專利名稱：：記錄幀的方法以及設備的制作方法
技術領域：
：本發明涉及一種記錄幀的方法。本發明還涉及一種相應的設備。
背景技術：
：數字攝像機在圖像捕獲設備(例如互補金屬氧化物半導體(CMOS)或電荷耦合器件(CCD))的幫助下以幀速率和幀分辨率捕獲幀。幀速率和幀分辨率形成了捕獲數據速率。對于專業應用，需要幀速率和分辨率較高。因此，專業視頻設備的捕獲數據速率也較高。需要存儲捕獲的幀。為了實時存儲，存儲數據速率必須滿足捕獲數據速率。然而，通用的慢存儲設備(如閃存)的存儲數據速率比專業應用中產生的所述高捕獲數據速率低很多。因此，使用包括若干閃存在內的存儲器陣列。存儲器陣列中的閃存被提供并行數據。因此，存儲器陣列的存儲數據速率與所述存儲陣列中所包括的閃存的累積存儲數據速率相等。攝像機的捕獲數據速率與單個閃存的存儲速率之比給出了存儲器陣列中所需要包括的閃存的最小數目，以確保存儲器陣列的存儲數據速率滿足攝像機的捕獲數據速率。出于同步的目的，閃存陣列經由緩沖器(例如動態隨機存取存儲器(DRAM))與攝像機的圖像捕獲設備連接。將幀或幀的一部分從圖像捕獲設備傳遞至緩沖器。在傳遞下一個捕獲的部分或幀的同時，為閃存陣列中的每個閃存提供緩沖數據的一部分。所述部分的大小與閃存的存儲數據速率相對應。以存儲塊來組織閃存。如果要改變給定存儲塊中的某些數據，則需要對所述給定存儲塊中所包括的即使保持不變的數據進行重寫。提供給閃存的片斷(fraction)比所述存儲塊小得多，這使得可以將若干幀的片斷存儲在相同的存儲器中。因此，在捕獲之后編輯幀需要對包括所述幀的片斷在內的所有存儲塊進行擦除和重寫。不利地，存儲塊僅允許有限數目的擦/寫周期，這限制了閃存的使用壽命。這需要將視頻序列記錄應用中所使用的所述閃存陣列的使用壽命延長，同時維持恒定的編輯速率。
發明內容這是通過用于記錄幀的方法以及設備來實現的，所述方法包括權利要求l的特征，所述設備包括權利要求3的特征。本發明設備的其它實施例包括從屬于權利要求3的權利要求之一的特征。所述方法包括在緩沖器中緩沖幀的片斷；以及將各個包括至少一個片斷的數據分組從緩沖器傳遞至存儲設備，其中在將第一幀的第一片斷傳遞至第一存儲設備之后，僅將所述第一幀的片斷傳遞至所述第一存儲設備，直到屬于所述第一幀、并被傳遞至所述第一存儲設備的數據的量與所述第一存儲設備中所包括的至少一個存儲塊的存儲容量相對應為止。通過將幀的片斷傳遞至與所述幀的片斷先前被傳遞至的存儲設備相同的存儲設備，該方法允許僅利用單個幀的數據來填充每個存儲塊。因此，包括幀的一部分的存儲塊的數目減少。從而，在編輯期間需要被擦除的存儲塊的數目也減少。這延長了存儲設備組的使用壽命。在本發明方法的其它實施例中，至少將未傳遞至所述第一存儲設備的第一幀的片斷傳遞至第二存儲設備。在本發明方法的另一實施例中，幀被包括在實時記錄的視頻幀序列中，并且緩沖的步驟和傳遞的步驟至少部分同時執行。在本發明方法的又一實施例中，將片斷傳遞至存儲設備的子集，所述片斷包括來自包括所述第一幀在內的幀子集的數據，所述子集至少包括所述第一存儲設備和所述至少第二存儲設備。在圖中示出了本發明的示例實施例，并且在下列描述中更詳細地說明了本發明的示例實施例。在圖中圖l描述了本領域已知的幀序列存儲；圖2描述了本發明的幀序列存儲的第一示例性實施例；圖3描述了本發明的幀序列存儲的第二示例性實施例；圖4描述了本發明的幀序列存儲的第三示例性實施例；以及圖5描述了本發明的幀序列存儲的第四示例性實施例。具體實施例方式圖l描述了根據現有技術的存儲幀序列的方式。圖像捕獲設備ICD(如CMOS-傳感器或CCD-傳感器)以給定的幀速率捕獲幀作為位圖。這產生了捕獲數據速率。將捕獲的圖像轉發至緩沖器BUF(例如SDRAM)。總線BUS將數據從緩沖器BUF傳遞至存儲器陣列MAR。存儲器陣列MAR包括"個閃存FM1、FM2、FM3…FMn。