專利名稱：視頻信號(hào)處理裝置和數(shù)碼相機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視頻信號(hào)處理裝置，其將從固態(tài)成像元件得到的視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)并執(zhí)行各種信號(hào)處理。此外，本發(fā)明涉及由這種視頻信號(hào)處理裝置和固態(tài)成像元件組成的數(shù)碼相機(jī)。
背景技術(shù)：
由于數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)和互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)微粉化工藝的飛速發(fā)展，單芯片MOS相機(jī)已經(jīng)于最近得以實(shí)現(xiàn)。在單芯片MOS相機(jī)中的單塊硅襯底上集成有能夠執(zhí)行高級(jí)信號(hào)處理的視頻信號(hào)處理裝置和成像元件，該成像元件通過將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)而獲取輻射至成像面的光信號(hào)。
雖然提供單芯片相機(jī)已經(jīng)成為可能，但是人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，獨(dú)立地形成有成像芯片和視頻信號(hào)處理芯片的雙芯片結(jié)構(gòu)在性能和成本方面更具有優(yōu)勢(shì)。
視頻信號(hào)處理芯片高速地處理巨大量數(shù)字圖像信息。因此，信號(hào)處理功能在視頻信號(hào)處理芯片的功能中所占比例越來越大。而且，為了通過將來預(yù)期會(huì)迅猛發(fā)展的手提式電話傳送靜止圖像，需要對(duì)圖像信息執(zhí)行大幅的壓縮。JPEG(聯(lián)合圖像專家組)是一種公知的用于壓縮圖像數(shù)據(jù)的方法。這種數(shù)據(jù)壓縮方法有必要高速地執(zhí)行大量的運(yùn)算。為了使信號(hào)處理芯片易于執(zhí)行這種處理，必需具備最新的CMOS微粉化工藝和CMOS設(shè)計(jì)技術(shù)。此外，為了處理動(dòng)態(tài)圖像，有必要設(shè)置超高速處理電路。因此，為了制造視頻信號(hào)處理芯片，要求具有最新發(fā)展水平的數(shù)字CMOS微粉化技術(shù)。
同時(shí)，成像芯片處理模擬信號(hào)，并且該芯片在這方面不同于視頻信號(hào)處理芯片。此外，由于光敏面(例如相機(jī)中的透鏡)的限制，成像芯片難于執(zhí)行徹底的微粉化。
由于上述不同點(diǎn)，對(duì)于成像芯片和視頻信號(hào)處理芯片來說，它們所要求的制造工藝是不同的。因此，如果這兩種芯片被強(qiáng)制安排進(jìn)單一芯片中，則可能產(chǎn)生噪聲并降低成像性能。換句話說，如果這兩種芯片強(qiáng)制形成于單一芯片中，則會(huì)導(dǎo)致價(jià)格變高而性能變差。鑒于這些方面，最近經(jīng)試驗(yàn)研究做了如下設(shè)計(jì)，即，在將視頻信號(hào)處理芯片和圖像芯片形成在單一芯片中的情況下，對(duì)成像芯片和視頻信號(hào)處理芯片進(jìn)行單獨(dú)設(shè)計(jì)。
舉例來說，在美國專利2004/0201732中公開的相關(guān)技術(shù)包括一種芯片裝置，該裝置組合了由CMOS構(gòu)成的視頻信號(hào)處理芯片和成像芯片，其中該成像芯片由一種低漏電流結(jié)構(gòu)的晶體管構(gòu)成，這種結(jié)構(gòu)只采用nMOS類型和pMOS類型形成，其中定時(shí)脈沖發(fā)生電路、增益控制放大器和A/D轉(zhuǎn)換電路設(shè)置于視頻信號(hào)處理芯片上以實(shí)現(xiàn)低成本。此外，單獨(dú)設(shè)計(jì)的成像芯片的所有電路僅用nMOS類型或pMOS類型形成。因此，在制程擴(kuò)散(processdiffusion)步驟中，僅僅有必要形成一系列單一類型的阱結(jié)構(gòu)(well structure)，從而使工藝步驟和掩模的數(shù)量能夠大幅減少。另外，沒有必要與視頻信號(hào)處理裝置一致地采用微粉化工藝，并且通過將成像芯片的重點(diǎn)放在模擬性能上而使成像芯片可以和視頻信號(hào)處理裝置分開設(shè)計(jì)。因此，沒有必要強(qiáng)制執(zhí)行可實(shí)現(xiàn)高性能的微粉化工藝。
