攝像機(jī)的制作方法
【專利說明】
[0001] 本申請(qǐng)為題為"攝像機(jī)"的中國專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)，該中國專利申請(qǐng)的申請(qǐng)?zhí)枮?200880018570.6,申請(qǐng)日為 2008 年 4 月 11 日。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明設(shè)及數(shù)碼相機(jī)，例如，用于捕獲靜止或者活動(dòng)圖像的數(shù)碼相機(jī)，更具體地， 設(shè)及壓縮圖像數(shù)據(jù)的數(shù)碼相機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0003] 盡管有數(shù)碼攝像機(jī)可用，但是大多數(shù)活動(dòng)圖像和一些電視廣播媒體的制作者仍舊 依賴膠片攝像機(jī)。該里所用的膠片提供給視頻編輯者可通過傳統(tǒng)方法編輯的很高分辨率的 圖像。然而，最近，該種膠片常被掃描、數(shù)字化和數(shù)碼編輯。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 盡管一些目前可用的數(shù)碼攝像機(jī)包括高分辨率圖像傳感器，從而輸出高分辨率視 頻；但是，廣泛應(yīng)用在該些攝像機(jī)上的圖像處理和壓縮技術(shù)損耗太大，從而消除了太多原始 圖像數(shù)據(jù)而無法被上述高端市場(chǎng)接受。該里公開的至少一個(gè)實(shí)施方式的一個(gè)方面包括實(shí) 現(xiàn)；可被上述高端市場(chǎng)（例如，大多數(shù)活動(dòng)圖像市場(chǎng)）接受的視頻質(zhì)量可由該樣的相機(jī)滿 足，其可捕獲和存儲(chǔ)具有至少約2k分辨率和至少約23帖每秒帖頻的原始的或者基本上原 始的視頻數(shù)據(jù)。
[0005] 該樣，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，一種攝像機(jī)可包含便攜殼體、和通過該殼體支撐并配置 為聚光的透鏡組件。光敏器件可配置為W至少約23帖每秒的帖頻將聚焦的光轉(zhuǎn)換為具有 至少化分辨率的原始圖像數(shù)據(jù)。該攝像機(jī)還可包括存儲(chǔ)器件和圖像處理系統(tǒng)，圖像處理系 統(tǒng)配置為W至少約23帖每秒的帖頻和至少6:1的壓縮率且基本上保持視覺上無損地壓縮 和存儲(chǔ)原始圖像數(shù)據(jù)到存儲(chǔ)器件。
[0006] 根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，用相機(jī)記錄活動(dòng)視頻的方法可包含將光導(dǎo)向光敏器件。該 方法還可包括將由光敏器件接收的光轉(zhuǎn)換為具有至少大于23帖每秒帖頻的原始數(shù)字圖像 數(shù)據(jù)、壓縮該原始數(shù)字圖像數(shù)據(jù)、和將該具有至少約23帖每秒帖頻的原始圖像數(shù)據(jù)記錄到 存儲(chǔ)器件。
[0007] 根據(jù)又一個(gè)實(shí)施方式，一種攝像機(jī)可包含通過殼體支撐并配置為聚光的透鏡組件 和配置為將聚焦的光轉(zhuǎn)換為代表該聚焦的光的原始圖像數(shù)據(jù)的信號(hào)的光敏器件。該攝像 機(jī)還可包括存儲(chǔ)器件和用于壓縮和記錄該具有至少約23帖每秒帖頻的原始圖像數(shù)據(jù)的裝 置。
[000引根據(jù)再一個(gè)實(shí)施方式，一種攝像機(jī)可包含具有至少一個(gè)把手的便攜殼體，其配置 為允許使用者在該攝像機(jī)的視頻記錄操作期間，操作關(guān)于該殼體至少一個(gè)活動(dòng)自由度的取 向。透鏡組件可包含通過該殼體支撐并配置為聚光至在該殼體內(nèi)布置的平面上的至少一個(gè) 透鏡。光敏器件可配置為將聚焦的光轉(zhuǎn)換為具有至少化水平分辨率和至少約23帖每秒帖 頻的原始圖像數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器件還可配置為存儲(chǔ)視頻圖像數(shù)據(jù)。圖像處理系統(tǒng)可配置為w至 少約23帖每秒的帖頻和至少6:1的壓縮率壓縮和存儲(chǔ)原始圖像數(shù)據(jù)至該存儲(chǔ)器件，而且基 本上保持視覺上無損。
