專利名稱:大規(guī)模彩色圖象、圖形(或整頁(yè)文字)存貯與檢索裝置的制作方法
本實(shí)用新型涉及一種大規(guī)模彩色圖象、圖形(或整頁(yè)文字)存貯與檢索系統(tǒng)。
目前，大規(guī)模圖象、圖形(或整頁(yè)文字)的存貯與檢索一般采用三種方式一、利用膠片進(jìn)行光信號(hào)存貯或檢索的縮微技術(shù)；二、利用大型計(jì)算機(jī)把圖象、圖形(或整頁(yè)文字)的模擬信號(hào)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)存入計(jì)算機(jī)的內(nèi)存貯器或外存貯器，再進(jìn)行檢索；三、利用錄象磁帶把圖象、圖形(或整頁(yè)文字)的模擬信號(hào)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)記錄在錄象磁帶的視頻磁跡上，并把對(duì)應(yīng)地址也記錄在視頻磁跡和音頻磁跡上(如日本專利“特開(kāi)昭58－121186”)，需要時(shí)再檢索。在上述三種圖象、圖形(或整頁(yè)文字)的存貯與檢索方式中，采用第一種方式不便于自動(dòng)化處理，也不便于與其它電信號(hào)系統(tǒng)相聯(lián)；采用第二、三種方式，其設(shè)備復(fù)雜、造價(jià)高，而且在存貯和檢索時(shí)經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換后的信號(hào)將降低原信號(hào)的信噪比。
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種大規(guī)模彩色圖象、圖形(或整頁(yè)文字)的存貯與檢索系統(tǒng)。該系統(tǒng)可將單幀彩色圖象、圖形(或整頁(yè)文字)的模擬信號(hào)和相應(yīng)的地址碼直接記錄在錄象磁帶上，并將圖象、圖形(或整頁(yè)文字)索引和相應(yīng)的地址碼存入普通的微型計(jì)算機(jī)中，檢索出的圖象、圖形(或整頁(yè)文字)也直接顯示在圖象顯示器上，并可進(jìn)行視頻拷貝。本發(fā)明使用配有單幀錄象控制機(jī)(帶打碼器)的普通攝象機(jī)和錄象機(jī)即可快速、簡(jiǎn)便地存貯與檢索圖象、圖形(或整頁(yè)文字)資料，對(duì)微機(jī)的檔次要求較低。最高存貯量可達(dá)150萬(wàn)幅彩色圖象或圖形。本發(fā)明與其它類型的圖象、圖形存貯與檢索系統(tǒng)相比造價(jià)低、輸入信息快、操作方便。
本發(fā)明的主要構(gòu)成是圖象、圖形(或整頁(yè)文字)存貯部分包括攝象機(jī)〔1〕、具有編輯功能的錄象機(jī)〔2〕、單幀錄象控制機(jī)〔3〕和監(jiān)視器〔6〕；檢索部分包括微機(jī)系統(tǒng)主機(jī)〔7〕、放象機(jī)(或視盤)〔8〕、放象機(jī)接口卡〔9〕、視頻切換器〔10〕、微機(jī)系統(tǒng)終端機(jī)〔11〕、圖象顯示器〔12〕和視頻拷貝機(jī)〔13〕。
根據(jù)工作的需要，本發(fā)明可設(shè)計(jì)為單終端工作方式和多終端工作方式兩種。單終端工作方式可連接3臺(tái)錄象機(jī)(或視盤)；多終端工作方式可連接4臺(tái)檢索終端和8臺(tái)放象機(jī)(或視盤)。