然而，在上述相關(guān)技術(shù)中，模擬信號(hào)處理電路設(shè)置于視頻信號(hào)處理芯片上。因此，模擬信號(hào)處理系統(tǒng)和數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)混合在單一視頻信號(hào)處理芯片中。在這種情況下，數(shù)字信號(hào)處理部分和由模擬信號(hào)處理電路、AD轉(zhuǎn)換電路等構(gòu)成的模擬信號(hào)處理部分緊密地布置于視頻信號(hào)處理芯片中，而不管電路布圖以及電源和接地電路的分隔如何設(shè)計(jì)。因此，不可能阻止在執(zhí)行數(shù)字信號(hào)處理之時(shí)產(chǎn)生的數(shù)字噪聲混入模擬信號(hào)。
下文中將描述根據(jù)上文所述的相關(guān)技術(shù)的視頻信號(hào)處理裝置的驅(qū)動(dòng)定時(shí)。圖6是用于表示視頻信號(hào)處理裝置的結(jié)構(gòu)框圖的一個(gè)實(shí)例，而圖7用于表示根據(jù)相關(guān)技術(shù)的信號(hào)處理的每個(gè)工作定時(shí)(action timing)的實(shí)例。
首先，包括定時(shí)發(fā)生電路的相機(jī)控制微型計(jì)算機(jī)16(camera-controlmicrocomputer)向固態(tài)成像元件11提供驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)S11，驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)S11包含來自定時(shí)供給線路的水平同步信號(hào)，用于控制水平方向的驅(qū)動(dòng)；垂直同步信號(hào)，用于控制垂直方向的驅(qū)動(dòng)；以及用于驅(qū)動(dòng)成像元件的脈沖。同步輸入視頻信號(hào)S12以模擬信號(hào)形式從固態(tài)成像元件11輸入到視頻信號(hào)處理裝置20。輸入視頻信號(hào)S12以單一水平行作為單位被連續(xù)輸出，并且在水平行中的每個(gè)信號(hào)中設(shè)有作為有效視頻像素區(qū)域(包含光黑部分)的視頻時(shí)期和作為水平掃描的逆程消隱時(shí)期的水平消隱時(shí)期。輸入到視頻信號(hào)處理裝置20的輸入視頻信號(hào)S12首先被捕獲到模擬信號(hào)處理電路12，在該電路中對(duì)其進(jìn)行模擬信號(hào)處理，接著，它作為視頻信號(hào)S13被捕獲到A/D轉(zhuǎn)換電路13。視頻信號(hào)S13通過A/D轉(zhuǎn)換電路13被轉(zhuǎn)換成數(shù)字視頻數(shù)據(jù)S14，并寫入行存儲(chǔ)器14。寫入行存儲(chǔ)器14的視頻數(shù)據(jù)S14作為視頻數(shù)據(jù)S15以同樣定時(shí)被輸出至數(shù)字信號(hào)處理電路15。視頻數(shù)據(jù)S15在數(shù)字信號(hào)處理電路15中受到數(shù)字信號(hào)處理，然后作為輸出視頻數(shù)據(jù)S16從視頻信號(hào)處理裝置20輸出。
如圖7所示，在上述相關(guān)技術(shù)的視頻信號(hào)處理裝置20中，存在模擬信號(hào)處理時(shí)期和數(shù)字信號(hào)處理時(shí)期互相重疊的重疊時(shí)期。因此，存在執(zhí)行數(shù)字信號(hào)處理之時(shí)產(chǎn)生的數(shù)字噪聲可能在重疊的信號(hào)處理時(shí)期中混入模擬信號(hào)的風(fēng)險(xiǎn)。
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的主要目的是有效地防止在視頻信號(hào)處理裝置中數(shù)字噪聲混入模擬信號(hào)，所述視頻信號(hào)處理裝置包括以混合方式設(shè)置的數(shù)字信號(hào)處理電路和模擬信號(hào)處理電路(例如模擬信號(hào)處理電路和A/D轉(zhuǎn)換電路)。
為了克服上文所述的缺點(diǎn)，本發(fā)明的視頻信號(hào)處理裝置是這樣一種視頻信號(hào)處理裝置，其通過捕獲固態(tài)成像元件的輸出來產(chǎn)生規(guī)定格式的視頻信號(hào)，所述固態(tài)成像元件依照水平掃描和垂直掃描的各自定時(shí)而被驅(qū)動(dòng)。所述處理裝置包括第一信號(hào)處理電路，用于通過對(duì)模擬視頻信號(hào)執(zhí)行第一信號(hào)處理產(chǎn)生第一視頻信號(hào)，其中所述模擬視頻信號(hào)以水平行(horizontal-line)作為單位從固態(tài)成像元件連續(xù)輸出；A/D轉(zhuǎn)換電路，用于通過將第一視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信息而產(chǎn)生第一視頻數(shù)據(jù)；存儲(chǔ)電路，其至少以一個(gè)水平行作為單位存儲(chǔ)第一視頻數(shù)據(jù)，并且經(jīng)過規(guī)定延遲時(shí)期的延遲后讀出第一視頻數(shù)據(jù)；以及第二信號(hào)處理電路，用于通過對(duì)從存儲(chǔ)電路讀出的第一視頻數(shù)據(jù)執(zhí)行第二信號(hào)處理來產(chǎn)生第二視頻數(shù)據(jù)。
