CN100338943C - 复合拍摄设备和使用其的声音记录方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种复合拍摄设备和使用其的声音记录方法。数字照相机(DSC)和数字摄像机(DVC)复合拍摄设备具有：多路复用器(MUX)，分别连接到DSC和DVC，用于分别将从DSC和DVC接收的运动图像信号多路复用；音频编码器/解码器(CODEC)，用于对电信号编码，并将编码的电频信号与被MUX多路复用的运动图像信号混合；和控制单元，用于控制MUX的多路复用处理。

Description

复合拍摄设备和使用其的声音记录方法
                        技术领域
本发明一般地涉及一种复合拍摄设备和使用其的声音记录方法。更具体地讲，本发明涉及一种数字照相机(DSC)和数字摄像机(DVC)复合拍摄设备和随着拍摄的运动图像记录声音的声音记录方法。
                        背景技术
通常，数字照相机(DSC)将通过透镜接收的图像转换为数字信号并且将该数字信号存储在比如硬盘或存储卡的记录介质上。也就是说，拍摄的图像不被记录在胶卷上，而是被首先转换为数字信号，然后被记录在比如硬盘或存储卡的记录介质上。因此，存储在记录介质中的图像可被直接传送给比如个人计算机等的数字装备，而不需经受扫描仪的数字转换。具体地讲，数字照相机(DSC)与PC高度兼容，从而任何人可容易地编辑和修改图像。此外，DSC与传统的照相机具有相同的结构，所以它易于携带。DSC包括透镜、存储器单元、信号调制单元、和显示器，由于它的小容量记录介质，它被主要于拍摄静止图像。换句话说，虽然DSC能够在有限量的时间内拍摄运动图像，但是它不能在持久的时间中拍摄运动图像。为了解决这些问题，能够将运动图像和对象的声音记录在像磁带或硬盘一样的记录介质中并再现该记录的运动图像的记录和再现装置，比如数字摄像机(DVC)，被广泛地使用。
DVC包括：透镜、信号转换单元、用于记录和再现拍摄的运动图像的机芯(deck)、和显示器。此外，DVC包括麦克风和扬声器，并且能够将超过一个小时的运动图像记录在记录介质中。当然，DVC可被用于拍摄静止图像。然而，由于其画面质量比DSC的画面质量相对较差，所以DVC被主要用于拍摄运动图像。而且，与DSC相比，DVC在其结构和功能上更加复杂，因此，通常体积大并且昂贵。
直到最近，消费者必须购买DSC和DVC二者，以受益于其每一个的优点，但是这很不经济。另外，必须一起携带两种产品并且学习如何操作两种照相机给消费者进一步带来了不便。
在解决以上问题的尝试中，已开发了一种其中将DSC和DVC组合在一个壳体中的DSC/DVC组合系统。这也被称为‘数字照相机/摄像机’，一种复合拍摄设备，或者简单地称为‘DuoCam’。
当用户通过复合拍摄设备的DVC来拍摄运动图像时，遵照数字视频标准，每秒发送30帧并且将音频信号同步到32kHz、48kHz、或44.1kHz。另一方面，当用户通过复合拍摄设备的DSC来拍摄运动图像时，虽然没有用于DSC的特定标准，但是考虑到将被传输的数据量，音频信号通常被同步到8kHz。
由于复合拍摄设备的DVC和DSC对音频信号使用不同的频率，因此需要音频CODEC以分别响应于DVC和DSC。这只是增加了制造该设备的成本和该复合拍摄设备的大小。
                        发明内容
相应地，本发明的主要目的在于提供一种复合拍摄设备以及通过实现集成的音频CODEC可与DVC和DSC同步的使用该复合拍摄设备的声音记录方法。
为了实现上述的本发明的目的，提供了一种数字照相机(DSC)和数字摄像机(DVC)复合拍摄设备，其包括：多路复用器(MUX)，分别连接到DSC和DVC，并用于分别将从DSC和DVC接收的运动图像信号多路复用；音频CODEC，用于对音频信号编码，并将编码的音频信号与被MUX多路复用的运动图像信号混合；和控制单元，用于控制MUX的多路复用处理。
最好地，复合拍摄设备还包括：麦克风，用于接收环境声音并将该声音转换成电音频信号。
最好地，DSC和DVC分别输出用于与音频CODEC同步的主时钟(CLK)，并且音频CODEC基于通过MUX接收的主CLK对编码的音频信号采样，并将音频信号采样与多路复用的运动图像信号混合。
最好地，音频CODEC在8kHz到60kHz的频率范围内对编码的音频信号采样。
另外，提供了一种DSC和DVC复合拍摄设备的声音记录方法，该方法包括下述步骤：接收环境声音并将该声音转换为电音频信号；分别将从DSC和DVC接收的运动图像信号多路复用；对转换的音频信号编码；和对编码的音频信号采样，并将音频信号采样与多路复用的运动图像信号混合。