圖1－1示出圖象、圖形(或整頁(yè)文字)存貯部分框圖。圖象、圖形(或整頁(yè)文字)存貯部分的核心設(shè)備是單幀錄象控制機(jī)〔3〕，其基本原理是采用進(jìn)十退九的控制方式消去正反走帶等同誤差，在具有編輯功能的錄象機(jī)〔2〕上實(shí)現(xiàn)單幀或多幀畫面記錄。單幀錄象控制機(jī)〔3〕內(nèi)裝有打碼器〔5〕。打碼器〔5〕完成編碼并將它記錄到磁帶的音頻磁跡上。打碼是以錄象帶上的CTL脈沖為基準(zhǔn)。打碼可以在錄象完畢后一次記錄完成，也可以在單幀錄象時(shí)同步記錄到磁帶的音頻磁跡上。編碼采用美國(guó)的Manckester－I編碼方法。圖象、圖形(或整頁(yè)文字)存貯部分還具有尋碼、改碼、重錄及修改已存圖象、圖形(或整頁(yè)文字)的功能。錄象效果可在監(jiān)視器〔6〕上實(shí)時(shí)監(jiān)視。
圖1－2示出圖象、圖形(或整頁(yè)文字)檢索部分框圖(多終端方式)。圖象、圖形(或整頁(yè)文字)檢索部分的關(guān)鍵部分是微機(jī)系統(tǒng)主機(jī)〔7〕與放象機(jī)(或視盤)〔8〕之間的放象機(jī)接口卡〔9〕和視頻切換器〔10〕。放象機(jī)接口卡〔9〕為一單片機(jī)控制系統(tǒng)，它接到微機(jī)系統(tǒng)主機(jī)〔7〕的指令后，對(duì)放象機(jī)(或視盤)〔8〕實(shí)施開(kāi)機(jī)、關(guān)機(jī)、重放、快進(jìn)(退)、讀帶、暫停、停機(jī)、步進(jìn)等動(dòng)作。視頻切換器〔10〕用于多終端和多圖象庫(kù)的交叉檢索顯示的切換，在接受微機(jī)系統(tǒng)主機(jī)〔7〕發(fā)出的控制指令后，它將錄象帶上需要檢索的指定圖象、圖形(或整頁(yè)文字)資料送往相應(yīng)的圖象顯示器〔12〕或視頻拷貝機(jī)〔13〕。普通錄象帶(或視盤)是微型計(jì)算機(jī)的外部存貯體，其象跡上存貯著由單幀錄象控制機(jī)〔3〕控制具有編輯功能的錄象機(jī)〔2〕所記錄下來(lái)的許多相互獨(dú)立的單幀或多幀圖象、圖形(或整頁(yè)文字)的模擬信號(hào)(而不是數(shù)字信號(hào))，音頻磁跡上記錄對(duì)應(yīng)的地址碼。在專用接口和專用微機(jī)軟件的支持下，操作微機(jī)系統(tǒng)終端機(jī)〔11〕的鍵盤即可控制放象機(jī)〔8〕并可迅速地從圖象顯示器〔12〕上閱讀到存貯體上已記錄的任一圖象、圖形(或整頁(yè)文字)資料。如果需要，還可進(jìn)行視頻拷貝。
其操作過(guò)程如下輸入圖象、圖形(或整頁(yè)文字)資料時(shí)的工作過(guò)程和具體控制命令程序步驟是走帶(PLAY)250個(gè)CTL脈沖、切入(CUTIN)X＋6個(gè)CTL脈沖、切出(CUT OUT)50個(gè)CTL脈沖、倒帶(REV)306個(gè)CTL脈沖、停機(jī)(STOP或PAUSE)。余下的X即為每次記錄的圖象幀數(shù)，其中錄象帶上的CTL脈沖頻率為25Hz。當(dāng)錄象帶上CTL脈沖的頻率為50Hz時(shí)，每次記錄的圖象幀數(shù)為 (X)/2 (錄象帶上CTL脈沖為具有編輯功能的錄象機(jī)〔2〕本身的基準(zhǔn)控制脈沖)。
檢索時(shí)，用戶鍵入檢索命令和待調(diào)閱的圖象、圖形(或整頁(yè)文字)的若干分類標(biāo)題(可用代碼表示)后，微機(jī)系統(tǒng)主機(jī)〔7〕便在專用軟件的支持下查閱數(shù)據(jù)庫(kù)并將該標(biāo)題(或代碼)對(duì)應(yīng)下的地址碼送入放象機(jī)接口卡〔9〕。