параллельная вычислительная система активного видео

Формула изобретения

Параллельная вычислительная система активного видео содержит стандартный (персональный) компьютер, включающий центральный процессор, оперативное запоминающее устройство, контроллер внешних запоминающих устройств, внешние запоминающие устройства, контроллер периферийных устройств и манипулятор ("мышь"), подключенные к стандартной системной шине, а также блок управления файлами, буфер файлов сценариев, буфер видеофайлов, буфер аудиофайлов, блок управления видеофайлом, блок управления аудиофайлом, стандартные видеоадаптер и аудиоадаптер, подключенные к системной шине, стандартный монитор, стандартную акустическую систему, причем информационные входы буфера файлов сценариев, буфера видеофайлов и буфера аудиофайлов подключены к системной шине, первые управляющие выходы и входы блока управления файлами соединены с соответствующими выходами и входами буфера файлов сценариев, вторые управляющие выходы и входы блока управления файлами соединены с соответствующими выходами и входами блока управления видеофайлом, третьи управляющие выходы и входы блока управления файлами - с соответствующими входами и выходами блока управления аудиофайлом; управляющие выходы и входы блока управления видеофайлом соединены с соответствующими входами и выходами буфера видеофайлов, управляющие выходы и информационные входы блока управления аудиофайлом - с соответствующими входами и выходами буфера аудиофайлов, выходы буфера видеофайлов соединены с входами видеоадаптера, выходы буфера аудиофайлов - с входами аудиоадаптера, информационные входы, сигнальные выходы и выход системных прерываний блока управления файлами подключены к системной шине, внешние запоминающие устройства подключены к контроллеру внешних запоминающих устройств, контроллер периферийных устройств - к манипулятору ("мышь"), выходы настройки блока управления аудиофайлом подключены к системной шине, выходы аудиоадаптера - с входами аудиосистемы, выходы видеоадаптера - с входами монитора, при этом блок управления файлами содержит регистр запроса, блок ассоциативной памяти, регистр накопления, регистр воспроизведения, буфер описания объекта, буфер строки, регистр курсора, вентили строки, счетчик буфера, счетчик строки, счетчик байтов описания, счетчик числа объектов, счетчик байтов кадра, регистр заголовка, первые вторые вентили, регистр настройки, регистр адреса карты, регистр воспроизводимого объекта, регистр координат курсора, умножитель, сумматор, дешифратор координаты, схему сравнения, схему сравнения имен, вентили идентификатора объекта, вентили имени, элементы ИЛИ, первый и второй элементы И, при этом блок ассоциативной памяти, включенный в блок управления файлами, содержит ассоциативный накопитель, блок управления опросом, локальное устройство управления и выходной регистр, причем блок управления опросом включает входной регистр опроса-записи, регистр маски и блок памяти кодов маски, локальное устройство управления включает блок индикации совпадений, блок управления записью-считыванием и блок очередности записи строк, при этом входы ассоциативного накопителя соединены с выходами блока управления опросом, управляющие входы и выходы ассоциативного накопителя - с выходами и входами локального устройства управления, а входы и выходы последнего - с выходами и входами блока управления опросом, выходы ассоциативного накопителя - с входами выходного регистра, выходы выходного регистра являются информационными выходами блока ассоциативной памяти и соединены с входами регистра воспроизведения блока управления файлами, управляющий выход локального устройства управления является выходом системных прерываний, который подключен к системной шине, а входы блока ассоциативной памяти соединены с выходами регистра накопления блока управления файлами, причем первые выходы регистра воспроизведения соединены с первыми входами регистра воспроизводимого объекта, вторые выходы регистра воспроизведения - с вторыми входами регистра воспроизводимого объекта и с информационными входами вентилей имени, третий выход регистра воспроизведения - с первыми входами первого и второго элементов И, четвертые выходы того же регистра соединены с входами счетчика байтов описания, пятые выходы этого же регистра - с входами регистра адреса карты, управляющие вход и выход буфера описания объекта соединены с входом и выходом счетчика буфера, первые и вторые выходы буфера описания объекта соединены с соответствующими входами регистра накопления, третий выход этого буфера подключен к системной шине, выходы буфера строки соединены с информационными входами соответствующих вентилей строки, управляющие входы этих вентилей - с выходами соответствующих разрядов регистра курсора, выходы этих же вентилей - с входами элементов ИЛИ, а выходы последних - с входами схемы сравнения и с информационными входами вентилей идентификатора объекта, первый выход схемы сравнения соединен с управляющим входом вентилей идентификатора объекта, с управляющими входами регистра адреса карты и регистра воспроизводимого объекта, а также с вторым входом второго элемента И, второй выход схемы сравнения подключен к системной шине, входы регистра курсора соединены с управляющими выходами дешифратора координаты, входы которого соединены с первыми выходами регистра координат курсора, вторые выходы которого соединены с первыми входами умножителя, к вторым входам которого подключены выходы регистра настройки, первые входы счетчика строки соединены с выходами регистра настройки, а вторые входы этого счетчика - с выходами сумматора, информационные входы счетчика числа объектов соединены с первыми выходами регистра заголовка, вторые выходы которого соединены с информационными входами счетчика байтов кадра, выходы последнего соединены с соответствующими входами регистра запроса и со счетным входом счетчика числа объектов, первый управляющий выход счетчика байтов кадра соединен с управляющим входом вторых вентилей, второй управляющий выход этого счетчика соединен с первым управляющим входом первых вентилей, с вторым управляющим входом которых соединен выход счетчика числа объектов, подключенный также к первому входу счетчика байтов кадра, выходы первых и вторых вентилей соединены с соответствующими входами регистра запроса, а выходы последнего - с соответствующими входами регистра накопления, выход второго элемента И подключен к системной шине, выходы вентилей идентификатора объекта, выходы регистра адреса карты и первые выходы регистра воспроизводимого объекта соединены с соответствующими входами регистра накопления, входы сумматора соединены с выходами регистра адреса карты и с выходами умножителя, входы схемы сравнения имен соединены с вторыми выходами регистра воспроизводимого объекта и с выходами вентилей имени, первый выход схемы сравнения имен соединен с управляющим входом регистра воспроизведения, управляющий вход вентилей имени соединен с выходом первого элемента И, второй вход которого подключен к системной шине, к которой подключены также входы регистра настройки и настроечные входы регистра накопления, причем входы регистра координат курсора, второй вход первого элемента И, входы регистра настройки и настроечные входы регистра накопления в совокупности соответствуют информационным входам блока управления файлами, подключенным к системной шине, а третий выход буфера описания объекта, второй выход схемы сравнения и выход второго элемента И в совокупности соответствуют сигнальным выходам того же блока управления файлами, также подключенным к системной шине, при этом шестые, седьмые, восьмые и девятые выходы регистра воспроизведения, четвертый, пятые и шестые выходы буфера описания объекта, выходы счетчика строки и счетчика байтов описания, второй выход схемы сравнения имен, а также входы буфера описания объекта, буфера строки, информационные входы первых и вторых вентилей, второй вход счетчика байтов кадра и входы регистра заголовка, входы регистра накопления, управляющий вход буфера описания объекта являются внешними входами по отношению к блоку управления файлами, причем буфер файлов сценариев содержит накопитель, входной регистр, выходной регистр, счетчик записываемых байтов и адресный дешифратор, при этом выходы входного регистра соединены с входами накопителя и с информационными входами первых вентилей блока управления файлами, выходы накопителя соединены с входами выходного регистра, первые входы адресного дешифратора соединены с информационными выходами счетчика записываемых байтов, соединенными также с информационными входами вторых вентилей блока управления файлами, вторые и третьи входы адресного дешифратора - с выходами соответственно счетчика строки и счетчика байтов описания, содержащихся в блоке управления файлами, причем эти выходы являются первыми управляющими выходами блока управления файлами, а выходы адресного дешифратора буфера файлов сценариев соединены с управляющими входами накопителя, счетный выход счетчика записываемых байтов соединен с вторым входом счетчика байтов кадра блока управления файлами, информационные входы буфера файлов сценариев подключены к входам его входного регистра, счетчика записываемых байтов, а также к входам регистра заголовка, содержащегося в блоке управления файлами, а выходы выходного регистра, являющиеся выходами буфера файлов сценариев, подключены к входам буфера описания объекта и к входам буфера строки блока управления файлами, входы входного регистра и счетчика записываемых байтов подключены через соответствующие информационные входы буфера файлов сценариев к системной шине, причем указанные выше входы буфера описания объекта, буфера строки, регистра заголовка, информационные входы первых и вторых вентилей, второй вход счетчика байтов кадра, содержащихся в блоке управления файлами, соответствуют первым управляющим входам этого блока системы, причем буфер видеофайлов содержит накопитель, входной регистр, выходной регистр, счетчик записываемых байтов и адресный дешифратор, при этом выходы входного регистра соединены с входами накопителя, выходы которого соединены с входами выходного регистра, выходы этого регистра соответствуют выходам буфера видеофайлов и подключены к входам видеоадаптера, первые входы адресного дешифратора подключены к информационным выходам счетчика записываемых байтов, выходы этого дешифратора соединены с управляющими входами накопителя, входы входного регистра и счетчика записываемых байтов буфера видеофайлов подключены через соответствующие информационные входы этого буфера к системной шине, а вторые входы адресного дешифратора и выходы счетчика записываемых байтов, содержащихся в буфере видеофайлов, являются внешними по отношению к этому буферу, блок управления видеофайлом содержит счетчик считываемых байтов, счетчик объема кадра, счетчик кадров, регистр первого кадра, регистр последнего кадра, счетчик числа повторений, регистр запроса, первые - четвертые вентили, схему сравнения, первый - четвертый элементы И, причем счетные входы счетчика считываемых байтов и счетчика объема кадра соединены с выходом первого элемента И, выходы счетчика считываемых байтов - с информационными входами первых вентилей, с управляющим входом которых соединен сигнальный выход счетчика объема кадра, подключенного также к первому входу первого элемента И, выход счетчика объема кадра соединен с первыми входами второго и четвертого элементов И, первые входы счетчика кадров - с выходами вторых вентилей, а счетный вход этого счетчика - с выходом четвертого элемента И, первые выходы счетчика кадров соединены с первыми входами схемы сравнения, первые входы регистра первого кадра - с выходами третьих вентилей, сигнальный вход этого регистра - с выходом счетчика числа повторений, а выходы этого же регистра - с информационными входами вторых вентилей, выходы регистра последнего кадра соединены с вторыми входами схемы сравнения и с информационными входами третьих вентилей, счетный вход счетчика числа повторений соединен с выходом третьего элемента И, а сигнальный выход этого счетчика - с первым входом третьего элемента И, выход второго элемента И соединен с первым управляющим входом вторых вентилей и с вторым входом третьего элемента И, первый выход схемы сравнения - с вторым входом четвертого элемента И, а второй выход этой схемы сравнения - с вторым входом второго элемента И, второй вход первого элемента И является входом тактовых импульсов, первые входы регистра запроса соединены с выходами четвертых вентилей, информационные входы этих вентилей подключены к выходам счетчика записываемых байтов буфера видеофайлов, а управляющий вход этих же вентилей и вторые входы регистра запроса блока управления видеофайлом подключены к соответствующим информационным входам буфера видеофайлов, информационные входы четвертых вентилей, управляющий вход этих вентилей и вторые информационные входы регистра запроса соответствуют управляющим входам блока управления видеофайлом, информационные входы счетчика считываемых байтов и счетчика объема кадра соединены соответственно с шестыми и седьмыми выходами регистра воспроизведения блока управления файлами, информационные входы регистра первого кадра, счетчика кадров, регистра последнего кадра и счетчика числа повторений соединены с пятыми выходами буфера описания объекта, содержащегося в блоке управления файлами, управляющий вход третьих вентилей соединен с четвертым выходом этого же буфера описания объекта, второй и третий управляющие входы вторых вентилей - соответственно с вторым выходом схемы сравнения имен и с четвертым выходом буфера описания объекта, содержащихся в блоке управления файлами, причем указанные информационные входы счетчика считываемых байтов, счетчика объема кадра, счетчика кадров, регистров первого и последнего кадров и счетчика числа повторений, управляющий вход третьих вентилей, второй и третий управляющие входы вторых вентилей блока управления видеофайлом соответствуют вторым управляющим выходам блока управления файлами, вторые выходы счетчика кадров и выходы регистра запроса блока управления видеофайлом соединены с соответствующими входами регистра накопления, содержащегося в блоке управления файлами, выход счетчика числа повторений, содержащегося в блоке управления видеофайлом, соединен с управляющим входом буфера описания объекта, содержащегося в блоке управления файлами, причем указанные вторые выходы счетчика кадров, выходы регистра запроса и выход счетчика числа повторений, содержащихся в блоке управления видеофайлом, соответствуют вторым управляющим входам блока управления файлами, а выходы первых вентилей блока управления видеофайлом являются управляющими выходами этого блока и соединены с вторыми входами адресного дешифратора буфера видеофайлов, причем буфер аудиофайлов, реализуемый по стандартной структурной схеме, содержит накопитель, входной регистр, выходной регистр, счетчик записываемых байтов, адресный дешифратор, при этом выходы входного регистра соединены с входами накопителя, выходы которого соединены с входами выходного регистра, выходы последнего являются выходами буфера аудиофайлов и подключены к входам аудиоадаптера, первые входы адресного дешифратора подключены к выходам счетчика записываемых байтов, выходы этого дешифратора соединены с управляющими входами накопителя, входы входного регистра и счетчика байтов буфера аудиофайлов подключены через соответствующие информационные входы этого буфера к системной шине, а вторые входы адресного дешифратора и выходы счетчика записываемых байтов, содержащихся в буфере аудиофайлов, являются внешними по отношению к этому буферу, причем блок управления аудиофайлом содержит регистр "Начало", регистр "Окончание", регистр адреса, регистр числа повторений, счетчик числа повторений, счетчик считываемых байтов, схему сравнения, первые, вторые и третьи вентили, первый и второй элементы И, регистр запроса, регистр аудиофайла, при этом управляющие входы регистра "Начало", регистра "Окончание", управляющий вход вторых вентилей и первый управляющий вход регистра аудиофайла соединены с выходом первого элемента И, сигнальные входы регистра "Начало" и регистра "Окончание" соединены с первым выходом счетчика числа повторений, выходы регистра адреса соединены с информационными входами первых и вторых вентилей, выходы регистра числа повторений - с входами схемы сравнения, счетный вход счетчика числа повторений - с выходом второго элемента И, второй выход счетчика числа повторений - с управляющим входом первых вентилей и с вторым управляющим входом регистра аудиофайла, а сигнальный выход этого счетчика соединен с первым входом второго элемента И, входы счетчика считываемых байтов соединены с выходами первых и вторых вентилей, а выходы этого счетчика соответствуют управляющим выходам блока управления аудиофайлом и соединены с вторыми входами адресного дешифратора буфера аудиофайлов, первый выход схемы сравнения соединен с первым входом первого элемента И, второй выход этой схемы - с вторым входом второго элемента И, выходы третьих вентилей - с первыми входами регистра запроса, информационные входы регистра "Начало", регистра "Окончание", регистра числа повторений и счетчика числа повторений, содержащихся в блоке управления аудиофайлом, соединены с шестыми выходами буфера описания объекта, содержащегося в блоке управления файлами, информационные входы регистра аудиофайла и регистра адреса, содержащихся в блоке управления аудиофайлом, соединены соответственно с восьмыми и девятыми выходами регистра воспроизведения, содержащегося в блоке управления файлами, причем указанные информационные входы регистра "Начало", регистра "Окончание", регистра числа повторений, счетчика числа повторений, регистра аудиофайла и регистра адреса, содержащихся в блоке управления аудиофайлом, соответствуют третьим управляющим выходам блока управления файлами, выходы регистра запроса блока управления аудиофайлом соединены с входами регистра накопления, содержащегося в блоке управления файлами, и соответствуют третьим управляющим входам последнего, информационные входы третьих вентилей блока управления аудиофайлом подключены к выходам счетчика записываемых байтов буфера аудиофайлов, а управляющий вход этих вентилей и вторые входы регистра запроса подключены к соответствующим информационным входам буфера аудиофайлов, причем к одному из этих входов подключены второй вход первого элемента И и третий вход второго элемента И, при этом указанные информационные и управляющий входы третьих вентилей, вторые информационные входы регистра запроса, второй вход первого элемента И и третий вход второго элемента соответствуют информационным входам блока управления аудиофайлом, а выходы регистра аудиофайла, выходы регистра "Начало" и выходы регистра "Окончание" подключены к системной шине и соответствуют выходам настройки блока управления аудиофайлом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области вычислительной техники и предназначено для реализации интерактивной обработки видеоинформации, получившей название "активного видео". Под "активным видео" понимается развитый человеко-машинный интерфейс, дающий возможность пользователю с помощью компьютера одновременно воздействовать на текстовые, графические, видео- и аудио информационные потоки, представленные в цифровой форме, с целью автоматизированной обработки и синтеза видеоизображений (кадров) и их последовательностей, манипулирования одновременно несколькими потоками видеоинформации (видеоизображений) и аудиоинформации (звукозаписей) с оптимизацией взаимодействия между ними, составления сценарных алгоритмов для манипуляций над потоками, их различных версий и комбинаций, и пр.