總線BUS以由時鐘周期所確定的總線速率進行操作，并且能夠承載每時鐘周期的數據量。這產生了總線數據速率。總線數據速率等于或超過捕獲數據速率，以避免緩沖器溢出。"個閃存FM1、FM2、FM3…FMn中的每個以快速存儲數據速率進行操作。快速存儲數據速率比捕獲數據速率低得多。選擇存儲器陣列MAR中的閃存FM1、FM2、FM3…FMn的數目"，以使得"等于或大于總線數據速率與快速存儲數據速率的比率。因此，存儲器陣列MAR的存儲數據速率整體等于或大于捕獲數據速率。這使得能夠進行實時記錄。在每個時鐘周期中，總線BUS將數據分組從緩沖器BUF傳遞至存儲器陣列MAR。將該數據分組劃分成w個等數據量的片(slice)。給"個閃存FM1、FM2、FM3…FMn中的每一個提供這些片中的一片。因為一片的數據量與時鐘周期時間的比率小于或等于快速存儲速率，所以n個閃存FMl、FM2、FM3…FMn能夠在總線BUS傳送下一個數據分組之前存儲該數據分組。圖2所示的本發明存儲原理的第一示例性實施例也包括圖像捕獲設備ICD、緩沖器BUF、包括"個閃存FM1、FM2、FM3…FMn在內的存儲器陣列MAR、以及將數據從緩沖器BUF傳遞至存儲器陣列MAR的總線BUS。此外，包括了控制器CON。使得所述控制器CON能夠對片的內容進行控制，所述片被包括在總線BUS所承載的數據分組中。開始，控制器CON阻止將數據從緩沖器BUF傳遞至存儲器陣列MAR，直到緩沖的數據量等于或超過了n個存儲塊所能夠存儲的數據量為止。也就是說，需要的緩沖容量至少等于n個存儲塊的存儲容量。然后或者已經在數據的累積期間，控制器CON將緩沖的數據量劃分成"個主虛擬存儲塊。主虛擬存儲塊中的每一個僅包括源自單個幀或至多源自兩個相鄰幀的數據。隨后，控制器CON構成用于傳遞的主數據分組，其中所述用于傳遞的主數據分組包括w個主片(primaryslice),每個主虛擬存儲塊一個主片。最后，控制器CON使得總線BUS傳遞所述數據分組，以便為閃存FM1、FM2、FM3.,.FMn中的每一個提供"個主片中的一個主片。這些主片中的每一個主片的大小與相應閃存FM1、FM2、？]^3..丄]^11在一個時鐘周期內所能夠處理的數據量相對應。在下一個時鐘周期中，控制器CON構成用于傳遞的次(next)數據分組(所述次數據分組也包括n個次片(nextslice),—個次片源自主虛擬存儲塊中的每一個剩余部分)，并且使總線BUS傳遞次數據分組，以將給定主虛擬存儲塊的剩余部分中的次片傳遞至與所述給定主虛擬存儲塊的主片被傳遞至的閃存相同的閃存FM1、FM2、FM3…FMn。同時，利用新捕獲的數據來填充通過傳遞主數據分組所釋放的緩沖器空間。這有效地緩沖容量，但需要復雜控制。緩沖器BUF是緩沖地址的序列，每個地址能夠承載特定的數據量(例如字節)。在控制器CON阻止傳遞的同時，利用捕獲的數據順序地填充緩沖地址，并且主虛擬存儲塊之一與地址空間中的序列相對應。因此，控制器CON從表示虛擬存儲塊的所述地址序列的起始子序列開始構成主數據分組。在傳遞主數據分組之后，釋放所述子序列。也就是說，釋放的地址不是順次的，而是分開的。所以將新捕獲的幀數據分散在地址空間上。為了對新捕獲的幀數據進行劃分，以使得一組次虛擬存儲塊僅包括至多兩個相鄰幀的數據，次虛擬存儲塊不能被構成為連續的地址序列，而必須是分散在緩沖器上的地址組。為了避免這樣的復雜控制，可以將緩沖容量選擇得更大，以使得該緩沖容量與""個存儲塊的存儲容量等同。然后，在通過傳遞至存儲器陣列MAR將緩沖器BUF的前一半耗盡的同時，利用新捕獲的幀順序地填充緩沖器BUF的后一半。那么，次虛擬存儲塊之一與后一半的地址空間中的序列相對應。為了降低屬于單個幀的數據在閃存FM1、FM2、FM3…FMn上的分散，控制器CON可以阻止傳遞，直到緩沖了至少"個幀為止。然后，控制器CON構成用于傳遞的主數據分組，其中所述用于傳遞的主數據分組包括n個主片，一個主片來自每一個緩沖的幀。