專利名稱：圖像記錄系統(tǒng)及用于此系統(tǒng)的后處理設(shè)備和相關(guān)存儲(chǔ)組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像記錄系統(tǒng)、尤其是一種視頻攝像機(jī)，及一種用于這樣的系統(tǒng)的后處理設(shè)備和與之關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)組件(cartridge)。
背景技術(shù)：
類似攝像機(jī)的圖像記錄系統(tǒng)通常包括一圖像檢測(cè)設(shè)備，例如與光學(xué)系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的CCD，以便以模擬信號(hào)的形式拍攝面對(duì)攝像機(jī)的景象。
然后該模擬信號(hào)在攝像機(jī)內(nèi)部被處理成將要被記錄的視頻信號(hào)。根據(jù)其值被攝像機(jī)使用者控制的參數(shù)，信號(hào)處理被得以實(shí)現(xiàn)。
如在專利申請(qǐng)EP0667709中所述的，已經(jīng)公開了記錄作為元數(shù)據(jù)的信號(hào)處理參數(shù)和作為主數(shù)據(jù)的視頻信號(hào)。
本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)當(dāng)使用上述的現(xiàn)有技術(shù)的攝像機(jī)記錄視頻信號(hào)時(shí)，該元數(shù)據(jù)信息存在限制，因?yàn)橐坏┬盘?hào)被處理，由攝像機(jī)使用者所產(chǎn)生的大多數(shù)選擇是不能取消的。

發(fā)明內(nèi)容
為了消除這些限制，本發(fā)明人提出這樣一種圖像記錄系統(tǒng)，它包括有用于產(chǎn)生模擬信號(hào)的圖像檢測(cè)設(shè)備、基于所述模擬信號(hào)輸出一第一數(shù)字流的預(yù)處理級(jí)、根據(jù)至少一個(gè)參數(shù)將所述第一數(shù)字流修改為第二數(shù)字流的處理級(jí)和用于記錄所述作為主數(shù)據(jù)的第一數(shù)字流和用于記錄所述作為元數(shù)據(jù)的參數(shù)的記錄裝置。
在優(yōu)選實(shí)施例中該系統(tǒng)進(jìn)一步包括用于顯示由所述第二數(shù)字流產(chǎn)生的視頻序列的顯示設(shè)備；該系統(tǒng)進(jìn)一步包括用于修改所述參數(shù)值的用戶接口；所述記錄裝置為能夠在磁或光介質(zhì)上進(jìn)行記錄的記錄設(shè)備；
所述記錄裝置為固態(tài)存儲(chǔ)器；所述存儲(chǔ)器被包含在一可更換存儲(chǔ)組件中。
本發(fā)明還提出一種后處理設(shè)備，其包括用于讀取一第一數(shù)字流和一作為元數(shù)據(jù)而被嵌入到該第一數(shù)字流中的參數(shù)的至少第一值的再現(xiàn)裝置和基于所述第一數(shù)字流使用所述第一值來再現(xiàn)視頻數(shù)字流的處理級(jí)。
根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例該裝置包括一用于輸入所述參數(shù)的第二個(gè)值的用戶接口，并且所述處理級(jí)能基于所述第一數(shù)字流使用所述第二值來再現(xiàn)視頻數(shù)字流；所述再現(xiàn)裝置為能夠?qū)Υ呕蚬饨橘|(zhì)進(jìn)行讀取的再現(xiàn)設(shè)備；所述再現(xiàn)裝置為一固態(tài)存儲(chǔ)器；所述存儲(chǔ)器被包含在一可更換存儲(chǔ)組件中。
本發(fā)明還提出一種存儲(chǔ)組件，其包括一用于存儲(chǔ)第一數(shù)字流和作為元數(shù)據(jù)而被嵌入到該第一數(shù)字流中的至少參數(shù)的存儲(chǔ)器，和基于所述第一數(shù)字流使用所述參數(shù)來再現(xiàn)視頻數(shù)字流的處理電路。