Целью изобретения и ожидаемым техническим эффектом от него является обеспечение высокой точности и качества воспроизведения видео- и аудиоинформации, простота и обеспечение высокой скорости управления информационными потоками в интерактивном режиме. Эта цель достигается путем реализации новой технологии выполнения одной из основных функций "активного видео" - воспроизведения указанных пользователем последовательностей (потоков) видеоизображений и звукозаписей в реальном масштабе времени, автоматического обеспечения заданных пользователем последовательностей переходов в каждом из указанных информационных потоков и между этими потоками - по заранее составленному пользователем сценарию, допускающему динамические изменения последовательностей указанных переходов (т.е. динамические замены версий сценариев воспроизведения видео- и аудиопотоков) по сигналам от пользователя непосредственно при воспроизведении видеоизображений и звукозаписей в режиме реального времени (соответствующем воспроизведению, например, 30 видеокадров в секунду).

Исследование современного уровня техники не выявило ни аналога, ни прототипа данного изобретения вследствие реализации им новой технологии "активного видео".

Блок-схема параллельной вычислительной системы активного видео, являющейся предметом изобретения, приведена на фиг. 1; на фиг. 2 приведены структурные схемы блока управления файлами и буфера файлов сценариев, на фиг. 3 - структурные схемы буфера видеофайлов и блока управления видеофайлом, на фиг. 4 - структурные схемы буфера аудиофайлов и блока управления аудиофайлом, на фиг. 5 - структурная схема блока ассоциативной памяти, включенного в блок управления файлами, на фиг. 6а - формат строки ассоциативного накопителя блока ассоциативной памяти, на фиг. 6б - содержимое строк ассоциативного накопителя для рассматриваемого примера, на фиг. 7а - пример видеокадра, на фиг. 7б - пример кадра-сценария, на фиг. 7в - пример задания координат курсора, на фиг. 7г - другой пример задания координат курсора, на фиг. 8 - структура кадра-сценария, на фиг. 9 - пример последовательности кадров видеофайла, на фиг. 10 - временная диаграмма шагов алгоритма, реализуемого блоком управления файлами.

Предложенная параллельная вычислительная система содержит (фиг. 1): стандартный (например, персональный) компьютер 1, включающий центральный процессор 2, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 3, контроллер 4 внешних запоминающих устройств, внешние запоминающие устройства (ВЗУ) 5, контроллер 6 периферийных устройств, манипулятор (в рассматриваемом случае - "мышь") 7, подключенные к стандартной системной шине 8 (типа PCI или AGP), а также блок 9 управления файлами, буфер 10 файлов сценариев, буфер 11 видеофайлов, буфер 12 аудиофайлов, блок 13 управления видеофайлом, блок 14 управления аудиофайлом; стандартный видеоадаптер 15, подключенный к системной шине 8, стандартный монитор 16, стандартный аудиоадаптер 17, также подключенный к системной шине 8, стандартную акустическую систему 18.

Перечисленные устройства, блоки и буферы имеют следующие связи: информационные входы 19, 20 и 21 соответственно буфера 10 файлов сценариев, буфера 11 видеофайлов и буфера 12 аудиофайлов подключены к системной шине 8, первые управляющие выходы 22 и входы 23 блока 9 управления файлами соединены с соответствующими выходами и входами буфера 10 файлов сценариев, вторые управляющие выходы 24 и входы 25 блока 9 управления файлами соединены с соответствующими выходами и входами блока 13 управления видеофайлом, третьи управляющие выходы 26 и входы 27 блока 9 управления файлами соединены с соответствующими входами и выходами блока 14 управления аудиофайлом; управляющие выходы 28 и входы 29 блока 13 управления видеофайлом соединены с соответствующими входами и выходами буфера 11 видеофайлов, управляющие выходы 30 и информационные входы 31 блока 14 управления аудиофайлом соединены с соответствующими входами и выходами буфера 12 аудиофайлов, выходы 32 буфера 11 видеофайлов соединены со входами видеоадаптера 15, выходы 33 буфера 12 аудиофайлов соединены со входами аудиоадаптера 17, информационные входы 34, сигнальные выходы 35 и выход 36 системных прерываний блока 9 управления файлами подключены к системной шине 8, контроллер 4 ВЗУ по связям 37 подключен к ВЗУ 5, контроллер 6 периферийных устройств по связям 38 подключен к манипулятору ("мышь") 7, выходы 39 настройки блока 14 управления аудиофайлом подключены к системной шине 8, выходы 40 аудиоадаптера 17 соединены со входами аудиосистемы 18, выходы 41 видеоадаптера соединены со входами монитора 16.

Новыми признаками предложенной системы по фиг. 1 являются: блок 9 управления файлами, буфер 10 файлов сценариев, буфер 11 видеофайлов, буфер 12 аудиофайлов, блок 13 управления видеофайлом, блок 14 управления аудиофайлом - с их связями, описанными выше.

Блок 9 управления файлами содержит (фиг. 2):

регистр 42 запроса, блок 43 ассоциативной памяти, регистр 44 накопления, регистр 45 воспроизведения, буфер 46 описания объекта, буфер 47 строки, регистр 48 курсора, вентили 49 строки, счетчик 50 буфера, счетчик 51 строки, счетчик 52 байтов описания, счетчик 53 числа объектов, счетчик 54 байтов кадра, регистр 55 заголовка, первые вентили 56, вторые вентили 57, регистр 58 настройки, регистр 59 адреса карты, регистр 60 воспроизводимого объекта, регистр 61 координат курсора, умножитель 62, сумматор 63, дешифратор 64 координаты, схему 65 сравнения, схему 66 сравнения имен, вентили 67 идентификатора объекта, вентили 68 имени, элементы ИЛИ 69, первый элемент И 70, второй элемент И 71.

Блок 43 ассоциативной памяти, включенный в блок 9 управления файлами, реализуется по стандартной структурной схеме и содержит (фиг. 5):

ассоциативный накопитель 72, блок 73 управления опросом, локальное устройство 74 управления, выходной регистр 75, причем

блок 73 управления опросом включает входной регистр 76 опроса- записи, регистр 77 маски, блок 78 памяти кодов маски,

локальное устройство 74 управления включает блок 79 индикации совпадений, блок 80 управления записью-считыванием, блок 81 очередности записи строк,

при этом входы 82 ассоциативного накопителя 72 соединены с выходами блока 73 управления опросом, управляющие входы и выходы ассоциативного накопителя 72 соединены с выходами и входами 83 локального устройства 74 управления, а входы и выходы последнего соединены с выходами и входами 84 блока 73 управления опросом, выходы ассоциативного накопителя 72 соединены со входами 85 выходного регистра 75, выходы 86 выходного регистра 75 являются информационными выходами блока 43 ассоциативной памяти и соединены со входами регистра 45 воспроизведения, управляющий выход локального устройства 74 управления является выходом 36 системных прерываний, который подключен к системной шине 8;

входы 87 блока 43 ассоциативной памяти соединены с выходами регистра 44 накопления блока 9 управления файлами.

Формат строки ассоциативного накопителя 72 блока 43 ассоциативной памяти приведен на фиг. 6а с указанием позиций, которые соответствуют позициям (а), (б), (в), (г) и (л) описания объекта (см. ниже), а также позиций, содержимое которых формируется при вводе информации в буфер 10 файлов сценариев, в буфер 11 видеофайлов и в буфер 12 аудио-файлов.

Регистр 44 накопления и регистр 45 воспроизведения блока 9 управления файлами имеют такой же формат, как и строка ассоциативного накопителя 72 блока 43 ассоциативной памяти, фиг. 6а.