最好地，声音记录方法还包括下述步骤：在DSC和DVC中输出用于与音频CODEC同步的主CLK，其中，音频CODEC基于主CLK对编码的音频信号采样，并将音频信号采样与多路复用的运动图像信号混合。
因此，使用集成的音频CODEC的本发明的复合拍摄设备可更有效地将音频信号与从DVC或DSC接收的运动图像信号混合。
                        附图说明
通过下面结合其中相同的标号表示相同或相似部件的附图的描述，对本发明实施例的更完全的理解以及本发明的很多伴随的优点将会变得清楚，其中：
图1是根据本发明实施例的复合拍摄设备的示意性方框图；
图2是用于解释图1的音频单元的示图；和
图3是描述图2的声音记录方法的流程图。
                      具体实施方式
现在将参照附图对根据本发明实施例的复合拍摄设备进行详细的描述。参照图1，该复合拍摄设备包括：数字摄像机(DVC)拍摄块110、DVC信号处理单元120、数字照相机(DSC)拍摄块130、DSC信号处理单元140、DSC编码器/解码器(CODEC)145、音频单元150、信号处理单元160、显示块170、录像机(VCR)块180、存储卡190、PC接口200、控制块210、操作单元220、闪速存储器230、和系统总线240。
DVC拍摄块110光电地将穿过透镜的光学信号转换成电信号，并对该转换的信号执行指定的信号处理程序。DVC拍摄块110既能够拍摄运动图像又能够拍摄静止图像。然而，由DVC拍摄块110拍摄的静止图像的画面质量比由DSC拍摄块130拍摄的静止图像的画面质量差。因此，DVC拍摄块被主要用于拍摄运动图像。
DVC拍摄块110包括：DVC透镜111、DVC透镜驱动单元113、DVC电荷耦合器件(CCD)115、和DVC相关双采样器(Correlated Double Sampler)/自动增益控制器/模数转换器(CDS/AGC/ADC)117。
DVC透镜驱动单元113在控制块210的控制下驱动DVC透镜111。更具体地讲，透镜驱动单元113推(zoom in)/拉(zoom out)DVC透镜111，自动调整焦点，并调整DVC透镜111的光阑(未显示)的孔径大小。
DVC CCD 115将穿过DVC透镜111的光学图像转换成电信号并输出该电信号。也就是说，对象的光学图像由DVC透镜111形成在DVC CCD 115的光学表面上，DVC CCD 115将在光敏表面上形成的光学图像转换成电信号，对该电信号执行水平和垂直扫描，并以一维电信号的形式将它输出。
DVC CDS/AGC/ADC 117通过使用相关双采样电路(CDS)来从来自DVCCCD 115的输出信号去除噪声，通过使用自动增益控制电路(AGC)来调整增益以保持信号的电平恒定，并且通过使用A/D转换器来将输出信号转换成数字信号。
DVC信号处理单元120处理从DVC拍摄块110施加的数字信号，并将处理的信号施加给信号处理单元160。更具体地讲，DVC信号处理单元120将施加的数字信号分离为亮度(Y)信号和色度(C)信号，执行增益控制、图像加强、和自动白平衡(AWB)，并改变分辨率。此外，DVC信号处理单元120处理由音频单元150产生的声音信号。
音频单元150接收环境声音，并产生与由DVC拍摄块110和DSC拍摄块130产生的图像信号对应的声音信号。
信号处理单元160将由DVC信号处理单元120处理的图像信号和声音信号施加于显示块170。这里，当信号处理单元160从控制块210接收用户输入到操作单元220中的‘拍摄命令’时，信号处理单元160将来自DVC信号处理单元120的输出信号压缩成数字视频信号。
此外，信号处理单元160在控制块210的控制下发送用于记录到VCR块180的压缩信号。
另一方面，如果复合拍摄设备工作在‘VCR播放’模式下，则信号处理单元160在控制块210的控制下从VCR块180接收将被再现的压缩图像和声音信号。并且，信号处理单元160展开接收的压缩图像和声音信号并将它们施加于显示块170。
DSC拍摄块130光电地将穿过透镜的光信号转换成电信号，并对该转换的信号执行指定的信号处理。DSC拍摄块130既能拍摄运动图像又能拍摄静止图像。然而，由DSC拍摄块130拍摄的运动图像通常包括比由DVC拍摄块110拍摄的运动图像的数据更多的数据。这意味着需要更大的存储量以将该运动图像数据记录在记录介质中，因此，在持久的时间中拍摄运动图像是不可行的。因此，DSC拍摄块130被主要用于拍摄静止图像。
DSC拍摄块130包括：DSC透镜131、DSC透镜驱动单元133、DSC电荷耦合器件(CCD)135、和相关双采样器/自动增益控制器/模数转换器(DSCCDS/AGC/ADC)137。