優(yōu)選地，該存儲(chǔ)組件具有一用于接收所述第一數(shù)字流的輸入總線，一用于傳送所述視頻數(shù)字流的輸出總線，和/或用于與用戶接口連接的通信端口。


在根據(jù)附圖提供的本發(fā)明實(shí)施例的下述說明中，本發(fā)明的其它方面也將變得明顯，其中圖1表示本發(fā)明第一實(shí)施例中的數(shù)字視頻攝像機(jī)的主電路；圖2表示用于圖1的攝像機(jī)的數(shù)據(jù)檢索設(shè)備的主電路；圖3表示本發(fā)明第二實(shí)施例中的數(shù)字視頻攝像機(jī)的主電路；圖4表示本發(fā)明第三實(shí)施例中的視頻攝像機(jī)的主電路；圖5表示第三實(shí)施例中的視頻播放器的主電路；圖6表示第三實(shí)施例中的存儲(chǔ)組件。
具體實(shí)施例方式
作為數(shù)字視頻攝像機(jī)的本發(fā)明的第一實(shí)施例如圖1所示。主要包括3個(gè)CCD(每個(gè)對(duì)應(yīng)于紅綠藍(lán)顏色中的一種)的圖像檢測(cè)設(shè)備2將模擬信號(hào)輸出到數(shù)字變換級(jí)4。數(shù)字變換級(jí)4(或預(yù)處理級(jí))具有3個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D轉(zhuǎn)換器)，其中每個(gè)與一個(gè)對(duì)應(yīng)的CCD相關(guān)聯(lián)。每個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器覆蓋其對(duì)應(yīng)的CCD的整個(gè)動(dòng)態(tài)范圍。因此每個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器輸出，例如以14位，表示由對(duì)應(yīng)的CCD的每個(gè)像素接收的光的數(shù)字取樣值。
在本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)字變換級(jí)中實(shí)現(xiàn)的3個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器的組合隨后輸出一與由CCD輸出的模擬信號(hào)相對(duì)應(yīng)的原始光數(shù)字流(raw light digital stream)。
該原始光數(shù)字流一方面被傳遞到記錄設(shè)備6，同時(shí)另一方面?zhèn)鬟f到處理級(jí)8。處理級(jí)8允許原始光數(shù)字流經(jīng)受與在傳統(tǒng)攝像機(jī)中相似的信號(hào)處理，例如伽瑪校正、清晰度校正等。各種信號(hào)處理步驟把一給定的轉(zhuǎn)移函數(shù)運(yùn)用到數(shù)字流。每個(gè)轉(zhuǎn)移函數(shù)能夠被攝像機(jī)使用者通過用戶接口10設(shè)置的參數(shù)所控制。原始光數(shù)字流被處理級(jí)8轉(zhuǎn)換成一視頻數(shù)字流。視頻數(shù)字流和由它代表的視頻序列的外貌(look)取決于攝像機(jī)使用者通過用戶接口10設(shè)置的參數(shù)。
視頻數(shù)字流最終被傳遞到顯示器12，在那里相應(yīng)的視頻序列能被攝像機(jī)使用者觀看，而顯示器12上的視頻序列的外貌直接依賴于攝像機(jī)使用者設(shè)置的參數(shù)。