Выходам регистра 45 воспроизведения (фиг. 2) соответствуют следующие позиции этого регистра: первым выходам 88 соответствует позиция "Номер файла" (фиг. 6а), вторым выходам 89 - позиция "Имя объекта", третьему выходу 90 - позиция "Признак активности объекта", четвертым выходам 91 - позиция "Физический адрес описания объекта", пятым выходам 92 - позиция "Физический адрес карты кадра", шестым выходам 94 - позиция "Физический адрес видеокадра", седьмым выходам 95 - позиция "Объем видеокадра", восьмым выходам 96 - позиция "Номер аудиофайла", девятым выходам 97 - позиция "Физический адрес аудиофайла".

Другие функциональные узлы и элементы блока 9 управления файлами имеют следующие связи (фиг. 2).

Первые выходы 88 регистра 45 воспроизведения соединены с первыми входами регистра 60 воспроизводимого объекта, вторые выходы 89 регистра 45 воспроизведения соединены со вторыми входами регистра 60 воспроизводимого объекта и с информационными входами вентилей 68 имени, третий выход 90 регистра 45 воспроизведения соединен с первыми входами первого элемента И 70 и второго элемента И 71, четвертые выходы 91 того же регистра соединены со входами счетчика 52 байтов описания, пятые выходы 92 того же регистра соединены со входами регистра 59 адреса карты, шестые выходы 94 и седьмые выходы 95 регистра 45 воспроизведения соединены с соответствующими входами блока 13 управления видеофайлом, восьмые выходы 96 и девятые выходы 97 того же регистра соединены с соответствующими входами блока 14 управления аудиофайлом.

Входы 98 буфера 46 описания объекта соединены с выходами буфера 10 файлов сценариев, а управляющие вход и выход 99 буфера 46 описания объекта соединены со входом и выходом счетчика 50 буфера. Первые и вторые выходы 100 и 101 буфера 46 описания объекта соединены с соответствующими входами регистра 44 накопления, третий выход 102 этого буфера подключен к системной шине 8, четвертый и пятые выходы 103 и 104 этого же буфера соединены с соответствующими входами блока 13 управления видеофайлом, а шестые выходы 105 - с соответствующими входами блока 14 управления аудиофайлом.

Входы 106 буфера 47 строки соединены с выходами буфера 10 файлов сценариев, а выходы 107 буфера 47 строки соединены с информационными входами соответствующих вентилей 49 строки, управляющие входы 108 этих вентилей соединены с выходами соответствующих разрядов регистра 48 курсора, выходы 109 этих же вентилей соединены со входами элементов ИЛИ 69, а выходы 110 последних соединены со входами схемы 65 сравнения и с информационными входами вентилей 67 идентификатора объекта.

Первый выход 111 схемы 65 сравнения соединен с управляющим входом вентилей 67 идентификатора объекта, с управляющими входами регистра 59 адреса карты и регистра 60 воспроизводимого объекта, а также со вторым входом второго элемента И 71, второй выход 112 схемы 65 сравнения подключен к системной шине 8.

Входы регистра 48 курсора соединены с управляющими выходами 113 дешифратора 64 координаты, входы которого соединены с первыми выходами 114 регистра 61 координат курсора, вторые выходы 115 которого соединены с первыми входами умножителя 62, ко вторым входам которого подключены выходы 116 регистра 58 настройки.

Первые входы счетчика 51 строки соединены с выходами 116 регистра 58 настройки, а вторые входы этого счетчика соединены с выходами 117 сумматора 63. Выходы 118 счетчика строки и выходы 119 счетчика 52 байтов описания соединены со входами буфера 10 файлов сценариев и соответствуют первым управляющим выходам 22 блока 9 управления файлами по рис. 1.

Информационные входы 120 счетчика 53 числа объектов соединены с первыми выходами регистра 55 заголовка, вторые выходы 121 которого соединены с информационными входами счетчика 54 байтов кадра, выходы 122 последнего соединены с соответствующими входами регистра 42 запроса и со счетным входом счетчика 53 числа объектов. Первый управляющий выход 123 счетчика 54 байтов кадра соединен с управляющим входом вторых вентилей 57, второй управляющий выход 124 этого счетчика соединен с первым управляющим входом первых вентилей 56, со вторым управляющим входом которых соединен выход 125 счетчика 53 числа объектов, подключенный также к первому входу счетчика 54 байтов кадра.

Выходы 126 первых вентилей 56 и выходы 127 вторых вентилей 57 соединены с соответствующими входами регистра 42 запроса. Выходы последнего соединены с соответствующими входами 128 регистра 44 накопления.

Информационные входы 129 первых вентилей 56, второй вход 130 счетчика 54 байтов кадра, информационные входы 131 вторых вентилей 57 и входы 132 регистра заголовка соединены с соответствующими выходами буфера 10 файлов сценариев.

Выход 133 второго элемента И 71 подключен к системной шине 8.

Выходы 134 вентилей 67 идентификатора объекта, выходы 135 регистра 59 адреса карты и первые выходы 136 регистра 60 воспроизводимого объекта соединены с соответствующими входами регистра 44 накопления, входы 137 и 138 этого регистра соединены с соответствующими выходами блока 13 управления видеофайлом, управляющий вход 139 буфера 46 описания объекта соединен с соответствующим выходом блока 13 управления видеофайлом.

Входы сумматора 63 соединены с выходами 135 регистра 59 адреса карты и с выходами 140 умножителя 62.

Входы 141 регистра 61 координат курсора подключены к системной шине 8.

Входы схемы 66 сравнения имен соединены со вторыми выходами 142 регистра 60 воспроизводимого объекта и с выходами 143 вентилей 68 имени, первый выход 144 схемы 66 сравнения имен соединен с управляющим входом регистра 45 воспроизведения, а второй выход 145 соединен с соответствующим входом блока 13 управления видеофайлом.

Управляющий вход вентилей 68 имени соединен с выходом 146 первого элемента И 70, второй вход 147 которого подключен к системной шине 8.

Входы 148 регистра 44 накопления соединены с соответствующими выходами блока 14 управления аудиофайлом.

Входы 149 регистра 58 настройки и настроечные входы 150 регистра 44 накопления подключены к системной шине 8.

Входы 141 регистра 61 координат курсора, второй вход 147 первого элемента И 70, входы 149 регистра 58 настройки и настроечные входы 150 регистра 44 накопления соответствуют в совокупности информационным входам 34 блока 9 управления файлами по фиг. 1. Третий выход 102 буфера 46 описания объекта, второй выход 112 схемы 65 сравнения и выход 133 второго элемента И 71 соответствуют в совокупности сигнальным выходам 35 блока 9 управления файлами по фиг. 1.

Буфер 10 файлов сценариев реализуется по стандартной структурной схеме и содержит (фиг. 2): накопитель 155, входной регистр 156, выходной регистр 157, счетчик 158 записываемых байтов и адресный дешифратор 159,

причем выходы 129 входного регистра 156 соединены со входами накопителя 155 и с информационными входами первых вентилей 56 блока 9 управления файлами, выходы 160 накопителя 155 соединены со входами выходного регистра 157, первые входы адресного дешифратора 159 соединены с информационными выходами 131 счетчика 158 записываемых байтов, соединенными также с информационными входами 131 вторых вентилей блока 9 управления файлами, вторые и третьи входы адресного дешифратора 159 соединены с выходами 118 и 119 соответственно счетчика 51 строки и счетчика 52 байтов описания, содержащихся в блоке 9 управления файлами. Выходы 161 адресного дешифратора 159 соединены с управляющими входами накопителя 155. Счетный выход счетчика 158 записываемых байтов соединен со вторым входом 130 счетчика 54 байтов кадра блока 9 управления файлами. Информационные входы 19 буфера 10 файлов сценариев подключены к входам его входного регистра 156, счетчика 158 записываемых байтов, а также ко входам 132 регистра 55 заголовка блока 9 управления файлами. Выходы 162 выходного регистра 157, являющиеся выходами буфера 10 файлов сценариев, подключены ко входам 98 буфера 46 описания объекта и ко входам 106 буфера 47 строки блока 9 управления файлами. Входы входного регистра 156 и счетчика 158 записываемых байтов подключены через соответствующие информационные входы 19 к системной шине 8.

Указанные выше входы 98, 106, 129, 130, 131 и 132 функциональных узлов и элементов блока 9 управления файлами соответствуют первым управляющим входам 23 этого блока по фиг. 1.

Буфер 11 видеофайлов реализуется по стандартной структурной схеме и содержит (фиг. 3): накопитель 170, входной регистр 171, выходной регистр 172, счетчик 173 записываемых байтов и адресный дешифратор 174,

причем выходы 175 входного регистра 171 соединены со входами накопителя 170, выходы 176 этого накопителя соединены со входами выходного регистра 172, выходы этого регистра соответствуют выходам 32 буфера 11 видеофайлов (фиг. 1) и подключены ко входам видеоадаптера 15. Первые входы 177 адресного дешифратора 174 подключены к информационным выходам 178 счетчика 173 записываемых байтов, выходы 179 этого дешифратора соединены с управляющими входами накопителя 170, вторые входы этого же дешифратора соединены с выходами 28 блока 13 управления видеофайлом (фиг. 1 и 3).

Выходы 178 счетчика 173 записываемых байтов подключены к соответствующим входам блока 13 управления видеофайлом. Входы входного регистра 171 и счетчика 173 записываемых байтов подключены через соответствующие информационные входы 20 к системной шине 8.

Блок 13 управления видеофайлом содержит (фиг. 3):

счетчик 180 считываемых байтов, счетчик 181 объема кадра, счетчик 182 кадров, регистр 183 первого кадра, регистр 184 последнего кадра, счетчик 185 числа повторений, регистр 186 запроса, первые вентили 187, вторые вентили 188, третьи вентили 189, четвертые вентили 190, схему 191 сравнения, первый элемент И 192, второй элемент И 193, третий элемент И 194, четвертый элемент И 195, - со следующими связями между этими функциональными узлами и элементами.

Счетные входы счетчика 180 считываемых байтов и счетчика 181 объема кадра соединены с выходом 196 первого элемента И 192, выходы 197 счетчика 180 считываемых байтов соединены с информационными входами первых вентилей 187, с управляющим входом которых соединен сигнальный выход 198 счетчика 181 объема кадра, подключенного также к первому входу первого элемента И 192.

Выход 199 счетчика 181 объема кадра соединен с первыми входами второго элемента И 193 и четвертого элемента И 195.

Первые входы 200 счетчика 182 кадров соединены с выходами вторых вентилей 188, а счетный вход 201 этого счетчика соединен с выходом четвертого элемента И 195.

Первые выходы 202 счетчика 182 кадров соединены с первыми входами схемы 191 сравнения. Первые входы 203 регистра 183 первого кадра соединены с выходами третьих вентилей 189, сигнальный вход 204 этого регистра соединен с выходом 205 счетчика 185 числа повторений, выходы 206 этого же регистра соединены с информационными входами вторых вентилей 188.

Выходы 207 регистра 184 последнего кадра соединены со вторыми входами схемы 191 сравнения и с информационными входами третьих вентилей 189.

Счетный вход 208 счетчика 185 числа повторений соединен с выходом третьего элемента И 194. Сигнальный выход 209 этого счетчика соединен с первым входом третьего элемента И 194.

Выход 210 второго элемента И 193 соединен с первым управляющим входом вторых вентилей 188 и со вторым входом третьего элемента И 194.

Первый выход 211 схемы 191 сравнения соединен со вторым входом четвертого элемента И 195, а второй выход 212 этой схемы сравнения соединен со вторым входом второго элемента И 193. Второй вход 213 первого элемента И 192 является входом тактовых импульсов.

Первые входы 214 регистра 186 запроса соединены с выходами четвертых вентилей 190, информационные входы 215 этих вентилей подключены к выходам 178 счетчика 173 записываемых байтов буфера 11 видеофайлов, а управляющий вход 216 вентилей 190 и вторые входы 217 регистра 186 запроса подключены к соответствующим информационным входам 20 буфера 11 видеофайлов.

Информационные входы четвертых вентилей 190, управляющий вход 216 этих вентилей и вторые информационные входы 217 регистра 186 запроса соответствуют входам 29 блока 13 управления видеофайлом по фиг. 1.

Перечисляемые далее входы блока 13 управления видеофайлом являются внешними по отношению к этому блоку и соответствуют вторым управляющим выходам 24 блока 9 управления файлами по фиг. 1:

информационные входы счетчика 180 считываемых байтов и счетчика 181 объема кадра соединены соответственно с шестыми и седьмыми выходами 94 и 95 регистра 45 воспроизведения блока 9;

информационные входы регистра 183 первого кадра, счетчика 182 кадров, регистра 184 последнего кадра и счетчика 185 числа повторений соединены с пятыми выходами 104 буфера 46 описания объекта;

управляющий вход третьих вентилей 189 соединен с четвертым выходом 103 буфера 46 описания объекта;

второй и третий управляющие входы вторых вентилей 188 соединены соответственно со вторым выходом 145 схемы 66 сравнения имен и с четвертым выходом 103 буфера 46 описания объекта, содержащихся в блоке 9 управления файлами.