放象機(jī)接口卡〔9〕在單片機(jī)協(xié)調(diào)下調(diào)用它的ROM中子程序，向放象機(jī)〔8〕輸出狀態(tài)控制命令，啟動(dòng)放象機(jī)〔8〕，讀入當(dāng)前地址碼，計(jì)算當(dāng)前地址碼和待調(diào)閱地址碼的差值(有正、負(fù))，換算成錄象帶上CTL脈沖的個(gè)數(shù)并將其送入放象機(jī)接口卡〔9〕中的減法計(jì)數(shù)器。放象機(jī)〔8〕的快進(jìn)或快退由差值的正、負(fù)決定。當(dāng)放象機(jī)接口卡〔9〕中的減法計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到0時(shí)，輸出一個(gè)脈沖，產(chǎn)生一個(gè)中斷信號(hào)送到放象機(jī)接口卡〔9〕中的單片機(jī)上，進(jìn)而控制單片機(jī)轉(zhuǎn)向中斷顯示程序或進(jìn)入步進(jìn)狀態(tài)。此時(shí)，由放象機(jī)接口卡〔9〕控制的放象機(jī)〔8〕輸出調(diào)閱的圖象、圖形(或整頁(yè)文字)資料，通過(guò)視頻切換器〔10〕顯示在圖象顯示器〔12〕上，從而完成一幅圖象、圖形(或整頁(yè)文字)資料的調(diào)閱檢索工作。視頻切換器〔10〕依據(jù)微機(jī)系統(tǒng)主機(jī)〔7〕發(fā)出的切換命令，對(duì)應(yīng)放象機(jī)〔8〕的輸出進(jìn)行切換。
為了提高本發(fā)明中放象機(jī)〔8〕重放畫面幀數(shù)的準(zhǔn)確性及每幅重放畫面的使用次數(shù)，排除機(jī)械慣性或其它干擾，采取了兩個(gè)措施1.保證放象機(jī)接口卡〔9〕中的減法計(jì)數(shù)器在減到0的前5秒鐘時(shí)變快尋址為慢尋址(即正常放象速度)。2.在輸入部分中，每一單幅圖象、圖形的記錄長(zhǎng)度為4幀，即在磁帶象跡上記錄8條視頻磁跡。
圖1－1大規(guī)模彩色圖象、圖形(或整頁(yè)文字)存貯與檢索系統(tǒng)存貯部分系統(tǒng)框圖。
圖1－2大規(guī)模彩色圖象、圖形(或整頁(yè)文字)存貯與檢索系統(tǒng)檢索部分系統(tǒng)框圖。
圖2－1打碼器〔5〕原理框圖圖2－2打碼器〔5〕的控制波形圖圖3－1放象機(jī)接口卡〔9〕原理框圖圖3－2放象機(jī)接口卡〔9〕的控制波形圖圖4－1視頻切換器〔10〕原理框圖圖4－2反向開(kāi)關(guān)矩陣電路〔24〕原理圖圖4－3反向開(kāi)關(guān)矩陣電路中某一開(kāi)關(guān)的電路圖下面是本發(fā)明一種多終端聯(lián)接方式的最佳實(shí)施例本發(fā)明包括圖象、圖形(或整頁(yè)文字)存貯和檢索兩部分。圖1－1示出圖象、圖形(或整頁(yè)文字)存貯部分的系統(tǒng)框圖。它包括攝象機(jī)〔1〕、具有編輯功能的錄象機(jī)〔2〕、單幀錄象控制機(jī)〔3〕和監(jiān)視器〔6〕。單幀錄象控制機(jī)〔3〕是圖象、圖形(或整頁(yè)文字)存貯部分的核心設(shè)備，其原理是采用進(jìn)十退九的控制方式，以消去正反走帶等同誤差，使在具有編輯功能的錄象機(jī)〔2〕上實(shí)現(xiàn)單幀或多幀畫面的精確記錄。單幀錄象控制機(jī)〔3〕內(nèi)裝有動(dòng)畫錄象自動(dòng)編輯控制機(jī)〔4〕(已獲1985年度國(guó)家發(fā)明獎(jiǎng)四等獎(jiǎng))和打碼器〔5〕。動(dòng)畫錄象自動(dòng)編輯控制機(jī)〔4〕用于控制具有編輯功能的錄象機(jī)〔2〕，使之進(jìn)行圖象、圖形(或整頁(yè)文字)的單幀或多幀記錄。圖2－1示出打碼器〔5〕的原理框圖，它包括單片機(jī)〔15〕(采用單片機(jī)8031)、打碼電路〔16〕和分頻電路〔17〕。