最后，控制器CON使得總線BUS傳遞所述數據分組，以便為閃存FM1、FM2、FM3…FMn中的每一個閃存提供n個主片之一。在下一個時鐘周期中，控制器CON構成用于傳遞的次數據分組(所述用于傳遞的次數據分組也包括"個次片，一個次片來自每一個緩沖幀的剩余部分)，并且使得總線BUS傳遞次數據分組，以便將給定緩沖幀的剩余部分中的次片傳遞至與所述給定緩沖幀的主片被傳遞至的閃存相同的閃存FM1、FM2、FM3…FMn。然后，將屬于單個幀的數據存儲在單個閃存FM1、FM2、FM3…FMn中。在每個閃存FM1、FM2、FM3…FMn的剩余存儲容量不足以存儲整個幀時，僅將極末尾的幀存儲在多于一個的閃存FM1、FM2、FM3…FMn中。為了減小傳遞之前的等待時間(latency),可以僅根據緩沖的第一幀的數據構成主數據分組。因此，一旦緩沖了來自第一幀的足夠的數8據量，則可能已經構成了主數據分組。然后將該主數據分組傳遞至第一閃存FM1。因為主數據分組包含的數據量是第一閃存FM1在單個時鐘周期內所能夠處理的數據量的"倍，所以對于至少n-l個之后的時鐘周期，不會有數據傳遞至第一閃存FM1。假設包括在整個幀中的數據量與/個存儲塊的存儲容量相對應，其中/小于"。所以在接下來的/-/個周期期間，可以在每個時鐘周期中將來自所述第一幀的數據的數據分組傳遞至未被處理數據分組所占用的剩余閃存之一。如果/大于或等于^則在將第"個數據分組傳遞至最后的剩余閃存之后將傳遞暫停至少/-"個周期。可以將以下兩種方式混合將數據分組完整地發送至單個閃存FM1、FM2、FM3…FMn，以及將數據分組中的片發送至閃存FM1、FM2、FM3…FMn中的每一個閃存。也就是說，僅給子集SET1、SET2.,.SET1的閃存提供數據分組的片，由此片更大，并且數據分組中片的個數與包括在子集中SET1、SET2.,.SETA:中的閃存的數目相對應。此外，將子集SET1、SET2.,.SETA的數據分組供應暫停多個周期，直到所述子集SET1、SET2.,.SET1的閃存處理了數據分組為止。將參考圖3對此進行詳細解釋。圖3所示的本發明的存儲原理的第二示例性實施例也包括圖像捕獲設備ICD、緩沖器BUF、控制器CON、包括"個閃存FM1、FM2、FM3…FMn在內的存儲器陣列MAR、以及將數據從緩沖器BUF傳遞至存儲器陣列MAR的總線BUS。此外，使得控制器CON能夠根據緩沖器BUF的內容來控制總線BUS。但是，將圖3中所描述的"個閃存FM1、FM2、FM3…FMn分成k個組SET1、SET2…SETt在圖3所描述的第二示例性實施例中，每個時鐘周期僅給組SET1、SET2…SETA:中的一組提供數據分組。因為數據分組比該數據分組被提供至的組在一個時鐘周期內所能夠處理的數據量大，所以在某些時鐘周期內不給所述組提供數據分組。時鐘周期(在所述時鐘周期期間不發生數據分組供應的)的數目取決于組對先前提供的數據分組進行處理所需要的時間。所述處理時間取決于組中所包括的閃存的數目。此外，控制器控制總線BUS，以便將屬于一個或更多個幀的相同幀序列的數據分組存儲在相同組SET1、SET2…SEH中。此外，只要未將屬于給定幀序列的所有數據都存儲在相應的組SET1、SET2…SETA:中，就不將屬于另一幀序列的數據提供給所述各個組SET1、SET2…SETA:。這需要緩沖器較大，并且增大了開始時的等待時間，然而僅允許將幀存儲在組SET1、SET2…SETA之一中，并且確保了閃存中的存儲塊包括僅一幀或僅僅幾幀的數據。因此，如果編輯或丟棄幀或甚至幀序列，則僅需要訪問少數幾個閃存，并且僅需要擦除(以及如果必要的話，重寫)少數幾個存儲塊。組SET1、SET2…SETA:的數目A:、組SET1、SET2…SETA:的每個組中所包括的閃存的數目、以及幀序列中的幀的數目可以根據關于等待時間、緩沖器大小和/或存儲塊分裂(fragmentation)的可接受程度的應用需求來改變。