在這種結(jié)構(gòu)中，第一視頻數(shù)據(jù)產(chǎn)生于第一信號(hào)處理電路和A/D轉(zhuǎn)換電路中，并被存儲(chǔ)于存儲(chǔ)電路中。所存儲(chǔ)的第一視頻數(shù)據(jù)被輸出到第二信號(hào)處理電路以由存儲(chǔ)于存儲(chǔ)電路中的第一視頻數(shù)據(jù)產(chǎn)生第二視頻數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)電路具有如下功能，即，將所存儲(chǔ)的第一視頻數(shù)據(jù)輸出至第二信號(hào)處理電路的時(shí)期相對(duì)于產(chǎn)生和存儲(chǔ)第一視頻數(shù)據(jù)的時(shí)期移位(延遲)一段時(shí)期。換句話說，存儲(chǔ)電路將數(shù)據(jù)信號(hào)處理時(shí)期相對(duì)于模擬信號(hào)處理時(shí)期移位(延遲)，其中在數(shù)據(jù)信號(hào)處理時(shí)期中第一視頻數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)電路讀出且第二視頻數(shù)據(jù)在第二信號(hào)處理電路中產(chǎn)生，而模擬信號(hào)處理時(shí)期中第一視頻數(shù)據(jù)產(chǎn)生于第一信號(hào)處理電路和A/D轉(zhuǎn)換電路并存儲(chǔ)到存儲(chǔ)電路。簡(jiǎn)而言之，模擬信號(hào)處理時(shí)期從數(shù)字信號(hào)處理時(shí)期移位。即使在從第二信號(hào)處理電路中在從第一視頻數(shù)據(jù)產(chǎn)生第二視頻信號(hào)的過程中產(chǎn)生數(shù)字噪聲，作為模擬信號(hào)處理的第一信號(hào)處理已經(jīng)在那段時(shí)期完成。即使兩個(gè)時(shí)期之間部分互相重疊，所重疊的部分基本上是不重要的。結(jié)果，即使存在數(shù)字噪聲，也可以將數(shù)字噪聲混入第一模擬信號(hào)處理的風(fēng)險(xiǎn)盡可能地消除。因此，圖形質(zhì)量的下降可以得到抑制。
在上述結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選的是，存儲(chǔ)電路將延遲時(shí)期設(shè)置為，使得對(duì)模擬視頻信號(hào)執(zhí)行第一信號(hào)處理的處理時(shí)期與對(duì)第一視頻數(shù)據(jù)執(zhí)行第二信號(hào)處理的處理時(shí)期不重疊。因此，第一信號(hào)處理時(shí)期與第二信號(hào)處理時(shí)期根本不重疊，這樣第二信號(hào)處理中產(chǎn)生的數(shù)字噪聲混入第一信號(hào)處理的風(fēng)險(xiǎn)就完全不存在了。因此，抑制圖形質(zhì)量下降的效果可以得到進(jìn)一步提高。
在上述結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選的是，第二信號(hào)處理電路調(diào)節(jié)第二信號(hào)處理的處理時(shí)期中的時(shí)鐘脈沖的頻率，這樣第二信號(hào)處理可以在兩批相鄰的第一信號(hào)處理之間的間隔時(shí)期內(nèi)完成。這是所采用的其中一種方法，通過這種方法可使第一信號(hào)處理的時(shí)期與第二信號(hào)處理的時(shí)期不重疊。將第二信號(hào)處理的起始定時(shí)設(shè)置于第一信號(hào)處理的時(shí)期的結(jié)束點(diǎn)之后，是用于防止重疊的條件之一。然而，如果第二信號(hào)處理的結(jié)束定時(shí)晚于下一周期中第一信號(hào)處理時(shí)期的起始點(diǎn)，那么產(chǎn)生于第二信號(hào)處理時(shí)期的后一半中的數(shù)字噪聲可能混入第一信號(hào)處理時(shí)期的前一半。因此，通過在第二信號(hào)處理電路執(zhí)行第二信號(hào)處理時(shí)增大時(shí)鐘脈沖的頻率，來執(zhí)行高速處理，使得第二信號(hào)處理在第一信號(hào)處理時(shí)期開始之前完成。因此，第一信號(hào)處理時(shí)期與第二信號(hào)處理時(shí)期根本不重疊。結(jié)果，無疑可以防止數(shù)字噪聲的混入。