為了控制處理級(jí)8而由用戶接口10產(chǎn)生的參數(shù)(也就是攝像機(jī)設(shè)置)還被傳遞到記錄設(shè)備6。記錄設(shè)備6接收先前指出的原始光數(shù)字流和剛剛提到的處理級(jí)8的參數(shù)。記錄設(shè)備6具有一多路復(fù)用器以便將表示這些參數(shù)(也就是攝像機(jī)設(shè)置)的數(shù)據(jù)嵌入到原始光數(shù)字流，。所述與處理級(jí)8的參數(shù)相應(yīng)的嵌入的數(shù)據(jù)為附加到表示原始光信息的主數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)。然后記錄設(shè)備將包括有元數(shù)據(jù)的數(shù)字流記錄到存儲(chǔ)器14，存儲(chǔ)器可以是，例如一磁帶盒或存儲(chǔ)組件(cartridge)16中的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)。
圖2表示用于檢索被圖1的攝像機(jī)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)和用于顯示相應(yīng)的視頻序列的設(shè)備。圖2的設(shè)備具有一用于從存儲(chǔ)組件16的RAM14讀取先前記錄的數(shù)字流和用于從該數(shù)字流分離主數(shù)據(jù)流和如前所解釋的在記錄時(shí)加入的元數(shù)據(jù)的播放設(shè)備24。
主數(shù)據(jù)流從播放設(shè)備24被傳遞到處理級(jí)18，它產(chǎn)生與由圖1的攝像機(jī)的處理級(jí)8實(shí)現(xiàn)的相類似的信號(hào)處理操作。一旦用戶通過用戶接口20進(jìn)行了選擇，處理級(jí)18的參數(shù)能被設(shè)置成由元數(shù)據(jù)表示的值(即在記錄時(shí)它們具有的值)或設(shè)置成由設(shè)備的使用者選擇的值(通過用戶接口20輸入的)。該可選方案在圖2中被用戶接口支配的開關(guān)26示意的表示，以此來從播放設(shè)備24輸入元數(shù)據(jù)或從用戶接口輸入用戶數(shù)據(jù)作為處理級(jí)18的參數(shù)。優(yōu)選的，這樣的選擇可以提供給每個(gè)參數(shù)。
基于主數(shù)據(jù)流(代表原始光數(shù)據(jù))，處理級(jí)18產(chǎn)生一能在顯示器22上被觀看的視頻數(shù)字流。由視頻數(shù)字流表示的視頻序列的外貌將依賴于處理級(jí)18的參數(shù)。隨后，依靠設(shè)備使用者(例如攝影導(dǎo)演)，視頻序列的外貌與在記錄期間被攝像機(jī)用戶選擇的外貌是同樣的，也可以是被修改了的。通過使用來自存儲(chǔ)器14的未處理的數(shù)據(jù)，外貌的變化(variation)能在比先前更寬的范圍內(nèi)被產(chǎn)生。
根據(jù)有益的變型，新引入的參數(shù)(來自用戶接口20)作為元數(shù)據(jù)的另外的設(shè)置能被記錄到存儲(chǔ)器14。通過這樣的過程，表示視頻素材(material)的不同外貌的元數(shù)據(jù)的多個(gè)設(shè)置能被存儲(chǔ)，其比存儲(chǔ)幾個(gè)處理過的視頻的版本更加有效。
圖3表示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的數(shù)字視頻攝像機(jī)。主要包括CCD的圖像檢測(cè)設(shè)備32產(chǎn)生一模擬信號(hào)(表示一圖像)，該信號(hào)被模數(shù)轉(zhuǎn)換器33(能與圖像檢測(cè)設(shè)備32嵌入同一芯片)數(shù)字化然后被對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換器35處理。因此對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出一原始數(shù)字流，與在第一實(shí)施例中類似的它在直觀上并非線性，但是理解為線性。模數(shù)轉(zhuǎn)換器33與對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換器35的結(jié)合組成一輸出原始數(shù)字流的非線性數(shù)字轉(zhuǎn)換級(jí)或預(yù)處理級(jí)34。