圖4示出了本發明的幀序列存儲原理的第三示例性實施例。在該第三示例性實施例中，緩沖器BUF包括t個緩沖區BUF1、BUF2…BUFA:。此外，A:條總線BUS1、BUS2…BUSA;并行操作，每條總線將緩沖區BUF1、BUF2…BUFA:之一與閃存組SET1、SET2…SETA:之一相連接。在圖4中，控制器CON位于捕獲設備ICD與緩沖器BUF之間。控制器CON控制屬于單個幀序列的圖像數據僅被存儲在緩沖區BUFl、BUF2…BUFA:之一中。通過相應的總線BUS1、BUS2...BUSA:將緩沖區BUF1、BUF2…BUFA:之一中所包括的數據傳遞至相應的閃存設備組SET1、SET2…SETA。總線BUS1、BUS2…BUS&中的每條總線的總線數據速率與相應的閃存設備組SET1、SET2…SETA:的存儲數據速率相對應。此外，所有總線BUS1、81182...8118^的累積數據速率等于捕獲數據速率。控制器CON在將捕獲的圖像數據供應給BUFl、BUF2…BUFA之一之間進行切換。因此，首先填充緩沖區BUF1。一旦在緩沖區BUF1中包括了針對一個數據分組的足夠數據，則通過總線BUS1將所述數據傳遞至組SET1。在所述傳遞期間，捕獲另外的數據，并且將所述另外的數據填充在緩沖區BUF1中。因為捕獲數據速率比總線BUS1的總線數據速率高，所以緩沖區BUFl變得越來越滿。當控制器CON檢測到緩沖器BUFl的剩余容量不足以存儲下一個幀時，控制器切換為在緩沖區BUF2中緩沖所述下一幀。或者，在緩沖區BUF1中緩沖所述下一幀的一部分，而在緩沖區BUF2中緩沖下一幀的剩余部分。類似地，當緩沖區BUF2被填滿時，控制器切換為在第三緩沖區進行緩沖。最后，當緩沖區BUFA:變滿時，控制器CON切換回填充緩沖區BUFl。因此，總線BUS1能夠將緩沖區BUF1中的數據傳遞至組SET1，同時捕獲的數據被存儲在緩沖區BUF2…BUFA:中，并且在控制器CON切換回填充緩沖區BUF1時緩沖區BUF1是空的。可以對從緩沖區BUF1傳遞至組SET1的一個數據分組進行分片(slice),每時鐘周期給組SET1中的每個存儲器提供一片。那么，片的數目必須與組SET1中的閃存的數目相等。或者，將一個數據分組傳遞至組SET1中的一個閃存，在一個或更多個隨后的時鐘周期內不給所述一個閃存傳遞數據分組。時鐘周期的數目取決于組SET1中所包括的閃存的數目。-此外，可以對一個數據分組進行分片，并且將其傳遞至組SET1中的閃存的子集，并且在一個或更多個隨后的時鐘周期內不給所述子集傳遞數據分組。那么，時鐘周期的數目取決于組SET1中所包括的閃存的數目以及子集中所包括的閃存的數目。片的數目必須與子集中的閃存的數目相等。通過總線BUS2...BUSA從緩沖區BUF2...BUFA:到組SET2...SETA:的傳遞與關于緩沖區BUF1、總線BUS1和組SET1所描述的傳遞類似。如圖5所示，假設具有4個幀I1…I4的示例性幀序列，其中以8段(segment)形式提供每個幀，例如，將Il作為Il,l,..11.8從圖像捕獲設備ICD提供給緩沖器BUF。在一個時鐘周期中，從圖像捕獲設備ICD給緩沖器BUF提供一段。在給定的示例內，一段中所包括的數據量與緩沖地址所能夠立即存儲的量相等。此外，例如，有6個緩沖地址B1…B6被包括在緩沖器BUF中。另一方面，示例性地假設存儲器陣列MAR包括4個閃存FM1、FM2、FM3和FM4，每個閃存包括兩個存儲塊，其中每個存儲塊包括4個存儲地址，所述4個存儲地址能夠存儲的內容與一個緩沖地址能夠存儲的內容一樣多。例如，閃存FM1包括存儲塊FM1.1和FM1.2，其中存儲塊FM1.1包括4個存儲地址FM1.1—1、FM1.1—2、FM1.1—3、FM1.1_4，存儲塊FM1.2包括4個存儲地址FM1.2—1、FM1.2—2、FM1.2—3禾口FM1.2一4。