專(zhuān)利名稱：成像設(shè)備及圖像數(shù)據(jù)處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種成像設(shè)備及圖像數(shù)據(jù)處理方法，用于依據(jù)工作模式進(jìn)行信號(hào)處理。
背景技術(shù)：
數(shù)字靜止攝像機(jī)將CCD圖像傳感器獲得的圖像數(shù)據(jù)取至DRAM或快速擦寫(xiě)存儲(chǔ)器中，并接著傳送該圖像數(shù)據(jù)到所謂的個(gè)人計(jì)算機(jī)等中。至今大部分這類(lèi)數(shù)字靜止攝像機(jī)屬于用于視頻圖形陣列(VGA)系統(tǒng)的類(lèi)型。
例如參見(jiàn)圖1，這種數(shù)字靜止攝像機(jī)200包括一用于產(chǎn)生圖像信號(hào)的CCD圖像傳感器201，一輸入處理/圖像處理電路202，一用于讀寫(xiě)圖像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)控制器203，一用于變換為預(yù)定系統(tǒng)的輸出圖像的輸出處理電路204，一尋像器205，用于在攝像時(shí)顯示目標(biāo)的狀態(tài)，一記錄單元207，用于經(jīng)CPU總線206記錄壓縮的圖像數(shù)據(jù)，以及一壓縮/擴(kuò)展電路208，用于壓縮/擴(kuò)展圖像數(shù)據(jù)。數(shù)字靜止攝像機(jī)200還包括一存儲(chǔ)器209，其例如由一DRAM和一用于控制整個(gè)設(shè)備的CPU 210組成。
在開(kāi)始對(duì)一目標(biāo)攝像之前，用戶必須確認(rèn)顯示在尋像器205上的目標(biāo)圖像。這一狀態(tài)稱為尋像器模式。此時(shí)，CCD圖像傳感器201發(fā)送由光電變換獲得的圖像信號(hào)到輸入處理/圖像處理電路202。輸入處理/圖像處理電路202對(duì)圖像信號(hào)執(zhí)行相關(guān)的雙采樣處理，以數(shù)字化圖像信號(hào)。然后輸入處理/圖像處理電路202執(zhí)行預(yù)定信號(hào)處理，如伽馬校正、拐點(diǎn)處理或攝像機(jī)處理，并將處理后的圖像信號(hào)發(fā)送到存儲(chǔ)控制器203。然后存儲(chǔ)控制器203響應(yīng)CPU210的控制將來(lái)自輸入處理/圖像處理電路202的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到輸出處理電路204。輸出處理電路204按照例如國(guó)家電視系統(tǒng)委員會(huì)(NTSC)制式對(duì)圖像數(shù)據(jù)編碼，并模擬化編碼的圖像數(shù)據(jù)以將所得模擬數(shù)據(jù)發(fā)送到尋像器205。這允許作為攝像目標(biāo)的目標(biāo)表示在尋像器205上。
另一方面，如果用戶按下快門(mén)按紐(未示出)，以轉(zhuǎn)換到記錄模式，存儲(chǔ)控制器203使從輸入處理/圖像處理電路202供給的圖像數(shù)據(jù)寫(xiě)在存儲(chǔ)器209中。CPU 210使得圖像數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)器209中讀出，在壓縮/擴(kuò)展電路208中壓縮來(lái)自記錄單元207的圖像數(shù)據(jù)，壓縮是例如按照聯(lián)合攝影專(zhuān)家組(JPEG)系統(tǒng)，以將壓縮的圖像數(shù)據(jù)記錄在記錄單元207中。
如果用戶執(zhí)行預(yù)定處理以轉(zhuǎn)換到再現(xiàn)模式，CPU 210使圖像數(shù)據(jù)從記錄單元207中讀出，以在壓縮/擴(kuò)展電路208中將圖像數(shù)據(jù)按JPEG系統(tǒng)擴(kuò)展，以經(jīng)存儲(chǔ)控制器203和輸出處理電路204發(fā)送最后得到的數(shù)據(jù)到尋像器205。這使得拍攝成(as-shot)的圖像顯示在尋像器205上。
為跟上CCD圖像傳感器的最近的顯著的技術(shù)進(jìn)步，圖像數(shù)據(jù)的解像度幾乎超過(guò)1,000,000像素。另一方面，恐怕上述結(jié)構(gòu)的數(shù)字靜止攝像機(jī)不能應(yīng)付超過(guò)1,000,000像素的圖像數(shù)據(jù)。
例如，如果CCD圖像傳感器201在尋像器模式下輸出高解像度的圖像信號(hào)，輸入處理/圖像處理電路202、存儲(chǔ)控制器203或輸出處理電路204不能實(shí)時(shí)處理圖像數(shù)據(jù)，從而該目標(biāo)的圖像以跳幀(frame-skipping)方式顯示在尋像器205上。這即使在目標(biāo)進(jìn)行最輕微運(yùn)動(dòng)時(shí)也會(huì)給拍攝目標(biāo)圖像帶來(lái)不便。
在記錄模式下，由于在記錄單元207中僅記錄多像素圖像數(shù)據(jù)，不必執(zhí)行例如輸入處理/圖像處理電路202中的處理。
亦即，在數(shù)字靜止攝像機(jī)200中，由于在例如輸入處理/圖像處理電路202中執(zhí)行預(yù)定信號(hào)處理而不考慮工作模式，在涉及整個(gè)設(shè)備的情況下該信號(hào)處理并非必然有效。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種能夠依據(jù)工作模式執(zhí)行有效的信號(hào)處理的成像設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種成像設(shè)備，包括存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)；讀出裝置，用于從所述存儲(chǔ)器中讀出圖像數(shù)據(jù)；以及延遲裝置，用于延遲從所述讀出裝置讀出的圖像數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種圖像數(shù)據(jù)處理方法，包括以下步驟存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)；從所述存儲(chǔ)器中讀出圖像數(shù)據(jù)；以及延遲從所述讀出裝置讀出的圖像數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種成像設(shè)備，包括存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)至少一頁(yè)的圖像數(shù)據(jù)；讀出裝置，用于從所述存儲(chǔ)器中多次讀出N個(gè)像素的圖像數(shù)據(jù)，以讀出整個(gè)頁(yè)的圖像數(shù)據(jù)，每次讀出N個(gè)像素圖像數(shù)據(jù)的操作都在垂直或水平方向上進(jìn)行，每次垂直或水平讀出的操作都通過(guò)水平地讀出每一行內(nèi)N個(gè)像素的圖像數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行或者通過(guò)垂直地讀出每一列內(nèi)N個(gè)像素的圖像數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行；延遲裝置，包括一系列串聯(lián)連接以存儲(chǔ)N個(gè)像素的圖像數(shù)據(jù)的緩沖存儲(chǔ)器，該延遲裝置接收由所述讀出裝置讀出的、到所述一系列緩沖存儲(chǔ)器的一端的圖像數(shù)據(jù)輸入，并且從所述緩沖存儲(chǔ)器的每一個(gè)輸出延遲的圖像數(shù)據(jù)；以及用于通過(guò)加權(quán)并合成輸出自所述緩沖存儲(chǔ)器的每一個(gè)的圖像數(shù)據(jù)，在垂直或水平方向上進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)信號(hào)處理的裝置。其中，所述緩沖存儲(chǔ)器的每一個(gè)的存儲(chǔ)容量都小于存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中一頁(yè)圖像數(shù)據(jù)的一個(gè)水平行的數(shù)據(jù)量。所述讀出裝置通過(guò)冗余地讀出至少兩個(gè)水平或垂直像素，來(lái)進(jìn)行通過(guò)水平或垂直地讀出N個(gè)像素的圖像數(shù)據(jù)，以水平或垂直讀出整個(gè)頁(yè)圖像數(shù)據(jù)的操作。