原始數(shù)字流被傳遞到記錄設(shè)備36，在這里它被記錄到存儲(chǔ)器44(優(yōu)選的為RAM；可記錄盤、磁帶或任何其它媒體也能被使用)。存儲(chǔ)器44被固定到存儲(chǔ)組件46。
原始數(shù)字流還被傳送到處理級(jí)38以將其轉(zhuǎn)換為可視視頻數(shù)字流從而在可視設(shè)備42上被顯示。在處理級(jí)38中涉及的參數(shù)的值被攝像機(jī)用戶通過用戶接口40設(shè)置，同時(shí)通過記錄設(shè)備將其作為原始數(shù)字流的元數(shù)據(jù)而被記錄到存儲(chǔ)器44上。
適用于圖3的攝像機(jī)的后處理設(shè)備通過對(duì)應(yīng)于圖2的解釋而能被實(shí)現(xiàn)。
圖4-6表示本發(fā)明的第三實(shí)施例。在圖4中表示的視頻攝像機(jī)具有一圖像檢測(cè)設(shè)備52，它將表示圖像的模擬信號(hào)輸出到預(yù)處理級(jí)54?；谶@些模擬信號(hào)，預(yù)處理級(jí)54產(chǎn)生一原始數(shù)字流并將它輸出到可更換存儲(chǔ)組件66的輸入總線68(例如，HD-SDI)。輸入總線68上的數(shù)字流被向前傳遞到包括在存儲(chǔ)組件66中的處理電路58，同時(shí)數(shù)字流被傳遞到也包含在存儲(chǔ)組件66中的存儲(chǔ)組件控制器56。存儲(chǔ)組件控制器56將輸入的原始數(shù)字流記錄入(或?qū)懭?也被存儲(chǔ)組件66包含的存儲(chǔ)器64，該存儲(chǔ)器優(yōu)選的為固態(tài)存儲(chǔ)器，例如RAM。
存儲(chǔ)組件控制器56通過串行端口72(例如RS232I/O)還被連接到視頻攝像機(jī)的用戶接口60。在處理電路58中實(shí)現(xiàn)的控制信號(hào)處理的參數(shù)通過該串行端口72從用戶接口60被發(fā)送到存儲(chǔ)組件控制器56，并且被存儲(chǔ)組件控制器56向前傳送到處理電路58。
被處理電路58接收的原始數(shù)字流依靠來自用戶接口60的參數(shù)而被處理，從而被處理電路58轉(zhuǎn)換成視頻數(shù)字流并通過存儲(chǔ)組件66的輸出總線70向前傳送到顯示器62。
存儲(chǔ)組件控制器56還將所述參數(shù)寫入存儲(chǔ)器64作為與原始數(shù)字流伴隨的元數(shù)據(jù)。因此圖4的視頻攝像機(jī)的操作與先前實(shí)施例中的操作類似。然而能被注意到，處理電路58如同存儲(chǔ)器64被容納在同一個(gè)可更換存儲(chǔ)組件中。
如圖5表示的視頻播放機(jī)然后接收可更換存儲(chǔ)組件66，由此一方面建立存儲(chǔ)組件66的輸出總線70和顯示設(shè)備74的連接另一方面還建立了存儲(chǔ)組件66的串行端口72和用戶接口76的連接。
一旦接收來自用戶接口76的命令，存儲(chǔ)組件控制器56允許將記錄在存儲(chǔ)器64中的原始數(shù)據(jù)傳送到處理電路58作為再現(xiàn)原始數(shù)字流。
存儲(chǔ)組件控制器56還能夠檢索作為元數(shù)據(jù)而被記錄在存儲(chǔ)器64中的參數(shù)。依靠由用戶接口76通過串行端口72發(fā)送的來自用戶的命令，存儲(chǔ)組件控制器56將可選擇的把檢索到的參數(shù)(元數(shù)據(jù))或者也是通過串行端口72被接收的新定義的參數(shù)向前傳送到處理電路56。正如參照先前實(shí)施例所指出的，用戶能夠在作為元數(shù)據(jù)而被記錄的參數(shù)和新定義的參數(shù)之間方便地選擇出最適合用于控制處理電路58的每個(gè)參數(shù)。
根據(jù)選擇出的參數(shù)，再現(xiàn)原始數(shù)字流將被處理電路58處理并作為視頻數(shù)字流而被輸出到輸出總線70，在此它能被顯示設(shè)備74捕獲以用于觀看?？蛇x擇地或者除此之外，該輸出總線70上的視頻數(shù)字流能被傳送到以傳統(tǒng)方式記錄的記錄裝置。
