввода данных, коммутатор записи, блок памяти, генератор символов, формирователь видеосигнала, сумматор, соединенный с телевизионным индикатором, другие . выходы счетчиков элементов разложения символа и телевизионных строк и селектора импульсов соединены соответственно с другими входами формирователя видеосигнала, генератора символов и сумматора, о т л и ч а ю щ е е. с я тем, что, с целью повышения быстродействия’ устройства, в него введены счетчик кадров, дешифратор, коммутатор адреса, блок постоянной памяти кодов символов, блок оперативной памяти кодов символов, блок оперативной памяти текущих чисел совпадений, блок оперативной памяти максимальных чисел совпадений и последовательно соединенные пороговый элемент, первый элемент., сравнения, счетчик совпадающих элементов и второй элемент сравнения, выход которого соединен с одним из управляющих входов блока оперативной памяти максимальных чисел совпадений и управляющим входом блока оперативной памяти кодов символов, информационный вход которого соединен с выходом блока постоянной памя- . ти кодов символов и вторым входом коммутатора записи, третий вход которого соединен с выходом блока опера- 3 тивной памяти кодов символов, а четвертый вход - с первым выходом дешифратора, второй, третий, четвертый и пятый выходы которого соединены соответственно с другим управляющим входом блока оперативной памяти максимальных чисел совпадений, одним из управляющих входов блока оперативной памяти текущих чисел совпадений, управляющим входом блока памяти и управляющим входом коммутатора адреса, выход которого соединен с адресным входом блока памяти, а первый адресный вход - с вторым выходом блока ввода данных, третий выход которого соединен с одним из входов селектора импульсов, другой вход которого соединен с входом порогового элемента и является входом устройства, четвертый выход блока ввода данных соединен с одним из входов дешифратора, другой вход которого соединен с входом блока постоянной памяти кодов символов и выходом счетчика кадров, вход которого соединен с выходом счетчика строк символов, другие выходы счетчиков символов в строке и счетчика строк символов соединены с соответствующими адресными входами коммутатора адреса, блок сперативной памяти кодов символов, блок оперативной памяти максимальных чисел совпадений и блока оперативной памяти текущих чисел совпадений, другой управляющий вход которого соединен с выходом счетчика элементов разложения симво ла и управляющим входом второго элемента сравнения, информационные входы которого соединены с информационным входом и выходом блока оперативной памяти максимальных чисел совпадений, выход формирователя видеосигнала и информационный вход-выход блока оперативной памяти текущих чисел совпадений соедйиены соответственно с другим входом первого элемента сравнения и входом - выходом счетчика . совпадающих элементов.