在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種成像設(shè)備，它包括成像裝置，用于根據(jù)來(lái)自目標(biāo)的成像光產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)；存儲(chǔ)裝置，用于存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)；多個(gè)信號(hào)處理裝置，用于對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)定信號(hào)處理；顯示裝置，用于顯示對(duì)應(yīng)于所述圖像數(shù)據(jù)的圖像；一記錄介質(zhì)，用于記錄圖像數(shù)據(jù)；以及控制裝置，用于在第一工作模式下實(shí)行控制，在所述第一模式下用執(zhí)行實(shí)時(shí)處理所需的所述多個(gè)信號(hào)處理裝置中的信號(hào)處理裝置以預(yù)定方式處理來(lái)自所述成像裝置的圖像數(shù)據(jù)，以將圖像數(shù)據(jù)寫(xiě)入所述存儲(chǔ)裝置，并從所述存儲(chǔ)裝置讀出處理后的圖像數(shù)據(jù)，以將讀出圖像數(shù)據(jù)提供給所述顯示裝置，所述控制裝置在第二工作模式下實(shí)行控制，在所述第二模式下，在所述存儲(chǔ)裝置中寫(xiě)入來(lái)自所述成像裝置的圖像數(shù)據(jù)并隨后讀出寫(xiě)入的圖像數(shù)據(jù)，以發(fā)送讀出的圖像數(shù)據(jù)到所述多個(gè)信號(hào)處理裝置，以在所述記錄介質(zhì)上記錄由所述多個(gè)信號(hào)處理裝置處理的圖像數(shù)據(jù)。
在另一方面，本發(fā)明提供一種信號(hào)處理設(shè)備的控制方法，該信號(hào)處理設(shè)備適于在多個(gè)信號(hào)處理裝置與用于存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)裝置之間傳送/接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)，所述信號(hào)處理裝置適于以預(yù)定方式處理圖像數(shù)據(jù)并向控制裝置輸出一個(gè)請(qǐng)求信號(hào)，要求提供進(jìn)行信號(hào)處理的圖像數(shù)據(jù)或要求輸出處理后的圖像數(shù)據(jù)。該控制方法包括步驟根據(jù)請(qǐng)求信號(hào)的提供，在多個(gè)信號(hào)處理裝置中選擇一個(gè)或多個(gè)輸出該請(qǐng)求信號(hào)的信號(hào)處理裝置，以及將從存儲(chǔ)裝置讀出的圖像數(shù)據(jù)提供給所選信號(hào)處理裝置或?qū)⑺x信號(hào)處理裝置輸出的圖像數(shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)裝置中。
在又一方面，本發(fā)明提供一種成像設(shè)備，它包括成像裝置，存儲(chǔ)裝置，用于暫時(shí)存儲(chǔ)來(lái)自成像裝置的圖像數(shù)據(jù)，控制裝置，用于控制存儲(chǔ)裝置寫(xiě)入/讀出圖像數(shù)據(jù)，多個(gè)信號(hào)處理裝置，用于以預(yù)定方式處理圖像數(shù)據(jù)并向控制裝置輸出一請(qǐng)求信號(hào)，要求提供用于信號(hào)處理的圖像數(shù)據(jù)或要求輸出處理后的圖像數(shù)據(jù)，以及輸出裝置，用于輸出信號(hào)處理裝置處理的圖像數(shù)據(jù)?？刂蒲b置管理對(duì)提供請(qǐng)求信號(hào)的控制，以選擇一個(gè)或多個(gè)輸出該請(qǐng)求信號(hào)的信號(hào)處理裝置，以將從存儲(chǔ)裝置讀出的圖像數(shù)據(jù)提供給所選信號(hào)處理裝置或?qū)⑺x信號(hào)處理裝置輸出的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中。
在另一方面，本發(fā)明提供一種記錄/再現(xiàn)設(shè)備，它包括成像裝置，輸入處理裝置，用于對(duì)來(lái)自成像裝置的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)定輸入處理，顯示處理裝置，用于在顯示裝置上顯示圖像數(shù)據(jù)，第一存儲(chǔ)裝置，用于暫時(shí)存儲(chǔ)來(lái)自成像裝置的圖像數(shù)據(jù)，控制裝置，用于控制第一存儲(chǔ)裝置對(duì)圖像數(shù)據(jù)的寫(xiě)入/讀出，解像度變換裝置，用于變換圖像數(shù)據(jù)的解像度，壓縮/擴(kuò)展裝置，用于壓縮/擴(kuò)展圖像數(shù)據(jù)，以及記錄/再現(xiàn)控制裝置，用于使壓縮的圖像數(shù)據(jù)記錄在第二存儲(chǔ)裝置上并再現(xiàn)記錄在第二存儲(chǔ)裝置上的圖像數(shù)據(jù)?？刂蒲b置從輸入處理裝置、顯示處理裝置、解像度變換裝置及壓縮/擴(kuò)展裝置中選擇一個(gè)或多個(gè)信號(hào)處理裝置。控制裝置使從第一存儲(chǔ)裝置讀出的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到所選擇的信號(hào)處理裝置或使所選擇信號(hào)處理裝置輸出的圖像數(shù)據(jù)寫(xiě)入第一存儲(chǔ)裝置中。
在信號(hào)處理設(shè)備及其控制方法中，根據(jù)本發(fā)明，如果從每一信號(hào)處理裝置發(fā)送請(qǐng)求信號(hào)，選擇已輸出該請(qǐng)求信號(hào)的在優(yōu)選級(jí)順序中具有最高優(yōu)先級(jí)的信號(hào)處理裝置。然后執(zhí)行控制，以將在圖像數(shù)據(jù)總線上從存儲(chǔ)裝置讀出的圖像數(shù)據(jù)提供到所選信號(hào)處理裝置，或者在圖像數(shù)據(jù)總線上將所選信號(hào)處理裝置的已處理圖像數(shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)裝置，從而在相應(yīng)信號(hào)處理裝置中執(zhí)行有效的信號(hào)處理。
本發(fā)明提供一種成像設(shè)備，它包括
成像裝置，用于根據(jù)來(lái)自目標(biāo)的成像光產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)；存儲(chǔ)裝置，用于存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)；多個(gè)信號(hào)處理裝置，用于對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)定信號(hào)處理；顯示裝置，用于顯示對(duì)應(yīng)于所述圖像數(shù)據(jù)的圖像；一記錄介質(zhì)，用于記錄圖像數(shù)據(jù)；以及控制裝置，用于在第一工作模式下實(shí)行控制，在所述第一模式下用執(zhí)行實(shí)時(shí)處理所需的所述多個(gè)信號(hào)處理裝置中的信號(hào)處理裝置以預(yù)定方式處理來(lái)自所述成像裝置的圖像數(shù)據(jù)，以將圖像數(shù)據(jù)寫(xiě)入所述存儲(chǔ)裝置，并從所述存儲(chǔ)裝置讀出處理后的圖像數(shù)據(jù)，以將讀出圖像數(shù)據(jù)提供給所述顯示裝置，所述控制裝置在第二工作模式下實(shí)行控制，在所述第二模式下，在所述存儲(chǔ)裝置中寫(xiě)入來(lái)自所述成像裝置的圖像數(shù)據(jù)并順序讀出寫(xiě)入的圖像數(shù)據(jù)，以發(fā)送讀出的圖像數(shù)據(jù)到所述多個(gè)信號(hào)處理裝置，以在所述記錄介質(zhì)上記錄由所述多個(gè)信號(hào)處理裝置處理的圖像數(shù)據(jù)。
在該成像設(shè)備的第一模式下，對(duì)來(lái)自成像裝置的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行抽選并由執(zhí)行實(shí)時(shí)處理所需的信號(hào)處理裝置按預(yù)定方式進(jìn)行處理。在第二模式下，首先在存儲(chǔ)裝置中寫(xiě)入多像素圖像數(shù)據(jù)。然后從中讀出多像素圖像數(shù)據(jù)并發(fā)送到多個(gè)信號(hào)處理裝置加以處理。
更具體地說(shuō)，在成像設(shè)備的第一工作模式下，讓執(zhí)行實(shí)時(shí)處理所需的多個(gè)信號(hào)處理裝置中的信號(hào)處理裝置對(duì)來(lái)自成像裝置的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行預(yù)定處理，然后將所得圖像數(shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)裝置中，然后從存儲(chǔ)裝置中讀出處理后的圖像數(shù)據(jù)并發(fā)送到顯示裝置。在第二工作模式下，將來(lái)自成像裝置的圖像數(shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)裝置中并從其讀出以發(fā)送到相應(yīng)信號(hào)處理裝置進(jìn)行處理，然后將處理后的圖像數(shù)據(jù)記錄在記錄介質(zhì)上。這實(shí)現(xiàn)最有效取決于工作模式的信號(hào)處理。