DSC透镜驱动单元133在控制块210的控制下驱动DSC透镜131。更具体地讲，DSC透镜驱动单元133在控制块210的控制下推和拉DSC透镜131，自动聚焦，并调整DSC透镜131的光阑(未显示)的孔径大小。这里，推DSC透镜以靠近拍摄对象，拉DSC透镜以按原样拍摄对象。
DSC CCD 135将穿过DSC透镜131的光学图像转换成电信号并输出该转换的电信号。
DSC CDS/AGC/ADC 137通过使用CDS从从DSC CCD 135输出的信号去除噪声，通过使用AGC来调整增益以保持信号的电平恒定，并且通过使用ADC来将该输出信号转换成数字信号。
DSC信号处理单元140对从DSC拍摄块130输出的信号执行指定的信号处理。更具体地讲，DSC信号处理单元140将从DSC拍摄块130输出的信号分离为亮度(Y)信号和色度(C)信号，涉及增益控制、图像加强、和自动白平衡(AWB)，并改变分辨率。此外，DSC信号处理单元140处理由音频单元150产生的声音信号。
DSC CODEC 145经系统总线240将由DSC信号处理单元140处理的图像信号和声音信号施加于显示块170。
当DSC CODEC 145接收用户输入到操作单元220中的‘拍摄命令’时，它将来自DSC信号处理单元140的输出信号压缩成JPEG格式的信号。此外，DSC CODEC 145在控制块210的控制下经系统总线240将压缩的信号记录在存储卡190中。
同时，如果复合拍摄设备工作在‘存储卡再现’模式下，则DSC CODEC145在控制块210的控制下从存储卡190接收将被再现的压缩图像和声音信号。并且，DSC CODEC 145展开压缩图像和声音信号并将它们施加于显示块170。
显示块170显示来自信号处理单元160和DSC CODEC 145的输出图像信号，并输出声音信号。显示块170包括同屏显示(OSD)171、国家电视系统委员会/逐行倒相(NTSC/PAL)编码器173、液晶显示器(LCD)175。
OSD单元171存储OSD字符和构建GUI环境所需的图形用户接口(GUI)数据，比如菜单屏幕。OSD单元171在控制块210的控制下将来自信号处理单元160和DSC CODEC 145的输出图像与OSD字符或GUI数据混合。
NTSC/PAL编码器173将从OSD单元171输出的图像信号转换成NTSC信号或PAL信号，并将它们施加于外部装置，比如电视等。LCD 175显示从NTSC/PAL编码器173施加的图像。
VCR块180记录从信号处理单元160输出的图像和声音信号，或者读取记录的图像和声音信号以将它们施加于信号处理单元160。VCR块180包括：VCR机芯181和VCR带183。
VCR带183是记录图像和声音信号的磁记录介质，并且可从VCR机芯181拆卸。
VCR机芯181将从信号处理单元160施加的图像和声音信号记录在VCR带183中，或者读取记录在VCR带183中的图像和声音信号以将它们施加于信号处理单元160。
存储卡190最好是用于记录从DSC CODEC 145施加的图像信号和声音信号的记录介质，并且可从该复合拍摄设备拆卸。
PC接口200与比如PC或打印机的外部装置连接。
控制块210根据通过操作单元220的用户输入操作命令控制复合拍摄设备的全部操作。具体地讲，控制块210响应于由用户输入的命令来控制DVC拍摄块110或DSC拍摄块130以拍摄照片。控制块210包括：主控制单元211和DSC控制单元213。
主控制单元211接收用户输入到操作块220中的操作命令，并控制DVC透镜驱动单元113、DVC信号处理单元120、信号处理单元160、OSD单元171、VCR机芯181、和PC接口200的操作。此外，主控制单元211控制DSC控制单元213的操作。
DSC控制单元213在主控制单元211的控制下控制DSC透镜驱动单元133、DSC信号处理单元140、和DSC CODEC 145的操作。
闪速存储器230最好在其中存储比如主控制单元211所需的引导程序的用于设备的操作的系统程序、即使在电源关闭后仍必须被保存的其他重要数据、和应用程序。
操作单元220是用于从用户接收与复合拍摄设备的功能选择和操作控制关联的操作命令的用户接口。操作单元220包括：变焦开关225，被输入用于调整DVC透镜111和DSC透镜131的推/拉的来自用户的操作命令。
图2是图1的音频单元的示图。如在图2中所示，音频单元150包括：MUX 245、音频CODEC 250、和麦克风255。
DVC信号处理单元120和DSC信号处理单元140的每一个分别对由DVC拍摄块110和DSC拍摄块130拍摄的运动图像信号执行指定的信号处理。处理的运动图像信号被传送给MUX 245。此时，DVC信号处理单元120和DSC信号处理单元140分别传送用于与音频CODEC 250同步的主CLK。
