專利名稱：成像裝置、信號處理裝置及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種適用于靜態(tài)圖像成像設(shè)備中的信號處理設(shè)備。具體地講，涉及到一種特別有效地完成信號處理的信號處理裝置及其控制方法，以及一種成像設(shè)備和記錄/再現(xiàn)裝置。
數(shù)碼相機(jī)通過CCD圖像傳感器獲取圖像數(shù)據(jù)，存入DRAM或快閃存儲器，隨后將圖像數(shù)據(jù)傳送到所謂的個(gè)人計(jì)算機(jī)或類似設(shè)備。到目前為止，此類數(shù)碼相機(jī)的大部分屬于視頻圖形陣列(VGA)系統(tǒng)類型。
參照

圖1，該數(shù)碼相機(jī)200包括一個(gè)用于產(chǎn)生圖像信號的CCD圖像傳感器201，一個(gè)輸入處理/圖像處理電路202，一個(gè)用于讀取和寫入圖像數(shù)據(jù)的存儲控制器203，一個(gè)用于轉(zhuǎn)換到一種預(yù)定系統(tǒng)輸出圖像的輸出處理電路204，一種用于顯示在圖像拍攝時(shí)對象狀態(tài)的取景器205，一種通過CPU總線206來記錄壓縮后圖像數(shù)據(jù)的記錄單元207，以及用于壓縮/擴(kuò)展圖像數(shù)據(jù)的一種壓縮/擴(kuò)展電路208。數(shù)碼相機(jī)200還包括例如由DRAM構(gòu)成的存儲器209，以及用來控制整個(gè)設(shè)備的CPU 210。
在開始對象的圖像拍攝之前，用戶須確保對象圖像顯示在取景器205上。此狀態(tài)稱作取景模式。此時(shí)，CCD圖像傳感器201將通過光電轉(zhuǎn)換獲得的圖像信號送到輸入處理/圖像處理電路202。輸入處理/圖像處理電路202對圖像信號實(shí)施相關(guān)雙采樣處理來數(shù)字化圖像信號。輸入處理/圖像處理電路202接著實(shí)施預(yù)定的信號處理，如伽馬校正(gamma correction)，失真處理(knee processing)或照相處理(camera processing)，把處理后的圖像信號送到存儲控制器203，存儲控制器203接著響應(yīng)CPU 210的控制，把圖像數(shù)據(jù)從輸入處理/圖像處理電路202送到輸出處理電路204。輸出處理電路204按照例如美國國家電視系統(tǒng)委員會(NTSC)制式，對圖像數(shù)據(jù)編碼，再將編碼后的圖像數(shù)據(jù)模擬化，把得到的模擬數(shù)據(jù)送到取景器205。這樣就使對象作為拍攝圖像的對象被顯示在取景器205上。
另一方面，如果用戶按下快門按鈕(未示出)移到記錄模式，存儲控制器203促使從輸入處理/圖像處理電路202提供的圖像數(shù)據(jù)被寫到存儲器209中。CPU 210使該圖像數(shù)據(jù)從存儲器209中讀出，在壓縮/擴(kuò)展電路208中按照例如聯(lián)合圖形專家組(JPEG)制式壓縮圖像數(shù)據(jù)，然后，在記錄單元207中記錄經(jīng)壓縮的圖像數(shù)據(jù)。
如果用戶執(zhí)行移到到再現(xiàn)方式的預(yù)定處理，CPU 210從記錄單元207中讀出圖像數(shù)據(jù)，在壓縮/擴(kuò)展電路208中按JPEG制式擴(kuò)展圖像數(shù)據(jù)，把所得數(shù)據(jù)經(jīng)存儲控制器203和輸出處理電路204送到取景器205。這樣就在取景器205上顯示了拍攝圖像。
隨著近來CCD圖像傳感器的顯著技術(shù)進(jìn)步，圖像數(shù)據(jù)分辨率幾乎超過1,000,000個(gè)像素。另一方面，會擔(dān)心上述結(jié)構(gòu)的數(shù)碼相機(jī)不足以應(yīng)付超過1,000,000像素的圖像數(shù)據(jù)。
例如，如果CCD圖像傳感器201輸出高分辨率的圖像信號，輸入處理/圖像處理電路202，存儲控制器203或輸出處理電路204不能實(shí)時(shí)處理圖像數(shù)據(jù)，結(jié)果到對象圖像在取景器205上顯示時(shí)容易產(chǎn)生例如1秒的延遲。特別是在拍攝輕微地運(yùn)動(dòng)對象的圖像時(shí)，會引起不方便。
此外，由于對需要實(shí)時(shí)的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問，而且CPU 210用不定的數(shù)據(jù)速率訪問數(shù)據(jù)都是在普通總線上執(zhí)行的，所以如果因圖像數(shù)據(jù)量的增加而導(dǎo)致CPU總線停滯，則會降低相應(yīng)電路的處理能力，使實(shí)時(shí)訪問難以實(shí)現(xiàn)。
因此本發(fā)明的目的是提供一種信號處理方法和裝置，即使為跟上圖像數(shù)據(jù)增加的分辨率處理各種不同的圖像數(shù)據(jù)，也能有效地執(zhí)行處理而不降低相應(yīng)電路的處理能力。
在一方面，本發(fā)明提供了一種信號處理裝置，包括存貯圖像數(shù)據(jù)的存貯設(shè)備，為存貯設(shè)備控制寫/讀圖像數(shù)據(jù)的控制設(shè)備，以及多個(gè)信號處理設(shè)備，用于按預(yù)定方式處理圖像數(shù)據(jù)和用于向控制設(shè)備輸出請求信號，來要求提供圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行信號處理或要求輸出處理過的圖像數(shù)據(jù)?？刂圃O(shè)備管理對提供請求信號的控制，選擇一種或多種輸出請求信號的信號處理設(shè)備，為選中的信號處理設(shè)備提供從存貯設(shè)備讀出的圖像數(shù)據(jù)，或在存貯設(shè)備中寫入選中信號處理設(shè)備輸出的圖像數(shù)據(jù)。
另一方面，本發(fā)明提供了一種信號處理裝置的控制方法，該信號處理裝置可適應(yīng)在多個(gè)信號處理設(shè)備和存貯圖像數(shù)據(jù)的存貯設(shè)備之間發(fā)送和接收圖像數(shù)據(jù)，各信號處理設(shè)備按預(yù)定方式處理圖像數(shù)據(jù)，并且向控制設(shè)備輸出一種要求提供進(jìn)行信號處理的圖像數(shù)據(jù)或要求輸出處理后圖像數(shù)據(jù)的請求信號。該控制方法包括根據(jù)所提供的來自多個(gè)信號處理設(shè)備的請求信號，選擇一個(gè)或多個(gè)輸出請求信號的信號處理設(shè)備，以及為選中的信號處理設(shè)備提供從存貯設(shè)備讀出的圖像數(shù)據(jù)或在存貯設(shè)備中寫入選中信號處理設(shè)備輸出的圖像數(shù)據(jù)。
再一方面，本發(fā)明提供一種成像裝置，包括成像設(shè)備，暫時(shí)存貯來自成像設(shè)備的圖像數(shù)據(jù)的存貯設(shè)備，為存貯設(shè)備控制寫/讀圖像數(shù)據(jù)的控制設(shè)備，多個(gè)信號處理設(shè)備，用于按預(yù)定方式處理圖像數(shù)據(jù)和用于向控制設(shè)備輸出請求信號，來要求提供圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行信號處理或要求輸出處理過的圖像數(shù)據(jù)，以及輸出經(jīng)信號處理設(shè)備處理過的圖像數(shù)據(jù)的輸出設(shè)備?？刂圃O(shè)備管理對提供請求信號的控制，選擇一種或多種輸出請求信號的信號處理設(shè)備，為被選的信號處理設(shè)備提供從存貯設(shè)備讀出的圖像數(shù)據(jù)，或在存貯設(shè)備中寫入被選信號處理設(shè)備輸出的圖像數(shù)據(jù)。