圖1是說(shuō)明常規(guī)數(shù)字靜止攝像機(jī)結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖2是表示實(shí)施本發(fā)明的數(shù)字靜止攝像機(jī)的示意性結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖3是表示圖2所示數(shù)字靜止攝像機(jī)的示意性結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖4是說(shuō)明圖2所示數(shù)字靜止攝像機(jī)的信號(hào)處理單元中的圖像數(shù)據(jù)流的方框圖。
圖5是說(shuō)明信號(hào)處理單元的輸入處理電路中的簡(jiǎn)化解像度變換電路的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖6是表示信號(hào)處理單元的解像度變換電路的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖7是表示解像度變換電路的水平方向緩沖器、水平方向變換處理電路、垂直方向緩沖器以及垂直方向變換處理電路的具體結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖8是表示解像度變換電路的替換結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖9是表示解像度變換電路的垂直方向緩沖器的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖10示出用存儲(chǔ)控制器從圖像存儲(chǔ)器讀出圖像數(shù)據(jù)的技術(shù)。
圖11示出構(gòu)成圖像的像素的坐標(biāo)位置。
圖12示出用存儲(chǔ)控制器從圖像存儲(chǔ)器讀出圖像數(shù)據(jù)的另一技術(shù)。
圖13是表示用行緩沖器構(gòu)成的解像度變換電路的水平方向緩沖器的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖14示出存儲(chǔ)控制器從圖像存儲(chǔ)器讀出圖像數(shù)據(jù)的技術(shù)。
圖15進(jìn)表示信號(hào)處理單元的NTSC/PAL編碼器中的簡(jiǎn)化解像度變換電路的方框圖。
圖16A到16F示出用于表示尋像器模式下相應(yīng)電路中信號(hào)處理內(nèi)容的時(shí)序圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
本發(fā)明應(yīng)用于數(shù)字靜止攝像機(jī)1，其構(gòu)成如例如圖2所示。
數(shù)字靜止攝像機(jī)1包括一個(gè)圖像生成單元10，用于產(chǎn)生圖像信號(hào)，一個(gè)輸入信號(hào)處理器20，用于以預(yù)定方式處理圖像數(shù)據(jù)，一個(gè)圖像存儲(chǔ)器32，由一SDRAM構(gòu)成，以及一個(gè)控制器40，用于控制輸入信號(hào)處理器20。
圖像生成單元10包括一固態(tài)成像裝置，用于產(chǎn)生圖像信號(hào)，如CCD圖像傳感器11，一個(gè)采樣保持模擬/數(shù)字電路(S/H-A/D電路12)，用于采樣保持和數(shù)字化圖像信號(hào)以輸出圖像數(shù)據(jù)，以及定時(shí)發(fā)生器13，用于產(chǎn)生定時(shí)信號(hào)。該定時(shí)發(fā)生器13產(chǎn)生水平同步信號(hào)和垂直同步信號(hào)，用于根據(jù)從信號(hào)處理單元提供的同步信號(hào)控制圖像生成單元10的相應(yīng)電路。
CCD圖像傳感器11產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于XGA(擴(kuò)展圖形陣列1024×768)像素?cái)?shù)據(jù)的圖像數(shù)據(jù)，所述像素?cái)?shù)據(jù)由例如800,000個(gè)像素構(gòu)成。根據(jù)來(lái)自定時(shí)發(fā)生器13的同步信號(hào)驅(qū)動(dòng)CCD圖像傳感器11，以便以每秒30幀的速率輸出圖像信號(hào)。同時(shí)，CCD圖像傳感器11具有使圖像信號(hào)稀化的功能，并能夠使圖像信號(hào)的垂直分量稀化為1/2，1/3，1/4，...以輸出最后得到的稀化的信號(hào)。
S/H-A/D電路12還適合于根據(jù)來(lái)自定時(shí)發(fā)生器13的同步信號(hào)以預(yù)定采樣間隔執(zhí)行采樣保持和A/D變換，以發(fā)送最后所得到的圖像數(shù)據(jù)到信號(hào)處理器20。
信號(hào)處理器20包括一個(gè)單獨(dú)的LSI(大規(guī)模集成電路)。信號(hào)處理器20包括一個(gè)輸入信號(hào)處理器21，用于對(duì)來(lái)自圖像生成單元10的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入處理和攝像機(jī)處理，一個(gè)存儲(chǔ)控制器22，用于控制圖像存儲(chǔ)器32讀出/寫(xiě)入圖像數(shù)據(jù)，一個(gè)NTSC/PAL(逐行倒相制)編碼器23，一個(gè)D/A變換器24，用于模擬化圖像數(shù)據(jù)并輸出所得到的模擬信號(hào)到外部，以及一個(gè)同步信號(hào)發(fā)生器26，用于產(chǎn)生同步信號(hào)并提供所得到的同步信號(hào)到定時(shí)發(fā)生器13。
信號(hào)處理器20還包括一個(gè)存儲(chǔ)器接口27，作為圖像存儲(chǔ)器32的接口，一個(gè)解像度變換電路28，用于變換圖像數(shù)據(jù)的解像度，一個(gè)JPEG(聯(lián)合攝影專(zhuān)家組)編碼器/解碼器29，用于壓縮/擴(kuò)展圖像數(shù)據(jù)，一個(gè)JPEG接口30，作為JPEG編碼器/解碼器29的接口，以及一個(gè)主接口31，作為與控制器40的CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送/接收的接口。
輸入信號(hào)處理器21處理來(lái)自S/H-A/D電路12的圖像數(shù)據(jù)，其進(jìn)行數(shù)字箝位、黑斑校正、孔徑畸變校正、伽馬校正或彩色校正并發(fā)送所得到的已處理信號(hào)到存儲(chǔ)控制器22。輸入信號(hào)處理器21具有處理輸入數(shù)據(jù)的功能，以將輸入數(shù)據(jù)變換為Y、Cb和Cr。如果圖像數(shù)據(jù)的解像度大于VGA(視頻圖形陣列)的解像度，輸入信號(hào)處理器21能夠執(zhí)行降低解像度的處理。輸入信號(hào)處理21還執(zhí)行自聚焦和自光圈檢測(cè)，以發(fā)送數(shù)據(jù)到控制器40，以實(shí)現(xiàn)聚集機(jī)構(gòu)和光圈機(jī)構(gòu)的自動(dòng)調(diào)節(jié)。輸入信號(hào)處理器21還檢測(cè)構(gòu)成圖像數(shù)據(jù)的三基色的信號(hào)電平，以調(diào)節(jié)自動(dòng)白平衡。
存儲(chǔ)控制器22還進(jìn)行控制，以使得從輸入信號(hào)處理器21或其他電路提供的圖像數(shù)據(jù)經(jīng)存儲(chǔ)器接口27寫(xiě)入圖像存儲(chǔ)器32中，并經(jīng)存儲(chǔ)器接口27讀出圖像存儲(chǔ)器32的圖像數(shù)據(jù)。此時(shí)，存儲(chǔ)控制器22根據(jù)存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)器32中的圖像數(shù)據(jù)檢測(cè)在CCD圖像傳感器11中是否存在任何不良像素。
存儲(chǔ)控制器22發(fā)送從圖像存儲(chǔ)器32讀出的圖像數(shù)據(jù)到例如NTSC/PAL編碼器23。當(dāng)從存儲(chǔ)控制器22提供有圖像數(shù)據(jù)時(shí)，NTSC/PAL編碼器23按照NTSC制式或PAL制式對(duì)圖像數(shù)據(jù)編碼以將編碼的數(shù)據(jù)發(fā)送到D/A變換器24。D/A變換器24模擬化圖像數(shù)據(jù)以經(jīng)輸出端25輸出所得到的模擬信號(hào)。
存儲(chǔ)控制器22發(fā)送從存儲(chǔ)控制器22讀出的圖像數(shù)據(jù)到解像度變換電路28，以對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行解像度變換，同時(shí)使解像度變換電路28輸出的圖像數(shù)據(jù)寫(xiě)入圖像存儲(chǔ)器32中。