Перечисляемые далее выходы блока 13 управления видеофайлом являются внешними по отношению к этому блоку и соответствуют вторым управляющим входам 25 блока 9 управления файлами по фиг. 1:

вторые выходы счетчика 182 кадров и выходы регистра 186 запроса соединены с соответствующими входами 137 и 138 регистра 44 накопления;

выход 205 счетчика 185 числа повторений соединен с управляющим входом 139 буфера 46 описания объекта.

Выходы первых вентилей 187 являются управляющими выходами 28 блока 13 управления видеофайлом по фиг. 1 и соединены со вторыми входами адресного дешифратора 174 буфера 11 видеофайлов.

Буфер 12 аудиофайлов реализуется по стандартной структурной схеме и содержит (фиг. 4): накопитель 220, входной регистр 221, выходной регистр 222, счетчик 223 записываемых байтов, адресный дешифратор 224, причем

выходы 225 входного регистра соединены со входами накопителя 220, выходы 226 этого накопителя соединены со входами выходного регистра 222, выходы последнего являются выходами 33 буфера 12 аудиофайлов и подключены ко входам аудиоадаптера 17 (фиг. 1);

первые входы 227 адресного дешифратора 224 подключены к выходам 228 счетчика 223 записываемых байтов, выходы 229 этого дешифратора соединены с управляющими входами накопителя 220, а вторые входы этого же дешифратора соответствуют управляющим выходам 30 блока 14 управления аудиофайлом по фиг. 1;

выходы 228 счетчика 223 записываемых байтов подключены к соответствующим входам блока 14 управления аудиофайлом;

входы входного регистра 221 и счетчика 223 записываемых байтов подключены через соответствующие информационные входы 21 к системной шине 8.

Блок 14 управления аудио-файлом содержит (фиг. 4):

регистр 231 "Начало", регистр 232 "Окончание", регистр 233 адреса, регистр 234 числа повторений, счетчик 235 числа повторений, счетчик 236 считываемых байтов, схему 237 сравнения, первые вентили 238, вторые вентили 239, третьи вентили 240, первый элемент И 241, второй элемент И 242, регистр 243 запроса, регистр 244 аудиофайла, - со следующими связями между этими функциональными узлами и элементами:

управляющие входы регистра 231 "Начало", регистра 232 "Окончание", управляющий вход вторых вентилей 239 и первый управляющий вход регистра 244 аудиофайла соединены с выходом 245 первого элемента И 241, сигнальные входы регистра 231 "начало" и регистра 232 "окончание" соединены с первым выходом 246 счетчика 235 числа повторений,

выходы 247 регистра 233 адреса соединены с информационными входами первых и вторых вентилей 238 и 239, выходы 248 регистра 234 числа повторений соединены со входами схемы 237 сравнения,

счетный вход 249 счетчика 235 числа повторений соединен с выходом второго элемента И 242,

второй выход 250 счетчика 235 числа повторений соединен с управляющим входом первых вентилей 238 и со вторым управляющим входом регистра 244 аудиофайла, а сигнальный выход 251 этого счетчика соединен с первым входом второго элемента И 242,

входы счетчика 236 считываемых байтов соединены с выходами 252 и 253 соответственно первых вентилей 238 и вторых вентилей 239, а выходы этого счетчика являются управляющими выходами 30 блока 14 управления аудиофайлом и соединены со вторыми входами адресного дешифратора 224 буфера 12 аудиофайлов,

первый выход 254 схемы 237 сравнения соединен с первым входом первого элемента И 241, второй выход 255 этой схемы соединен со вторым входом второго элемента И 242, выходы 256 третьих вентилей 240 соединены с первыми входами регистра 243 запроса.

Перечисляемые далее входы блока 14 управления аудиофайлом являются внешними по отношению к этому блоку и соответствуют третьим управляющим выходам 26 блока 9 управления файлами по фиг. 1:

информационные входы регистра 231 "Начало", регистра 232 "Окончание", регистра 234 числа повторений и счетчика 235 числа повторений соединены с выходами 105 буфера 46 описания объекта;

информационные входы регистра 244 аудиофайла и регистра 233 адреса соединены соответственно с восьмыми выходами 96 и девятыми выходами 97 регистра 45 воспроизведения.

Информационные входы 257 третьих вентилей 240 подключены к выходам 228 счетчика 223 записываемых байтов буфера 12 аудиофайлов, а управляющий вход 258 этих вентилей и вторые входы 259 регистра 243 запроса подключены к соответствующим информационным входам 21 буфера 12 аудиофайлов, причем к одному из этих входов по связи 260 подключены второй вход первого элемента И 241 и третий вход второго элемента И 242.

Информационные входы 257 третьих вентилей 240, управляющий вход 258 этих вентилей, вторые информационные входы 259 регистра 243 запроса и связь 260 соответствуют информационным входам 31 блока 14 управления аудиофайлом.

Выходы регистра 243 запроса соединены со входами 148 регистра 44 накопления блока 9 управления файлами и соответствуют третьим управляющим входам 27 этого блока по фиг. 1.

Выходы 261 регистра 244 аудиофайла, выходы 262 регистра 231 "Начало" и выходы 263 регистра 232 "Окончание" подключены к системной шине 8 и соответствуют выходам 39 настройки блока 14 управления аудиофайлом по фиг. 1.

Предложенная система реализует новую технологию "активного видео", включающую следующие два основных этапа:

- этап редактирования, который реализуется в статике, в режиме диалога с пользователем, программными и стандартными аппаратурными средствами компьютера 1, ВЗУ 5, "мыши" 7, системной шины 8, видеоадаптера 15, монитора 16, аудиоадаптера 17 и акустической системы 18 (фиг. 1); на этом этапе подготавливается вся исходная информация, необходимая для выполнения следующего этапа;

- этап воспроизведения видеоизображений и звукозаписей, их различных последовательностей и комбинаций, который реализуется в реальном масштабе времени при непосредственном участии пользователя, - на основе новых аппаратурных средств - указанных выше блоков 9, 13, 14 управления и буферов 10, 11, 12, (фиг. 1) - наряду с использованием указанных ранее стандартных средств воспроизведения видео- и аудиоинформации (устройства 5, 7, 8, 15, 16, 17, 18) и собственно компьютера 1 (с устройствами 2, 3, 4, 6).

На этапе редактирования используются три потока информации:

- видеофайл, состоящий из видеокадров, каждый из которых содержит оцифрованные пикселы (точки) цветного изображения (например, в международном стандарте MPEG); каждому пикселу соответствует несколько байт цифрового кода; упрощенный пример кадра видеофайла приведен на фиг. 7а;

- аудиофайл - оцифрованная звуковая запись;

- информация от "мыши" - координаты курсора и сигналы нажатия кнопки "мыши".

Смысл редактирования состоит в формировании так называемого файла сценариев, соответствующего заданному видеофайлу. Файл сценариев создается пользователем следующим образом.

Заданный пользователем видеокадр (а затем - и последующие кадры) видеофайла выводится на экран монитора и разделяется на XY элементарных прямоугольных ячеек (например, X= Y= 128), получаемых в результате разбиения горизонтальной и вертикальной сторон кадра соответственно на X и Y частей и проведения прямых, параллельных этим сторонам (см. фиг. 7б, где для упрощения принято X=Y=10). С помощью сигналов от "мыши" выделяется интересующий пользователя объект изображения (фрагмент кадра), для чего пользователем указываются все элементарные ячейки, принадлежащие объекту (на фиг. 7а такие ячейки, принадлежащие каждому из двух объектов, заштрихованы). Объект изображения может содержать произвольное количество элементарных ячеек - от одной ячейки до XY ячеек (в последнем случае все ячейки кадра принадлежат одному объекту). Количество объектов в кадре также может быть в общем случае произвольным, вплоть до XY, но ограниченным эргономическими возможностями человека. Объекты могут соприкасаться сторонами, но не пересекаться, - т.е. каждая ячейка может принадлежать не более чем одному объекту.

Всем элементарным ячейкам, принадлежащим какому-либо объекту, присваивается идентификатор (имя или номер) этого объекта; эти ячейки образуют карту объекта, "привязанную" к системе координат X,Y. В нашем примере по фиг. 7б всем ячейкам одного из объектов присвоено имя A, а другого объекта - имя В. Совокупность карт всех объектов данного кадра образуют карту кадра-сценария, в которой ячейки, не принадлежащие ни одному из объектов, кодируются одним и тем же числом "0", фиг. 7б.

Карты всех кадров-сценариев, независимо от числа объектов и от числа элементарных ячеек, занимаемых каждым из объектов, занимают одинаковый объем памяти, т.к. число "0" кодируется тем же числом бит (например, одним байтом), что и идентификатор объекта, а число элементарных ячеек в каждой из карт одинаково и равно XY.

Важнейшим свойством объекта, используемым в рассматриваемой технологии "активного видео", является активность (кодируется как "1") или неактивность (кодируется как "0") объекта (указывается пользователем). Пусть в нашем примере объект A активен, а объект B - неактивен.

Если объект активен, то на последующем этапе воспроизведения видеоизображений находящийся над таким объектом курсор "мыши" должен изменять свою форму, - например, принимать форму "руки", - в отличие от обычной формы (например, "стрелки"), - см. фиг. 7а,б,в; если при этом поступает сигнал нажатия кнопки "мыши", то воспроизведение кадров с данным активным объектом должно, в общем случае, прекращаться и немедленно возобновляться с другого кадра, указанного в описании данного объекта (приводится ниже).

Если же курсор "мыши" находится над неактивным объектом или вне объектов кадра, то обычная форма курсора ("стрелка") не изменяется (фиг. 7а,б,г), а сигнал нажатия кнопки "мыши" игнорируется.

Для каждого объекта пользователем создается его описание, содержащее следующую информацию:

Адрес данного объекта:

а) номер видеофайла и файла сценариев (номера этих файлов одинаковы);

б) номер кадра в видеофайле и файле сценариев (номер одинаков в обоих файлах);

в) идентификатор (имя) объекта.

Параметры для управления воспроизведением объекта:

г) активен ли данный объект ("1") или нет ("0");

д) дополнительный признак активности объекта:

- если в этом признаке установлена "1", то учитываются и используются последующие позиции (е), (ж), (з) и (к) описания объекта;

- если в этом признаке установлен "0", то при переходе на данный объект по связям от другого объекта (на этапе воспроизведения) кадр с данным объектом не воспроизводится, т. е. не выводится на экран монитора; в этом случае на экране должно оставаться видеоизображение предыдущего воспроизведенного кадра; при этом игнорируются последующие позиции (е), (ж), (з) и (к) описания объекта:

е) номер видеофайла, используемого при воспроизведении данного объекта;

ж) номер первого кадра в воспроизводимой последовательности кадров из этого видеофайла;

з) номер последнего кадра в воспроизводимой последовательности кадров;

и) количество n циклических воспроизведений указанной последовательности кадров, -т. е. воспроизведений изображения от первого кадра по п. (ж) до последнего кадра по п. (з), при этом:

- если n=0, то воспроизведение указанной последовательности кадров должно циклически повторяться неограниченное число раз - до сигнала нажатия кнопки "мыши", - при условии, что курсор находится над каким-либо активным объектом в каком-либо из кадров воспроизводимой последовательности, что соответствует переходу на воспроизведение другого объекта (как было описано выше);

- если номер первого кадра равен номеру последнего кадра, то циклически n > 0 раз подряд воспроизводится один и тот же кадр.

Аудио-свойства данного объекта:

к) активность или неактивность аудиофайла:

- если в этом признаке установлен "0", то последующие позиции (л), (м), (н) и (о) описания объекта игнорируются, и при воспроизведении данного объекта воспроизводится звукозапись, имеющаяся в видеофайле (как это предусмотрено, например, в упоминавшемся стандарте MPEG);

- если в этом признаке установлена "1", то учитываются и используются последующие позиции (л), (м), (н) и (о) описания объекта; при этом не воспроизводится звукозапись, закодированная в видеофайле;

л) номер аудиофайла, из которого берется звукозапись;

м) время начала фрагмента звукозаписи в аудиофайле, - задается в миллисекундах от начала аудиофайла;

н) время окончания фрагмента звукозаписи в аудиофайле, также задается в миллисекундах от начала аудиофайла или от начала фрагмента звукозаписи;

о) количество m циклических воспроизведений фрагмента звукозаписи; если m= 0, то воспроизведение фрагмента звукозаписи должно циклически повторяться неограниченное количество раз - до тех пор, пока при воспроизведении видеофайла не поступит сигнал от нажатия кнопки "мыши" (при условии, что в этот момент курсор находится над каким-либо активным объектом, как было описано выше).