另一方面，本發(fā)明提供了一種記錄/再現(xiàn)裝置，包括成像設(shè)備，用于對來自成像設(shè)備的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)定輸入處理的輸入處理設(shè)備，用于在顯示設(shè)備上顯示圖像數(shù)據(jù)的顯示處理設(shè)備，用于暫時(shí)存貯來自成像設(shè)備的圖像數(shù)據(jù)的第一存貯設(shè)備，為第一存貯設(shè)備控制寫/讀圖像數(shù)據(jù)的控制設(shè)備，轉(zhuǎn)換圖像數(shù)據(jù)分辨率的分辨率轉(zhuǎn)換設(shè)備，壓縮/擴(kuò)展圖像數(shù)據(jù)的壓縮/擴(kuò)展設(shè)備，以及用于在第二存貯設(shè)備上記錄壓縮后的圖像數(shù)據(jù)和用于再現(xiàn)記錄在第二存貯設(shè)備上圖像數(shù)據(jù)的記錄/再現(xiàn)控制設(shè)備。控制設(shè)備從輸入處理設(shè)備、顯示處理設(shè)備、分辨率轉(zhuǎn)換設(shè)備和壓縮/擴(kuò)展設(shè)備中選擇一種或多種信號處理設(shè)備。這種控制設(shè)備將由第一存貯設(shè)備讀出的圖像數(shù)據(jù)送到選中的信號處理設(shè)備，或?qū)⑦x中信號處理設(shè)備輸出的圖像數(shù)據(jù)寫入到第一存貯設(shè)備。
按照本發(fā)明，在信號處理裝置及其控制方法中，如果每個(gè)信號處理設(shè)備發(fā)出一個(gè)請求信號，已輸出在優(yōu)先級次序中具有最高優(yōu)先級的請求信號的信號處理設(shè)備被選中。然后執(zhí)行以下控制，通過圖像數(shù)據(jù)總線為被選信號處理設(shè)備提供從存貯設(shè)備讀出的圖像數(shù)據(jù)，或通過圖像數(shù)據(jù)總線將被選信號處理設(shè)備處理后的圖像數(shù)據(jù)寫到存貯設(shè)備，因而在相應(yīng)的信號處理設(shè)備中有效實(shí)現(xiàn)了信號處理。
附圖的簡要說明圖1是說明常規(guī)數(shù)碼相機(jī)結(jié)構(gòu)的框圖。
圖2是表示體現(xiàn)本發(fā)明的數(shù)碼相機(jī)的原理結(jié)構(gòu)的框圖。
圖3是表示圖2所示數(shù)碼相機(jī)的原理結(jié)構(gòu)的框圖。
圖4是說明在圖2所示數(shù)碼相機(jī)的信號處理單元中的圖像數(shù)據(jù)流動(dòng)的框圖。
圖5是說明在信號處理單元的輸入處理電路中簡化的分辨率轉(zhuǎn)換電路結(jié)構(gòu)的框圖。
圖6是表示信號處理單元分辨率轉(zhuǎn)換電路結(jié)構(gòu)的框圖。
圖7是表示分辨率轉(zhuǎn)換電路的水平方向緩沖器、水平方向轉(zhuǎn)換處理電路、垂直方向緩沖器和垂直方向轉(zhuǎn)換處理電路的具體結(jié)構(gòu)的框圖。
圖8是表示分辨率轉(zhuǎn)換電路另一種結(jié)構(gòu)的框圖。
圖9是表示分辨率轉(zhuǎn)換電路垂直方向緩沖器的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖10圖解說明了存儲控制器從圖像存儲器讀出圖像數(shù)據(jù)的技術(shù)。
圖11圖解說明了組成一幅圖像的像素坐標(biāo)位置。
圖12圖解說明了存儲控制器從圖像存儲器讀出圖像數(shù)據(jù)的另一種技術(shù)。
圖13是表示分辨率轉(zhuǎn)換電路的由行緩沖器構(gòu)成的水平方向緩沖器結(jié)構(gòu)的框圖。
圖14圖解說明了存儲控制器從圖像存儲器讀出圖像數(shù)據(jù)的技術(shù)。
圖15是表示信號處理單元NTSC/PAL編碼器的簡化分辨率轉(zhuǎn)換電路結(jié)構(gòu)的框圖。
圖16A至16F表示用于圖解說明在取景模式下相應(yīng)電路的信號處理內(nèi)容的時(shí)間表。
參照附圖，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例將被詳細(xì)地解釋。
本發(fā)明應(yīng)用于結(jié)構(gòu)如圖2所示的數(shù)碼相機(jī)1。
數(shù)碼相機(jī)1包括一個(gè)產(chǎn)生圖像信號的圖像產(chǎn)生單元10，一個(gè)按預(yù)定方式處理圖像數(shù)據(jù)的輸入信號處理器20，一個(gè)由SDRAM構(gòu)成的圖像存儲器32，和一個(gè)控制輸入信號處理器20的控制器40。
圖像產(chǎn)生單元10包括一個(gè)產(chǎn)生圖像信號的固態(tài)成像設(shè)備，例如一個(gè)CCD圖像傳感器11，一個(gè)采樣-保持和數(shù)字化圖像信號以輸出圖像數(shù)據(jù)的采樣保持-模擬/數(shù)字電路(S/H-A/D電路12)，以及一個(gè)產(chǎn)生定時(shí)信號的定時(shí)產(chǎn)生器13。這種定時(shí)產(chǎn)生器13根據(jù)由信號處理器提供的同步信號，產(chǎn)生水平同步信號和垂直同步信號來控制圖像產(chǎn)生單元10的相應(yīng)電路。
CCD圖像傳感器11產(chǎn)生對應(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)，例如由800,000個(gè)像素組成。由來自定時(shí)產(chǎn)生器13的同步信號驅(qū)動(dòng)的CCD圖像傳感器11，以每秒30幀的速率輸出圖像信號。同時(shí)，CCD圖像傳感器11具有稀化圖像信號的功能，能將圖像信號的垂直分量減少到1/2，1/3，1/4，…，并輸出所稀化的信號。
S/H-A/D電路12按照來自定時(shí)產(chǎn)生器13的同步信號，按預(yù)定采樣間隔執(zhí)行采樣-保持和A/D轉(zhuǎn)換，并將所得圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到信號處理器20。
信號處理器20包括唯一一片LSI(大規(guī)模集成電路)。信號處理器20包括一個(gè)對來自圖像產(chǎn)生單元10的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入處理和照相處理的輸入信號處理器21，一個(gè)控制圖像存儲器32讀/寫圖像數(shù)據(jù)的存儲控制器22，和一個(gè)NTSC/PAL(逐行倒相制)編碼器23，一個(gè)用于模擬化圖像數(shù)據(jù)并把所得模擬信號向外輸出的D/A轉(zhuǎn)換器24，以及一個(gè)產(chǎn)生同步信號并為定時(shí)產(chǎn)生器13提供所得同步信號的同步產(chǎn)生器26。
信號處理器20還包括一個(gè)存儲器接口27，作為圖像存儲器32的接口，一個(gè)轉(zhuǎn)換圖像數(shù)據(jù)分辨率的分辨率轉(zhuǎn)換電路28，一個(gè)JPEG(聯(lián)合圖像專家組)編碼器/解碼器29，用于壓縮/展開圖像數(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)主機(jī)接口31，作為與控制器40的CPU發(fā)送/接收數(shù)據(jù)的接口。
輸入信號處理器21對來自S/H-A/D電路12的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字箝位、明暗校正、光圈校正、伽馬校正或彩色處理，把所得處理后的信號送到存儲控制器22。輸入信號處理器21具有處理輸入數(shù)據(jù)并把輸入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成Y，Cb和Cr的功能。如果圖像數(shù)據(jù)的分辨率大于VGA(視頻圖形陣列)的分辨率，輸入信號處理器21能執(zhí)行降低分辨率的處理。輸入信號處理器21還執(zhí)行自動(dòng)聚焦和自動(dòng)光圈檢測，把數(shù)據(jù)送到控制器40，進(jìn)行聚焦機(jī)構(gòu)和光圈機(jī)構(gòu)的自動(dòng)調(diào)節(jié)。輸入信號處理器21還檢測構(gòu)成圖像數(shù)據(jù)的三原色信號電平來自動(dòng)調(diào)節(jié)白平衡。
存儲控制器22還執(zhí)行控制，通過存儲器接口27把來自輸入信號處理器21或其它電路的圖像數(shù)據(jù)寫入到圖像存儲器32，通過存儲器接口27讀出圖像存儲器32的圖像數(shù)據(jù)。此時(shí)，存儲控制器22基于存貯在圖像存儲器32中的圖像數(shù)據(jù)檢測在CCD圖像傳感器11中是否存在缺陷像素。