[0009] 該里公開的至少一個(gè)實(shí)施方式的另一方面包括實(shí)現(xiàn)；因人眼對(duì)綠色波長比其他任 何顏色都更敏感，因此對(duì)圖像傳感器輸出的圖像數(shù)據(jù)的基于綠色圖像數(shù)據(jù)的修改可用于提 高數(shù)據(jù)的可壓縮性，還提供更高質(zhì)量的視頻圖像。該種技術(shù)之一可包括在壓縮數(shù)據(jù)之前從 探測(cè)到的紅色和/或藍(lán)色光的量值中減去探測(cè)到的綠色光的量值。該可將紅色和/或藍(lán)色 圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為更具壓縮性的格式。例如，在將伽馬校正過的RGB數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Y'CbCf的已 知方法中，將圖像"去相關(guān)"，余下大多數(shù)圖像數(shù)據(jù)在Y'（又名"亮度"），該樣，剩余的色度分 量更具壓縮性。然而，用于轉(zhuǎn)換為Y'CbCf的已知技術(shù)無法直接應(yīng)用于Bayer模式數(shù)據(jù)，因?yàn)?各顏色數(shù)據(jù)空間不相關(guān)，Bayer模式數(shù)據(jù)包括兩倍于藍(lán)色或者紅色圖像數(shù)據(jù)的綠色圖像數(shù) 據(jù)。根據(jù)該里公開的一些實(shí)施方式，減去綠色圖像數(shù)據(jù)的方法，可類似于上述Y'CbCf轉(zhuǎn)換， 因?yàn)榇蠖鄶?shù)圖像數(shù)據(jù)留在綠色圖像數(shù)據(jù)，使剩余的數(shù)據(jù)成為更具壓縮性的格式。
[0010] 進(jìn)一步，可將減去綠色圖像數(shù)據(jù)的過程逆反，W保留所有的原始數(shù)據(jù)。因此，結(jié)合 了該一技術(shù)所產(chǎn)生的系統(tǒng)和方法可提供無損或者視覺上無損W及提高的視頻圖像數(shù)據(jù)的 可壓縮性。
[0011] 因此，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，一種攝像機(jī)可包含通過殼體支撐并配置為聚光的透鏡 組件和配置為將聚焦的光轉(zhuǎn)換為代表該聚焦的光的至少第一、第二和第=顏色的圖像數(shù)據(jù) 的原始信號(hào)的光敏器件。圖像處理模塊可配置為基于第=顏色的圖像數(shù)據(jù)來修改第一和第 二顏色中至少一個(gè)的圖像數(shù)據(jù)。另外，該攝像機(jī)可包括存儲(chǔ)器件和配置為壓縮第一、第二和 第=顏色的圖像數(shù)據(jù)并將壓縮的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器件的壓縮器件。
[0012] 根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，可提供一種處理圖像的方法。該方法可包括；將圖像轉(zhuǎn)換為 代表第一顏色的第一圖像數(shù)據(jù)、代表第二顏色的第二圖像數(shù)據(jù)和代表第=顏色的第=圖像 數(shù)據(jù)；基于第=圖像數(shù)據(jù)來修改至少第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)；壓縮第=圖像數(shù)據(jù)和 修改的第一和第二圖像數(shù)據(jù)；W及存儲(chǔ)壓縮的數(shù)據(jù)。
[0013] 根據(jù)又一個(gè)實(shí)施方式，一種攝像機(jī)可包含通過殼體支撐并配置為聚光的透鏡組 件。光敏器件可配置為將聚焦的光轉(zhuǎn)換為代表該聚焦的光的至少第一、第二和第=顏色的 圖像數(shù)據(jù)的原始信號(hào)。該攝像機(jī)還可包括；基于第=顏色的圖像數(shù)據(jù)來修改第一和第二顏 色中至少一個(gè)的圖像數(shù)據(jù)的裝置；存儲(chǔ)器件；和配置為壓縮第一、第二和第=顏色的圖像 數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)壓縮的圖像數(shù)據(jù)到存儲(chǔ)器件的壓縮器件。
【附圖說明】
[0014] 圖1是示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的可包括硬件和/或可配置為執(zhí)行用于處理視頻 圖像數(shù)據(jù)的方法的一種系統(tǒng)的方框圖；
[0015] 圖2是圖1中示意性示出的攝像機(jī)的殼體的一個(gè)可選實(shí)施方式；
[0016] 圖3是可用于圖1中所示系統(tǒng)的具有Bayer模式濾波器的圖像傳感器的示意性分 布；
[0017] 圖4是可用于圖1中所示系統(tǒng)的圖像處理模塊的示意性方框圖；