存儲(chǔ)控制器22經(jīng)JPEG接口30發(fā)送圖像數(shù)據(jù)到JPEG編碼器/解碼器29，以實(shí)現(xiàn)對(duì)靜止圖像的壓縮，同時(shí)讓由JPEG編碼器/解碼器29擴(kuò)展的圖像數(shù)據(jù)寫(xiě)入圖像存儲(chǔ)器32中。
圖像存儲(chǔ)器32不僅如上所述存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)，而且存儲(chǔ)OSD數(shù)據(jù)(屏幕顯示數(shù)據(jù))作為所謂的字符發(fā)生器數(shù)據(jù)。該OSD數(shù)據(jù)由位映像數(shù)據(jù)構(gòu)成?？刂破?2控制對(duì)OSD數(shù)據(jù)的讀出/寫(xiě)入。用NTSC/PAL編碼器23合成圖像數(shù)據(jù)和OSD數(shù)據(jù)。
控制器40包括一CPU(中央處理單元)41，用于控制信號(hào)處理器20的相應(yīng)電路，一DRAM(動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)42，一ROM(只讀存儲(chǔ)器)43，其中存儲(chǔ)有CPU 41的控制程序，一閃速存儲(chǔ)器接口44，作為與存儲(chǔ)裝置51、例如閃速存儲(chǔ)器交換圖像數(shù)據(jù)的接口，以及一IrDA接口45，作為由IrLED構(gòu)成的通信電路52的接口。
例如，CPU 41使JPEG編碼器/解碼器29壓縮的圖像數(shù)據(jù)通過(guò)閃速存儲(chǔ)器/接口44寫(xiě)入存儲(chǔ)裝置51中，存儲(chǔ)裝置51由閃速存儲(chǔ)器構(gòu)成，同時(shí)使圖像數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)裝置51中讀出，以發(fā)送從JPEG編碼器/解碼器29讀出的圖像數(shù)據(jù)。CPU 41還使從存儲(chǔ)裝置51讀出的圖像數(shù)據(jù)通過(guò)IrDA接口45和通信電路52作為紅外光輸出到外部。
圖3示出了數(shù)字靜止攝像機(jī)1的示意性結(jié)構(gòu)。
輸入信號(hào)信號(hào)處理器21經(jīng)圖像數(shù)據(jù)總線33發(fā)送來(lái)自CCD圖像傳感器11的圖像數(shù)據(jù)到圖像存儲(chǔ)器32。NTSC/PAL編碼器23以預(yù)定方式對(duì)來(lái)自圖像存儲(chǔ)器32的圖像數(shù)據(jù)編碼，以將最后得到的編碼數(shù)據(jù)發(fā)送到尋像器36，尋像器36適用于顯示與VGA格式的圖像數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的圖像。
存儲(chǔ)控制器22在圖像存儲(chǔ)器32與連接到圖像數(shù)據(jù)總線33的信號(hào)處理電路之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。解像度變換電路28對(duì)來(lái)自圖像存儲(chǔ)器32的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行解像度變換，以將結(jié)果發(fā)送到圖像存儲(chǔ)器32。JPEG編碼器/解碼器29按照J(rèn)PEG系統(tǒng)對(duì)來(lái)自圖像存儲(chǔ)器32的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，以將壓縮后的圖像數(shù)據(jù)經(jīng)CPU總線34發(fā)送到CPU 41，然后使壓縮后的圖像數(shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)裝置51。CPU 41還能夠經(jīng)CPU總線34和通信電路52輸出壓縮的圖像數(shù)據(jù)到外部。
因此，在圖3中，信號(hào)處理器20的相應(yīng)電路通過(guò)圖像數(shù)據(jù)總線33相互連接。圖像數(shù)據(jù)總線33是一虛擬總線并表明對(duì)在相應(yīng)電路之間交換圖像數(shù)據(jù)的傳輸頻帶施加了一限制。
在信號(hào)處理器20中，各個(gè)電路，比如NTSC/PAL編碼器23或解像度變換電路28，向存儲(chǔ)控制器22發(fā)送一表示需要圖像數(shù)據(jù)的請(qǐng)求信號(hào)。當(dāng)在結(jié)束圖像數(shù)據(jù)處理后輸出圖像數(shù)據(jù)時(shí)這些電路還傳送一請(qǐng)求信號(hào)到存儲(chǔ)控制器22。
當(dāng)從相應(yīng)電路收到請(qǐng)求信號(hào)時(shí)，存儲(chǔ)控制器22選擇具有高優(yōu)先級(jí)順序的那些電路，并傳送一確認(rèn)信號(hào)到所選電路。該確認(rèn)信號(hào)表示圖像數(shù)據(jù)可發(fā)送到接收信號(hào)的電路，或者表示已收到確認(rèn)信號(hào)的電路輸出的圖像數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好被接收。存儲(chǔ)控制器22從圖像存儲(chǔ)器32讀出圖像數(shù)據(jù)，以經(jīng)圖像數(shù)據(jù)總線33發(fā)送讀出的圖像數(shù)據(jù)到對(duì)應(yīng)于確認(rèn)信號(hào)目的地的電路。存儲(chǔ)控制器22接收已發(fā)送確認(rèn)信號(hào)的電路輸出的圖像數(shù)據(jù)，以將圖像數(shù)據(jù)寫(xiě)入圖像存儲(chǔ)器32。
當(dāng)從相應(yīng)電路收到請(qǐng)求信號(hào)時(shí)，存儲(chǔ)控制器22能夠優(yōu)先選擇必須實(shí)時(shí)執(zhí)行該處理的電路。例如，如果將在尋像器35上顯示目標(biāo)的圖像，存儲(chǔ)控制器22優(yōu)先選擇輸入信號(hào)處理器21和NTSC/PAL編碼器23。存儲(chǔ)控制器22還有可能譯解圖像數(shù)據(jù)總線33上圖像數(shù)據(jù)的總線占用率，以依據(jù)占用率確定相應(yīng)電路的優(yōu)先級(jí)順序。
如果可在圖像數(shù)據(jù)總線33的傳輸頻帶限制內(nèi)發(fā)送圖像數(shù)據(jù)到相應(yīng)電路，則存儲(chǔ)控制器22能夠進(jìn)行控制，以分時(shí)傳送確認(rèn)信號(hào)到相應(yīng)電路，以允許相應(yīng)電路執(zhí)行預(yù)定處理。這使存儲(chǔ)控制器22能對(duì)相應(yīng)電路中的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)訪問(wèn)，使來(lái)自相應(yīng)電路的圖像數(shù)據(jù)寫(xiě)入圖像存儲(chǔ)器32中，或者使圖像存儲(chǔ)器32中的圖像數(shù)據(jù)被讀出并傳送到相應(yīng)電路。
當(dāng)存儲(chǔ)控制器22通過(guò)圖像數(shù)據(jù)總線33訪問(wèn)外部電路(未示出)時(shí)，如果外部電路能夠發(fā)送上述請(qǐng)求信號(hào)或接收所傳送的確認(rèn)信號(hào)，存儲(chǔ)控制器22可在圖像數(shù)據(jù)總線33的傳輸頻帶限制范圍內(nèi)同時(shí)和分時(shí)訪問(wèn)信號(hào)處理器20內(nèi)的相應(yīng)電路。亦即，如果在圖像數(shù)據(jù)總線33的頻帶范圍內(nèi)，存儲(chǔ)控制器22可同時(shí)訪問(wèn)信號(hào)處理器20中的電路或分時(shí)訪問(wèn)信號(hào)處理器20內(nèi)的外部電路，而無(wú)需考慮信號(hào)處理器20內(nèi)的電路或外部電路數(shù)。
如上所述，存儲(chǔ)控制器22執(zhí)行圖像數(shù)據(jù)總線33的判優(yōu)，圖像存儲(chǔ)器32與相應(yīng)電路之間的圖像數(shù)據(jù)的寫(xiě)入/讀出控制以及向CPU總線34的數(shù)據(jù)傳輸。
參照?qǐng)D4說(shuō)明信號(hào)處理器20中的具體圖像數(shù)據(jù)流。
輸入信號(hào)處理器21包括一CCD接口21a，用于對(duì)來(lái)自圖像發(fā)生單元10的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)定信號(hào)處理，，一檢測(cè)電路21b，用于處理CCD接口21a，以及一攝像機(jī)數(shù)字信號(hào)處理器21c(攝像機(jī)DSP 21c)，用于進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)的變換處理。