在上述結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選的是，第二信號(hào)處理電路將第二信號(hào)處理的處理時(shí)期的起始定時(shí)設(shè)置于第一信號(hào)處理的處理時(shí)期的結(jié)束定時(shí)之后，并且將處于工作狀態(tài)的水平同步信號(hào)的周期設(shè)置成一定的時(shí)間長度，該時(shí)間長度長于第一信號(hào)處理的處理時(shí)期和第二信號(hào)處理的處理時(shí)期之和。這是所采用的其中另一種方法，通過這種方法可使第一信號(hào)處理的時(shí)期與第二信號(hào)處理的時(shí)期也不重疊。在這種情況下，第一信號(hào)處理時(shí)期與第二信號(hào)處理時(shí)期也根本不重疊。結(jié)果，無疑可以防止數(shù)字噪聲的混入。
此外，在上述結(jié)構(gòu)中，為了執(zhí)行多種方法(增大時(shí)鐘脈沖的速度，調(diào)節(jié)水平同步信號(hào)的周期長度，等等)從而使第一信號(hào)處理時(shí)期與第二信號(hào)處理時(shí)期不重疊，可以安裝用于執(zhí)行上述兩種處理的兩種電路都，以使每種功能能夠選擇性地或者結(jié)合應(yīng)用。因此，可以依照攝影環(huán)境執(zhí)行最佳的處理方法。結(jié)果，抑制質(zhì)量下降的效果可以得到進(jìn)一步提高。
此外，根據(jù)本發(fā)明的數(shù)碼相機(jī)由以下部件組成上文所述的任意視頻信號(hào)處理裝置；以及由驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)和進(jìn)行定時(shí)控制的固態(tài)成像元件，該驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)從視頻信號(hào)處理裝置輸出，該固態(tài)成像元件產(chǎn)生對(duì)象(subject)的模擬視頻信號(hào)并將其作為輸入視頻信號(hào)發(fā)出至該視頻信號(hào)處理裝置。因此，可以通過抑制數(shù)字噪聲的混入而獲得高質(zhì)量的圖像。
本發(fā)明通過在執(zhí)行第二信號(hào)處理時(shí)期中不執(zhí)行第一信號(hào)處理而避免數(shù)字噪聲的混入，因而能夠抑制圖形質(zhì)量的下降。
根據(jù)本發(fā)明的視頻信號(hào)處理裝置作為數(shù)碼相機(jī)等是有效的，其中不存在混入的數(shù)字噪聲，而且可抑制圖形質(zhì)量的下降。
根據(jù)下文所述的優(yōu)選實(shí)施例和所附權(quán)利要求書，本發(fā)明的其他目的將變得清晰。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，通過將本發(fā)明具體化，就會(huì)發(fā)現(xiàn)本發(fā)明還具有許多其他可能的優(yōu)點(diǎn)。
圖1是用于顯示數(shù)碼相機(jī)的結(jié)構(gòu)的框圖，其中該相機(jī)包括根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的視頻信號(hào)處理裝置；圖2是用于顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的視頻信號(hào)處理裝置的工作的時(shí)序圖；圖3是用于描述本發(fā)明實(shí)施例中的數(shù)字噪聲的混入的時(shí)序圖；圖4是用于顯示本發(fā)明實(shí)施例中的時(shí)鐘脈沖的速度變化的時(shí)序圖；圖5是用于顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的水平同步信號(hào)的周期變化的時(shí)序圖；圖6是用于顯示數(shù)碼相機(jī)的結(jié)構(gòu)的框圖，其中該相機(jī)包括根據(jù)相關(guān)技術(shù)的視頻信號(hào)處理裝置；以及圖7是用于顯示根據(jù)相關(guān)技術(shù)的視頻信號(hào)處理裝置的工作的時(shí)序圖。
具體實(shí)施例方式