[0018] 圖5是來自圖3中圖像傳感器的綠色傳感單元的綠色圖像數(shù)據(jù)的示意性分布；
[0019] 圖6是經(jīng)過刪除一些原始綠色圖像數(shù)據(jù)的可選過程w后圖5中剩余綠色圖像數(shù)據(jù) 的示意性分布；
[0020] 圖7是組織為在圖1的圖像處理模塊中處理的圖5中紅色、藍(lán)色和綠色圖像數(shù)據(jù) 的示意性分布；
[0021] 圖8是示出了可用于圖1中所示系統(tǒng)的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)的流程圖；
[0022] 圖8A是示出了也可用于圖1中所示系統(tǒng)的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)的修改的流程圖；
[0023] 圖9是產(chǎn)生于圖8中圖像轉(zhuǎn)換流程的藍(lán)色圖像數(shù)據(jù)的示意性分布；
[0024]圖10是產(chǎn)生于圖8中圖像轉(zhuǎn)換流程的紅色圖像數(shù)據(jù)的示意性分布；
[0025] 圖11示出了可應(yīng)用于圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行伽馬校正的示例性可選變換；
[0026] 圖12是可用于圖1中系統(tǒng)W對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓縮和去馬賽克的控制程序的流 程圖；
[0027] 圖12A是示出了也可用于圖1中所示系統(tǒng)的、圖12中控制程序的修改的流程圖； [002引圖13是已根據(jù)圖12中流程圖解壓縮和去馬賽克的綠色圖像數(shù)據(jù)的示意性分布；
[0029] 圖14是已根據(jù)圖12中流程圖解壓縮和去馬賽克的圖13中原始綠色圖像數(shù)據(jù)的 一半的示意性分布；
[0030] 圖15是已根據(jù)圖12中流程圖解壓縮的藍(lán)色圖像數(shù)據(jù)的示意性分布；W及
[0031] 圖16是已根據(jù)圖12中流程圖去馬賽克的圖15中藍(lán)色圖像數(shù)據(jù)的示意性分布。
【具體實(shí)施方式】
[0032]圖1是具有圖像傳感、處理和壓縮模塊的相機(jī)的示意圖，描述為用于活動(dòng)圖像的 攝像機(jī)的情形。該里公開的實(shí)施方式描述為該種情形；具有帶Bayer模式濾波器的單個(gè)傳 感器件的攝像機(jī)，因?yàn)樵撔?shí)施方式在該種情形下特別有益。然而，該里的實(shí)施方式和發(fā)明 也可應(yīng)用于具有其他類型的圖像傳感器（例如，CMYBayerW及其他非Bayer模式）的相 機(jī)、具有其他數(shù)目的圖像傳感器的相機(jī)、W不同圖像格式類型操作的相機(jī)、和配置為用于靜 止和/或活動(dòng)圖像的相機(jī)。因此，應(yīng)該理解，該里公開的實(shí)施方式是示例性的、而不是限制 性的實(shí)施方式，因此，該里公開的發(fā)明不限于所公開的示例性實(shí)施方式。
[0033] 繼續(xù)參照?qǐng)D1，相機(jī)10可包括機(jī)身或者殼體12,其配置為支撐被配置為探測(cè)、處 理、和可選擇地存儲(chǔ)和/或播放視頻圖像數(shù)據(jù)的系統(tǒng)14。例如，系統(tǒng)14可包括光學(xué)硬件16、 圖像傳感器18、圖像處理模塊20、壓縮模塊22、和存儲(chǔ)器件24。可選擇地，相機(jī)10還可包 括監(jiān)視器模塊26、播放模塊28、和顯示器30。
[0034] 圖2示出了相機(jī)10的一個(gè)非限制性的示例性實(shí)施方式。如圖2中所示，光學(xué)硬件 16可通過殼體12W使其外表面露出的方式來支撐。在一些實(shí)施方式中，系統(tǒng)14支撐在殼 體12中。例如，圖像傳感器18、圖像處理模塊20、和壓縮模塊22可容置在殼體12中。存 儲(chǔ)器件24可安裝在殼體12中。另外，在一些實(shí)施方式中，存儲(chǔ)器件24可安裝在殼體12的 外部并通過任何類型的已知連接器或者電纜連接至系統(tǒng)14的剩余部分。另外，存儲(chǔ)器件24 可用柔性電纜連接至殼體12,從而允許存儲(chǔ)器件24在一定程度上獨(dú)立于殼體12移動(dòng)。例 如，通過該種柔性電纜連接，存儲(chǔ)器件24可戴在使用者的腰帶上，允許殼體12的總重量減 少。進(jìn)一步，在一些實(shí)施方式中，殼體可包括位于其內(nèi)部和安裝到其外部的一個(gè)或者多個(gè)存 儲(chǔ)器件24。另外，殼體12也可支撐監(jiān)