每個閃存僅在每第四個時鐘周期是可訪問的。以下表格的每一行對應一個時鐘周期。列BUF一IN指示在時鐘周期內將哪個幀段存儲在哪個緩沖地址。在相應的列中指示了緩沖器81^的緩沖地址81...86和這些地址在時鐘周期的末尾處的內容、以及閃存FM1中的閃存塊地址FM1.1—1...FM1.2—4和這些閃存塊地址在時鐘周期的末尾處的內容。為了簡單起見，在表格中僅包括了閃存FM1的內容。但是，指示緩沖地址和閃存塊地址(在時鐘周期內在二者之間進行傳遞)的列BUF—0UT不僅指示到FM1的傳遞，還指示到FM2、FM3和FM4(表格中未包括其詳細內容)的傳遞<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>權利要求1、一種記錄幀的方法，所述方法包括-在緩沖器(BUF)中緩沖幀的片斷；以及-將各個包括至少一個片斷的數據分組從緩沖器(BUF)傳遞至存儲設備(FM1、FM2、FM3...FMn)，其中，-在將第一幀的第一片斷傳遞至第一存儲設備(FM1、FM2、FM3...FMn)之后，僅將所述第一幀的片斷傳遞至所述第一存儲設備(FM1、FM2、FM3...FMn)，直到屬于所述第一幀、并被傳遞至所述第一存儲設備(FM1、FM2、FM3...FMn)的數據的量與所述第一存儲設備(FM1、FM2、FM3...FMn)中所包括的至少一個存儲塊(FM1.1、FM1.2)的存儲容量相對應為止。2、根據權利要求l的方法，其中-幀被包括在實時記錄的視頻幀序列中，并且緩沖的步驟以及傳遞的步驟至少部分同時執行。3、一種記錄幀的設備，所述設備包括-緩沖器(BUF)，用于緩沖幀片斷；-總線(BUS),用于將各個包括至少一個片斷的數據分組從緩沖器(BUF)傳遞至存儲設備(FM1、FM2、FM3…FMn);以及-控制器(CON)，被適配為控制傳遞，以使得-在將屬于幀的第一子集中的幀的第一片斷傳遞至第一存儲設備(FM1、FM2、FM3...FM")之后，僅將屬于所述第一子集的幀的片斷傳遞至所述第一存儲設備(FM1、FM2、FM3...FM"),直到屬于所述第一子集的幀、并被傳遞至所述第一存儲設備(FM1、FM2、FM3...FM")的數據的量與所述第一存儲設備(FM1、FM2、FM3...FM")中所包括的至少一個存儲塊(FMl.l、FM1.2)的存儲容量相對應為止。4、根據權利要求3的設備，其中-幀被包括在實時記錄的視頻幀序列中，以及緩沖器(BUF)被適配為使得緩沖和傳遞能夠并行進行。5、根據權利要求1或2的方法、或根據權利要求3或4的設備，其中，至少將所述第一幀中未被傳遞至所述第一存儲設備的片斷傳遞至第二存儲設備。6、根據權利要求5的方法或設備，其中，將片斷傳遞至存儲設備的子集，所述片斷包括來自包括第一幀在內的幀子集的數據，所述子集至少包括所述第一存儲設備和所述至少第二存儲設備。全文摘要本發明涉及一種記錄幀的方法和設備。所述方法包括在緩沖器(BUF)中緩沖幀的片斷；以及將各個包括至少一個片斷的數據分組從緩沖器(BUF)傳遞至存儲設備(FM1、FM2、FM3…FMn)，其中在將第一幀的第一片斷傳遞至第一存儲設備(FM1、FM2、FM3…FMn)之后，僅將所述第一幀中的片斷傳遞至所述第一存儲設備(FM1、FM2、FM3…FMn)，直到屬于所述第一幀、并被傳遞至所述第一存儲設備(FM1、FM2、FM3…FMn)的數據的量與所述第一存儲設備(FM1、FM2、FM3…FMn)中所包括的至少一個存儲塊(FM1.1、FM1.2)的存儲容量相對應為止。文檔編號H04N5/232GK101448083SQ20081017744公開日2009年6月3日申請日期2008年11月27日優先權日2007年11月29日發明者米夏埃爾·德雷克斯勒,馬爾科·溫特申請人:湯姆森許可貿易公司