下文中將參照附圖詳細(xì)描述包括本發(fā)明的視頻信號(hào)處理裝置的數(shù)碼相機(jī)的實(shí)施例。圖1是用于顯示數(shù)碼相機(jī)的結(jié)構(gòu)的框圖，其中數(shù)碼相機(jī)包括根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的視頻信號(hào)處理裝置。在圖1中，視頻信號(hào)處理裝置10捕獲從固態(tài)成像元件1輸出的模擬信號(hào)S12，并通過執(zhí)行模擬信號(hào)處理、A/D轉(zhuǎn)換以及數(shù)字信號(hào)處理，產(chǎn)生第二視頻數(shù)據(jù)S6。
視頻信號(hào)處理裝置10包括用于執(zhí)行模擬信號(hào)處理的第一信號(hào)處理電路2、A/D轉(zhuǎn)換電路3、作為存儲(chǔ)電路的行存儲(chǔ)器(line memory)4、用于執(zhí)行數(shù)字信號(hào)處理的第二信號(hào)電路5、以及相機(jī)控制微型計(jì)算機(jī)6。
第一信號(hào)處理電路2通過捕獲從固態(tài)成像元件1輸出的模擬視頻信號(hào)S2來執(zhí)行模擬信號(hào)處理，以產(chǎn)生規(guī)定格式的第一視頻信號(hào)S3。模擬信號(hào)處理包括相關(guān)雙采樣(CDS)處理和自動(dòng)增益控制(AGC)處理。相關(guān)雙采樣(CDS)處理可消除固態(tài)元件1中電荷轉(zhuǎn)移之時(shí)產(chǎn)生的復(fù)位噪聲和1/f噪聲，并產(chǎn)生不帶有黑色電平波動(dòng)和橫向噪聲(lateral noise)的視頻信號(hào)。自動(dòng)增益控制(AGC)處理可調(diào)節(jié)CDS電路的輸出視頻信號(hào)的增益。上述模擬信號(hào)處理在下文中被稱為第一信號(hào)處理。
A/D轉(zhuǎn)換電路3捕獲和轉(zhuǎn)換第一視頻信號(hào)S3，以產(chǎn)生第一視頻數(shù)據(jù)S4，第一視頻數(shù)據(jù)S4所具有的每一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于固態(tài)成像元件的每一個(gè)受光像素的視頻信息。行存儲(chǔ)器4以水平行作為單位來存儲(chǔ)產(chǎn)生于A/D轉(zhuǎn)換器3中的第一視頻數(shù)據(jù)S4，并經(jīng)過預(yù)定的時(shí)間后，根據(jù)來自相機(jī)控制微型計(jì)算機(jī)6的指令，讀出和輸出存儲(chǔ)其中的第一視頻數(shù)據(jù)S5。讀出定時(shí)將在以后詳細(xì)描述。
第二信號(hào)處理電路5通過捕獲從行存儲(chǔ)器4輸出的第一視頻數(shù)據(jù)S5來執(zhí)行數(shù)字信號(hào)處理，以產(chǎn)生規(guī)定格式的第二視頻數(shù)據(jù)(Y/C視頻數(shù)據(jù))S6。上述數(shù)字信號(hào)處理在下文中稱為第二信號(hào)處理。
將用于從行存儲(chǔ)器4讀出第一視頻數(shù)據(jù)S5的定時(shí)設(shè)置為，在該種定時(shí)處，在一個(gè)水平行中的所有第一視頻數(shù)據(jù)S4已經(jīng)被寫入行存儲(chǔ)器。而且，將時(shí)鐘脈沖的速度設(shè)置為在第二信號(hào)處理電路5中執(zhí)行信號(hào)處理的時(shí)候增大速度，這樣數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)(第二信號(hào)處理系統(tǒng))的處理時(shí)間，即，從第一視頻數(shù)據(jù)S5從行存儲(chǔ)器4輸出開始，直到第一視頻數(shù)據(jù)S5從第二信號(hào)處理電路5輸出這段時(shí)間，完全處于水平消隱時(shí)期之中。
也就是說，做以下如此的設(shè)置，使得模擬信號(hào)處理系統(tǒng)(第一信號(hào)處理系統(tǒng))的視頻信號(hào)處理時(shí)間，即，從模擬視頻信號(hào)S2從固態(tài)成像元件1輸出開始，直到第一視頻數(shù)據(jù)S4寫進(jìn)行存儲(chǔ)器4這段時(shí)間，與數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)(第二信號(hào)處理系統(tǒng))的視頻信號(hào)處理時(shí)間不重疊。因此，模擬信號(hào)處理系統(tǒng)(第一信號(hào)處理系統(tǒng))的信號(hào)處理時(shí)期和數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)(第二信號(hào)處理系統(tǒng))的信號(hào)處理時(shí)期互相不重疊。這可防止產(chǎn)生于數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)(第二信號(hào)處理系統(tǒng))中的數(shù)字噪聲混入第一視頻信號(hào)S3和第一視頻數(shù)據(jù)S4。