Адрес перехода с данного объекта на другой, указанный пользователем объект:

п) активна ли связь данного объекта с другими объектами ("1") или неактивна ("0"); этот параметр учитывается и используется только после окончания заданного количества n>0 воспроизведений данного объекта - как активного, так и неактивного:

- если "1", то разрешается переход с данного объекта на воспроизведение другого, указанного пользователем объекта, адрес которого приведен в последующих позициях (р), (с) и (т) описания данного объекта;

- если "0", то последующие позиции (р), (с) и (т) игнорируются, на экране монитора должно оставаться видеоизображение последнего кадра воспроизводившейся последовательности кадров;

р) номер видеофайла, содержащего указанный пользователем объект;

с) номер кадра в этом видеофайле, содержащего указанный объект;

т) идентификатор (имя) указанного объекта.

Описания всех объектов видеокадра (как активных, так и неактивных), независимо от числа элементарных ячеек, занимаемых каждым из них, имеют одинаковый формат - с заполненными пользователем позициями (а)...(т) - и занимают одинаковый объем памяти (например, 32 байта).

Описания объектов видеокадра в совокупности с картой кадра-сценария и его заголовком (включающим номер файла, номер кадра, число объектов в кадре и объем памяти, занимаемый этим кадром) образуют собственно кадр-сценарий, которому присваивается номер соответствующего ему видеокадра. Структура кадра-сценария для нашего примера приведена на фиг. 8.

Если в следующем кадре видеофайла положение (координаты) объектов не изменяются, то и соответствующий ему кадр-сценарий остается неизменным, кроме изменения номера кадра в позиции (б) описания каждого объекта. Если же координаты объектов изменяются, то пользователь формирует новые карты этих объектов, и, таким образом, формируется новая карта кадра-сценария.

Последовательность пронумерованных кадров-сценариев и образует файл сценариев, в которой каждый кадр-сценарий соответствует одному кадру видеофайла. Файл сценариев подвергается в компьютере 1 программной процедуре сжатия информации и записывается в ВЗУ 5. Файлу сценариев присваивается номер соответствующего ему видеофайла.

Использование файлов сценариев и содержащихся в них кадров-сценариев является важнейшей особенностью рассматриваемой технологии "активного видео" и ее реализации в предложенной системе.

Этап воспроизведения видеоизображений и звукозаписей реализуется в реальном масштабе времени, соответствующем частоте демонстрируемых кадров видеоизображения (например, 30 кадров в секунду), при непосредственном участии пользователя в динамическом управлении указанными выше информационными потоками, переходами в каждом из этих потоков и между потоками, в динамических изменениях версий воспроизведения видео- и аудиоинформации.

Ключевую роль в организации и реализации этого этапа играет понятие воспроизведения объекта, под которым понимается воспроизведение (на экране монитора 16) последовательности видеокадров, обычно содержащих заданный пользователем объект, - от первого до последнего кадров, указанных в позициях (ж) и (з) описания данного объекта. Воспроизведение начинается с первого указанного пользователем объекта и далее следует по связям между объектами, описанным пользователем в соответствующих кадрах-сценариях, переходя от воспроизведения одного объекта к другому. Переход может быть связан как с завершением циклических воспроизведений текущего объекта (число n таких воспроизведений указано в позиции (и) описания объекта), так и с воздействием пользователя (нажатием кнопки "мыши") на какой-либо активный объект, находящийся в текущем кадре.

Поясним это на примере по фиг. 9, на котором представлена некоторая последовательность кадров видеофайла. Пусть пользователем задано воспроизведение активного объекта C, в описании этого объекта указано, что первым воспроизводимым кадром текущего видеофайла является кадр k, а последним - кадр r, причем заданное число воспроизведений этой последовательности видеокадров равно n; пусть объект C присутствует в этих кадрах. В видеокадрах этой последовательности могут появляться и исчезать и другие объекты, - например, активный объект D и неактивный объект F. Возможны следующие события и реакции на них:

- Если в течение всех n воспроизведений не последовало никаких воздействий пользователя на активные объекты C и D, или же пользователь попытался воздействовать на неактивный объект F (как в примере по фиг. 7г для объекта B), то должны быть выполнены все n воспроизведений видеокадров с объектом C; после этого должен быть осуществлен переход на воспроизведение некоторого объекта, адрес которого указан в позициях (р)...(т) описания объекта C (если связь этого объекта активна), - см. переход 1 на фиг. 9.

- Если же во время воспроизведения объекта C пользователь "указал" курсором на активный объект D, а при воспроизведении некоторого кадра m нажал на кнопку "мыши", то воспроизведение объекта C должно быть прекращено, и немедленно должно начаться воспроизведение объекта D - с первого видеокадра, указанного в описании этого объекта (переход 2).

- Если во время некоторого g-ro цикла воспроизведения объекта C пользователь "указал" курсором на этот же активный объект, а при воспроизведении некоторого кадра (m+1) нажал на кнопку "мыши", то воспроизведение объекта C должно продолжаться, но не со следующего кадра (m+2), а с "начального" кадра k в течение (n-g+l) циклов (переход 3).

Воспроизведение каждого объекта сопровождается воспроизведением звукозаписи, параметры которой указаны в позициях (k)...(о) описания объекта.

Для реализации указанных действий в системе необходимо в темпе воспроизведения в каждый момент времени в каждом видеокадре определять: находится ли курсор "мыши" над каким-либо активным или неактивным объектом (активность или неактивность объекта никак не обозначены на видеоизображении), а если над активным объектом - то требуется определять: над каким именно из активных объектов находится курсор, ибо от этого зависят "направления" переходов на другие объекты по сигналу нажатия кнопки "мыши".

На этапе воспроизведения используются четыре потока информации:

- видеофайл, использовавшийся на этапе редактирования;

- аудиофайл, также использовавшийся на этапе редактирования;

- файл сценариев, сформированный на этапе редактирования;

- текущая информация от "мыши".

Принципиально важно, что в рассматриваемой технологии "активного видео" используемые видео- и аудиофайлы не подвергаются никаким изменениям или искажениям ни на этапе редактирования, ни на этапе воспроизведения. Поэтому эти же файлы могут быть использованы при составлении совершенно других сценариев - с другими определениями объектов, последовательностями их воспроизведений и переходов между ними, с другим звуковым сопровождением.

Указанные файлы, а также файл сценариев, подвергнутые программным процедурам сжатия информации, содержатся в ВЗУ 5 системы.

Этап воспроизведения начинается с ввода информации в компьютер 1 о первом заданном пользователем объекте изображения, а следовательно - и о соответствующих ему файле сценариев и кадре-сценарии, видеофайле и видеокадре, а также об аудиофайле. Собственно воспроизведению предшествуют процедуры ввода фрагментов указанных файлов соответственно в буфер 10 файлов сценариев, в буфер 11 видеофайлов и в буфер 12 аудиофайлов, фиг. 1.

Из ВЗУ 5 в ОЗУ 3 компьютера 1 записывается фрагмент файла сценариев, содержащий целое число кадров, которые декодируются (распаковываются) в центральном процессоре 2 и через системную шину 8 поступают в буфер 10 файлов сценариев по его информационным входам 19.

Параллельно и асинхронно с этими процедурами могут вводиться из ВЗУ 5 в соответствующие буферы 11 и 12 нераспакованные (недекодированные) фрагмент видеофайла (содержащий такое же количество кадров, как и соответствующий ему фрагмент файла сценариев) и фрагмент аудиофайла.

Процедура ввода распакованного фрагмента файла сценариев в буфер 10 файлов сценариев реализуется с участием блока 9 управления файлами.

При поступлении информации (распакованного фрагмента файла сценариев) через информационные входы 19 в буфер 10 файлов сценариев, счетчик 158 записываемых байтов (фиг. 2) формирует физический адрес каждого поступающего байта (или слова), по которому этот байт записывается в накопитель 155. Счетчик 158 имеет разрядность, соответствующую объему памяти накопителя 155.

При вводе каждого кадра-сценария в буфер 10 файлов-сценариев, этот буфер и блок 9 управления файлами функционируют следующим образом.

При передаче первого байта каждого i-го кадра-сценария (т.е. первого байта заголовка кадра) на входной регистр 156 буфера 10, центральный процессор 2 компьютера 1 выдает через системную шину 8 по одному из информационных входов 19 сигнал-сообщение о начале передачи нового кадра, при этом текущее содержимое счетчика 158 записываемых байтов увеличивается на "1" (как и при записи каждого очередного байта во входной регистр 156). По этому сообщению заголовок кадра (фиксированное количество байтов) записывается в регистр 55 заголовка блока 9 управления файлами, - наряду с записью заголовка во входной регистр 156 буфера 10. Число объектов, указанное в заголовке кадра, переписывается из регистра 55 заголовка по связи 120 в счетчик 53 числа объектов, а объем данного кадра-сценария (в байтах) по связи 121 - в счетчик 54 байтов кадра. Оба эти счетчика работают на вычитание, причем счетчик 54 байтов кадра работает синхронно со счетчиком 158 записываемых байтов буфера 10 файлов сценариев: при поступлении каждого нового байта информации по информационным входам 19, счетчик 158 записываемых байтов выдает по связи 130 сигнал на вход счетчика 54 байтов кадра, что приводит к уменьшению содержимого этого счетчика на "1". По мере записи информации, содержащейся в кадре-сценарии, в буфер 10 файлов сценариев, счетчик 53 числа объектов (подсчитывающий число введенных в буфер 10 описаний объектов) и счетчик 54 байтов кадра (подсчитывающий число введенных байтов кадра) открывают, при определенных состояниях счетчика 54, первые вентили 56. Через эти вентили по связи 126 в регистр 42 запроса записывается следующая информация из описания первого объекта кадра-сценария: номер файла (пусть он для нашего примера равен q), номер кадра (i), имя объекта (A), признак активности объекта (пусть объект A активен, а объект B неактивен), а также номер (р) аудиофайла, из которого берется звукозапись (если аудиофайл активен), т.е. в регистр 42 запроса записывается информация из позиций (а), (б), (в), (г) и (л) описания объекта A.

Счетчик 54 байтов кадра управляет также вторыми вентилями 57: при определенных состояниях этого счетчика, через вентили 57 по связям 127 на соответствующую позицию регистра 42 запроса с выходов счетчика 158 записываемых байтов заносится физический адрес a_A первого байта описания объекта A в буфере 10 файлов сценариев.

После накопления указанной информации об объекте A в регистре 42 запроса и ввода всего описания объекта в буфер 10 файлов сценариев (это определяется счетчиком 54 байтов кадра исходя из того, что каждое описание объекта имеет фиксированный объем, - например, 32 байта), от счетчика 54 байтов кадра подается сигнал по связи 122 на запись содержимого регистра 42 запроса в регистр 44 накопления и далее во входной регистр 76 опроса-записи блока 43 ассоциативной памяти (фиг. 5), после чего в этом блоке выполняется запись содержимого регистра 76 опроса-записи (с маскированием остальных позиций этого регистра) в строку ассоциативного накопителя 72, указанную блоком 81 очередности записи строк (который может быть выполнен, например, как циклически работающая цепочка очередности).

Этот же сигнал с выхода 122 счетчика 54 байтов кадра (фиг. 2) подается также на вход счетчика 53 числа объектов, что приводит к уменьшению его содержимого на "1".

Аналогичным образом накапливается и записывается в блок 43 ассоциативной памяти информация из последующих описаний объекта, в рассматриваемом примере - объекта B.