正如從附圖可以清楚的看出，該第三實(shí)施例的解決方案允許省去一個(gè)處理電路(由于存儲(chǔ)組件的處理電路被用在攝像機(jī)和播放機(jī)中)而且確保同樣的處理電路即可以用到攝像機(jī)中也可以用到播放機(jī)中，因此當(dāng)元數(shù)據(jù)被用來作為處理電路的參數(shù)時(shí)，確保視頻序列具有相同的外貌。
圖6表示具有輸入總線68、輸出總線70和串行端口72的存儲(chǔ)組件66。處理電路58被連接到輸出總線68來接收原始數(shù)字流。處理電路58還被連接到輸出總線70以發(fā)送視頻數(shù)字流。處理電路58通過一總線(它最好與輸入總線68相同)被連接到存儲(chǔ)組件控制器56以便在播放(即從存儲(chǔ)器進(jìn)行再現(xiàn))過程中接收來自存儲(chǔ)器64的原始數(shù)字流，。
最后，處理電路58通過一串行連接而被連接到存儲(chǔ)組件控制器56以便存儲(chǔ)組件控制器56能將用于處理的參數(shù)發(fā)送到處理電路58。
存儲(chǔ)組件控制器56被連接到輸入總線68以接收原始數(shù)字流。存儲(chǔ)組件控制器56通過一雙向總線還被連接到存儲(chǔ)器64以便將原始數(shù)字流存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器64和從存儲(chǔ)器64檢索原始數(shù)字流。存儲(chǔ)組件控制器56被連接到串行端口72以接收處理參數(shù)，并且當(dāng)存儲(chǔ)組件被安裝在播放機(jī)中時(shí)，應(yīng)當(dāng)使用表示每個(gè)參數(shù)是元數(shù)據(jù)還是用戶定義的參數(shù)的名令。存儲(chǔ)組件控制器56有能力將從串行端口72接收的參數(shù)作為元數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到原始數(shù)字流并且當(dāng)從存儲(chǔ)器64再現(xiàn)原始數(shù)字流時(shí)檢索這些元數(shù)據(jù)以便盡可能的使用它們作為處理參數(shù)。
本發(fā)明不局限于上面的實(shí)施例。例如，根據(jù)本發(fā)明能夠提出一種不但可以記錄如上面指出的原始數(shù)字流(數(shù)據(jù)模式)也可以記錄傳統(tǒng)的視頻數(shù)字流(視頻模式)的圖像記錄系統(tǒng)。
只要主數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)相互關(guān)聯(lián)，還可能將元數(shù)據(jù)和主數(shù)據(jù)(或者要素)分開存儲(chǔ)(甚至在不同的設(shè)備上)。
當(dāng)然，因?yàn)橐曨l攝像機(jī)通常不但可以提供記錄還能提供播放功能，視頻攝像機(jī)能被用作后處理設(shè)備，此時(shí)在播放和記錄期間，可以使用相同的控制來改變處理參數(shù)。
圖像記錄系統(tǒng)也可以是具有通過電纜或無線傳輸而被連接到攝像機(jī)的記錄設(shè)備的攝像機(jī)。
權(quán)利要求
1.圖像記錄系統(tǒng)，包括用于產(chǎn)生模擬信號(hào)的圖像檢測(cè)設(shè)備(2，32，52)；基于所述模擬信號(hào)輸出一第一數(shù)字流的預(yù)處理級(jí)(4，34，54)；根據(jù)至少一個(gè)參數(shù)將所述第一數(shù)字流修改為第二數(shù)字流的處理級(jí)(8，38，58)；用于記錄作為主數(shù)據(jù)的所述第一數(shù)字流和用于記錄作為元數(shù)據(jù)的所述參數(shù)的記錄裝置(6，14；36，44；64)。