圖2是用于顯示根據(jù)本實(shí)施例的視頻信號(hào)處理的每個(gè)工作定時(shí)的實(shí)例的時(shí)序圖。首先，包括定時(shí)發(fā)生電路的相機(jī)控制微型計(jì)算機(jī)6向固態(tài)成像元件1提供驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)S11，該驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)S11包含來自定時(shí)供給線路的用于控制水平方向驅(qū)動(dòng)的水平同步信號(hào)、用于控制垂直方向驅(qū)動(dòng)的垂直同步信號(hào)、以及用于驅(qū)動(dòng)成像元件的脈沖。同步模擬輸入視頻信號(hào)S2從固態(tài)成像元件1輸入到視頻信號(hào)處理裝置10。輸入視頻信號(hào)S2首先被捕獲進(jìn)入模擬信號(hào)處理電路2，并在其中受到第一信號(hào)處理(模擬信號(hào)處理)，該信號(hào)接著作為第一視頻信號(hào)S3被捕獲進(jìn)入A/D轉(zhuǎn)換電路3。第一視頻信號(hào)S3通過A/D轉(zhuǎn)換電路3轉(zhuǎn)換成第一數(shù)字視頻數(shù)據(jù)S4，并被輸入行存儲(chǔ)器4。行存儲(chǔ)器4積存第一視頻數(shù)據(jù)S4，直到一個(gè)水平行中的所有第一視頻數(shù)據(jù)S4被完全寫入。在完成所有第一視頻數(shù)據(jù)S4的寫入的定時(shí)處，開始進(jìn)行以下處理，即，將積存的第一視頻數(shù)據(jù)S4讀出，并送到第二信號(hào)處理電路5。第一視頻數(shù)據(jù)S5在第二信號(hào)處理電路5中受到第二信號(hào)處理(數(shù)字信號(hào)處理)，該信號(hào)接著作為輸出視頻數(shù)據(jù)S6從視頻信號(hào)處理裝置10輸出。
如圖3所示，在第一信號(hào)處理(模擬信號(hào)處理)不工作的時(shí)期，即彼此相鄰的兩個(gè)第一信號(hào)處理時(shí)期之間的間隔時(shí)期Ta，等于或者長于在一個(gè)水平行的視頻時(shí)期中執(zhí)行第二信號(hào)處理(數(shù)字信號(hào)處理)的時(shí)期Tb(Ta≥Tb)的情況下，時(shí)期Tb在行存儲(chǔ)器4中的定時(shí)可以簡(jiǎn)單地移位。因此，延遲的時(shí)期Tb與下一個(gè)被輸入的輸入視頻信號(hào)的所述一個(gè)水平行的視頻時(shí)期不重疊。然而，在這種情況下，有必要將時(shí)期Tb的延遲時(shí)間設(shè)置成長于以下事件的時(shí)間長度，即，時(shí)期Tb和下一個(gè)被輸入的輸入視頻信號(hào)的所述一個(gè)水平行的視頻時(shí)期彼此重疊的時(shí)間長度(例如，與間隔時(shí)期Ta相等的時(shí)間長度)。
然而，當(dāng)間隔時(shí)期Ta短于時(shí)期Tb(Ta＜Tb)的時(shí)候，不可能通過簡(jiǎn)單地在行存儲(chǔ)器4中將時(shí)期Tb的定時(shí)移位，來避免延遲的時(shí)期Tb與下一個(gè)被輸入的輸入視頻信號(hào)的所述一個(gè)水平行的視頻時(shí)期重疊。
為了克服這種不便，如圖4所示，作為第一處理方式，本實(shí)施例在從行存儲(chǔ)器4讀出第一視頻數(shù)據(jù)S5到第二信號(hào)處理電路5的定時(shí)處，增大視頻信號(hào)處理裝置10的時(shí)鐘脈沖的速度。換句話說，時(shí)鐘脈沖的頻率比起正常狀態(tài)增大了。在這種情況下，視頻信號(hào)處理裝置10的時(shí)鐘脈沖的頻率被增大到一定程度，使得在第一信號(hào)處理(模擬信號(hào)處理)不處于工作狀態(tài)的時(shí)期中，能夠完成一個(gè)水平行的視頻時(shí)期的第二信號(hào)處理(數(shù)字信號(hào)處理)。相機(jī)控制微型計(jì)算機(jī)6控制時(shí)鐘脈沖的頻率。因此，執(zhí)行第二信號(hào)處理(數(shù)字信號(hào)處理)的時(shí)期可以縮短。這樣，從一個(gè)水平行的視頻時(shí)期的第一信號(hào)處理(模擬信號(hào)處理)的結(jié)束點(diǎn)開始，直到下一個(gè)水平行的視頻時(shí)期的第一信號(hào)處理(模擬信號(hào)處理)開始，在這之間的間隔時(shí)期Tb中，能夠完成所述一個(gè)水平行的視頻時(shí)期的第二信號(hào)處理(數(shù)字信號(hào)處理)。