MUX 245将从DVC信号处理单元120和DSC信号处理单元140接收的运动图像信号多路复用，并将多路复用的运动图像信号传送给音频CODEC250。MUX 245的多路复用处理由主控制单元211控制。
音频CODEC 250从麦克风255接收电信号，并且对接收的电信号编码和将它们与由MUX 245多路复用的运动图像信号混合。DSC和DVC分别输出用于与音频CODEC 250的频率同步的主CLK。在通过MUX 245从DVC或DSC接收的主CLK的基础上，音频CODEC 250对编码的音频信号采样并将它们与多路复用的运动图像信号混合。音频CODEC 250最好在8kHz到60kHz的范围内对编码的音频信号采样，以便既与从DSC接收的运动图像信号同步又与从DVC接收的运动图像信号同步。例如，假设音频CODEC 250通过MUX 245从DVC信号处理单元120接收了运动图像信号。然后，音频CODEC 250在32kHz、48kHz等对从麦克风255接收的音频信号采样。相反地，当音频CODEC 250通过MUX 245从DSC信号处理单元140接收运动图像信号时，它在8kHz对从麦克风255接收的音频信号采样。而且，音频CODEC250将音频信号采样与通过MUX 245接收的运动图像信号混合，并记录音频信号。
图3是描述图2的声音记录方法的流程图。参照图3，麦克风255输入环境声音，并将其转换成电音频信号(S301)。然后，由麦克风255从音频信号转换的电信号被传送给音频CODEC 250。
音频CODEC 250对从麦克风255接收的电信号编码(S303)。
DVC信号处理单元120和DSC信号处理单元140分别将它们拍摄的运动图像信号和用于与音频CODEC 250同步的主CLK一起传送给MUX 245(S305)。
MUX 245在主控制单元211的控制下分别将从DVC信号处理单元120和DSC信号处理单元140接收的运动图像信号多路复用，并将多路复用的信号传送给音频CODEC 250(S307)。
音频CODEC 250接收由MUX 245多路复用的运动图像信号，基于和接收的运动图像信号一起发送的主CLK来对电信号采样，并将电信号采样和接收的运动图像信号混合(S309)。
因此，该复合拍摄设备能够通过一个集成的音频CODEC 250来同步由DVC拍摄块110和DSC拍摄块130拍摄的运动图像信号。
简而言之，本发明的复合拍摄设备可方便地用于减小制造设备的成本、提高声音记录的效率、和减小复合拍摄设备的总体积。由于减小的设备体积，用户可更方便地携带该复合拍摄设备。
尽管已参照其特定优选实施例表示和描述了本发明，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的各种修改。

Claims (7)

1、一种数字照相机(DSC)和数字摄像机(DVC)复合拍摄设备，包括：
多路复用器(MUX)，分别连接到数字照相机和数字摄像机，用于分别将从数字照相机和数字摄像机接收的运动图像信号多路复用；
音频编码器/解码器(CODEC)，用于对音频信号编码，并将编码的音频信号与被多路复用器多路复用的运动图像信号混合；和
控制单元，用于控制多路复用器的多路复用处理。
2、如权利要求1所述的复合拍摄设备，还包括：
麦克风，用于输入环境声音并将该声音转换成电音频信号。
3、如权利要求1所述的复合拍摄设备，其中，数字照相机和数字摄像机分别输出用于与音频编码器/解码器同步的主CLK，并且音频编码器/解码器基于通过多路复用器接收的主CLK对编码的音频信号采样，并将音频信号采样与被多路复用器多路复用的运动图像信号混合。
4、如权利要求3所述的复合拍摄设备，其中，音频编码器/解码器在8kHz到60kHz的频率范围内对编码的音频信号采样。
5、一种数字照相机和数字摄像机复合拍摄设备的声音记录方法，该方法包括下述步骤：
输入环境声音并将该声音转换为电音频信号；
分别将从数字照相机和数字摄像机接收的运动图像信号多路复用；
对转换的音频信号编码；和
对编码的音频信号采样，并将音频信号采样与多路复用的运动图像信号混合。
6、如权利要求5所述的方法，还包括下述步骤：
分别从数字照相机和数字摄像机中输出用于与音频编码器/解码器同步的主CLK，其中，音频编码器/解码器基于主CLK对编码的音频信号采样，并将音频信号采样与运动图像信号混合。
7、如权利要求6所述的方法，还包括下述步骤：
将混合的音频信号和运动图像信号输出给存储装置和输出装置的至少一个。
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