CCD接口21a對(duì)來(lái)自圖2中所示S/H-A/D電路12由R、G和B構(gòu)成的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行如數(shù)字箝位、白平衡調(diào)整或伽馬校正一類(lèi)的處理，或者在必要的情況下抽選圖像數(shù)據(jù)水平方向的分量。在這類(lèi)處理之后CCD接口21a發(fā)送圖像數(shù)據(jù)到攝像機(jī)DSP 21c或經(jīng)圖像數(shù)據(jù)總線33到存儲(chǔ)控制器22。
根據(jù)CCD接口21a的圖像數(shù)據(jù)，檢測(cè)電路21b執(zhí)行檢測(cè)，以作自動(dòng)聚焦、自動(dòng)光圈或白平衡調(diào)節(jié)。
攝像機(jī)DSP 21c將來(lái)自CCD接口21a的R、G和B圖像數(shù)據(jù)變換為由亮度信號(hào)Y和色度信號(hào)Cb，Cr構(gòu)成的圖像數(shù)據(jù)。攝像機(jī)DSP 21c還具有一簡(jiǎn)化解像度變換電路21d，該電路不僅執(zhí)行上述處理，而且還以簡(jiǎn)化的方式變換圖像數(shù)據(jù)的解像度。
如果CCD圖像傳感器11產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)的解像度大于例如VGA格式，簡(jiǎn)化解像度變換電路21d工作，以將圖像數(shù)據(jù)解像度變換為較低值。
具體地說(shuō)，簡(jiǎn)化解像度變換電路21d包括一B-Y/R-Y分離電路61，用于分離色度信號(hào)，水平檢測(cè)線性內(nèi)插電路62，用于在水平方向進(jìn)行內(nèi)插，一B-Y/R-Y合成電路63，用于合成色度信號(hào)，一1H延遲電路64，用于將各信號(hào)延遲一水平掃描期間(1H期間)，以及一垂直方向線性內(nèi)插電路65。
B-Y/R-Y分離電路61從來(lái)自攝像機(jī)DSP 21c的圖像數(shù)據(jù)分離色度信號(hào)B-Y和R-Y，作為色度信號(hào)Cb，Cr，以將分離的色度信號(hào)發(fā)送到水平方向線性內(nèi)插電路62。水平方向線性內(nèi)插電路62在水平方向內(nèi)插亮度信號(hào)Y和色度信號(hào)B-Y，R-Y，從而降低水平方向的，高密度以發(fā)送內(nèi)插的亮度信號(hào)Y和色度信號(hào)B-Y，R-Y到B-Y/R-Y合成電路63。
B-Y/R-Y合成電路63合成色度信號(hào)B-Y，R-Y，以將來(lái)自水平方向線性內(nèi)插電路62的亮度信號(hào)Y和合成的色度信號(hào)B-Y，R-Y送到1H延遲電路64和垂直方向線性內(nèi)插電路65。1H延遲電路64將亮度信號(hào)Y和色度信號(hào)延遲1H，以將延遲的信號(hào)發(fā)送到垂直方向線性內(nèi)插電路65。垂直方向線性內(nèi)插電路65根據(jù)來(lái)自B-Y/R-Y合成電路63的亮度信號(hào)Y和色度信號(hào)B-Y，R-Y在垂直方向進(jìn)行線性內(nèi)插處理，以在同時(shí)水平方向和垂直方向輸出解像度降低的由亮度信號(hào)Y’和色度信號(hào)(B-Y)’，(R-Y)’構(gòu)成的圖像數(shù)據(jù)。
解像度變換電路28執(zhí)行解像度變換處理，把[p×q]圖像數(shù)據(jù)變換為[m×n]圖像數(shù)據(jù)。如果CCD圖像傳感器11中產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)具有高解像度，解像度變換電路28執(zhí)行將解像度抑制為預(yù)定值的處理。然而，有可能將低解像度的圖像數(shù)據(jù)處理為高解像度的數(shù)據(jù)。
參見(jiàn)圖6，解像度變換電路28包括一輸入緩沖器71，用于存儲(chǔ)從圖像數(shù)據(jù)總線33輸入的圖像數(shù)據(jù)，一水平方向緩沖器72，用于在水平方向緩沖來(lái)自輸入緩沖器71的圖像數(shù)據(jù)，一水平方向變換處理電路73，用于在水平方向變換來(lái)自水平方向緩沖器72的圖像數(shù)據(jù)的解像度，一垂直方向緩沖器74，用于在垂直方向緩沖來(lái)自水平方向變換處理電路73的圖像數(shù)據(jù)，一垂直方向變換處理電路75，用于在垂直方向變換圖像數(shù)據(jù)的解像度，以及一輸出緩沖器76，用于在輸出時(shí)進(jìn)行緩沖。
當(dāng)準(zhǔn)備變換圖像數(shù)據(jù)的解像度時(shí)，解像度變換電路28輸出一讀請(qǐng)求信號(hào)，請(qǐng)求存儲(chǔ)控制器22從圖像存儲(chǔ)器32讀出圖像數(shù)據(jù)，同時(shí)輸出一寫(xiě)請(qǐng)求信號(hào)，請(qǐng)求存儲(chǔ)控制器22在變換處理圖像數(shù)據(jù)后將圖像數(shù)據(jù)寫(xiě)入圖像存儲(chǔ)器32中。解像度變換電路28還接收表示存儲(chǔ)控制器22已響應(yīng)請(qǐng)求信號(hào)的確認(rèn)信號(hào)。
參見(jiàn)圖7，水平檢測(cè)緩沖器72由第一延遲電路81、第二延遲電路82和第三延遲電路83構(gòu)成，每一延遲電路用于產(chǎn)生一個(gè)像素的延遲。因此，第一延遲電路81輸出延遲了一個(gè)像素的圖像數(shù)據(jù)，而第二和第三延遲電路81、82則輸出分別延遲了兩個(gè)像素和延遲了三個(gè)像素的圖像數(shù)據(jù)。
參見(jiàn)圖7，水平檢測(cè)變換處理電路73包括第一到第四乘法器84、85、86、87，以及第一到第三加法器88、89、90。一用于對(duì)數(shù)據(jù)歸一化的電路有時(shí)附隨在加法器90之后。
第一乘法器84把從輸入緩沖器71提供的圖像數(shù)據(jù)與一預(yù)定系數(shù)相乘，以將所得數(shù)據(jù)發(fā)送到加法器88。第二乘法器85把從第一延遲電路81提供的圖像數(shù)據(jù)與一預(yù)定系數(shù)相乘，以將所得數(shù)據(jù)發(fā)送到加法器88。第三乘法器86把從第二延遲電路82提供的圖像數(shù)據(jù)與一預(yù)定系數(shù)相乘，以將所得數(shù)據(jù)發(fā)送到加法器89。第四乘法器87把從第三延遲電路83提供的圖像數(shù)據(jù)與一預(yù)定系數(shù)相乘，以將所得數(shù)據(jù)發(fā)送到加法器90。第一加法器88合成圖像數(shù)據(jù)，以將所得數(shù)據(jù)發(fā)送到第二加法器89。第二加法器89合成圖像數(shù)據(jù)，以將所得數(shù)據(jù)發(fā)送到第三加法器90。第三加法器90合成相應(yīng)圖像數(shù)據(jù)，以將所得數(shù)據(jù)作為變換水平方向解像度的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到垂直方向緩沖器74。
因此，水平方向變換處理電路73以預(yù)定加權(quán)因子按照預(yù)定方式對(duì)各具有一個(gè)像素的延遲的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)加權(quán)，并合成加權(quán)的圖像數(shù)據(jù)以在水平方向內(nèi)插或抽選像素，從而變換水平方向的解像度。
垂直方向緩沖器74由串聯(lián)連接的第一到第三緩沖器91，92，93構(gòu)成，每個(gè)緩沖器用于產(chǎn)生一行的延遲。因此，第一緩沖存儲(chǔ)器91輸出延遲一行的圖像數(shù)據(jù)，而第二和第三緩沖存儲(chǔ)器92，93則分別輸出延遲了兩行和三行的圖像數(shù)據(jù)。
參見(jiàn)圖7，垂直方向變換處理電路75包括第五到第八乘法器94到97和第四到第六加法器98到100。垂直方向變換處理電路75有時(shí)包括一用于歸一化數(shù)據(jù)的電路，該電路在加法器90的下游一側(cè)。
第五乘法器94把從水平方向變換電路73提供的圖像數(shù)據(jù)與一預(yù)定系數(shù)相乘，以將所得數(shù)據(jù)發(fā)送到第四加法器98。第六乘法器95把從第一行存儲(chǔ)器91提供的圖像數(shù)據(jù)與一預(yù)定系數(shù)相乘，以將所得數(shù)據(jù)提供到第四加法器98。第七乘法器96把從第二行存儲(chǔ)器92提供的圖像數(shù)據(jù)與一預(yù)定系數(shù)相乘，以將所得數(shù)據(jù)發(fā)送到第五加法器99。第八乘法器97把從第三行存儲(chǔ)器93提供的圖像數(shù)據(jù)與一預(yù)定系數(shù)相乘，以將所得數(shù)據(jù)發(fā)送到第六加法器100。第四加法器98合成圖像數(shù)據(jù)，以將所得數(shù)據(jù)發(fā)送到第五加法器99。第五加法器99合成圖像數(shù)據(jù)，以將所得數(shù)據(jù)發(fā)送到第六加法器100。第六加法器100合成相應(yīng)圖像數(shù)據(jù)，以輸出所得數(shù)據(jù)作為變換了水平方向解像度的圖像數(shù)據(jù)。