如圖5所示，作為第二處理方式，本實(shí)施例在開始從行存儲(chǔ)器4讀出第一視頻數(shù)據(jù)S5到第二信號(hào)處理電路5的定時(shí)處，擴(kuò)展固態(tài)成像元件1的水平同步信號(hào)的信號(hào)寬度(周期)。將水平同步信號(hào)的信號(hào)寬度(周期)設(shè)置為其時(shí)間長度長于如下兩個(gè)時(shí)期之和，即，執(zhí)行第一信號(hào)處理系統(tǒng)(模擬信號(hào)處理系統(tǒng))的信號(hào)處理的時(shí)期，以及執(zhí)行第二信號(hào)處理系統(tǒng)(數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng))的信號(hào)處理的時(shí)期。具體而言，將處于工作狀態(tài)的水平同步信號(hào)的周期設(shè)置為長于第一信號(hào)處理的處理時(shí)期和第二信號(hào)處理的處理時(shí)期之和。相機(jī)控制微型計(jì)算機(jī)6執(zhí)行水平同步信號(hào)周期的控制。因此，如同上文所采用的第一方法，執(zhí)行第二信號(hào)處理(數(shù)字信號(hào)處理)的時(shí)期可以縮短。這樣，從一個(gè)水平行視頻時(shí)期的第一信號(hào)處理(模擬信號(hào)處理)的結(jié)束點(diǎn)開始，直到下一個(gè)水平行視頻時(shí)期的第一信號(hào)處理(模擬信號(hào)處理)開始，在這之間的間隔時(shí)期Ta中，所述一個(gè)水平行的視頻時(shí)期的第二信號(hào)處理(數(shù)字信號(hào)處理)能夠完成。
不用說的是，如果通過僅執(zhí)行第一或者第二處理(調(diào)節(jié)時(shí)鐘頻率的處理或者調(diào)節(jié)水平同步信號(hào)周期的處理)不能完成一個(gè)水平行的視頻時(shí)期的第二信號(hào)處理(數(shù)字信號(hào)處理)，則這兩種處理可以組合執(zhí)行。舉例來說，存在以下情況，即，由于動(dòng)態(tài)圖形的幀速率，不可能擴(kuò)展水平同步信號(hào)的信號(hào)寬度(周期)。類似地，存在以下情況，即，由于執(zhí)行數(shù)字信號(hào)處理，不可能增大頻率來增大時(shí)鐘脈沖的速度。在這些情況中，可以設(shè)置以上所述的用于執(zhí)行第一和第一處理的兩種電路，并且可選地執(zhí)行其中任一種處理。因此，可以根據(jù)攝影環(huán)境來執(zhí)行最佳的控制信號(hào)校正處理。因此，可以進(jìn)一步提高抑制質(zhì)量下降的效果。
通過采用以上所述的任一種方法，本實(shí)施例利用處理定時(shí)來分開第一信號(hào)處理(模擬信號(hào)處理)和第二信號(hào)處理(數(shù)字信號(hào)處理)。因此，可以有效地防止數(shù)字噪聲混入模擬視頻信號(hào)。
通過參照最優(yōu)選的實(shí)施例，已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)描述。然而，在不偏離附帶的權(quán)利要求書的精神和范圍的前提下，可以進(jìn)行各組成部分的各種組合和改造。
權(quán)利要求
1.一種視頻信號(hào)處理裝置，其通過捕獲固態(tài)成像元件的輸出來產(chǎn)生規(guī)定格式的視頻信號(hào)，所述固態(tài)成像元件依照水平掃描和垂直掃描的各自定時(shí)來驅(qū)動(dòng)，所述處理裝置包括第一信號(hào)處理電路，用于通過對(duì)模擬視頻信號(hào)執(zhí)行第一信號(hào)處理來產(chǎn)生第一視頻信號(hào)，其中所述模擬視頻信號(hào)以水平行作為單位從所述固態(tài)成像元件連續(xù)輸出；A/D轉(zhuǎn)換電路，用于通過將所述第一視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信息來產(chǎn)生第一視頻數(shù)據(jù)；存儲(chǔ)電路，其至少以一個(gè)水平行作為單位來存儲(chǔ)所述第一視頻數(shù)據(jù)，并且經(jīng)過規(guī)定的延遲時(shí)期的延遲后讀出所述第一視頻數(shù)據(jù)；以及第二信號(hào)處理電路，用于通過對(duì)從所述存儲(chǔ)電路讀出的所述第一視頻數(shù)據(jù)執(zhí)行第二信號(hào)處理來產(chǎn)生第二視頻數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻信號(hào)處理裝置，其中所述存儲(chǔ)電路將所述延遲時(shí)期設(shè)置成，使得對(duì)所述模擬視頻信號(