После записи описания этого объекта в буфер 10 файлов сценариев, сигнал с выхода 122 счетчика 54 байтов кадра приводит к обнулению содержимого счетчика 53 числа объектов. Это означает, что ввод описаний объектов данного кадра-сценария в буфер 10 файлов сценариев завершен, первые вентили 56 закрываются сигналом по связи 125 о состоянии "0" счетчика 53 числа объектов; этот же сигнал подается на счетчик 54 байтов кадра, - о том, что следующий байт информации является первым байтом карты кадра- сценария. Физический адрес а_i(с) первого байта карты, при соответствующем значении содержимого счетчика 54 байтов кадра, записывается через вентили 57 по связи 127 в регистр 42 запроса, а затем - в регистр 44 накопления и во входной регистр 76 опроса- записи блока 43 ассоциативной памяти (фиг. 5). Локальное устройство 74 управления выполняет опрос ассоциативного накопителя 72 по признакам "q" (номер файла), "i" (номер кадра) и запись физического адреса а_i(с) в соответствующую позицию всех строк ассоциативного накопителя 72, в которых ранее были записаны признаки всех объектов (A и B) данного i-го кадра-сценария.

Аналогичным образом в буфер 10 файла сценария и в ассоциативный накопитель 72 записываются данные последующих кадров-сценариев.

Рассмотрим тракт ввода видеофайлов.

Фрагмент нераспакованного (недекодированного) видеофайла через системную шину 8 и информационные входы 20 вводится в буфер 11 видеофайлов (фиг. 1), при этом счетчик 173 записываемых байтов буфера 11 (фиг. 3) формирует физический адрес каждого поступающего байта, по которому этот байт записывается в накопитель 170. Счетчик 173 имеет разрядность, соответствующую объему памяти накопителя 170 буфера 11 видеофайлов.

При передаче первого байта каждого i-го видеокадра (т.е. первого байта заголовка кадра, включающего, в частности, номер файла, номер кадра и объем кадра в байтах) на входной регистр 171 буфера 11, центральный процессор 2 компьютера 1 выдает через системную шину 8 по одному из информационных входов 20 сигнал-сообщение о начале передачи нового кадра, а текущее содержимое счетчика 173 записываемых байтов увеличивается на "1" (как и при записи каждого очередного байта во входной регистр 171). Этот сигнал поступает на управляющий вход 216 четвертых вентилей 190 блока 13 управления видеофайлом, через эти вентили физический адрес _i(в) первого байта поступающего видеокадра с выходов 178 счетчика 173 вводится в регистр 186 запроса, в который также записываются с информационных входов 20 по связи 217 данные из заголовка кадра - номер файла q, номер кадра i и объем V_i кадра, - наряду с записью заголовка во входной регистр 171 буфера 11. Эта информация с выходов регистра 186 запроса передается по связям 138 в регистр 44 накопления блока 9 управления файлами и далее - в блок 43 ассоциативной памяти; в этом блоке, по аналогии с записью физических адресов кадров-сценариев, выполняется опрос ассоциативного накопителя 72 по признакам "q" (номер файла) и "i" (номер кадра) и запись физического адреса а_i(в) и объема V_i, данного видеокадра в соответствующую позицию всех строк ассоциативного накопителя 72, в которых ранее были записаны признаки всех объектов (A и B) данного i-го кадра.

Аналогичным образом в буфер 11 видеофайлов и в ассоциативный накопитель 72 записываются данные последующих видеокадров.

Рассмотрим тракт ввода аудиофайлов.

Фрагмент нераспакованного (недекодированного) аудиофайла, номер которого указан в позиции (л) описания воспроизводимого объекта, через системную шину 8 и информационные входы 21 вводится в буфер 12 видеофайлов (фиг. 1), при этом счетчик 223 записываемых байтов буфера 12 (фиг. 4) формирует физический адрес каждого поступающего байта аудиофайла, по которому этот байт записывается в накопитель 220.

При передаче первого байта каждого p-го аудиофайла на входной регистр 221 буфера 12, через системную шину 8 по одному из иформационных входов 21 выдается сигнал-сообщение о начале передачи аудиофайла, а текущее содержимое счетчика 223 записываемых байтов увеличивается на "1" (как и при записи каждого очередного байта во входной регистр 221). Этот сигнал поступает на управляющий вход 258 третьих вентилей 240 блока 14 управления аудиофайлом, и через эти вентили физический адрес а_p первого байта поступающего аудиофайла с выходов 228 счетчика 223 вводится по связям 257 в регистр 243 запроса, в который также записывается с информационных входов 21 номер p аудиофайла, - наряду с записью этого номера во входной регистр 221 буфера 12. Эта информация с выходов регистра 233 запроса передается по связям 148 в регистр 44 накопления блока 9 управления файлами и далее - в блок 43 ассоциативной памяти; в этом блоке выполняется опрос ассоциативного накопителя 72 по признаку "p" (номер аудиофайла) и запись физического адреса данного аудиофайла в соответствующую позицию всех строк ассоциативного накопителя 72, соответствующих объектам, в описаниях которых указан аудиофайл с номером p.

В результате описанных процедур ввода данных в буфер 10 файлов сценариев, в буфер 11 видеофайлов и в буфер 12 аудиофайлов, в ассоциативном накопителе 72 блока 43 ассоциативной памяти, входящего в состав блока 9 управления файлами, оказываются заполненными строки, число которых соответствует числу объектов во всех кадрах введенного фрагмента файла сценариев. Формат строки ассоциативного накопителя 72 приведен на фиг. 6а. Для рассматриваемого примера кадра-сценария и видеокадра с объектами A и B, содержимое соответствующих этим объектам строк проведено на фиг. 6б.

Пусть пользователем было задано воспроизведение некоторого объекта - пусть это будет объект A рассматриваемого примера. После ввода требуемых фрагментов файла сценариев, видеофайла и аудиофайла (как это было описано выше), непосредственно перед воспроизведением имя объекта A, номер файла q и номер кадра i вводятся через системную шину 8 и настроечные входы 150 в регистр 44 накопления блока 9 управления файлами, фиг. 2. Параметр X (число элементарных ячеек в строке кадра-сценария), использовавшийся ранее на этапе редактирования, по связи 149 вводится в регистр 58 настройки блока 9 (в рассматриваемом примере X=10).

Поскольку использование файла сценариев и его кадров является принципиальной особенностью рассматриваемой технологии "активного видео" и ее реализации в предложенной системе, то вначале рассмотрим функционирование блока 9 управления файлами и буфера 10 файлов сценариев по шагам алгоритма, реализуемого в этих функциональных узлах предложенной системы. Для каждого из шагов алгоритма приводится максимальное количество тактов их выполнения; такт соответствует времени записи или считывания одного байта информации в буферах 10, 11 и 12 файлов сценариев, видеофайлов и аудиофайлов (фиг. 1), а также времени операции опрос-запись или опрос-считывание в блоке 43 ассоциативной памяти, включенного в блок 9.

Шаг 1 (1 такт):

Из регистра 44 накопления по связям 87 имя A объекта, номер файла q и номер кадра i переписываются во входной регистр 76 опроса-записи блока 43 ассоциативной памяти (фиг. 5).

Шаг 2 (3 такта):

В блоке 43 ассоциативной памяти выполняется опрос ассоциативного накопителя 72 по позициям "Номер файла", "Номер кадра" и "Имя объекта" и считывание содержимого соответствующей строки накопителя в выходной регистр 75 этого блока, а затем - в регистр 45 воспроизведения блока 9 управления файлами (фиг. 2); напомним, что этот регистр имеет такой же формат, как и строка ассоциативного накопителя (фиг. 6а).

Шаг 3 (1 такт):

Из регистра 45 воспроизведения переписываются (фиг. 2):

номер q файла (одинаковый для видеофайла и файла сценариев) и имя (A) воспроизводимого объекта - по связям 88 и 89 в регистр 60 воспроизводимого объекта;

физический адрес (a_A) описания объекта (A) - по связям 91 в счетчик 52 байтов описания (разрядность этого счетчика соответствует фиксированному объему описания объекта в байтах, в рассматриваемом случае - 32 байта);

номер (p) аудиофайла и его физический адрес (a_p) - по связям 96 и 97 соответственно в регистр 244 аудиофайла и в регистр 233 адреса блока 14 управления аудиофайлом (фиг. 4).

Шаг 4 (32 такта):

Счетчик 52 байтов описания (фиг. 2) вырабатывает последовательность адресов байтов (32 адреса) на адресный дешифратор 159 буфера 10 файлов сценариев, в результате чего описание объекта (A) по связям 162 и 98 записывается в буфер 46 описания объекта.

Шаг 5 (32 такта):

По окончании записи в буфер 46 описания объекта, включается счетчик 50 буфера, при соответствующих состояниях которого (число состояний равно 32) выполняются следующие операции:

в буфере 46 проверяется дополнительный признак активности объекта (позиция (д) в описании объекта:

- если в этом признаке установлена "1" (как в рассматриваемом примере), то из буфера 46 по связям 100 в регистр 44 накопления переписывается номер q и номер k первого кадра в воспроизводимой последовательности кадров (позиции (е) и (ж) описания объекта); из буфера 46 по связям 104 переписывается в блок 13 управления видеофайлом номер k первого кадра и номер r последнего кадра воспроизводимой последовательности кадров, а также число n циклических воспроизведений указанной последовательности (позиции (ж), (з) и (и) описания объекта); в том же буфере 46 проверяется признак активности аудиофайла (позиция (к) в описании объекта): если "1" (как в рассматриваемом примере), то из буфера 46 переписываются по связям 105 в блок 14 управления аудиофайлом время начала, время окончания и число m повторений фрагмента звукозаписи в аудиофайле (позиции (м), (н) и (о) описания объекта); если "0", то по связи 102 выдается сигнал в видеоадаптер 15 о том, что при воспроизведении данного объекта воспроизводится звукозапись, содержащаяся в видеофайле;

- если в дополнительном признаке активности объекта установлен "0", то из буфера 46 описания объекта по связи 103 выдается сигнал в блок 13 управления видеофайлом на циклическое воспроизведение последнего кадра предыдущей воспроизводившейся последовательности кадров.

Шаг 6 (1 такт):

Из регистра 44 накопления по связям 87 номер q файла и номер k первого воспроизводимого кадра (в общем случае - текущего кадра заданной последовательности кадров) переписываются во входной регистр 76 опроса-записи блока 43 ассоциативной памяти (фиг. 5).

Шаг 7 (3 такта):

В блоке 43 ассоциативной памяти выполняется опрос ассоциативного накопителя 72 по позициям "Номер файла" (q) и "Номер кадра" (k). При этом опросе блоком 79 индикации совпадения может быть зарегистрировано совпадение признаков опроса в тех строках ассоциативного накопителя 72, в которых записаны параметры объектов кадра с номером k файла q. Например, при k=i будет зарегистрировано совпадение признаков опроса - q и i - в строках, соответствующих обоим объектам - A и B - рассматриваемого примера (см. фиг. 6б). В этом случае блок 80 управления записью-считыванием блока 43 ассоциативной памяти выполняет считывание любой одной из этих строк, - например, строки с наименьшим номером.

Пусть в рассматриваемом примере воспроизведения объекта A оказалось, что k=i. Тогда в выходном регистре 75 блока 43 ассоциативной памяти, а затем - в регистре 45 воспроизведения блока 9 управления файлами (фиг. 2) окажется записанным содержимое первой из строк, представленных на фиг. 6б.

Шаг 8 (1 такт):

Из регистра 45 воспроизведения по связям 92 в регистр 59 адреса карты переписывается физический адрес а₁(с) первого байта карты кадра-сценария, а в блок 13 управления видеофайлом передаются: по связям 94 - физический адрес а, (в) первого байта текущего видеокадра, а по связям 95 - объем V₁ видеокадра.

С этого момента может начинаться параллельное воспроизведение последовательности видеокадров и звукозаписи, указанных в описании воспроизводимого объекта (A): при этом одновременно анализируются сигналы от "мыши" с помощью кадров файла сценариев.

Воспроизведение заданного объекта (A) начинается в следующем такте после завершения шага 8.

Рассмотрим последующие шаги алгоритма при воспроизведении одного видеокадра и соответствующего ему кадра-сценария, - как первого, так и любого другого кадра в заданной последовательности кадров.

Шаг 9 (1 такт):

Текущие координаты x, y курсора (т.е. координаты элементарной ячейки кадра-сценария, над которой находится курсор) поступают от "мыши" через системную шину 8 и связи 141 в регистр 61 координат курсора (фиг. 2). С выходов 114 этого регистра координата x поступает на дешифратор 64 координаты, выходы 113 которого соединены со входами регистра 48 курсора. Последний содержит число разрядов, не меньшее, чем задаваемое число X элементарных ячеек в строке кадра-сценария.

Пусть x=3, как в рассматриваемом примере по фиг. 7,в; тогда сигналами от дешифратора 64 координаты третий разряд регистра 48 курсора устанавливается в состояние "1" (фиг. 2), а остальные разряды этого регистра - в состояние "0".