2.按照權(quán)利要求1的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括用于顯示由所述第二數(shù)字流產(chǎn)生的視頻序列的顯示設(shè)備(12，42，62)。
3.按照權(quán)利要求1或2的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括用于修改所述參數(shù)值的用戶接口(10，40，60)。
4.按照權(quán)利要求1至3的任一個(gè)的系統(tǒng)，其中所述記錄裝置為能夠在磁或光介質(zhì)上進(jìn)行記錄的記錄設(shè)備。
5.按照權(quán)利要求1至3的任一個(gè)的系統(tǒng)，其中所述記錄裝置為固態(tài)存儲(chǔ)器(14，44，64)。
6.按照權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其中所述存儲(chǔ)器被包含在一可更換存儲(chǔ)組件(16，46，66)中。
7.后處理設(shè)備，包括再現(xiàn)裝置(24，56)，用于讀取第一數(shù)字流和作為元數(shù)據(jù)被嵌入到第一數(shù)字流中的一個(gè)參數(shù)的至少一個(gè)第一值；處理級(jí)(18，58)，能夠基于所述第一數(shù)字流使用所述初始值來再現(xiàn)視頻數(shù)字流。
8.按照權(quán)利要求7的后處理設(shè)備，進(jìn)一步包括用于輸入所述參數(shù)的第二個(gè)值的用戶接口(20，76)，其中所述處理級(jí)(18，58)能夠基于所述第一數(shù)字流使用所述第二值來再現(xiàn)視頻數(shù)字流。
9.按照權(quán)利要求7或8的后處理設(shè)備，其中所述再現(xiàn)裝置為能夠?qū)Υ呕蚬饨橘|(zhì)進(jìn)行讀取的再現(xiàn)設(shè)備。
10.按照權(quán)利要求7或8的后處理設(shè)備，其中所述再現(xiàn)裝置為固態(tài)存儲(chǔ)器(14，64)。
11.按照權(quán)利要求10的后處理設(shè)備，其中所述存儲(chǔ)器被包含在可更換存儲(chǔ)組件(16，66)中。
12.存儲(chǔ)組件，包括存儲(chǔ)器(64)，用于存儲(chǔ)第一數(shù)字流和至少一個(gè)作為元數(shù)據(jù)而被嵌入到第一數(shù)字流的參數(shù)；處理電路(58)，基于所述第一數(shù)字流利用所述參數(shù)來再現(xiàn)視頻數(shù)字流。
13.按照權(quán)利要求12的存儲(chǔ)組件，通過輸入總線(68)來接收所述第一數(shù)字流。
14.按照權(quán)利要求12或13的存儲(chǔ)組件，通過輸出總線(70)來發(fā)送數(shù)據(jù)。
15.按照權(quán)利要求12至14的存儲(chǔ)組件，通過通信端口(72)與用戶接口連接。
全文摘要
提出一種圖像記錄系統(tǒng)，它包括用于產(chǎn)生模擬信號(hào)的圖像檢測(cè)設(shè)備(2)、基于所述模擬信號(hào)輸出一第一數(shù)字流的預(yù)處理級(jí)(4)、根據(jù)至少一個(gè)參數(shù)將所述第一數(shù)字流修改為第二數(shù)字流的處理級(jí)(8)和用于記錄作為主數(shù)據(jù)的所述第一數(shù)字流和用于記錄作為元數(shù)據(jù)的所述參數(shù)的記錄裝置(6，14)。本發(fā)明還提出一種用于這樣的系統(tǒng)的后處理設(shè)備和與之關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)組件。
文檔編號(hào)H04N5/225GK1444409SQ0215751
公開日2003年9月24日 申請(qǐng)日期2002年10月2日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月2日
發(fā)明者簡·范魯伊 申請(qǐng)人:湯姆森特許公司