hào)執(zhí)行所述第一信號(hào)處理的處理時(shí)期與對(duì)所述第一視頻數(shù)據(jù)執(zhí)行所述第二信號(hào)處理的處理時(shí)期不重疊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的視頻信號(hào)處理裝置，其中所述第二信號(hào)處理電路調(diào)節(jié)在所述第二信號(hào)處理的所述處理時(shí)期中的時(shí)鐘脈沖的頻率，使得在兩批相鄰的所述第一信號(hào)處理之間的間隔時(shí)期中可以完成所述第二信號(hào)處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的視頻信號(hào)處理裝置，其中所述第二信號(hào)處理電路將所述第二信號(hào)處理的所述處理時(shí)期的起始定時(shí)設(shè)置在所述第一信號(hào)處理的所述處理時(shí)期的結(jié)束定時(shí)之后，并且將處于工作狀態(tài)的水平同步信號(hào)的周期設(shè)置成一定的時(shí)間長度，該時(shí)間長度長于所述第一信號(hào)處理的所述處理時(shí)期和所述第二信號(hào)處理的所述處理時(shí)期之和。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的視頻信號(hào)處理裝置，其中所述第二信號(hào)處理電路可選地或組合地執(zhí)行第一處理和第二處理，其中所述第一處理調(diào)節(jié)時(shí)鐘脈沖的頻率，使得在兩批相鄰的所述第一信號(hào)處理之間的間隔時(shí)期中可以完成所述第二信號(hào)處理；并且所述第二處理將所述第二信號(hào)處理的所述處理時(shí)期的起始定時(shí)設(shè)置在所述第一信號(hào)處理的所述處理時(shí)期的結(jié)束定時(shí)之后，并且將處于工作狀態(tài)的水平同步信號(hào)的周期設(shè)置成一定的時(shí)間長度，該時(shí)間長度長于所述第一信號(hào)處理的所述處理時(shí)期和所述第二信號(hào)處理的所述處理時(shí)期之和。
6.一種數(shù)碼相機(jī)，包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻信號(hào)處理裝置；以及固態(tài)成像元件，其由從所述視頻信號(hào)處理裝置輸出的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)和進(jìn)行定時(shí)控制，所述固態(tài)成像元件產(chǎn)生對(duì)象的模擬視頻信號(hào)并將其作為輸入視頻信號(hào)發(fā)出至所述視頻信號(hào)處理裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開一種視頻信號(hào)處理裝置，用于通過捕獲固態(tài)成像元件的輸出來產(chǎn)生規(guī)定格式的視頻信號(hào)，所述固態(tài)成像元件依照水平掃描和垂直掃描的各自定時(shí)來驅(qū)動(dòng)。在該視頻信號(hào)處理裝置中，第一信號(hào)處理電路通過對(duì)模擬視頻信號(hào)執(zhí)行第一信號(hào)處理來產(chǎn)生第一視頻信號(hào)，其中所述模擬視頻信號(hào)以水平行作為單位從所述固態(tài)成像元件連續(xù)輸出。A/D轉(zhuǎn)換電路通過將第一視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信息來產(chǎn)生第一視頻數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)電路至少以一個(gè)水平行作為單位來存儲(chǔ)第一視頻數(shù)據(jù)，并且經(jīng)過規(guī)定延遲時(shí)期的延遲后讀出第一視頻數(shù)據(jù)。第二信號(hào)處理電路通過對(duì)從存儲(chǔ)電路讀出的第一視頻數(shù)據(jù)執(zhí)行第二信號(hào)處理來產(chǎn)生第二視頻數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)H04N5/378GK1941844SQ20061015236
公開日2007年4月4日 申請(qǐng)日期2006年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月28日
發(fā)明者森本光則, 巖澤高廣, 米田耕二郎, 中村研史 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社