因此，垂直方向變換處理電路75以預(yù)定加權(quán)因子按照預(yù)定方式對(duì)各具有一行的延遲的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)加權(quán)，并合成加權(quán)的圖像數(shù)據(jù)以在水平方向內(nèi)插或抽選像素，從而變換垂直方向的解像度。
在圖7中，解像度變換電路28首先執(zhí)行水平方向的解像度變換，接著進(jìn)行垂直方向的解像度變換。然而，解像度變換電路28也能夠先執(zhí)行垂直方向的解像度變換，接著進(jìn)行水平方向的解像度變換。亦即，可將解像度變換電路28構(gòu)造為將來(lái)自輸入緩沖器71的圖像數(shù)據(jù)提供到垂直方向緩沖器74并在垂直方向緩沖器74、垂直方向變換處理電路75、水平方向緩沖器72和水平方向變換處理電路73中按此次序進(jìn)行處理。
在上述實(shí)施例中，垂直方向緩沖器74中的第一到第三緩沖存儲(chǔ)器91到93被構(gòu)造為存儲(chǔ)一行(1H)圖像數(shù)據(jù)。另一方面，第一到第三緩沖存儲(chǔ)器91到93可構(gòu)造為用于存儲(chǔ)少于一行的圖像數(shù)據(jù)，如圖9所示。然后存儲(chǔ)控制器22需要每N個(gè)像素讀出存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)器32中的圖像數(shù)據(jù)，如圖10所示。
具體地說(shuō)，存儲(chǔ)控制器22在垂直方向的行基礎(chǔ)上每N個(gè)像素讀出對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)器32中的的一觀看屏的像素?cái)?shù)據(jù)。參見(jiàn)圖11，每一觀看屏由p×q像素構(gòu)成，左上像素的坐標(biāo)為(1，1)，右上像素的坐標(biāo)為(p，1)，左下像素的坐標(biāo)為(1，q)，右下像素的坐標(biāo)為(p，q)。
參見(jiàn)圖12，存儲(chǔ)控制器22使N個(gè)像素的圖像數(shù)據(jù)以列1，2，...，q的順序在水平方向在行的基礎(chǔ)上讀出。這使得存儲(chǔ)控制器22讀出對(duì)應(yīng)于左端的N個(gè)像素，或N×q個(gè)像素的圖像數(shù)據(jù)，也就是在由(1，1)，(1，q)，(N，q)和(N，1)限定的區(qū)域中的像素?cái)?shù)據(jù)。以下將該圖像數(shù)據(jù)稱之為圖像數(shù)據(jù)組(1)。
然后存儲(chǔ)控制器22讀出在由(N-1，1)，(N-1，q)，(2N-2，q)，(2N-2，1)限定的范圍中的圖像數(shù)據(jù)，以下稱之為圖像數(shù)據(jù)組(2)。如果存儲(chǔ)控制器22讀出圖像數(shù)據(jù)組(1)和圖像數(shù)據(jù)組(2)，兩次讀出第(N-1)列與第N列的圖像數(shù)據(jù)是相同的。
其原因是由于垂直方向變換處理電路75從周?chē)袼亻_(kāi)始內(nèi)插，存儲(chǔ)在第一到第三緩沖存儲(chǔ)器91到93的起始端和結(jié)尾端的像素不是處理目標(biāo)。例如，如果讀出圖像數(shù)據(jù)組(1)，像素(N，1)不是垂直方向內(nèi)插處理目標(biāo)。然而，該像素(N，1)在讀出像素?cái)?shù)據(jù)組(2)時(shí)讀出，并變?yōu)閮?nèi)插處理目標(biāo)。
以類(lèi)似方式，存儲(chǔ)控制器22在水平方向每行讀出N個(gè)像素的圖像數(shù)據(jù)，從而正好前一圖像數(shù)據(jù)組的最后兩列的圖像數(shù)據(jù)將被包括。這發(fā)送圖像數(shù)據(jù)組到解像度變換電路28。
以行為基礎(chǔ)，向垂直方向緩沖器74提供圖像數(shù)據(jù)，其數(shù)量對(duì)應(yīng)于第一到第三緩沖器91到93的容量。因此，一行的圖像數(shù)據(jù)偏移存儲(chǔ)在第一到第三緩沖存儲(chǔ)器91到93的每一個(gè)中。垂直方向變換處理電路75能夠根據(jù)來(lái)自垂直方向緩沖器74的第一到第三緩沖器91到93的圖像數(shù)據(jù)在垂直方向執(zhí)行解像度變換處理。
采用存儲(chǔ)控制器22，通過(guò)讀出符合該緩沖存儲(chǔ)器容量的量，存儲(chǔ)控制器22可使解像度變換電路28執(zhí)行垂直方向解像度變換，即使垂直方向解像度變換所需的緩沖存儲(chǔ)器容量未達(dá)到一行。
雖然圖像數(shù)據(jù)組之間的讀出疊加是兩列，疊加超過(guò)兩列或無(wú)疊加也是可能的。注意本發(fā)明在不對(duì)解像度變換加以限制的情況下可應(yīng)用于圖像信號(hào)處理，比如攝像信號(hào)處理。
盡管上述描述是針對(duì)緩沖存儲(chǔ)器用于垂直方向內(nèi)插的實(shí)施例，本發(fā)明也可應(yīng)用于緩沖存儲(chǔ)器用于水平方向內(nèi)插的實(shí)施例。
亦即，解像度變換電路28可利用一水平方向緩沖器72a進(jìn)行水平方向解像度變換，水平方向緩沖器72a由一個(gè)具有N個(gè)像素的容量的緩沖存儲(chǔ)器72a構(gòu)成，如圖13所示。存儲(chǔ)控制器22可以列為基礎(chǔ)在垂直方向按便1，1，...，p的順序讀出N個(gè)像素的圖像數(shù)據(jù)，如圖14所示。同時(shí)，存儲(chǔ)控制器22需要兩次讀出存儲(chǔ)在緩沖存儲(chǔ)器的起始端和結(jié)尾端的圖像數(shù)據(jù)，如同上述垂直內(nèi)插處理，所以這些圖像數(shù)據(jù)將是水平內(nèi)插處理的目標(biāo)。
因此，存儲(chǔ)控制器22能夠從圖像存儲(chǔ)器32讀出圖像數(shù)據(jù)，從而各將對(duì)具有N個(gè)像素的容量的第一到第三緩沖存儲(chǔ)器92到93實(shí)現(xiàn)水平和垂直方向的解像度變換處理。這使得水平方向緩沖器72和垂直方向緩沖器74的電路規(guī)模減小，從而降低生產(chǎn)成本。
執(zhí)行上述編碼的NTSC/PAL編碼器23也具有簡(jiǎn)化的解像度變換電路23a，用于在必要時(shí)在編碼之前增加圖像數(shù)據(jù)的解像度。
如果圖像存儲(chǔ)器32中的圖像數(shù)據(jù)低于顯示所需的解像度，簡(jiǎn)化解像度變換電路23a執(zhí)行與尋像器36的顯示標(biāo)準(zhǔn)相符的解像度變換。
參見(jiàn)圖15，簡(jiǎn)化解像度變換電路23a包括一個(gè)行存儲(chǔ)器101，用于存儲(chǔ)來(lái)自圖像數(shù)據(jù)總線33的圖像數(shù)據(jù)，一個(gè)垂直方向線性內(nèi)插電路(V-方向線性內(nèi)插電路102)，用于在垂直方向內(nèi)插圖像數(shù)據(jù)，以及一個(gè)水平方向內(nèi)插電路103。
行存儲(chǔ)器101按對(duì)應(yīng)于一行的量存儲(chǔ)來(lái)自輸入端in的圖像數(shù)據(jù)，以按存儲(chǔ)時(shí)的次序?qū)D像數(shù)據(jù)發(fā)送到V-方向線性內(nèi)插電路102。V-方向線性內(nèi)插電路102以預(yù)定加權(quán)因子對(duì)來(lái)自輸入端in和來(lái)自行存儲(chǔ)器101的圖像數(shù)據(jù)加權(quán)，以執(zhí)行垂直方向的線性內(nèi)插。水平方向內(nèi)插電路103用一個(gè)七階濾波器內(nèi)插Y，同時(shí)用一個(gè)三階濾波器內(nèi)插Cb和Cr。這僅僅是把解像度提高一個(gè)因數(shù)2的內(nèi)插。水平方向內(nèi)插電路103在輸出端out輸出圖像數(shù)據(jù)。
例如，如果將來(lái)自輸入端in的圖像數(shù)據(jù)表示為a，來(lái)自行存儲(chǔ)器101的圖像數(shù)據(jù)表示為b，加權(quán)系數(shù)為g，其中0≤g≤1，V-方向線性內(nèi)插電路102輸出的圖像數(shù)據(jù)為c，則V-方向線性內(nèi)插電路102執(zhí)行下列處理c＝g*a+(1-g)*b。
如前所述，輸出端out輸出的圖像數(shù)據(jù)用NTSC/PAL編碼器23編碼。
在該信號(hào)處理系統(tǒng)中，數(shù)字靜止攝像機(jī)1由所謂的雙芯片、即一信號(hào)處理器20和一CPU 41構(gòu)成。因此，各個(gè)信號(hào)處理電路均為芯片結(jié)構(gòu)，從而可使基片表面區(qū)域進(jìn)而功耗比各個(gè)信號(hào)處理電路為分離芯片結(jié)構(gòu)時(shí)更小。
此外，由于信號(hào)處理器20不是包括CPU的芯片結(jié)構(gòu)，即使與CPU 41相關(guān)的應(yīng)用改變時(shí)與能夠適當(dāng)?shù)赝瓿尚盘?hào)處理。亦即，如果信號(hào)處理器20為包括CPU的芯片結(jié)構(gòu)，則在CPU的應(yīng)用改變的情況下不可能重新構(gòu)成該芯片。然而，信號(hào)處理器20可在應(yīng)用的基礎(chǔ)上利用最佳結(jié)構(gòu)的CPU執(zhí)行預(yù)定信號(hào)處理。