單片機(jī)〔15〕是打碼器〔5〕的控制中心，它通過(guò)計(jì)數(shù)錄象帶上的CTL脈沖找到所需打碼的圖象位置，然后倒回至前二幀處，錄象帶上CTL脈沖經(jīng)過(guò)分頻電路〔17〕分頻后輸出電平變化，用其下降沿觸發(fā)單片機(jī)〔15〕的外部中斷INT1腳，再由單片機(jī)〔15〕的定時(shí)／計(jì)數(shù)器定時(shí)中斷(單片機(jī)〔15〕中有兩個(gè)獨(dú)立的定時(shí)／計(jì)數(shù)器)，從單片機(jī)〔15〕輸入／出口P1的零腳發(fā)出脈沖經(jīng)打碼電路〔16〕整形后記錄在錄象帶上。單片機(jī)〔15〕利用錄象帶上的CTL脈沖打開(kāi)中斷，使每次打碼的起始時(shí)間與錄象帶上的CTL脈沖后沿一致，從而保證地址碼與所錄圖象一一對(duì)應(yīng)。圖2－2示出打碼器〔5〕的控制波形圖。
圖1－2示出本發(fā)明檢索部分的框圖。它包括微機(jī)系統(tǒng)主機(jī)(APPLE－Ⅱ或IBM機(jī))〔7〕1臺(tái)、放象機(jī)(或視盤)〔8〕8臺(tái)、放象機(jī)接口卡〔9〕8個(gè)、視頻切換器〔10〕1個(gè)、微機(jī)系統(tǒng)終端機(jī)〔11〕4臺(tái)、終端機(jī)顯示器〔14〕4臺(tái)、圖象顯示器〔12〕4臺(tái)和視頻拷貝機(jī)〔13〕1臺(tái)。圖3－1示出放象機(jī)接口卡〔9〕的原理框圖，它包括單片機(jī)〔18〕(采用單片機(jī)8031)、接口片8155〔19〕、分頻電路74LS390〔20〕、讀碼電路LM339〔21〕、功能控制電路〔22〕和存貯器EPROM2732〔23〕。單片機(jī)〔18〕的外部中斷請(qǐng)求線“INTO”作為命令請(qǐng)求輸入。單片機(jī)〔18〕中有兩個(gè)獨(dú)立的定時(shí)／計(jì)數(shù)器“TO”和“T1”。定時(shí)／計(jì)數(shù)器“TO”作為錄象帶上CTL脈沖的計(jì)數(shù)器；定時(shí)／計(jì)數(shù)器“T1” 作為讀碼定時(shí)器。接口片8155〔19〕作為單片機(jī)〔18〕與微機(jī)系統(tǒng)主機(jī)〔7〕通訊的并行口。接口片8155〔19〕的A口作為數(shù)據(jù)口，使A口工作在方式1；C口的PCO作為命令請(qǐng)求輸出到單片機(jī)〔18〕的“INTO”上。錄象機(jī)接口卡〔9〕中的分頻電路〔20〕用于降低錄象帶上CTL脈沖的頻率，進(jìn)而計(jì)數(shù)圖象的幀數(shù)。分頻電路〔20〕由74LS390構(gòu)成四分頻器，輸入錄象帶上的CTL脈沖，輸出送到單片機(jī)〔18〕的定時(shí)／計(jì)數(shù)器“TO”的輸入端，單片機(jī)〔18〕內(nèi)部自行計(jì)算。功能控制電路〔22〕用于控制放象機(jī)〔8〕的工作狀態(tài)。它是由74LS240(或74LS06)、繼電器和繼電器驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成。功能控制電路〔22〕根據(jù)單片機(jī)〔18〕的P1.2～P1.7輸出的不同狀態(tài)控制放象機(jī)〔8〕，使之在相應(yīng)的狀態(tài)下工作。讀碼電路LM339〔21〕用于將磁帶上的信息送到單片機(jī)〔18〕中，讀碼電路〔21〕的形式與單板機(jī)TP801B的裝入電路相同，磁帶上的地址信息經(jīng)過(guò)限幅、整型形成符合要求的方波送到單片機(jī)〔18〕中的PI上，單片機(jī)〔18〕自行接受。