Шаг 10 (2 такта):

С выходов 115 регистра 61 координат курсора координата y (номер строки элементарных ячеек кадра-сценария) поступает на входы умножителя 62. Умножитель 62 и последовательно соединенный с ним сумматор 63 вычисляют адрес первого байта строки y карты i-го кадра-сценария, находящейся по адресу а₁(с) в накопителе 155 буфера 10 файлов сценариев: число (y-1) умножается на число X элементарных ячеек в строке карты кадра-сценария (число X подается на умножитель 62 с выходов 116 регистра 58 настройки) и на количество байтов, которыми кодируется имя объекта, а затем складывается с адресом а₁(с) первого байта этой карты.

Пусть имя объекта в каждом кадре-сценарии кодируется одним байтом (как это реально имеет место); тогда строка кадра-сценария в рассматриваемом примере с X=10 (фиг. 8) занимает объем 10 байтов. Число (y-1)=4-1=3 умножается на 10 и складывается с адресом а_i (с); таким образом, адрес первого байта строки y равен 30+а₁,(с). Этот адрес по связи 117 передается в счетчик 51 строки.

Реально же параметры X и Y выбираются кратными степеням числа "2": 32х32, или 64х64, или 128х128, и т.д. В этом случае умножение на число X, - например, при X=128, сводится к сдвигу числа (y-1) на 7 разрядов, при X=256 - на 8 разрядов, и т.д.

Шаг 11 (X тактов):

Счетчик 51 строки вырабатывает последовательность из X адресов байтов (число X вводится в счетчик 51 строки с выходов 116 регистра 58 настройки) на адресный дешифратор 159 буфера 10 файлов сценариев. Код строки y, считываемый из этого буфера, по связям 162 и 106 записывается в буфер 47 строки.

Этот буфер состоит не менее чем из X однобайтных элементов памяти, выходы 107 каждого из которых соединены со входами соответствующей группы вентилей 49 строки, управляющий вход вентилей 40 строки в каждой группе соединен с выходом 108 соответствующего разряда регистра 48 курсора; при записи кода строки y оказываются открытыми вентили 49 строки только одной группы, - а именно той, которая соответствует разряду регистра 48 курсора с состоянием "1", т.е. соответствует координате x курсора.

В рассматриваемом примере оказываются открытыми вентили 49 строки третьей группы, управляемые сигналом "1" с третьего разряда регистра 48 курсора.

На выполнение шага 11 алгоритма может потребоваться существенно меньше времени, если накопитель 155 буфера 10 файлов сценариев имеет такую же структуру, как и современные ОЗУ - с записью и считыванием одновременно четырех, восьми и более байтов. Тогда максимальное время выполнения этого шага оказывается равным X/4, X/8 и т.д.

При такой структуре буфера 10 сокращается и время выполнения шагов 4 и 5 алгоритма: вместо 32 тактов, каждый из этих шагов может быть выполнен за 8, 4 и менее тактов.

Кроме того, выполнение следующего шага 12 может начинаться сразу после записи кода элементарной ячейки с номером x (над которой находится курсор) в буфер 47 строки, - не дожидаясь записи всех X кодов в этот буфер (в рассматриваемом примере - после записи кода третьей элементарной ячейки строки y, - не дожидаясь записи всех X=10 кодов в буфер 47 строки).

Шаг 12 (1 такт):

Из буфера 47 строки, код с выходов его элемента памяти, соответствующего разряду регистра 48 курсора с состоянием "1", через открытые вентили 49 соответствующей группы и элементы ИЛИ 69 поступает на входы схемы 65 сравнения.

Если содержимым этого кода является "00...0" (это свидетельствует о том, что курсор находится над элементарной ячейкой, не принадлежащей ни одному из объектов кадра), то схема 65 сравнения на своем выходе 112 (подключенном к системной шине 8) формирует сигнал о том, что курсор должен иметь форму "стрелки"; последующие шаги алгоритма в блоке 9 управления файлами не выполняются (для текущего кадра-сценария).

Если же содержимым кода является значение, отличное от "00...0" (это свидетельствует о том, что курсор находится над элементарной ячейкой, принадлежащей какому-либо из объектов кадра), то сигналом с выхода 111 схемы 65 сравнения открываются вентили 67 идентификатора объекта. Через эти вентили с выходов элементов ИЛИ 69 имя объекта, над которым находится курсор, по связям 134 записывается в регистр 44 накопления. По этому же сигналу с выхода 111 схемы 65 сравнения, подаваемому также на управляющие входы регистра 59 адреса карты и регистра 60 воспроизводимого объекта, с выходов 135 и 136 этих регистров в регистр 44 накопления переписываются соответственно адрес а₁, (с) карты данного кадра-сценария и номер файла (q). Этот же сигнал является разрешающим для второго элемента И 71.

Шаг 13 (1 такт):

Из регистра 44 накопления имя объекта, над которым находится курсор, номер q файла и адрес а_i, (с) карты кадра-сценария переписываются по связям 87 во входной регистр 76 опроса-записи блока 43 ассоциативной памяти (фиг. 5).

Шаг 14 (3 такта):

В блоке 43 ассоциативной памяти выполняется опрос ассоциативного накопителя по позициям "Имя объекта", "Номер файла", "Физический адрес карты кадра" и считывание строки накопителя (соответствующей объекту, над которым находится курсор в текущем кадре) в регистр 45 воспроизведения.

Шаг 15 (1 такт):

Если в позиции "Признак активности объекта" регистра 45 воспроизведения установлено значение "1" (объект, над которым находится курсор, активен), то с выхода 133 открытого элемента И 71 на системную шину 8 и далее в видеоадаптер 15 выдается сигнал о том, что в воспроизводимом видеокадре курсор должен иметь форму "руки". Если же в этом признаке установлено значение "0" (объект, над которым находится курсор, неактивен), то выдается сигнал о том, что курсор должен иметь форму "стрелки".

Признак активности объекта ("1" или "0") подается по связи 90 также на вход первого элемента И 70, другой вход которого соединен с линией 147 сигнала нажатия кнопки "мыши", поступающего через системную шину 8.

Если при воспроизведении текущего кадра поступает сигнал нажатия кнопки "мыши", а объект, над которым находится курсор, неактивен (признак "0"), то элемент И 70 закрыт, и сигнал нажатия кнопки "мыши" игнорируется.

Если при воспроизведении текущего кадра поступает сигнал нажатия кнопки "мыши", а объект, над которым находится курсор, активен, то разрешающий сигнал с выхода 146 элемента И 70 поступает на управляющий вход вентилей 68 имени. Информационные входы этих вентилей соединены с выходами 89 регистра 45 воспроизведения, соответствующими позиции "Имя объекта" этого регистра. Имя объекта, над которым находится курсор, через открытые вентили 68 поступает на входы 143 схемы 66 сравнения имен, другие входы которой соединены с выходами 142 регистра 60 воспроизводимого объекта.

Если имена воспроизводимого объекта и объекта, над которым находится курсор, одинаковы, то схема 66 сравнения имен выдает на выходе 145 сигнал на продолжение воспроизведения того же самого объекта; этот сигнал подается на один из входов блока 13 управления видеофайлом (реакция этого блока на указанный сигнал будет описана ниже).

Если имена воспроизводимого объекта и объекта, над которым находится курсор, различны, то схема 66 сравнения имен формирует сигнал на выходе 144; этим сигналом запускается процедура воспроизведения нового объекта, т.е. выполнение описанного выше алгоритма, начиная с шага 3, - поскольку все параметры, необходимые для воспроизведения объекта, содержатся в регистре 45 воспроизведения.

В результате выполнения изложенного алгоритма, в блоке 9 управления воспроизведением файлов формируется сигнал на видеоадаптер 15 о том, что курсор должен иметь:

- форму "стрелки", если курсор находится над элементарной ячейкой кадра-сценария, не принадлежащей ни одному из объектов видеокадра, или же курсор находится над элементарной ячейкой неактивного объекта. В обоих этих случаях сигнал нажатия кнопки "мыши" игнорируется, продолжается воспроизведение последовательности кадров, указанной в описании воспроизводимого объекта;

- форму "руки", если курсор находится над элементарной ячейкой активного объекта.

Если при воспроизведении текущего кадра не поступает сигнал нажатия кнопки мыши, или этот сигнал поступает, когда курсор мыши находится над элементарной ячейкой неактивного объекта или ячейкой, не принадлежащей ни одному из объектов, осуществляется переход к воспроизведению следующего кадра последовательности кадров, указанной в описании воспроизводимого объекта, начиная с шага 6 алгоритма, - по сигналам от блока 13 управления видеофайлом, которые будут описаны ниже.

Временная диаграмма потактного выполнения изложенного алгоритма, реализуемого в блоке 9 управления файлами и в буфере 10 файлов сценариев, приведена на фиг. 10, который одновременно является таблицей, содержащей номер каждого шага алгоритма и максимальное количество тактов реализации каждого шага, при числе элементарных ячеек X=128 в строке кадра-сценария; в скобках приведено число тактов реализации этих же шагов, если накопитель 155 буфера 10 файлов сценариев имеет структуру с записью и считыванием четырех байтов информации в одном такте.

Рассмотрим функционирование других блоков системы при воспроизведении заданного объекта.

Перед воспроизведением первого видеокадра заданной последовательности кадров, в результате выполнения шагов 5...8 алгоритма в блоке 9 управления файлами, в функциональных узлах блока 13 управления видеофайлом (фиг. 3) оказываются записанными:

по связям 94 - физический адрес a_k(в) первого видео-кадра последовательности - в счетчике 180 считываемых байтов;

по связям 95 - объем V_k (в байтах) первого видео-кадра - в счетчике 181 объема кадра;

по связям 104 - номер k первого кадра - в регистре 183 первого кадра и в счетчике 182 кадров, номер r последнего кадра - в регистре 184 последнего кадра, число n циклических воспроизведений последовательности кадров - в счетчике 185 числа повторений.

По разрешающему сигналу от таймера компьютера 1 (таймер выдает такие сигналы, например, 30 раз в секунду), включается подача тактовых импульсов на вход 213 элемента И 192. Если счетчик 181 объема кадра находится в состоянии, отличном от состояния "0", то сигналами с выхода 198 этого счетчика открыты элемент И 192 и вентили 187 - до тех пор, пока счетчик 181, работающий на вычитание, не перейдет в состояние "0". На выход элемента И 192 проходят V_k (импульсов, в результате чего счетчик 180 считываемых байтов формирует V_k адресов, которые через вентили 187 поступают на входы адресного дешифратора 174 буфера 11 видеофайлов; в результате, из накопителя 170 этого буфера через его выходной регистр 172 нераспакованный код первого видеокадра по связям 32 поступает в видеоадаптер 15 (фиг. 1); в видеоадаптере код подвергается распаковке, видеоизображение кадра подвергается масштабированию, сглаживанию и воспроизводится на мониторе 16. Параллельно с этими процедурами, в блоке 9 управления файлами анализируются сигналы от "мыши", т.е. выполняются шаги 9...15 алгоритма, описанного выше.

После поступления V_k импульсов счетчик 181 объема кадра (фиг. 3) переходит в состояние "0", передача импульсов через элемент И 192 прекращается, сигнал обнуления счетчика 181 объема кадра поступает на счетный вход 201 счетчика 182 кадров, если открыт сигналом с выхода 211 схемы 191 сравнения элемент И 195; в этом случае содержимое счетчика 182 увеличивается на единицу, т. е. принимает значение k+1, номер k+1 очередного кадра последовательности по связям 137 передается в регистр 44 накопления блока 9 управления файлами (фиг. 2); это является сигналом к выполнению шагов 6...8 алгоритма, в результате чего адрес а_k+1(в) и объем V_k+1 очередного кадра оказываются записанными соответственно в счетчике 180 считываемых байтов и в счетчике 181 объема кадра; по очередному сигналу от таймера будет начинаться воспроизведение очередного кадра k+1.

Схема 191 сравнения (фиг. 3) выполняет сравнение номера текущего кадра, содержащегося в счетчике 182 кадров, с номером r последнего кадра, содержащегося в регистре 184 последнего кадра.

Если эти номера неодинаковы, то схема 191 сравнения выдает постоянный разрешающий сигнал "1" на своем выходе 211 (при этом элемент И 195 открыт, каждый сигнал обнуления проходит через этот элемент на счетный вход 201 счетчика), а также запрещающий сигнал "0" по выходу 212 на элемент И 193.

Если номер текущего кадра становится одинаковым с номером последнего кадра, то элемент И 195 закрывается сигналом "0" с выхода 211 схемы 191 сравнения, а элемент И 192 открывается сигналом "1" с выхода 212 этой схемы; по окончании первого воспроизведения заданной последовательности, сигнал обнуления счетчика 181 проходит через открытые элементы И 193 и И 194 на вход счетчика 185 числа повторений, уменьшая его содержимое на единицу (элемент И 194 открыт разрешающим сигналом по выходу 209 счетчика 185 числа повторений при всех состояниях этого счетчика, отличных от состояния "0").

Этот же сигнал обнуления с выхода элемента И 193 поступает на управляющий вход 210 вентилей 188, через которые номер k первого кадра снова записывается в счетчик 182 кадров, при этом этот номер снова передается по связи 137 в регистр 44 накопления блока 9 управления файлами, и начинается очередное воспроизведение заданной последовательности кадров.

После завершения заданного количества n > 0 циклических воспроизведений последовательности кадров, счетчик 185 числа повторений переходит в состояние "0", сигнал обнуления этого счетчика по связи 204 переводит в состояние "0" регистр 183 первого кадра. Этот же сигнал поступает на управляющий вход 139 буфера 46 описания объекта (фиг. 2); по этому сигналу в буфере 46 анализируется позиция (п) описания воспроизводившегося объекта - активна ли связь данного объекта с другими объектами ("1") или неактивна ("0"):

если "1", то разрешается переход на воспроизведение другого объекта, параметры (адрес) которого - номер файла, номер кадра и имя объекта (позиции (р), (с) и (т) описания объекта) - через выходы 101 буфера 46 описания объекта переписываются в регистр 44 накопления, что является сигналом к воспроизведению нового объекта, начиная с шага 1 описанного выше алгоритма;

если "0", то по связи 103 из буфера 46 описания объекта выдается сигнал на воспроизведение последнего кадра воспроизводившейся последовательности. По этому сигналу открываются вентили 183 и 188 блока 13 управления видеофайлом (фиг. 3); через эти вентили с выходов 207 регистра 184 последнего кадра в регистр 183 первого кадра и затем в счетчик 182 кадров переписывается номер r последнего кадра воспроизводившейся последовательности; при этом счетчик 182 кадров выдает записанный в него номер r кадра по связи 137 в регистр 44 накопления, содержащийся в блоке 9 управления файлами (фиг. 2), что является сигналом к новому воспроизведению последнего кадра r (начиная с шага 6 описанного выше алгоритма).

Последний кадр r последовательности воспроизводится неограниченное количество раз, поскольку счетчик 185 числа повторений находится в состоянии "0", элемент И 195 закрыт сигналом "0" с выхода 211 схемы 191 сравнения (ибо номера кадров, записанных в счетчике 182 кадров и в регистре 184 последнего кадра, одинаковы), элемент И 193 открыт сигналом "1" с выхода 212 той же схемы, и сигнал обнуления счетчика 181 объема кадра в каждом цикле воспроизведения кадра r поступает на управляющий вход 210 вентилей 188, вновь переписывая номер r из регистра 183 первого кадра в счетчик 182 кадров.

Если же в счетчике 185 числа повторений перед началом воспроизведения объекта было записано число n=0, то сигналом "0" с выхода 209 этого счетчика постоянно закрыт элемент И 194, счетчик 185 числа повторений не выдает сигналы на выходе 205 для обнуления регистра 183 первого кадра по входу 204 и сигналы о завершении воспроизведения последовательности кадров по связи 137; воспроизведение последовательности кадров - от кадра с номером k, записанным в регистре 183 первого кадра, по кадр с номером r, записанным в регистре 184 последнего кадра, - может циклически повторяться неограниченное количество раз, - до сигнала нажатия кнопки "мыши" при нахождении ее курсора над каким-либо активным объектом в каком-либо из кадров воспроизводимой последовательности.

Если объект, над которым находится курсор, активен и его имя совпадает с именем воспроизводимого объекта, то схема 66 сравнения имен, содержащаяся в блоке 9 управления файлами (фиг. 2), выдает по связи 145 сигнал на продолжение воспроизведения того же объекта (в рассматриваемом примере - A), но не с текущего, а с первого кадра заданной последовательности. Этот сигнал поступает по связи 145 на третий управляющий вход вентилей 188 блока 13 управления видеофайлом (фиг. 3), через эти вентили номер первого кадра последовательности переписывается из регистра 183 первого кадра в счетчик 182 кадров, и начинается описанная выше процедура воспроизведения первого и последующих кадров заданной последовательности, - но при текущем состоянии счетчика 185 числа повторений.

Перед воспроизведением фрагмента аудиофайла, соответствующего воспроизводимому объекту, в результате выполнения шагов 3...5 алгоритма в блоке 9 управления файлами, в функциональных узлах блока 14 управления видеофайлом (фиг. 4) оказываются записанными:

по связям 96 - номер p аудиофайла - в регистре 244 аудиофайла;

по связям 97 - физический адрес а_p аудиофайла - в регистре 233 адреса;

по связям 105 - время начала и время окончания фрагмента звукозаписи - соответственно в регистре 231 "Начало" и в регистре 232 "Окончание", а число m циклических воспроизведений фрагмента звукозаписи - в регистре 234 числа повторений и в счетчике 235 числа повторений.

Воспроизведение фрагмента звукозаписи начинается в момент записи указанной информации в перечисленные регистры и в счетчик 235: при записи числа m в счетчик 235 числа повторений, последний формирует сигнал на своих выходах 246 и 250, по которому содержимое регистра 244 аудиофайла, регистра 231 "Начало" и регистра 232 "Окончание" с их выходов соответственно 261, 262 и 263, подключенных к системной шине 8, переписывается в аудиоадаптер 17; этим же сигналом открываются вентили 238, через которые адрес a_p аудиофайла из регистра 233 адреса переписывается в счетчик 236 считываемых байтов. Этот счетчик формирует адреса байтов (начиная с адреса a_p), поступающие по связям 30 на входы адресного дешифратора 224 буфера 12 аудиофайлов; в результате из накопителя 220 этого буфера через его выходной регистр 222 нераспакованный код фрагмента аудиофайла по связям 33 поступает в аудиоадаптер 15 (фиг. 1); в аудиоадаптере код подвергается распаковке и воспроизводится на акустической системе 18. Параллельно с этими процедурами, в блоке 9 управления файлами анализируются сигналы от "мыши", а на мониторе 16 с помощью блока 13 управления видеофайлом, буфера 11 видеофайлов и видеоадаптера 15 воспроизводится последовательность кадров, соответствующая воспроизводимому объекту.

По окончании сеанса воспроизведения фрагмента звукозаписи, аудиоадаптер 17 выдает сигнал, поступающий через системную шину 8 и связь 260 на элементы И 241 и 242 блока 14 управления аудиофайлом (фиг. 4).

Элемент И 242 управляется сигналами с выходов счетчика 235 числа повторений и схемы 237 сравнения. На выходе 251 счетчика 235 присутствует разрешающий сигнал "1" до тех пор, пока состояние этого счетчика отлично от состояния "0". В схеме 237 сравнения заданное значение числа m, содержащееся в регистре 234, сравнивается с числом "0":

если m>0, то на выходе 255 этой схемы постоянно присутствует разрешающий сигнал "1", а на выходе 254 - запрещающий сигнал "0", и элемент И 241 закрыт в течение всего времени воспроизведения данного объекта;

если m=0, то на выходе 255 схемы 237 сравнения присутствует запрещающий сигнал "0", а на выходе 254 - разрешающий сигнал "1", элемент И 242 закрыт, а элемент И 241 открыт в течение всего времени воспроизведения данного объекта.

В первом случае, сигнал окончания сеанса воспроизведения звукозаписи поступает через открытый элемент И 242 на счетный вход 249 счетчика 235 числа повторений, уменьшая его содержимое на единицу; при каждом изменении состояния этого счетчика, на его выходах 246 и 250 формируется сигнал, по которому начинается очередной сеанс воспроизведения звукозаписи по процедуре, описанной выше, - до тех пор, пока счетчик 235 числа повторений не перейдет в состояние "0" после m сеансов воспроизведения заданного фрагмента звукозаписи.

Во втором случае в счетчик 235 числа повторений исходно записывается число "0", как и в регистр 234 числа повторений; запрещающим сигналом с выхода 251 этого счетчика элемент И 242 постоянно закрыт, а элемент И 241 постоянно открыт разрешающим сигналом "1" с выхода 254 схемы 237 сравнения; каждый сигнал окончания воспроизведения фрагмента звукозаписи поступает через открытый элемент И 241 по связям 245 на управляющие входы регистра 231 "Начало", регистра 232 "Окончание", регистра 244 аудиофайла и вентилей 238; по этому сигналу начинается очередной сеанс воспроизведения звукозаписи по процедуре, описанной выше, причем воспроизведение заданного фрагмента звукозаписи может циклически повторяться неограниченное количество раз, - до сигнала нажатия кнопки "мыши" при нахождении ее курсора над каким-либо объектом в каком-либо из воспроизводимых видеокадров.

Важно отметить, что если в какой-либо из описанных выше процедур воспроизведения видео- и аудиоинформации обнаруживается - при опросе ассоциативного накопителя 72 блока 43 ассоциативной памяти (фиг. 5),- что в накопителе отсутствует номер искомого видеофайла или файла сценариев, номер искомого кадра из этих файлов или номер аудиофайла, то локальное устройство 74 управления блока 43 ассоциативной памяти формирует на выходе 36 системного прерывания сигнал о необходимости подкачки требуемых фрагментов из этих файлов.

Рассмотрим положительные технические эффекты, ожидаемые от использования предложенной системы:

- высокая точность и качество воспроизведения видео- и аудиоинформации,

- простота системы и обеспечение высокой скорости управления информационными потоками.

Предложенная система поддерживает воспроизведение и управление объектами (фрагментами) изображений при практически любой "грануляции" кадров-сценариев (а следовательно - и видеокадров), задаваемой параметрами X и Y координатной сетки, используемой на этапе редактирования видеокадров.

Так, если требуется обеспечивать редактирование и последующее воспроизведение видеокадров и управление ими в диапазоне координатных сеток XY от 3232 до 512512, даже с несколькими десятками объектов в одном кадре (что находится на пределе эргономических способностей человека), то в блоке 9 управления файлами регистр 48 курсора должен содержать 512 разрядов (64 байта), а буфер 47 строки - 512 однобайтных элементов памяти (т.е. 512 байтов); сложность всех остальных функциональных узлов и элементов системы не зависит от требуемой точности воспроизведения видеоинформации и управления ею, так же как не зависит от числа объектов в видеокадре и кадре-сценарии, - кроме объема памяти в буфере 10 файлов сценариев и в буфере 11 видеофайлов. Задание требуемой точности воспроизведения видеоинформации сводится лишь к вводу соответствующего значения X (число элементарных ячеек в строке карты кадра-сценария) в регистр 58 настройки.

Принципиально важно, что скорость обработки кадров-сценариев в блоке 9 управления файлами (который является основным в реализации рассматриваемой технологии активного видео) определяется лишь параметром X строки карты кадра-сценария и не зависит от числа объектов в кадре.

Так, даже при X=512 максимальное время выполнения всех шагов описанного выше алгоритма (при воспроизведении одного видеокадра) достигает 595 (163) тактов т.е. увеличивается только на 384 (96) тактов по сравнению с временем выполнения алгоритма, приведенным на фиг. 10.

Напомним, что длительность такта в рассмотренном алгоритме определялась временем записи или считывания байта (слова) информации в буферах 10, 11 и 12, выполненных по стандартной структуре обычных ОЗУ. Принимая это время равным 50 нс (как это имеет место в рядовых персональных компьютерах) получаем, что максимальное время выполнения алгоритма в случае X=512 составляет около 30 (8) мкс, что на три порядка меньше, чем реальное время воспроизведения видеокадра (1/30 секунды, т.е. около 30 мл). Таким образом, реализация рассматриваемой технологии активного видео в предложенной системе не требует никаких "накладных расходов" времени на воспроизведение видео- и аудиоинформации, - учитывая, что в системе реализуются три параллельных тракта обработки и воспроизведения информации - файлов-сценариев, видеофайлов и аудиофайлов.

Это означает, что функциональные узлы системы с нестандартными структурными схемами - блок 9 управления файлами, блок 13 управления видеофайлом и блок 14 управления аудиофайлом, - а также коммуникации между новыми функциональными узлами системы могут быть выполнены на "медленной" (а следовательно - простой и сравнительно недорогой) элементной базе, не требующей применения самых современных микроэлектронных технологий.