上述結(jié)構(gòu)的數(shù)字靜止攝像機(jī)具有一在攝像前確認(rèn)目標(biāo)的狀態(tài)或位置的尋像器模式，一對(duì)所確認(rèn)的目標(biāo)攝像的記錄模式，以及一確認(rèn)目標(biāo)圖像的拍攝狀態(tài)的再現(xiàn)模式，并根據(jù)流行模式完成該處理。
在尋像器模式下，用戶必須在按快門(mén)按紐(未示出)之前觀察在尋像器36上指示的目標(biāo)的狀態(tài)，以拍攝目標(biāo)。在該尋像器模式下，以下述方式控制存儲(chǔ)控制器22及及其他電路。為表示各種模式，主要參見(jiàn)圖4，有時(shí)參見(jiàn)圖16。
在尋像器模式下，CCD圖像傳感器11產(chǎn)生從垂直分量減少為三分之一的圖像信號(hào)，并經(jīng)S/H-A/D電路12提供數(shù)字化圖像數(shù)據(jù)到CCD接口21a。
CCD接口21a與圖16A所示時(shí)鐘同步地執(zhí)行信號(hào)處理。具體地說(shuō)，CCD接口21a將圖像生成單元10提供的圖像數(shù)據(jù)的水平分量抽選為三分之一，并對(duì)抽選后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行伽馬校正，以將伽馬校正的數(shù)據(jù)發(fā)送到攝像機(jī)DSP 21c。CCD接口21a提供從1/3抽選處理變換為340×256的圖像數(shù)據(jù)給攝像機(jī)DSP 21c。
攝像機(jī)DSP 21c執(zhí)行數(shù)據(jù)變換處理，把抽選的圖像數(shù)據(jù)變換為YCrCb圖像數(shù)據(jù)。攝像機(jī)DSP 21c在簡(jiǎn)化解像度變換電路21d中變換圖像數(shù)據(jù)解像度(340×256→320×240)，以降低圖像數(shù)據(jù)解像度，從而經(jīng)圖像數(shù)據(jù)總線33發(fā)送變換的圖像數(shù)據(jù)到存儲(chǔ)控制器22。
注意簡(jiǎn)化解像度變換電路21d以簡(jiǎn)化方式將解像度降低到后續(xù)處理所需的程度。以這種方式，如果CCD圖像傳感器11產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)具有高解像度，則可減小CCD圖像傳感器11產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)的傳輸范圍，以避免停滯在圖像數(shù)據(jù)總線33上，從而保持尋像器模式的實(shí)時(shí)特性。
存儲(chǔ)控制器22將圖像數(shù)據(jù)寫(xiě)入圖像存儲(chǔ)器32中，同時(shí)從圖像存儲(chǔ)器32讀出圖像數(shù)據(jù)，如圖16D所示，以經(jīng)圖像數(shù)據(jù)總線33將讀出的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到NTSC/PAL編碼器23。同時(shí)，存儲(chǔ)控制器22讀出存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)器32中的OSD數(shù)據(jù)，如圖16E所示，以發(fā)送存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)器32中的OSD數(shù)據(jù)，如圖16E所示。圖16F示出在圖像數(shù)據(jù)總線33上的傳輸狀態(tài)，圖像數(shù)據(jù)總線33允許上述實(shí)時(shí)處理。
NTSC/PAL編碼器23分別在NTSC制式或PAL制式的情況下執(zhí)行解像度變換320×240→640×240或320×240→640×288，以將變換的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到NTSC/PAL編碼器23。NTSC/PAL編碼器23還將圖像數(shù)據(jù)變換為NTSC制式或PAL制式的數(shù)據(jù)以及變換為發(fā)送到圖3所示尋像器36的OSD數(shù)據(jù)。這允許目標(biāo)的圖像和字幕信息等實(shí)時(shí)顯示在尋像器36上。
同時(shí)，NTSC/PAL編碼器23變換解像度，使具有低解像度的數(shù)據(jù)增加解像度，這樣，如果提供320×200的圖像數(shù)據(jù)，其在NTSC制式和PAL制式下分別變換為640×240的圖像數(shù)據(jù)和640×288的圖像數(shù)據(jù)。
在數(shù)字靜止攝像機(jī)1中，CCD圖像傳感器11產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)的解像度在尋像器模式下以簡(jiǎn)化的方式降低，以減少數(shù)據(jù)量，從而圖像數(shù)據(jù)將在圖像數(shù)據(jù)總線33的帶寬限制內(nèi)，解像度在輸出級(jí)將以圖16F所示時(shí)序增加到顯示所需的程度。
因此，用數(shù)字靜止攝像機(jī)1將圖像數(shù)據(jù)保持在圖像數(shù)據(jù)總線33的帶寬限制內(nèi)，以允許目標(biāo)的圖像顯示在尋像器36上，即使圖像數(shù)據(jù)具有高解像度，而不需進(jìn)行耗時(shí)的抽選處理。
如果在CPU 41中預(yù)先設(shè)定優(yōu)先處理的電路、即CCD接口21a、攝像機(jī)DSP 21c或NTSC/PAL編碼器23，并且在上述電路中的其他電路中分時(shí)地執(zhí)行信號(hào)處理，則可根據(jù)圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量?jī)?yōu)先地執(zhí)行具有高優(yōu)先級(jí)的各個(gè)電路的處理。
在簡(jiǎn)化解像度變換電路21d中的圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量大時(shí)，在CPU 41的控制下，可以以高處理速度進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，以給予實(shí)時(shí)處理優(yōu)先權(quán)，即使畫(huà)面質(zhì)量有某種程度的下降。以這種方式，即使在圖像生成單元10產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量大的情況下，在尋像器模式下也可實(shí)現(xiàn)高速處理。
在具有電子變焦功能的數(shù)字靜止攝像機(jī)1的情況下，CPU 41可以以下列方式控制各個(gè)電路。
存儲(chǔ)控制器22讓經(jīng)CCD接口21a和攝像機(jī)DSP 21c提供的圖像數(shù)據(jù)寫(xiě)入圖像存儲(chǔ)器32中，同時(shí)讓圖像數(shù)據(jù)從圖像存儲(chǔ)器32讀出，并發(fā)送到解像度變換電路28。解像度變換電路28借助電子變焦功能形成從部分輸入圖像放大的圖像數(shù)據(jù)，以將最后得到的圖像數(shù)據(jù)輸出到圖像存儲(chǔ)器32。該圖像數(shù)據(jù)從圖像存儲(chǔ)器32讀出并經(jīng)NTSC/PAL編碼器23輸出到尋像器36。這產(chǎn)生電子變焦的圖像數(shù)據(jù)。
由于尋像器模式給予實(shí)時(shí)特性最高的優(yōu)先級(jí)，各個(gè)電路不執(zhí)行耗時(shí)的處理。然而，可將CPU 41構(gòu)造為當(dāng)在圖像數(shù)據(jù)總線33的傳輸區(qū)域允許的范圍內(nèi)時(shí)使存儲(chǔ)控制器22和其他電路執(zhí)行各種處理操作。
例如，可將存儲(chǔ)控制器22構(gòu)造為從圖像存儲(chǔ)器32讀出圖像數(shù)據(jù)，圖像存儲(chǔ)器32中存儲(chǔ)從CCD接口21a提供的圖像數(shù)據(jù)，并將讀出的圖像數(shù)據(jù)在圖像數(shù)據(jù)總線33上提供到NTSC/PAL編碼器23和JPEG編碼器/解碼器29。尋像器36實(shí)時(shí)顯示目標(biāo)的圖像，同時(shí)JPEG編碼器/解碼器29按照J(rèn)PEG系統(tǒng)壓縮圖像數(shù)據(jù)。
JPEG編碼器/解碼器29壓縮/擴(kuò)展靜止圖像，同時(shí)它不能實(shí)時(shí)處理高像素圖像。因此JPEG編碼器/解碼器29能夠通過(guò)壓縮從圖像數(shù)據(jù)總線33提供的圖像數(shù)據(jù)抽選預(yù)定幀數(shù)(幀或場(chǎng)的數(shù)目)或通過(guò)壓縮切取部分圖像，以降低解像度。這允許連續(xù)地拍攝幀抽選的靜止圖像或連續(xù)拍攝低解像度的圖像。
用戶觀察以上述尋像器模式顯示在尋像器36上的目標(biāo)的狀態(tài)。如果決定拍攝該目標(biāo)，用戶按下快門(mén)按紐(未示出)。