錄象機(jī)接口卡〔9〕具有良好的通用性，可以與不同型號(hào)的錄象機(jī)、放象機(jī)、視盤和主機(jī)聯(lián)接。它是以錄象帶上的CTL脈沖的個(gè)數(shù)作為距離的標(biāo)準(zhǔn)，以音頻磁跡上的二進(jìn)制數(shù)碼(采用美國(guó)的Manckester－I編輯方式)作為圖象的標(biāo)志，由單片機(jī)〔18〕來(lái)判別區(qū)分。其工作原理放象機(jī)接口卡〔9〕接受微機(jī)系統(tǒng)主機(jī)〔7〕發(fā)出的命令及需要查尋的地址碼，控制放象機(jī)〔8〕的動(dòng)作，讀取磁帶上的現(xiàn)行地址碼，判斷所尋地址與現(xiàn)行地址的距離，根據(jù)錄象帶上CTL脈沖的數(shù)量作為距離的標(biāo)準(zhǔn)，自動(dòng)尋址并將所尋圖象內(nèi)容顯示在圖象顯示器〔12〕上。檢索錄象磁帶上所存圖象的工作方式為接受命令→譯碼→啟動(dòng)錄象機(jī)走帶(讀地址碼)→判別距離和方向→使錄象機(jī)快進(jìn)或快倒(計(jì)算走帶距離)→正常走帶(在距離所要尋找的圖象地址前5秒處)→讀地址碼→暫停(顯示圖象)。
圖3－2示出檢索時(shí)放象機(jī)接口卡〔9〕的控制波形圖。
圖4－1示出 視頻切換器〔10〕的原理框圖。它是由反向開(kāi)關(guān)矩陣電路〔24〕和多路譯碼器〔25〕組成。反向開(kāi)關(guān)矩陣電路〔24〕是8×4階的電子反向開(kāi)關(guān)矩陣電路。圖4－2示出反向開(kāi)關(guān)矩陣電路〔24〕的原理圖。圖4－2中，橫向8路為視頻輸入，縱向4路為視頻切換輸出。其某一開(kāi)關(guān)的具體電路在圖4－3中示出，它是由視頻信號(hào)線、編碼輸入控制線、電子開(kāi)關(guān)和圖象顯示器連線組成。反向開(kāi)關(guān)矩陣電路〔24〕是一般的開(kāi)關(guān)矩陣電路的反向使用。即一般的開(kāi)關(guān)矩陣電路是靠開(kāi)關(guān)的接通送出開(kāi)關(guān)“鍵比特”信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)不同開(kāi)關(guān)鍵的編輯輸出；而反向開(kāi)關(guān)矩陣電路〔24〕是接受多路譯碼器〔25〕的編碼信號(hào)使開(kāi)關(guān)接通(而且可使二個(gè)以上的開(kāi)關(guān)接通)來(lái)實(shí)現(xiàn)8路視頻信號(hào)對(duì)4路顯示器的視頻切換。
多路譯碼器〔25〕具有接受微機(jī)系統(tǒng)主機(jī)〔7〕的命令、譯碼、運(yùn)算和多路輸出控制信號(hào)的功能。多路譯碼器〔25〕送出的控制信號(hào)控制反向開(kāi)關(guān)矩陣電路〔24〕中的二個(gè)以上的開(kāi)關(guān)，從而使8路的視頻信號(hào)有選擇的切換到4路顯示器上。
視頻切換器〔10〕的工作原理是反向開(kāi)關(guān)矩陣電路〔24〕把8路視頻輸入信號(hào)按著多路譯碼器〔25〕的控制，根據(jù)微機(jī)系統(tǒng)主機(jī)〔7〕的要求分送到4臺(tái)圖象顯示器〔12〕的視頻輸入接點(diǎn)上。多路譯碼器〔25〕是根據(jù)微機(jī)系統(tǒng)主機(jī)〔7〕送出的命令進(jìn)行譯碼。多路譯碼器〔25〕可同時(shí)控制反向開(kāi)關(guān)矩陣電路〔24〕二路以上的開(kāi)關(guān)的接通。這種構(gòu)成方式使各路視頻既可以按要求把視頻信號(hào)切換到有關(guān)的顯示器上，又不會(huì)互相干擾。