存儲控制器22把從圖像存儲器32中讀出的圖像數(shù)據(jù)送到例如，NTSC/PAL編碼器23。當(dāng)?shù)玫絹碜源鎯刂破?2的圖像數(shù)據(jù)時(shí)，NTSC/PAL編碼器23按NTSC制式或PAL制式將圖像數(shù)據(jù)編碼，把編碼后的圖像數(shù)據(jù)送到D/A轉(zhuǎn)換器24。D/A轉(zhuǎn)換器24把圖像數(shù)據(jù)模擬化，通過輸出端25輸出所得的模擬信號。
存儲控制器22把從存儲控制器22讀出的圖像數(shù)據(jù)送到分辨率轉(zhuǎn)換電路28，轉(zhuǎn)換圖像數(shù)據(jù)的分辨率，而將分辨率轉(zhuǎn)換電路28輸出的圖像數(shù)據(jù)寫入到圖像存儲器32。
存儲控制器22通過JPEG接口30把圖像數(shù)據(jù)送到JPEG編碼器/解碼器29來壓縮靜態(tài)圖像，同時(shí)將JPEG編碼器/解碼器29展開的圖像數(shù)據(jù)寫入到圖像存儲器32。
圖像存儲器32不但保存如上所述的圖像數(shù)據(jù)，而且保存作為所謂的字符產(chǎn)生器數(shù)據(jù)的OSD數(shù)據(jù)(屏上顯示數(shù)據(jù))。OSD數(shù)據(jù)由位圖數(shù)據(jù)構(gòu)成?？刂破?2控制讀/寫OSD數(shù)據(jù)。圖像數(shù)據(jù)和OSD數(shù)據(jù)由NTSC/PAL編碼器23合成。
控制器40包括控制信號處理器20的對應(yīng)電路的CPU(中央處理器單元)41，一個(gè)DRAM(動(dòng)態(tài)隨機(jī)訪問存儲器)42，一個(gè)存貯CPU 41控制程序的ROM(只讀存儲器)43，一個(gè)快閃存儲器接口44，作為與存貯設(shè)備51例如快閃存儲器進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)交換的接口，以及一個(gè)IrDA接口45，作為由如IrLED構(gòu)成的通訊電路52的接口。
例如，CPU 41將JPEG編碼器/解碼器29壓縮的圖像數(shù)據(jù)，通過快閃存儲器接口44寫入由快閃存儲器組成的存儲器設(shè)備51，同時(shí)使圖像數(shù)據(jù)從存貯設(shè)備51中讀出，送出從JPEG編碼器/解碼器29中讀出的圖像數(shù)據(jù)。CPU41還使圖像數(shù)據(jù)從存貯設(shè)備51中讀出，通過IrDA接口45和通訊電路52作為紅外線向外輸出。
數(shù)碼相機(jī)1的原理結(jié)構(gòu)如圖3所示。
輸入信號處理器21通過圖像數(shù)據(jù)總線33把來自CCD圖像傳感器11的圖像數(shù)據(jù)送到圖像存儲器32。NTSC/PAL編碼器23按預(yù)定方式將來自圖像存儲器32的圖像數(shù)據(jù)編碼，將所得編碼后的數(shù)據(jù)送到取景器36。這使對象的圖像顯示列取景器36，這適合于顯示與最高到VGA格式的圖像數(shù)據(jù)相關(guān)的圖像。
存儲控制器22在圖像存儲器32和連接到圖像數(shù)據(jù)總線33的信號處理電路之間傳遞數(shù)據(jù)。分辨率轉(zhuǎn)換電路28對來自圖像存儲器32的圖像數(shù)據(jù)實(shí)行分辨率轉(zhuǎn)換，把結(jié)果送到圖像存儲器32。JPEG編碼器/解碼器29按照J(rèn)PEG制式壓縮來自圖像存儲器32的圖像數(shù)據(jù)，通過CPU總線34把壓縮后的圖像數(shù)據(jù)送到CPU 41，然后CPU 41將壓縮后的圖像數(shù)據(jù)寫入到存貯設(shè)備51。CPU 41還能通過CPU總線34和通訊電路52將壓縮圖像數(shù)據(jù)向外輸出。
因此，在圖3中，信號處理器20的相應(yīng)電路通過圖像數(shù)據(jù)總線33互連。圖像數(shù)據(jù)總線33是一條虛擬總線，它表示對于相應(yīng)電路之間交換的圖像數(shù)據(jù)存在著傳輸帶寬限制。
在信號處理器20中，相應(yīng)電路，如NTSC/PAL編碼器23或分辨率交換電路28，向存儲控制器22發(fā)送表明要求圖像數(shù)據(jù)的請求信號。在圖像數(shù)據(jù)處理結(jié)束之后輸出圖像數(shù)據(jù)時(shí)，這些電路也向存儲控制器22發(fā)送一個(gè)請求信號。
一旦從相應(yīng)電路接收到請求信號，存儲控制器22選擇那些具有高優(yōu)先級次序的電路，向選中電路發(fā)送確認(rèn)的信號。確認(rèn)信號表示圖像數(shù)據(jù)能被送到接收到信號的電路，或已準(zhǔn)備好接收由收到確認(rèn)信號的電路輸出的圖像數(shù)據(jù)。存儲控制器22從圖像存儲器32讀出圖像數(shù)據(jù)，通過圖像數(shù)據(jù)總線33把讀出的圖像數(shù)據(jù)送到對應(yīng)于確認(rèn)信號目的地的電路。存儲控制器22接收由確認(rèn)信號發(fā)往的電路輸出的圖像數(shù)據(jù)，并向圖像存儲器32寫入圖像數(shù)據(jù)。
一旦接收來自多個(gè)電路的請求信號，存儲控制器22能優(yōu)選出必須實(shí)時(shí)處理的電路。例如，如果一個(gè)對象圖像顯示在取景器36上，則存儲控制器22優(yōu)選輸入信號處理器21和NTSC/PAL編碼器23。存儲控制器22也可能判斷在圖像數(shù)據(jù)總線33上的總線占有率，依靠占有率來確定各電路的優(yōu)先級順序。
如果圖像數(shù)據(jù)能在圖像數(shù)據(jù)總線33的傳輸帶寬限制下送到相應(yīng)的電路，存儲控制器22有可能控制向相應(yīng)電路分時(shí)地發(fā)送確認(rèn)信號，允許相應(yīng)電路執(zhí)行預(yù)定處理。這就使存儲控制器22實(shí)時(shí)訪問相應(yīng)電路中的數(shù)據(jù)，使來自相應(yīng)電路的圖像數(shù)據(jù)寫入到圖像存儲器32，或使圖像存儲器32中的圖像數(shù)據(jù)被讀出并送到相應(yīng)電路。
當(dāng)存儲控制器22能通過圖像數(shù)據(jù)總線33訪問外部電路(未示出)時(shí)，如果外部電路能發(fā)送上述請求信號或接收所傳送的確認(rèn)信號，則存儲控制器22能同時(shí)和分時(shí)地在圖像數(shù)據(jù)總線33的傳輸帶寬限制范圍內(nèi)訪問信號處理器20的相應(yīng)電路。也就是說，如果在圖像數(shù)據(jù)總線33的帶寬范圍內(nèi)，存儲控制器22能同時(shí)訪問信號處理器20中的各電路，或分時(shí)訪問信號處理器20的外部電路，而不用考慮信號處理器20中的電路數(shù)量或外部電路數(shù)量。
如上所述，存儲控制器22執(zhí)行對圖像數(shù)據(jù)總線33，在圖像存儲器32和相應(yīng)電路之間圖像數(shù)據(jù)的寫/讀控制、和向CPU總線34傳送數(shù)據(jù)的仲裁。
信號處理器20中圖像數(shù)據(jù)的具體流向參照圖4給予解釋。
輸入信號處理器21包括一個(gè)對來自圖像產(chǎn)生單元10的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)定信號處理的CCD接口21，一個(gè)處理CCD接口21a的檢測電路21b，和一個(gè)進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理的相機(jī)數(shù)字信號處理器21c(相機(jī)DSP 21c)。
CCD接口21a對由R，G和B組成的來自圖2所示的S/H-A/D電路12的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，如數(shù)字箝位、白平衡調(diào)節(jié)或伽馬校正，或在必要時(shí)對圖像數(shù)據(jù)的水平方向的分量進(jìn)行抽取。在這種處理之后，CCD接口21a通過圖像數(shù)據(jù)總線33把圖像數(shù)據(jù)送到相機(jī)DSP 21c或送到存儲控制器22。
檢測電路21b對來自CCD接口21a的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行自動(dòng)聚焦、自動(dòng)光圈檢測或白平衡調(diào)節(jié)。
相機(jī)DSP 21c將來自CCD接口21a的R，G和B圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成由亮度信號Y和色度信號Cb、Cr構(gòu)成的圖像數(shù)據(jù)。相機(jī)DSP 21c還具有簡化的分辨率轉(zhuǎn)換電路21，它不但執(zhí)行上述處理而且把圖像數(shù)據(jù)分辨率轉(zhuǎn)化成簡化形式。
如果CCD圖像傳感器11產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)分辨率大于例如VGA格式，簡化分辨率轉(zhuǎn)換電路21d就把圖像數(shù)據(jù)分辨率轉(zhuǎn)換到更低值。
具體地，簡化分辨率轉(zhuǎn)換電路21d包括一個(gè)分離色度信號的B-Y/R-Y分離電路61，在水平方向內(nèi)插的水平方向線性內(nèi)插電路62，一個(gè)合成色度信號的B-Y/R-Y合成電路63，一個(gè)將相應(yīng)信號延遲一個(gè)水平掃描周期(1H周期)的1H延遲電路64，以及一個(gè)垂直方向線性插值電路65。
B-Y/R-Y分離電路61將來自相機(jī)DSP 21c圖像數(shù)據(jù)的色度信號B-Y和R-Y分離成色度信號Cb，Cr，把分離的彩色信號送到水平方向線性插值電路62。水平方向線性插值電路62在水平方向上插值亮度信號Y和色度信號B-Y，R-Y來降低水平方向的亮度，把插值后的亮度信號Y和色度信號B-Y，R-Y送到B-Y/R-Y合成電路63。
B-Y/R-Y合成電路63合成色度信號B-Y，R-Y，把來自水平方向線性插值電路62的亮度信號Y和合成的色度信號B-Y，R-Y送到1H延遲電路64和垂直方向線性插值電路65。1H延遲電路64將亮度信號Y和色度信號延遲1H，把延遲信號送到垂直方向線性插值電路65。垂直方向線性插值電路65在垂直方向?qū)碜訠-Y/R-Y合成電路63和1H延遲電路64的亮度信號Y和色度信號B-Y，R-Y執(zhí)行線性插值處理，輸出在水平和垂直兩個(gè)方向分辨率降低了的亮度信號Y′和色度信號(B-Y)′，(R-Y)′所構(gòu)成的圖像數(shù)據(jù)。
分辨率轉(zhuǎn)換電路28執(zhí)行分辨率轉(zhuǎn)換處理，把[p×q]圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成[m×n]圖像數(shù)據(jù)。如果CCD圖像傳感器11產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)具有高分辨率，分辨率轉(zhuǎn)換電路28執(zhí)行抑制分辨率到一個(gè)預(yù)定值的處理。然而，將低分辨率的圖像數(shù)據(jù)處理成高分辨率數(shù)據(jù)也是可能的。
參照圖6，分辨率轉(zhuǎn)換電路28包括一個(gè)用于存貯從圖像數(shù)據(jù)總線33輸入的圖像數(shù)據(jù)的一個(gè)輸入緩沖器71，一個(gè)水平方向緩沖器72，用于在水平方向緩沖來自輸入緩沖器71的圖像數(shù)據(jù)，一個(gè)水平方向變換處理電路73，用于在水平方向轉(zhuǎn)換來自水平方向緩沖器72的圖像數(shù)據(jù)的分辨率，一個(gè)垂直方向緩沖器74，用于在垂直方向緩沖來自水平方向變換處理電路73的圖像數(shù)據(jù)，一個(gè)垂直方向變換處理電路75，用于在垂直方向轉(zhuǎn)換圖像數(shù)據(jù)的分辨率，以及一個(gè)在輸出時(shí)刻用于緩沖的輸出緩沖器76。
當(dāng)分辨率轉(zhuǎn)換電路28準(zhǔn)備好對圖像數(shù)據(jù)分辨率進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)，它輸出一個(gè)讀請求信號，請求存儲控制器22從圖像存儲器32讀出圖像數(shù)據(jù)，在轉(zhuǎn)換處理了圖像數(shù)據(jù)之后，輸出一個(gè)寫請求信號，請求存儲控制器22在圖像存儲器32中寫入圖像數(shù)據(jù)。分辨率轉(zhuǎn)換電路28還接收表示存儲控制器22已響應(yīng)請求信號的確認(rèn)信號。
參照圖7，水平方向存儲器72由第一延遲電路81，第二延遲電路82和第三延遲電路83組成，每個(gè)延遲電路產(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82、83分別輸出延遲了2個(gè)像素和3個(gè)像素的圖像數(shù)據(jù)。
參照圖7，水平方向變換處理電路73包括第一到第四個(gè)乘法器84，85，86，87，和第一到第三個(gè)加法器88，89，90。有時(shí)在加法器90之后還附帶一個(gè)數(shù)據(jù)規(guī)范電路。
第一個(gè)乘法器84用預(yù)定系數(shù)乘以輸入緩沖器71提供的圖像數(shù)據(jù)，結(jié)果數(shù)據(jù)被送至加法器88。第二乘法器85用預(yù)定系數(shù)乘以第一延遲電路81提供的圖像數(shù)據(jù)，結(jié)果數(shù)據(jù)被送至加法器88。第三個(gè)乘法器86用預(yù)定系數(shù)乘以第二延遲電路82提供的圖像數(shù)據(jù)，結(jié)果數(shù)據(jù)被送至加法器89。第四個(gè)乘法器87用預(yù)定系數(shù)乘以第三個(gè)延遲電路83提供的圖像數(shù)據(jù)，結(jié)果數(shù)據(jù)被送至加法器90。第一個(gè)加法器88合成圖像數(shù)據(jù)將結(jié)果數(shù)據(jù)送到第二個(gè)加法器89。第二個(gè)加法器89合成圖像數(shù)據(jù)，將結(jié)果數(shù)據(jù)送到第三個(gè)加法器90。第三個(gè)加法器90合成相應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)，將所得數(shù)據(jù)作為在水平方向分辨率轉(zhuǎn)換后的圖像數(shù)據(jù)送入垂直方向緩沖器74。
因此，水平方向變換處理電路73按預(yù)定方式用預(yù)定權(quán)值來加權(quán)多個(gè)具有一個(gè)像素延遲的圖像數(shù)據(jù)，并合成加權(quán)的圖像數(shù)據(jù)，對水平方向的像素插值或抽取來轉(zhuǎn)換水平方向的分辨率。
垂直方向緩沖器74由串聯(lián)連接的第1到第3緩沖器91，92，93構(gòu)成，每個(gè)緩沖器產(chǎn)生1行延遲。因此，第1緩沖器存儲器91輸出延遲1行的圖像數(shù)據(jù)，而第2和第3個(gè)緩沖器存儲器92，93分別輸出延遲2行和3行的圖像數(shù)據(jù)。
參照圖7，垂直方向變換處理電路75包括第5到第8個(gè)乘法器94至97和第4到第6個(gè)加法器98至100。垂直方向變換處理電路75在加法器90下游一側(cè)有時(shí)會包括一個(gè)數(shù)據(jù)規(guī)范電路。
第5個(gè)乘法器94用預(yù)定系數(shù)乘以水平方向轉(zhuǎn)換電路73提供的圖像數(shù)據(jù)，所得數(shù)據(jù)送至第4個(gè)加法器98。第6個(gè)乘法器95用預(yù)定系數(shù)乘以第1行存儲器91提供的圖像數(shù)據(jù)，所得數(shù)據(jù)送至第4個(gè)加法器98。第7個(gè)乘法器96用預(yù)定系數(shù)乘以第2行存儲器92提供的圖像數(shù)據(jù)，所得數(shù)據(jù)送至第5個(gè)加法器99。第8個(gè)乘法器97用預(yù)定系數(shù)乘以第3行存儲器93提供的圖像數(shù)據(jù)，所得數(shù)據(jù)送至第6個(gè)加法器100。第4個(gè)加法器98合成圖像數(shù)據(jù)，將所得數(shù)據(jù)送至第5個(gè)加法器99。第5個(gè)加法器99合成圖像數(shù)據(jù)，將所得圖像數(shù)據(jù)送至第6個(gè)加法器100。第6個(gè)加法器合成相應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)，將所得數(shù)據(jù)作為在垂直方向上分辨率轉(zhuǎn)換后的圖像數(shù)據(jù)輸出。
因此，垂直方向變換處理電路75按預(yù)定方式用預(yù)定權(quán)值來加權(quán)多個(gè)各具有一行延遲的圖像數(shù)據(jù)，并合成加權(quán)的圖像數(shù)據(jù)，對水平方向的像素插值或抽取來轉(zhuǎn)換垂直方向的分辨率。
圖7中，分辨率轉(zhuǎn)換電路28先在水平方向轉(zhuǎn)換分辨率，接著在垂直方向轉(zhuǎn)換分辨率。分辨率轉(zhuǎn)換電路28也可能先在垂直方向執(zhí)行分辨率轉(zhuǎn)換，接著在水平方向轉(zhuǎn)換分辨率。這就是說，分辨率轉(zhuǎn)換電路28可配置成從輸入緩沖器71提供圖像數(shù)據(jù)給垂直方向緩沖器74，并依次在垂直方向緩沖器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中執(zhí)行處理。
在上述實(shí)施例中，在垂直方向緩沖器74中的第1到第3個(gè)緩沖器存儲器91至93配置成存貯1行(1H)圖像數(shù)據(jù)?；蛘?，如圖9所示，第1到第3個(gè)緩沖器存儲器91至93可配置成存貯少于一行的圖像數(shù)據(jù)。這需要存儲控制器22按每N個(gè)像素讀出存貯在圖像存儲器32中的圖像數(shù)據(jù)，如圖10所示。
具體地說，存儲控制器22在垂直方向以行為基準(zhǔn)按每N個(gè)像素讀出對應(yīng)于可視屏幕的存貯在圖像存儲器32中的像素?cái)?shù)據(jù)。參照圖11，每個(gè)可視屏幕由p×q個(gè)像素構(gòu)成，左上角像素的坐標(biāo)為(1，1)，右上角像素的坐標(biāo)為(p，1)，左下角像素坐標(biāo)是(1，q)，右下角像素坐標(biāo)是(p，q)。
參照圖12，存儲控制器22在水平方向以行作基準(zhǔn)，按行1，2，…，q的順序讀出N個(gè)像素的圖像數(shù)據(jù)。這就使存儲控制器22從左端讀出對應(yīng)于N個(gè)像素的圖像數(shù)據(jù)，或N×q像素，即在(1，1)，(1，q)，(N，q)和(N，1)定義的區(qū)域中的像素?cái)?shù)據(jù)。該圖像數(shù)據(jù)在下面稱為圖像數(shù)據(jù)組(1)。
存儲控制器22接著讀出由(N-1，1)，(N-1，q)，(2N-2，q)，(2N-2，1)定義范圍內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)，以下稱為圖像數(shù)據(jù)組(2)。如果存儲控制器22讀出圖像數(shù)據(jù)組(1)和圖像數(shù)據(jù)組(2)，就相當(dāng)于2次讀出第(N-1)列和第N列圖像數(shù)據(jù)。
原因是，由于垂直方向變換處理電路75從周圍像素開始插值，存貯在第1至第3緩沖存儲器91至93的起始端和終止端的像素不是處理的對象。例如，如果圖像數(shù)據(jù)組(1)被讀出，則像素(N，1)不是在垂直方向上插值處理的對象?？墒?，當(dāng)讀出像素?cái)?shù)據(jù)集(2)時(shí)，像素(N，1)被讀出，它成為插值處理的對象。
按相擬的方式，存儲控制器22在水平方向按每行讀出N個(gè)像素的圖像數(shù)據(jù)，從而包括了前一個(gè)圖像數(shù)據(jù)組的最后兩列的圖像數(shù)據(jù)。然后將圖像數(shù)據(jù)組送到分辨率轉(zhuǎn)換電路28。
按行為基準(zhǔn)將數(shù)量上對應(yīng)于第1至第3緩沖器91至93容量的圖像數(shù)據(jù)送至垂直方向緩沖器74。因此，偏移1行的圖像數(shù)據(jù)被存貯在第1至第3個(gè)緩沖存儲器91至93中的每一個(gè)。垂直方向變換處理電路75能根據(jù)來自垂直方向緩沖器74的第1至第3個(gè)緩沖器91至93的圖像數(shù)據(jù)在垂直方向進(jìn)行分辨率轉(zhuǎn)換處理。
至于存儲控制器22，它能按緩沖存儲器的容量讀出數(shù)據(jù)，使分辨率轉(zhuǎn)換電路28在垂直方向執(zhí)行分辨率轉(zhuǎn)換，即使在垂直方向分辨率轉(zhuǎn)換所需的緩沖存儲器容量不多于1行。
雖然在圖像數(shù)據(jù)組之間重疊的讀出數(shù)據(jù)有兩列，也可能重疊列數(shù)超過兩列或沒有重疊。請注意本發(fā)明可應(yīng)用于圖像信號處理，如相機(jī)信號處理，而不限于分辨率轉(zhuǎn)換。
雖然前面的描述針對的是用于垂直方向插值的緩沖存儲器的實(shí)施例，本發(fā)明也適合于用于水平方向插值的緩沖存儲器的實(shí)施例。
也就是說，如圖13所示，分辨率轉(zhuǎn)換電路28可利用由容量為N個(gè)像素的緩沖存儲器72a構(gòu)成的水平方向緩沖器72a在水平方向?qū)崿F(xiàn)分辨率轉(zhuǎn)換。如圖14所示，存儲控制器22在垂直方向按列1，2，…，P的順序以列為基準(zhǔn)讀出N個(gè)像素的圖像數(shù)據(jù)。同時(shí)，如上述垂直插值處理那樣，這需要存儲控制器22兩次讀出在緩沖存儲器首尾兩端存貯的圖像數(shù)據(jù)，這樣這些圖像數(shù)據(jù)將成為水平方向插值處理的對象。
這樣，存儲控制器22能從圖像存儲器32中讀出圖像數(shù)據(jù)，從而利用各具有N個(gè)像素容量的第1至第3緩沖存儲器91至93能夠在水平和垂直方向上進(jìn)行分辨率轉(zhuǎn)換處理。這縮小了水平方向緩沖器72和垂直方向緩沖器74的電路規(guī)模，降低了生產(chǎn)成本。
如上所述執(zhí)行編碼的NTSC/PAL編碼器23，也具有簡化的分辨率轉(zhuǎn)換電路23a，用來在著手編碼前提高圖像數(shù)據(jù)的分辨率，如果需要的話。
如果圖像存儲器32上的圖像數(shù)據(jù)的分辨率低于顯示要求的分辨率，簡化的分辨率轉(zhuǎn)換電路23a執(zhí)行分辨率轉(zhuǎn)換來匹配取景器36的顯示標(biāo)準(zhǔn)。
參照圖15，簡化的分辨率轉(zhuǎn)換電路23a包括一個(gè)存貯來自圖像數(shù)據(jù)總線33的圖像數(shù)據(jù)的行存儲器101，一個(gè)在垂直方向插值圖像數(shù)據(jù)的垂直方向線性插值電路(V方向線性插值電路102)，以及一個(gè)水平方向插值電路103。
行存儲器101存貯來自輸入端口in且數(shù)量對應(yīng)于1行的圖像數(shù)據(jù)，并按它存貯的順序向V-方向線性插值電路102發(fā)送圖像數(shù)據(jù)。V方向線性插值電路102用預(yù)定權(quán)值給來自輸入端口in的圖像數(shù)據(jù)和來自行存儲器101的圖像數(shù)據(jù)加權(quán)，并在垂直方向執(zhí)行線性插值。水平方向插值電路103用7階濾波器插值Y，用3階濾波器插值Cb和Cr。這只是增加2倍分辨率的插值。水平方向插值電路103在輸出端口out輸出圖像數(shù)據(jù)。
例如，如果a表示從輸入端口in輸入的圖像數(shù)據(jù)，b表示從行存儲器101讀出的圖像數(shù)據(jù)，g是權(quán)系數(shù)，0≤g≤1，c是V方向線性插值電路102輸出的圖像數(shù)據(jù)，則V方向線性插值電路102進(jìn)行下列處理c＝g*a+(1-g)*b如上所述，NTSC/PAL編碼器23對輸出端口out輸出的圖像數(shù)據(jù)編碼。
數(shù)碼相機(jī)1的信號處理系統(tǒng)由2個(gè)芯片即信號處理器20和CPU 41組成。因此，與各個(gè)信號處理電路都是由單獨(dú)芯片結(jié)構(gòu)組成的多個(gè)芯片的情況相比，縮小了基片表面區(qū)，并降低了功耗。
還有，由于信號處理器20的芯片配置不包括CPU，即使與CPU 41有關(guān)的應(yīng)用改變了，也能相應(yīng)進(jìn)行信號處理。這就是說，如果信號處理器20是包括CPU的芯片配置，一旦CPU應(yīng)用改變時(shí)，就不可能重建芯片，反之，信號處理器20可按應(yīng)用采用優(yōu)化結(jié)構(gòu)的CPU來執(zhí)行預(yù)定信號處理。
上述結(jié)構(gòu)的數(shù)碼相機(jī)1具有在拍攝圖像前確定對象狀態(tài)和位置的取景模式、確定后拍攝對象圖像的記錄模式、和確定對象圖像拍攝狀態(tài)的再現(xiàn)模式。數(shù)碼相機(jī)依據(jù)選用模式進(jìn)行處理。
在取景模式，在用戶按快門按鈕(未顯示)拍攝對象前，必須觀察在取景器36上顯示的對象狀態(tài)。在這種取景模式，存儲控制器22和其它電路按下列方式受控。為圖解說明有關(guān)模式，將主要參照圖4，有時(shí)參照圖16。
在取景模式，CCD圖像傳感器11產(chǎn)生圖像信號，將垂直分量縮減到1/3，通過S/H-A/D電路12向CCD接口21a提供數(shù)字化圖像數(shù)據(jù)。
CCD接口21a執(zhí)行與圖16A所示的時(shí)鐘同步的信號處理。準(zhǔn)確地說，CCD接口21a抽取圖像產(chǎn)生單元10提供的圖像數(shù)據(jù)的水平分量的三分之一，對抽取的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行伽馬校正，向相機(jī)DSP 21c發(fā)送伽馬校正的數(shù)據(jù)。CCD接口21a向相機(jī)DSP 21c提供由1/3抽取過程轉(zhuǎn)換到340×256的圖像數(shù)據(jù)。
相機(jī)DSP 21c對抽取的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理，將其轉(zhuǎn)換成YCrCb圖像數(shù)據(jù)。相機(jī)DSP 21c用簡化的分辨率轉(zhuǎn)換電路21d轉(zhuǎn)換圖像數(shù)據(jù)的分辨率來降低圖像數(shù)據(jù)的分辨率(340×256→320×240)，通過圖像數(shù)據(jù)總線33把轉(zhuǎn)換過的圖像數(shù)據(jù)送至存儲控制器22。
請注意簡化分辨率轉(zhuǎn)換電路21d以一種簡化方式將分辨率降低到一種后續(xù)處理所需的程度。在這種方式中，如果CCD圖像傳感器11產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)是高分辨率的，CCD圖像傳感器11產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)所占用的傳送范圍可被減小，以避免圖像數(shù)據(jù)總線33的停滯，維持取景模式的實(shí)時(shí)特征。
存儲控制器22在圖像存儲器32中寫入圖像數(shù)據(jù)，同時(shí)從圖像存儲器32中讀出如圖16D所示的圖像數(shù)據(jù)，通過圖像數(shù)據(jù)總線33向NTSC/PAL編碼器23發(fā)送讀出的圖像數(shù)據(jù)。同時(shí)，存儲控制器22讀出存貯在圖像存儲器32中如圖16E所示的OSD數(shù)據(jù)，并發(fā)送這些OSD數(shù)據(jù)。圖16F指出了可能進(jìn)行上述實(shí)時(shí)處理的在圖像數(shù)據(jù)總線33上的傳送狀態(tài)。
在NTSC制式或PAL制式的情況下，NTSC/PAL編碼器23分別進(jìn)行320×240→640×240或320×240→640×288的分辨率轉(zhuǎn)換，并發(fā)送轉(zhuǎn)換的圖像數(shù)據(jù)到NTSC/PAL編碼器23。NTSC/PAL編碼器23還把轉(zhuǎn)換成NTSC制式或PAL制式數(shù)據(jù)的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成OSD數(shù)據(jù)，將轉(zhuǎn)換后的OSD數(shù)據(jù)送至圖3所示的取景器36。這就使對象圖像和標(biāo)題信息等圖像實(shí)時(shí)顯示在取景器36上。
同時(shí)，NTSC/PAL編碼器23轉(zhuǎn)換分辨率，致使低分辨率數(shù)據(jù)增加分辨率，例如，如果提供320×200圖像數(shù)據(jù)，它被轉(zhuǎn)換成分別對應(yīng)于NTSC制式和PAL制式的640×240圖像數(shù)據(jù)和640×288圖像數(shù)據(jù)。
在數(shù)碼相機(jī)1中，CCD圖像傳感器11產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)的分辨率在取景模式為降低數(shù)據(jù)量按簡化方式被降低，結(jié)果圖像數(shù)據(jù)將在圖像數(shù)據(jù)總線33的帶寬限制內(nèi)，結(jié)果使分辨率按所圖16F所示的時(shí)序在輸出階段被增加到顯示所需的程度。
這樣，采用數(shù)碼相機(jī)1，為允許在取景器36上顯示對象圖像，即使是高分辨率的圖像數(shù)據(jù)，也將圖像數(shù)據(jù)置于圖像數(shù)據(jù)總線33的帶寬限制內(nèi)，所以就不必進(jìn)行費(fèi)時(shí)的抽取處理。
如果在CPU 41中預(yù)先設(shè)定了優(yōu)先處理電路，即CCD接口21a、相機(jī)DSP 21c或NTSC/PAL編碼器23，并且要在其它電路中如上述電路那樣分時(shí)進(jìn)行信號處理，則依據(jù)圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量，具有高優(yōu)先級的相應(yīng)電路的處理會被優(yōu)先執(zhí)行。
在簡化的分辨率轉(zhuǎn)換電路21d中圖像數(shù)據(jù)量大的情況下，為了給予實(shí)時(shí)處理優(yōu)先權(quán)，在CPU 41的控制下可進(jìn)行高處理速度的數(shù)據(jù)處理，即使圖像質(zhì)量降低到某種程度。按此方式，即使在圖像產(chǎn)生單元10產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)量大的情況下，在取景模式也能進(jìn)行高速處理。
在具有變焦功能的數(shù)碼相機(jī)1的情況下，CPU 41能按下列方式控制相應(yīng)電路。
存儲控制器22將通過CCD接口21a和相機(jī)DSP 21c提供的圖像數(shù)據(jù)寫入圖像存儲器32中，同時(shí)從圖像存儲器32讀出圖像數(shù)據(jù)，送至分辨率轉(zhuǎn)換電路28。分辨率轉(zhuǎn)換電路28利用電子變焦功能對分辨率較低的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行到較高分辨率的變換處理，或?qū)Ψ直媛瘦^高的圖像進(jìn)行到較低分辨率的變換處理，并將所得圖像數(shù)據(jù)輸出到圖像存儲器32。這種圖像數(shù)據(jù)從圖像存儲器32讀出，通過NTSC/PAL編碼器23輸出到取景器36。這樣就產(chǎn)生了電子變焦圖像數(shù)據(jù)。
由于取景模式給與實(shí)時(shí)特征最高優(yōu)先級，相應(yīng)電路沒有執(zhí)行費(fèi)時(shí)的處理。然而，如果在圖像數(shù)據(jù)總線33傳送區(qū)域允許的范圍內(nèi)，CPU 41能配置成使存儲控制器22和其它電路實(shí)行各種處理。
例如，存儲控制器22可配置成從其中存貯了CCD接口21a提供的圖像數(shù)據(jù)的圖像存儲器32中讀出圖像數(shù)據(jù)，通過圖像數(shù)據(jù)總線33向NTSC/PAL編碼器23和JPEG編碼器/解碼器29提供讀出的圖像數(shù)據(jù)。取景器36實(shí)時(shí)顯示對象圖像，同時(shí)JPEG編碼器/解碼器29按JPEG制式壓縮圖像數(shù)據(jù)。
JPEG編碼器/解碼器29壓縮/擴(kuò)展靜態(tài)圖像，然而它不能實(shí)時(shí)處理具有大量像素的圖像。因而JPEG編碼器/解碼器29有可能通過壓縮來抽取預(yù)定數(shù)量的從圖像數(shù)據(jù)總線33提供的圖像數(shù)據(jù)幀(幀或場數(shù))，或通過壓縮來切取部分圖像以降低分辨率。這使連續(xù)拍攝幀抽取的靜態(tài)圖像或連續(xù)拍攝低分辨率圖像成為可能。
用戶在上面提到的取景模式觀察顯示在取景器36上的對象狀態(tài)。如果決定拍攝對象，用戶按快門按鈕(未示出)。
如果按下快門按鈕，數(shù)碼相機(jī)1轉(zhuǎn)到記錄模式。在記錄模式，CPU 41按下列方式控制存儲控制器22或相應(yīng)的電路，將所拍攝的對象圖像記錄在記錄設(shè)備51上。
與按快門按鈕同步，CCD圖像傳感器11終止抽取操作，產(chǎn)生XGA格式的圖像信號，通過S/H-A/D電路12將數(shù)字化圖像數(shù)據(jù)送至CCD接口21a。
CCD接口21a沒有把S/H-A/D電路12提供的圖像數(shù)據(jù)送到相機(jī)DSP21c，而是通過圖像數(shù)據(jù)總線33送到存儲控制器22。存儲控制器22先將圖像數(shù)據(jù)寫入圖像存儲器32，接著讀出圖像數(shù)據(jù)，通過圖像數(shù)據(jù)總線33把讀出的圖像數(shù)據(jù)送至相機(jī)DSP 21c。相機(jī)DSP 21c把由RGB組成的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成由Y，Cb和Cr組成的圖像數(shù)據(jù)。
相機(jī)DSP 21c被提供了曾寫入圖像存儲器32中的圖像數(shù)據(jù)。這就是說，相機(jī)DSP 21c對來自圖像存儲器32的圖像數(shù)據(jù)而不是直接由CCD接口21a提供的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。這樣，相機(jī)DSP 21c不必執(zhí)行高速的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，而只有當(dāng)圖像數(shù)據(jù)總線33不忙時(shí)，相機(jī)DSP 21c才能執(zhí)行這類處理。換種說法，在記錄模式下，相機(jī)DSP 21c不必實(shí)時(shí)完成處理，從而當(dāng)執(zhí)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理時(shí)給予高圖像質(zhì)量而非高處理速度以優(yōu)先權(quán)，所得轉(zhuǎn)換圖像數(shù)據(jù)可通過圖像數(shù)據(jù)總線33送至存儲控制器22。存儲控制器22將圖像數(shù)據(jù)寫入圖像存儲器32。
存儲控制器22使圖像數(shù)據(jù)從圖像存儲器32中讀出，讀出的圖像數(shù)據(jù)被送至JPEG編碼器/解碼器29。JPEG編碼器/解碼器29按JPEG制式壓縮圖像數(shù)據(jù)，將壓縮圖像數(shù)據(jù)寫入如圖3所示的記錄設(shè)備51。
如果不必實(shí)時(shí)處理，例如在記錄模式下，則CPU 41允許在將圖像數(shù)據(jù)暫時(shí)寫入圖像存儲器32之后，執(zhí)行預(yù)定處理來利用圖像數(shù)據(jù)總線33的傳輸帶寬來處理多像素圖像。
在記錄模式中，CPU 41將XGA格式的圖像數(shù)據(jù)直接記錄在記錄設(shè)備51。然而，在把圖像數(shù)據(jù)記錄到記錄設(shè)備51上之前，分辨率轉(zhuǎn)換電路28也有可能轉(zhuǎn)換圖像數(shù)據(jù)的分辨率。精確地說，有可能使分辨率轉(zhuǎn)換電路28將通過存儲控制器22從圖像存儲器32中讀出的圖像數(shù)據(jù)的分辨率轉(zhuǎn)換為VGA格式(1024×768→640×480)，從而允許JPEG編碼器/解碼器29壓縮圖像數(shù)據(jù)，把壓縮數(shù)據(jù)記錄在記錄設(shè)備51中。
如果想在圖像拍攝之后確定拍攝時(shí)的圖像，操作者按回放按鈕(未表示)，來再現(xiàn)拍攝時(shí)的圖像。
如果推動(dòng)再現(xiàn)按鈕，數(shù)碼相機(jī)1轉(zhuǎn)到再現(xiàn)模式。在再現(xiàn)模式，CPU 41按下列方式控制有關(guān)電路讀出對象的圖像數(shù)據(jù)。
即，一旦檢測到再現(xiàn)按鈕的推動(dòng)，CPU 41就從記錄設(shè)備51中讀出圖像數(shù)據(jù)，在將數(shù)據(jù)通過CPU總線34送至JPEG編碼器/解碼器29之前，將讀出的圖像數(shù)據(jù)暫時(shí)地存貯在DRAM 42中。JPEG編碼器/解碼器29按JPEG制式擴(kuò)展從記錄設(shè)備51讀出的圖像數(shù)據(jù)，產(chǎn)生XGA格式的圖像數(shù)據(jù)，通過圖像數(shù)據(jù)總線33把所得圖像數(shù)據(jù)送至存儲控制器22。
存儲控制器22在圖像存儲器32上寫圖像數(shù)據(jù)，從圖像存儲器32中讀出圖像數(shù)據(jù)，通過圖像數(shù)據(jù)總線33將讀出的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送至分辨率轉(zhuǎn)換電路28。
分辨率轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行分辨率轉(zhuǎn)換，從而使圖像數(shù)據(jù)符合VGA格式(NTSC制式下1024×768→640×480，PAL制式下1024×768→640×576)，通過圖像數(shù)據(jù)總線33把轉(zhuǎn)換的圖像數(shù)據(jù)送至存儲控制器22。然后從圖像存儲器32中讀出圖像數(shù)據(jù)，通過NTSC/PAL編碼器23將圖像數(shù)據(jù)送至取景器36。這樣就在取景器36上顯示了對應(yīng)于記錄在記錄設(shè)備51中的圖像數(shù)據(jù)的一幅圖像。
即，由于記錄在記錄設(shè)備51上的圖像數(shù)據(jù)具有高分辨率，CPU 41先降低分辨率，接著將圖像數(shù)據(jù)送至取景器36。
對于取景模式、記錄模式和再現(xiàn)模式中的每一種，CPU 41都有可能設(shè)置將優(yōu)先進(jìn)行處理的電路的優(yōu)先級次序，在轉(zhuǎn)到某種模式時(shí)，使有關(guān)電路按優(yōu)先級次序執(zhí)行處理。這使得在每種模式中依據(jù)處理內(nèi)容有效地執(zhí)行圖像數(shù)據(jù)的信號處理成為可能。
在上述實(shí)施例中，假設(shè)被處理的數(shù)據(jù)是相當(dāng)于XGA的圖像數(shù)據(jù)。請注意本發(fā)明不限于本實(shí)施例，能應(yīng)用于例如由1百萬或更多像素組成的圖像數(shù)據(jù)的處理。
權(quán)利要求
1.一種信號處理裝置，包括用于存貯圖像數(shù)據(jù)的存貯設(shè)備；用于為所述存貯設(shè)備控制圖像數(shù)據(jù)寫/讀的控制設(shè)備；以及用于按預(yù)定方式處理圖像數(shù)據(jù)和用于向所述控制設(shè)備輸出請求信號的多種信號處理設(shè)備，所述請求信號要求為信號處理提供圖像數(shù)據(jù)或要求輸出處理過的圖像數(shù)據(jù)；所述控制設(shè)備管理對提供所述請求信號的控制，選擇一個(gè)或多個(gè)輸出所述請求信號的所述信號處理設(shè)備，向選中的信號處理設(shè)備提供從存貯設(shè)備讀出的圖像數(shù)據(jù)，或向所述存貯設(shè)備寫入由選中信號處理設(shè)備輸出的圖像數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的信號處理裝置，其中所述多個(gè)信號處理設(shè)備包括有關(guān)的定時(shí)產(chǎn)生設(shè)備。
3.如權(quán)利要求1所述的信號處理裝置，還包括一種安排在所述控制設(shè)備和信號處理裝置之間用于發(fā)送/接收所述圖像數(shù)據(jù)的圖像數(shù)據(jù)總線。
4.如權(quán)利要求1所述的信號處理裝置，其中，所述控制設(shè)備優(yōu)先選擇要求實(shí)時(shí)進(jìn)行信號處理的信號處理設(shè)備。
5.如權(quán)利要求1所述的信號處理裝置，其中該裝置包括多種處理模式，其中所述控制設(shè)備根據(jù)所述工作模式設(shè)置所述多個(gè)信號處理設(shè)備的優(yōu)先級次序。
6.如權(quán)利要求3所述的信號處理裝置，其中所述控制設(shè)備管理控制，從而使圖像數(shù)據(jù)在圖像數(shù)據(jù)總線傳輸帶寬范圍內(nèi)。
7.如權(quán)利要求1所述的信號處理裝置，其中所述控制設(shè)備從信號處理設(shè)備中分時(shí)和同時(shí)選擇多個(gè)信號處理設(shè)備。
8.如權(quán)利要求1所述的信號處理裝置，其中所述控制設(shè)備向選中的信號處理設(shè)備輸出一個(gè)表示選擇結(jié)果的確認(rèn)信號；所述信號處理設(shè)備在接收到所述確認(rèn)信號后與所述控制設(shè)備交換圖像數(shù)據(jù)。
9.一種信號處理裝置的控制方法，該信號處理裝置用于在多個(gè)信號處理設(shè)備和存貯圖像數(shù)據(jù)的存貯設(shè)備之間發(fā)送/接收圖像數(shù)據(jù)，所述信號處理設(shè)備用于按預(yù)定方式處理圖像數(shù)據(jù)，向所述控制設(shè)備輸出一個(gè)請求信號，來要求為信號處理提供圖像數(shù)據(jù)或要求輸出處理過的圖像數(shù)據(jù)，所述控制方法包括根據(jù)所述多個(gè)信號處理設(shè)備提供的所述請求信號，選擇一個(gè)或多個(gè)輸出所述請求信號的所述信號處理設(shè)備；以及向選中的信號處理設(shè)備提供從存貯設(shè)備讀出的圖像數(shù)據(jù)，或在所述存貯設(shè)備中寫入由選中的圖像處理設(shè)備輸出的圖像數(shù)據(jù)。
10.如權(quán)利要求9所述的控制方法，其中所述多個(gè)信號處理設(shè)備輸出基于由所述信號處理設(shè)備各自擁有的定時(shí)產(chǎn)生設(shè)備的所述請求信號。
11.如權(quán)利要求9所述的控制方法，其中所述圖像數(shù)據(jù)通過一條圖像數(shù)據(jù)總線發(fā)送和接收。
12.如權(quán)利要求9所述的控制方法，其中要求實(shí)時(shí)處理的信號處理設(shè)備被優(yōu)先選擇。
13.如權(quán)利要求9所述的控制方法，其中信號處理裝置具有多種工作模式；其中，根據(jù)所述工作模式設(shè)置所述多個(gè)信號處理設(shè)備的優(yōu)先級次序。
14.如權(quán)利要求11所述的控制方法，其中，執(zhí)行使圖像數(shù)據(jù)包括在所述圖像數(shù)據(jù)總線的傳輸帶寬內(nèi)的控制。
15.如權(quán)利要求9所述的控制方法，其中同時(shí)分時(shí)地選擇多個(gè)信號處理設(shè)備。
16.如權(quán)利要求9所述的控制方法，其中表示選擇結(jié)果的確認(rèn)信號被輸出到選中的信號處理設(shè)備；所述信號處理設(shè)備在收到所述確認(rèn)信號之后與所述控制設(shè)備交換圖像數(shù)據(jù)。
17.一種成像裝置，包括成像設(shè)備；用于暫時(shí)存貯來自所述成像設(shè)備的圖像數(shù)據(jù)的存貯設(shè)備；用于控制所述存貯設(shè)備的所述圖像數(shù)據(jù)寫/讀的控制設(shè)備；多種信號處理設(shè)備，用于按預(yù)定方式處理圖像數(shù)據(jù)，用于向所述控制設(shè)備輸出一個(gè)要求為信號處理提供圖像數(shù)據(jù)或要求輸出處理過的圖像數(shù)據(jù)的請求信號；以及用于輸出由所述信號處理設(shè)備處理的圖像數(shù)據(jù)的輸出設(shè)備；所述控制設(shè)備管理對提供所述請求信號的控制，選擇一個(gè)或多個(gè)輸出所述請求信號的所述信號處理設(shè)備，向選中的信號處理設(shè)備提供從存貯設(shè)備讀出的圖像數(shù)據(jù)，或在所述存貯設(shè)備中寫入由選中的信號處理設(shè)備輸出的圖像數(shù)據(jù)。
18.如權(quán)利要求17所述的成像裝置，其中，除了所述信號處理設(shè)備還包括用于處理在顯示設(shè)備上顯示的所述圖像數(shù)據(jù)的顯示處理設(shè)備；以及用于處理在記錄媒介上記錄的所述圖像數(shù)據(jù)的記錄處理設(shè)備；優(yōu)先選擇所述顯示處理設(shè)備的所述控制設(shè)備。
19.一種記錄/再現(xiàn)裝置，包括成像設(shè)備；用于對來自所述成像設(shè)備的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)定的輸入處理的輸入處理設(shè)備；用于在顯示設(shè)備上顯示圖像數(shù)據(jù)的顯示處理設(shè)備；用于暫時(shí)存貯來自所述成像設(shè)備的圖像數(shù)據(jù)的第一存貯設(shè)備；用于為所述第一存貯設(shè)備控制寫/讀圖像數(shù)據(jù)的控制設(shè)備；用于轉(zhuǎn)換圖像數(shù)據(jù)分辨率的分辨率轉(zhuǎn)換設(shè)備；用于壓縮/擴(kuò)展圖像數(shù)據(jù)的壓縮/擴(kuò)展設(shè)備；以及用于使壓縮圖像數(shù)據(jù)記錄在第二存貯設(shè)備和用于使在所述第二存貯設(shè)備上存貯的圖像數(shù)據(jù)再現(xiàn)的記錄/再現(xiàn)控制設(shè)備；所述控制設(shè)備從所述輸入處理設(shè)備、顯示處理設(shè)備、分辨率轉(zhuǎn)換設(shè)備和所述壓縮/擴(kuò)展設(shè)備中選擇1個(gè)或多個(gè)信號處理設(shè)備，所述控制設(shè)備從第一存貯設(shè)備讀出圖像數(shù)據(jù)，送至選中的信號處理設(shè)備，或向第一存貯設(shè)備寫入由選中的信號處理設(shè)備輸出的圖像數(shù)據(jù)。
20.如權(quán)利要求19所述的記錄/再現(xiàn)裝置，具有一個(gè)取景模式，用于在所述顯示設(shè)備上顯示來自所述成像設(shè)備的圖像數(shù)據(jù)，一個(gè)記錄模式，用于在所述第二存貯設(shè)備上記錄圖像數(shù)據(jù)，以及一個(gè)再現(xiàn)模式，用于再現(xiàn)來自所述第二存貯設(shè)備上的圖像數(shù)據(jù)；所述控制設(shè)備根據(jù)所述各個(gè)模式設(shè)置所述多個(gè)信號處理設(shè)備的優(yōu)先級次序。
21.如權(quán)利要求20所述的記錄/再現(xiàn)裝置，其中，在取景模式，所述控制設(shè)備優(yōu)先選取輸入處理設(shè)備和顯示處理設(shè)備。
全文摘要
一種成像系統(tǒng),即使提高不同分辨率的圖像數(shù)據(jù)的分辨率,也能有效地執(zhí)行處理而不會降低有關(guān)電路的處理能力。為此,在用于向相應(yīng)電路傳送圖像數(shù)據(jù)的圖像數(shù)據(jù)總線33的帶寬限制范圍內(nèi),存儲控制器22分時(shí)地向相應(yīng)電路傳送確認(rèn)信號,并管理使相應(yīng)電路執(zhí)行預(yù)定處理的控制。即,存儲控制器22實(shí)際上實(shí)時(shí)訪問相應(yīng)電路中的數(shù)據(jù),使圖像數(shù)據(jù)從相應(yīng)電路寫入圖像存儲器32,或從圖像存儲器32中讀出圖像數(shù)據(jù),送到相應(yīng)電路。
文檔編號H04N5/907GK1246766SQ9911037
公開日2000年3月8日 申請日期1999年7月16日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月17日
發(fā)明者竹澤正行, 水谷陽一, 松元秀樹 申請人:索尼公司