如果按下快門(mén)按紐，數(shù)字靜止攝像機(jī)1進(jìn)入記錄模式。在記錄模式下，CPU 41以下述方式控制存儲(chǔ)控制器22或各個(gè)電路，以在記錄裝置51上記錄被拍攝目標(biāo)的圖像。
CCD圖像傳感器11與按下快門(mén)按紐同步地停止抽選操作，以產(chǎn)生XGA格式的圖像信號(hào)，從而經(jīng)S/H-A/D電路12將數(shù)字化的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到CCD接口21a。
CCD接口21a不把從S/H-A/D電路12提供的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到攝像機(jī)DSP21c，而是將它經(jīng)圖像數(shù)據(jù)總線33提供到存儲(chǔ)器控制器22。存儲(chǔ)控制器22首先將圖像數(shù)據(jù)寫(xiě)在圖像存儲(chǔ)器32中，隨后讀出圖像數(shù)據(jù)，以經(jīng)圖像數(shù)據(jù)總線33將讀出的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到攝像機(jī)DSP 21c。攝像機(jī)DSP 21c將由RGB構(gòu)成的圖像數(shù)據(jù)變換為由Y，Cb和Cr構(gòu)成的圖像數(shù)據(jù)。
攝像機(jī)DSP 21c提供有曾經(jīng)在圖像存儲(chǔ)器32中寫(xiě)入圖像數(shù)據(jù)。亦即，攝像機(jī)DSP 21c對(duì)來(lái)自圖像存儲(chǔ)器32的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)變換，而不是對(duì)直接從CCD接口21a提供的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)變換。因此，攝像機(jī)DSP 21c不必要進(jìn)行高速數(shù)據(jù)變換，但是它僅在圖像數(shù)據(jù)總線33不忙時(shí)如果攝像機(jī)DSP 21c執(zhí)行這種處理時(shí)是足夠的。換言之，攝像機(jī)DSP 21c不必要實(shí)時(shí)執(zhí)行該處理，從而可以用給予高畫(huà)面質(zhì)量高處理速度的優(yōu)先級(jí)執(zhí)行數(shù)據(jù)變換處理，并可經(jīng)圖像數(shù)據(jù)總線33將最后得到的變換后圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到存儲(chǔ)控制器22。存儲(chǔ)控制器22使圖像數(shù)據(jù)寫(xiě)入圖像存儲(chǔ)器32中。
存儲(chǔ)控制器22使圖像數(shù)據(jù)從圖像存儲(chǔ)器32中讀出，以將讀出的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到JPEG編碼器/解碼器29。JPEG編碼器/解碼器29按照J(rèn)PEG系統(tǒng)壓縮圖像數(shù)據(jù)，以將壓縮的圖像數(shù)據(jù)寫(xiě)入圖3所示的記錄裝置51中。
如果在記錄期間不需要實(shí)時(shí)處理，CPU 41允許在暫時(shí)將圖像數(shù)據(jù)寫(xiě)入圖像存儲(chǔ)器32之后執(zhí)行預(yù)定處理，以利用圖像數(shù)據(jù)總線33的傳輸頻帶處理高像素圖像。
在記錄模式下CPU 41直接將XGA格式的圖像數(shù)據(jù)記錄在記錄裝置51中。然而，解像度變換電路28能夠在將圖像數(shù)據(jù)記錄到記錄裝置51上之前變換圖像數(shù)據(jù)的解像度。具體地說(shuō)，解像度變換電路28按照VGA(1024×768→640×480)變換經(jīng)存儲(chǔ)控制器22從圖像存儲(chǔ)器32讀出的圖像數(shù)據(jù)，以允許JPEG編碼器/解碼器29壓縮圖像數(shù)據(jù)，將壓縮的數(shù)據(jù)記錄在記錄裝置51中。
如果希望在攝像后確認(rèn)拍攝成的圖像，操作者按下重放按紐(未示出)，以再現(xiàn)拍攝成的圖像。
如果按下再現(xiàn)按紐，數(shù)字靜止攝像機(jī)1轉(zhuǎn)移至再現(xiàn)模式。在再現(xiàn)模式下，CPU 41以下述方式控制各個(gè)電路，以，讀出目標(biāo)的圖像數(shù)據(jù)。
亦即，在檢測(cè)對(duì)再現(xiàn)按紐的按下時(shí)，CPU 41從記錄裝置51讀出圖像數(shù)據(jù)并在將數(shù)據(jù)經(jīng)CPU總線34發(fā)送到JPEG編碼器/解碼器29之前在DRAM 42中暫時(shí)存儲(chǔ)所讀出的圖像數(shù)據(jù)。JPEG編碼器/解碼器29按照J(rèn)PEG系統(tǒng)擴(kuò)展從記錄裝置51讀出的圖像數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生XGA格式的圖像數(shù)據(jù)，從而經(jīng)圖像數(shù)據(jù)總線33將最后得到的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到存儲(chǔ)控制器22把圖像數(shù)據(jù)寫(xiě)入圖像存儲(chǔ)器32中并從圖像存儲(chǔ)器32讀出圖像數(shù)據(jù)，以經(jīng)圖像數(shù)據(jù)總線33將讀出的圖像數(shù)據(jù)傳送到解像度變換電路28。
解像度變換電路28完成解像度變換，使圖像數(shù)據(jù)符合VGA格式(NTSC制式下的1024×768→640×480和PAL制式下的1024×768→640×576)以將變換后的圖像數(shù)據(jù)經(jīng)圖像數(shù)據(jù)總線33發(fā)送到存儲(chǔ)控制器22。然后從圖像存儲(chǔ)器32讀出圖像數(shù)據(jù)并經(jīng)NTSC/PAL編碼器23發(fā)送到尋像器36。這顯示與在尋像器36的記錄裝置51中記錄的圖像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的圖像。
亦即，由于記錄在記錄裝置51中的圖像數(shù)據(jù)具有高解像度，CPU 41首先降低解像度，之后發(fā)送圖像數(shù)據(jù)到尋像器36。
CPU 41還有可能為尋像器模式、記錄模式及再現(xiàn)模式中的每一模式設(shè)定要優(yōu)先處理的電路的優(yōu)先級(jí)順序，并在轉(zhuǎn)換為這些模式之一時(shí)讓相關(guān)電路按照優(yōu)先級(jí)順序執(zhí)行處理。這使得能夠依據(jù)每一模式下的處理內(nèi)容有效地執(zhí)行圖像數(shù)據(jù)的信號(hào)處理。
在上述實(shí)施例中，假定正在處理的數(shù)據(jù)是與XGA等效的圖像數(shù)據(jù)。應(yīng)注意本發(fā)明不限于該實(shí)施例而是可應(yīng)用于例如由一兆或更多像素組成的圖像數(shù)據(jù)的處理。
權(quán)利要求
1.一種成像設(shè)備，包括存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)；讀出裝置，用于從所述存儲(chǔ)器中讀出圖像數(shù)據(jù)；以及延遲裝置，用于延遲從所述讀出裝置讀出的圖像數(shù)據(jù)。
2.一種圖像數(shù)據(jù)處理方法，包括以下步驟存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)；從所述存儲(chǔ)器中讀出圖像數(shù)據(jù)；以及延遲從所述讀出裝置讀出的圖像數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明提出一種成像設(shè)備，包括存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)；讀出裝置，用于從所述存儲(chǔ)器中讀出圖像數(shù)據(jù)；以及延遲裝置，用于延遲從所述讀出裝置讀出的圖像數(shù)據(jù)。本發(fā)明還提出一種圖像數(shù)據(jù)處理方法，包括以下步驟存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)；從所述存儲(chǔ)器中讀出圖像數(shù)據(jù)；以及延遲從所述讀出裝置讀出的圖像數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)H04N3/15GK1921568SQ20061010065
公開(kāi)日2007年2月28日 申請(qǐng)日期1999年7月14日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月17日
發(fā)明者水谷陽(yáng)一, 竹澤正行, 松元秀樹(shù), 中島健, 山本敏久 申請(qǐng)人:索尼公司