本發(fā)明可快速、簡(jiǎn)便地存貯與檢索所需圖象、圖形(或整頁(yè)文字)資料；對(duì)微機(jī)的檔次要求較低，與其他圖象、圖形存貯與檢索系統(tǒng)相比造價(jià)低、輸入信息快、操作方便。最高存貯量可達(dá)150萬(wàn)幅彩色圖象、圖形。它可用于各部門的各種帶有圖象、圖形(或整頁(yè)文字)資料的存貯與檢索，如公安部門的各種檔案(或身份證)、氣象部門的云圖、地質(zhì)部門的地質(zhì)礦樣照片、軍事部門的軍事地圖以及科研與教育部門的各種圖紙及帶有圖象、圖形(或整頁(yè)文字)的各種資料等。
權(quán)利要求
1.一種大規(guī)模圖文存貯與檢索系統(tǒng)，包括有存貯部分包括攝象機(jī)[1]、具有編輯功能的錄象機(jī)[2]、單幀錄象控制機(jī)[3]和監(jiān)視器[6]；檢索部分包括微機(jī)系統(tǒng)主機(jī)[7]、放象機(jī)(或視盤)[8]、放象機(jī)接口卡[9]、視頻切換器[10]、微機(jī)系統(tǒng)終端機(jī)[11]、圖象顯示器[12]和視頻拷貝機(jī)[13]。
2.如權(quán)利要求
1中所述的大規(guī)模圖文存貯與檢索系統(tǒng)，其特征在于單幀錄象控制機(jī)〔3〕內(nèi)裝有打碼器〔5〕。
3.如權(quán)利要求
1、2中所述的大規(guī)模圖文存貯與檢索系統(tǒng)，其特征在于打碼器〔5〕包括單片機(jī)〔15〕、打碼電路〔16〕和分頻電路〔17〕；單片機(jī)〔15〕利用錄象帶上的CTL脈沖打開(kāi)中斷，使每次打碼的起始時(shí)間與錄象帶上的CTL脈沖后沿一致，以保證地址碼與所錄圖象一一對(duì)應(yīng)。
4.如權(quán)利要求
1中所述的大規(guī)模圖文存貯與檢索系統(tǒng)，其特征在于放象機(jī)接口卡〔9〕包括單片機(jī)〔18〕、接口片8155〔19〕、分頻電路74LS390〔20〕、讀碼電路LM339〔21〕、功能控制電路74LS240〔22〕和存貯器EPROM2732〔23〕。
5.如權(quán)利要求
1中所述的大規(guī)模圖文存貯與檢索系統(tǒng)，其特征在于視頻切換器〔10〕是由8×4階的電子反向開(kāi)關(guān)矩陣電路〔24〕和多路譯碼器〔25〕組成。
專利摘要
一種大規(guī)模圖文存貯與檢索系統(tǒng)，其中，存貯部分包括攝象機(jī)、具有編輯功能的錄象機(jī)、單幀錄象控制機(jī)和監(jiān)視器；檢索部分包括微機(jī)系統(tǒng)主機(jī)、放象機(jī)、放象機(jī)接口卡、視頻切換器、微機(jī)系統(tǒng)終端機(jī)、圖象顯示器和視頻拷貝機(jī)。最高存貯量可達(dá)150萬(wàn)幅彩色圖象、圖形。本實(shí)用新型使用配有單幀錄象控制機(jī)的普通攝象機(jī)、錄象機(jī)即可快速、簡(jiǎn)便地存貯與檢索所需圖文資料。對(duì)微機(jī)的檔次要求較低，與其它圖形存貯與檢索系統(tǒng)相比造價(jià)低得多。
文檔編號(hào)G11B20/14GK87200993SQ87200993
公開(kāi)日1988年1月20日 申請(qǐng)日期1987年1月24日
發(fā)明者殷德軍, 姜敦, 唐曉波, 程勇, 鄭全逸, 李禮勛, 呂樹(shù)華, 儀維憲, 樂(lè)會(huì)康 申請(qǐng)人:哈爾濱船舶工程學(xué)院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan