CN100559837C - 图像拾取装置及其控制单元 - Google Patents

Abstract

在一个图像拾取装置中，图像信号发生器产生表示可变帧速率图像的成像信号DVb，以及同步信号发生器产生同步信号，该同步信号用于产生该成像信号DVb。当从控制单元提供重放图像信号DVr时，该同步信号发送器被自驱动。甚至在重放图像信号DVr的帧速率不同于该成像信号DVb的帧速率时，该成像信号DVb和重放图像信号DVr能够从该图像拾取装置输出，作为监视器图像信号VFout和MTout。当提供参考同步信号SYref而不是重放图像信号DVr时，该同步信号发生器与参考同步信号SYref同步进行操作，以便输出与该参考同步信号SYref同步的成像信号DVb。

Description

图像拾取装置及其控制单元

技术领域

本发明涉及一种图像拾取装置及其控制单元。更具体而言，本发明涉及一种图像拾取装置，该装置适合于制作电影或者广播节目，其能够同时输出具有不同帧速率的第一图像信号和第二图像信号，例如，可变帧速率的图像和重放图像。本发明还涉及一种用于上述类型的图像拾取装置的控制单元。

背景技术

按照惯例，在电影制作过程中，为了达到特殊的视频效果，要在利用电影摄影机进行摄影的同时改变摄影的速度，即，改变每秒帧的数量。例如，当以比常规的速度更快的速度来执行摄影时，并且在以常规的速度来执行重放操作时，能够获得慢动作的重放图像。利用这种技术，能够容易并且细致地观察到诸如一小水滴正落向水面的场景这样的高速操作。相反，当以比常规的速度慢的速度来执行摄影并且以常规的速度来执行重放操作时，能够获得快速动作的重放图像。利用这种技术，可以增加在例如战争场面或者汽车追逐的场面中的快速感觉，从而这种场景会变得更加逼真，同时具有较好的效果。

在电视节目的制作过程中，成像、编辑和节目的传输都被数字化。由于数字技术的发展，图像的质量正在变得更高，而且生产节目的设备成本正在降低，并且电影制作的数字化也正在改善。

因为电视节目或者电影产品的数字化，当利用一个图像拾取装置(视频摄像机)成像时，可以改变帧速率以便容易地获得特殊的视频效果，例如，快速动作重放操作或者慢动作重放操作。例如，这样一种图像拾取装置已经公开在日本未审查专利申请公开号No.2000-125210中。当通过使用这种图像拾取装置以低于预定帧速率的帧速率来成像并且以该预定帧速率来执行重放时，能够容易地获得快速动作的重放图像。相反，当以高于预定帧速率的帧速率来成像并且以该预定帧速率来执行重放时，能够容易地获得慢动作的重放图像。

当在诸如视频磁带或者光盘这样的记录介质上记录一个以可变帧速率来成像一个目标而产生的图像信号时，操作员检查想要的图像是否已经利用一个图像拾取装置来记录。在这种情况下，通过重放该记录介质而获得的图像信号DVr被提供给该图像拾取装置，然后，该图像拾取装置与图像信号DVr同步进行操作。然后，基于该图像信号DVr的图像显示在一个连接到该图像拾取装置的电子取景器或者监视器上。

当通过拾取一个目标图像(下文中，这样一种图像信号有时称之为一个“成像信号”)而获得的图像信号的帧速率不同于通过重放该记录介质(下文中，这样一种图像信号有时称之为一个“重放图像信号”)而获得的图像信号DVr的帧速率时，不能产生或者显示该成像信号，因为在检查所记录的图像的同时，该图像拾取装置与该重放图像信号DVr同步进行操作。因此，不能在检查所记录图像的同时，提前通过显示可变的帧速率图像来执行图像帧调整或者焦距的调整。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种在显示具有不同于可变帧速率图像的帧速率的一个图像的同时，能够产生并显示一个可变帧速率图像的图像拾取装置，同时也提供一个用于这种图像拾取装置的控制单元。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种图像拾取装置，包括：用于产生表示一个可变帧速率图像的第一图像信号的图像信号产生部分；以及用于产生一个同步信号的同步信号产生部分，该同步信号用于产生该第一图像信号。当从一个外部源接收具有不同于第一图像信号的帧速率的帧速率的第二图像信号时，该同步信号产生部分自驱动地来产生该同步信号。

根据本发明的另一个方面，提供一个图像拾取装置，包括：一个用于产生表示可变帧速率图像的第一图像信号的图像信号产生部分；用于产生一个同步信号的同步信号产生部分，该同步信号用于产生该第一图像信号；以及一个用于控制该图像信号产生部分和同步信号产生部分操作的控制器。当从一个外部源接收第二图像信号时，该控制器允许该同步信号产生部分自驱动地来产生该同步信号。

根据本发明的再一个方面，提供一种在图像拾取系统中使用的图像拾取装置，该系统包括：图像拾取装置和由该图像拾取装置控制的一个单元。该图像拾取装置包括：一个用于产生表示可变帧速率图像的第一图像信号的图像信号产生部分；用于产生一个同步信号的同步信号产生部分，该同步信号用于产生该第一图像信号，并且用于提供该同步信号给该图像信号产生部分；以及一个控制器，用于控制该图像信号产生部分，同步信号产生部分，和受控单元的操作。该控制器控制要控制的单元来提供第二图像信号给图像拾取装置，并且允许该同步信号产生部分自驱动地来产生该同步信号。

根据本发明的又一个方面，提供一种在一个图像拾取系统中使用的控制单元，该系统包括：一个图像拾取装置，该装置包括：一个用于产生表示可变帧速率图像的第一图像信号的图像信号产生部分，以及用于产生一个用于操作该图像信号产生部分的同步信号的同步信号产生部分；以及一个用于控制该图像拾取装置的控制单元。该控制单元包括一个用于控制该图像信号产生部分和该图像拾取装置的同步信号产生部分操作的控制器。该控制器允许该同步信号产生部分通过提供第二图像信号给该图像拾取装置来自驱动地产生同步信号。

根据本发明，在该图像拾取装置中，该图像信号产生部分产生表示可变帧速率图像的第一图像信号，而该同步信号产生部分产生用于产生这种第一图像信号的同步信号。当从外部设备、控制单元或要控制的单元提供第二图像信号时，自驱动该同步信号产生部分。因此，甚至在该第二图像信号的帧速率不同于第一图像信号的帧速率时，该第一图像信号和第二图像信号也能够分别作为第一和第二监视器图像信号输出。当提供该参考同步信号代替第二图像信号时，该同步信号产生部分与该参考同步信号同步地操作，能够输出与该参考同步信号同步的第一图像信号。

可以提供用于补偿在与该图像拾取装置通信期间产生的延迟的延迟补偿部分，以及用于产生驱动该延迟补偿部分的驱动信号的延迟补偿驱动部分。在这种情况下，当第二图像信号被提供给图像拾取装置时，该延迟补偿驱动部分自驱动地产生对应于第二图像信号的帧速率的驱动信号。因此，没有延迟的第二图像信号可以被提供给该图像拾取装置。当该参考同步信号而不是第二图像信号被提供给图像拾取装置时，该延迟补偿驱动部分产生与该参考同步信号同步的驱动信号。因此，该没有延迟的参考同步信号可以被提供给该图像拾取装置，并且还可以从该图像拾取装置接收与没有延迟的参考同步信号相同步的第一图像信号。

附图说明

图1是示出了一个图像拾取系统的配置实例的框图；

图2示出了所增加的帧的数量和成像帧速率到可变帧速率之间的关系；

图3示出了用于产生一个成像信号DVb的操作；以及

图4是示出了另一个图像拾取系统的配置实例的框图。

具体实施方式

下面将参考附图通过所示出的一个优选实施例来详细地描述本发明。图1中示出的图像拾取系统包括一个图像拾取装置10、摄像机控制器40以及一个记录器/播放器50。在该图像拾取系统中，摄像机控制器40和记录器/播放器50形成用于控制图像拾取装置10的控制单元。

在该图像拾取装置10中，在形成图像信号发生器11的图像拾取单元111的图像拾取设备(未示出)的成像表面上，形成从穿过成像透镜(未示出)入射在成像表面的光所产生的目标图像。该图像拾取设备将目标图像光电地转换为成像电荷，并且进一步基于由驱动器112提供的驱动控制信号RC将成像电荷转换为电压信号。然后，该图像拾取设备将该电压信号提供给图像信号处理器113作为成像信号Spa。

驱动器112基于由控制器20提供的控制信号CT和由同步信号处理器18提供的同步信号SY来产生驱动控制信号RC(这将在下面描述)，并且提供该驱动控制信号RC给图像拾取单元111。

该图像信号处理器113放大成像信号Spa，然后删除来自信号Spa的噪音分量。然后，该成像信号处理器113将该图像信号转换为数字信号，并且执行例如反馈钳位、杂散光校正、关于图像拾取设备缺陷的校正以及对数字信号的处理操作，以便产生图像信号DVa。然后，将该图像信号DVa提供给帧加法器114。通过该成像信号处理器113执行的信号处理操作基于由控制器20提供的控制信号CT进行控制。

帧加法器114通过使用随机访问存储器(RAM)在该图像信号DVa上执行帧加法指令，以便改变图像信号DVa的帧速率。例如，如果增加了3个帧，则将该图像信号DVa的第一个帧存储在RAM-1中。然后，读取存储在该RAM-1中的信号并加到图像信号DVa的第二个帧中，并且将加法结果信号存储在RAM-2中。然后，读取存储在RAM-2中的加法结果信号并加到图像信号DVa的第三个帧中，并且将加法结果信号存储在RAM-3中。存储在RAM-3中的信号是通过增加三帧图像信号DVa而获得的信号，并且如果该信号的电平被乘以1/3，则能够获得具有所需电平的1/3帧速率的信号。

同样地，图像信号DVa的第四个帧被存储在RAM-1中。然后，读取存储在RAM-1中的信号并加到图像信号DVa的第五个帧中，然后将加法结果信号存储在RAM-2中。读取存储在RAM-2中的加法结果信号并加到图像信号DVa的第六个帧中，然后将加法结果信号存储在RAM-3中。存储在RAM-3中的信号是通过增加三帧图像信号DVa而获得的信号，以及如果该信号的电平乘以1/3，则能够获得具有所需电平的1/3帧速率的信号。此后，同样地，能够顺序地产生通过增加三帧图像信号DVa而获得并且具有所需电平的图像信号。

如果以预定输出帧速率读取上述图像信号，则具有该预定输出帧速率的合成成像信号DVb包括这样的图像，这些图像是以通过图像信号DVa的帧速率乘以1/3而获得的帧速率来拾取的。

通过使用帧延迟电路也可以执行上述的帧增加。例如，图像信号DVa的第一个帧在帧延迟电路中被延迟两个帧周期，然后，图像信号DVa的第二个帧在帧延迟电路中被延迟一个帧周期。然后，将图像信号DVa中被延迟的第一个帧和第二个帧加到图像信号DVa的第三个帧中，从而获得图像信号DVa的三个被增加的帧。如果该信号以预定帧速率、例如与由控制器20提供的同步信号SYb同步地读取以及如果该信号的电平被乘以1/3，则具有该预定输出帧速率的合成成像信号DVb包括以所获得的帧速率来拾取的图像，该帧速率是通过将该图像信号DVa的帧速率乘以1/3获得的。

通过执行如上所述的帧增加，当图像信号DVa的帧速率是60P(其意味着每秒存在60帧，而且P表示逐行扫描信号，以及其它指示含义相同)时，如果所增加的帧的数量是2，以及如果以输出帧速率60P读取成像图像DVb，则该合成信号DVb包括具有帧速率30P的图像。如果所增加的帧的数量是4，则该合成图像信号包括具有帧速率15P的图像。

除了转换所增加的帧的个数之外，也可以控制从该图像拾取设备中读取的信号以改变成像信号Spa的帧速率。然后，能够顺序地改变图像信号的帧速率。结果，该预定的输出帧速率的图像信号包括以想要的帧速率拾取的图像。

当改变成像信号Spa的帧速率时，在图像拾取设备中的电荷存储周期或者该电荷的读取时间能够通过驱动控制信号RC来控制，将该驱动控制信号RC从驱动器112提供给图像拾取单元111。当改变该成像帧速率FRp时，通用数据速率(CDR，通用抽样频率)系统可以被用于调整水平间隔周期或者垂直间隔周期。利用这种布置，在有效的帧周期中的成像信号Spa的图像尺寸不会改变，即使该成像帧速率FRp发生变化。通过使用CDR系统，使用成像帧速率FRp的元素的操作频率将不再改变，即使该成像帧速率FRp发生变化。因此，可以简化该图像拾取装置10的配置。

在如上所述的帧加法器114中产生的成像信号DVb被提供给接口12和监视器输出单元15的信号选择器151和152。

接口12经由传输通道30连接到摄像机控制器40的接口41，其提供从控制器20输出的成像信号DVb和通信信息RMw给摄像机控制器40。

接口13经由传输通道30被连接到摄像机控制器40的接口45，其提供从摄像机控制器40输出的图像信号DVr给监视器输出单元15的信号选择器151和152，以及同步信号发生器18的同步分离器181。

信号选择器151基于来自控制器20的选择信号CSa来选择图像信号DVr的成像信号DVb，同时将所选择的信号作为监视器图像信号VFout输出到电子取景器。该信号选择器152基于来自控制器20的选择信号Csb来选择图像信号DVr的成像信号DVb，同时将所选择的信号输出到信号输出单元153。该信号输出单元153将所提供的图像信号转换为与连接到该图像拾取装置10的监视器的格式相兼容的信号，并且输出被转换的信号作为监视器图像信号MTout。

同步分离器181从经由接口13所提供的信号中分离同步信号，并且将所分离的同步信号经由转换器182提供给相位比较器183。该相位比较器183比较在信号发生器185中产生的同步信号SYc的相位和经由转换器182提供的同步信号SYc的相位，以确定相位误差，并且控制在压控振荡器(VOC)184中产生的参考振荡信号MCK的频率，以便能够消除这两个信号的相位误差。在VCO 184中产生的参考振荡信号MCK被提供给信号发生器185。该信号发生器185基于从VCO 184提供的参考振荡信号MCK来产生该同步信号SY，并且提供该同步信号SY给驱动器112和相位比较器183。在这种情况下，同步信号SY和同步信号SYc彼此相同步。

如果自从转换器182基于来自控制器20的转换控制信号CW而被置为OFF以来同步信号SYc没有提供给相位比较器183，或者如果即使该转换器182被置为ON也不从同步分离器181提供同步信号SYc，则VCO184也被控制自驱动地来提供具有自由摆动的参考振荡信号MCK给信号发生器185。设置VCO184的自由摆动频率，以便在为驱动器112提供基于具有自由摆动频率的参考振荡信号MCK而产生的同步信号SY之后，成像信号DVb具有对应于电子取景器、监视器、摄像机控制器40和记录器/播放器50的预定帧速率。

用户接口21连接到控制器20。一旦通过用户接口21接收到响应用户操作的操作信号PSa，则该控制器20便基于该操作信号PSa产生控制信号CT，以便控制相应元件的操作。结果，该图像拾取装置10可以被操作来响应该用户操作。

用于设置从帧加法器114输出的成像信号DVb的帧速率的帧设置信号RSF能够通过用户接口21提供给控制器20。例如，当通过改变操作单元中的成像帧速率来将帧设置信号RSF作为操作信号PSa提供给控制器20时，或者当该帧速率设置信号RSF从远程控制器或者外部设备提供给控制器20时，该控制器20提供用于设置成像帧速率的控制信号CTfp给驱动器112，并且也提供用于设置所增加的帧的数量的控制信号Ctac给帧加法器114。

控制器20同样也基于来自记录器/播放器50的操作信号PSa或者通信信息RMc，产生选择信号CSa和CSb以及转换控制信号CW，其在下面将详细描述，以便控制在信号选择器152和153中的信号选择操作和转换器182中的ON/OFF操作。控制器20同样也产生用于控制摄像机控制器40和记录器/播放器50的通信信息RMw。

摄像机控制器40通过接口41提供成像信号DVb给延迟比较器42的线路存储器421。该线路存储器421基于来自延迟比较器驱动器44的一个读/写控制信号RWC读出并写入成像信号DVb(其在下面将描述)，并且通过将其同步于参考同步信号SYref来提供该成像信号DVb给信号选择器43和记录器/播放器50的记录处理器51，其在下面将详细描述。摄像机控制器40也提供通过接口41接收的通信信息RMw给记录器/播放器50的控制器55。

一旦从记录器/播放器50接收图像信号DVr，摄像机控制器40就提供图像信号DVr给线路存储器422。该线路存储器422基于来自延迟比较器驱动器44的读/写控制信号RWC读取并写入该图像信号DVr，并且通过预报将在传输通道30中产生的延迟，从接口45发送图像信号DVr到图像拾取装置10。一旦从记录器/播放器50的控制器55接收到通信信息RMc，该摄像机控制器40就通过接口45发送通信信息RMc到图像拾取装置10。

为摄像机控制器40配备的信号选择器43基于来自图像拾取装置10的通信信息RMw，或者来自记录器/播放器50的通信信息RMc来选择成像信号DVb或者重放图像信号DVr，并且输出所选择的信号作为用于检测已记录图像的图像信号DVm。

在图像信号DVr没有提供给图像拾取装置10时，延迟比较器44的转换器442被置于ON，并且提供参考同步信号SYref给相位比较器443。当图像信号DVr被提供给图像拾取装置10时，该转换器442被置于OFF以停止提供参考同步信号SYref给相位比较器443。该转换器442由来自图像拾取装置10的通信信息RMw或者来自记录器/播放器50的通信信息RMc控制。

相位比较器443比较在信号发生器445中产生的同步信号SYd的相位与经由转换器442提供的参考同步信号SYref的相位，以便检测相位误差，并且控制在VCO444中产生的参考振荡信号MCL的频率，为的是能够消除该相位误差。在VCO444中产生的参考振荡信号MCL提供给信号发生器445。该信号发生器445基于由VCO444提供的参考振荡信号MCL产生读/写控制信号RWC。

在这种情况下，当图像信号DVr没有提供给图像拾取装置10时，或者当参考同步信号SYref提供给图像拾取装置10时，信号发生器445基于与参考同步信号SYref同步的参考振荡信号MCL来产生读/写控制信号RWC，并且提供该读/写控制信号RWC给线路存储器421和422。当图像信号DVr提供给图像拾取装置10时，VCO444被自驱动。VCO444的自由摆动频率被设置，以便能够产生具有对应于图像信号DVr的帧速率的频率的参考振荡信号MCR。然后，该VCO444基于参考振荡信号MCR产生读/写控制信号RWC，并且提供读/写控制信号RWC给线路存储器(1ine memory)422。

记录器/播放器50的记录处理器51从所提供的成像信号DVb中选择一个有效帧的图像信号，其将在下面描述。然后，该记录处理器51对所选择的图像信号执行诸如调制和纠错码(ECC)增加这样的处理，以便产生一个记录信号WS并且将其提供给一个记录头52W。通过记录信号WS来驱动记录头52W以便在记录介质60上记录该图像。记录在记录介质60上的图像通过一个重放头52R读出，并且一个合成的读取信号RS被提供给重放处理器53。重放处理器53执行诸如ECC增加以及解调这样的处理，并且提供该合成图像信号DVr给线路存储器422。

用户接口56被连接到控制器55。一旦通过用户接口56接收一个用于响应用户操作的操作PSb时，控制器55基于该操作信号PSb来产生控制信号，以便控制记录处理器51的操作。结果，记录器/播放器50可以被操作以响应用户的操作。

一旦从图像拾取装置10接收到通信信息RMw，该控制器55就基于这种通信信息RMw来控制相应元件的操作。控制器55也基于操作信息PSb来产生通信信息RMc，以便控制图像拾取装置10和摄像机控制器40。

图像拾取装置10对图像信号DVa执行帧增加，以便改变图像信号DVa的帧速率。然而，图像信号DVa的帧速率可以通过将图像信号DVa写入一个RAM，并且通过以不同于写入时的帧速率读取它来改变。

图像拾取系统的操作如下所述。首先给出了以一个可变帧速率通过操作图像拾取装置10的用户接口21执行的成像操作的描述。当参考同步信号SYref或者图像信号DVr没有被提供给图像拾取装置10时，该VCO184被自驱动以产生具有自由摆动频率的参考振荡信号MCK。然后，信号发生器185基于参考振荡信号MCK产生同步信号SY，并且将其提供给驱动器112。然后，能够产生具有由同步信号SY确定的帧速率的成像信号DVb。

为了在图像拾取装置10中产生与参考同步信号SYref同步的成像信号，该参考同步信号SYref在为摄像机控制器40的线路存储器422中的延迟进行补偿之后，被提供给图像拾取装置10。然后，该图像拾取装置10通过同步分离器181来抽取参考同步信号SYref，并且经由转换器182将其提供给相位比较器183。相位比较器183控制参考振荡信号MCK的频率，以便能够消除在参考同步信号SYref和在信号发生器185中产生的同步信号SY之间的相位差。结果，该图像拾取装置10能够与参考同步信号SYref同步地被操作。

控制器20转换在图像拾取单元111中产生的帧速率(成像帧速率)FRp，并且基于从用户接口21输入的帧速率设置信号RSF，转换在帧加法器114中所增加的FA的帧的数量。例如，如图2所示，当通过帧速率设置信号RSF将可变帧速率FRc设置为60P＞＝FRc＞30P时，所增加的FA的帧的数量被设置为1，以便成像帧速率FRp变得等于该可变帧速率FRc。当可变帧速率FRc被设置为30P＞＝FRc＞20P时，所增加的FA的帧的数量被设置为2，以便成像帧速率FRp是两倍的可变帧速率FRc。当可变帧速率FRc被设置为20P＞＝FRc＞15P时，所增加的FA的帧的数量被设置为3，以便成像帧速率FRp是三倍的可变帧速率FRc。类似地来转换成像帧速率FRp和所增加的FA的帧的数量。

图3示出了产生成像信号DVb的操作。例如，如果可变帧速率FRc是18P，如图2所示，则成像帧速率FRp是54P，而且所增加的FA的帧的数量是3。在图3中，A指示了图像信号DVa的帧；B表示形成帧加法器114的RAM-1的操作；C指定了RAM-2的操作；D表明了RAM-3的操作；以及E表示成像信号DVb的帧。根据提供成像信号DVb的设备，输出帧速率被设置为例如是60P，该输出帧速率是成像信号DVb的帧速率。

在图像信号DVa的帧0f开始的时间t1处，帧加法器114设置该RAM-1为写RAM，并且将帧0f的图像信号DVa写入RAM-1中。

在图像信号DVb的帧开始的时间t2处，由于没有完成图像信号DVa的这三个帧的增加，所以成像信号DVb的帧被设置为空白帧。

在图像信号DVa的帧0f结束同时帧1f开始的时间t2处，帧加法器114设置该RAM-1作为内部读RAM，并且将写RAM从RAM-1变换到RAM-2。然后，帧加法器114读出存储在RAM-1中的帧0f的信号，并且将其加到帧1f的信号中，同时在RAM-2中存储该合成的信号。

在图像信号DVa的帧1f结束同时帧2f开始的时间t3处，帧加法器114设置该RAM-2作为内部读RAM，并且将写RAM从RAM-2变换到RAM-3。然后，帧加法器114读出存储在RAM-2中的信号，并且将该信号加到帧2f的信号中，同时在RAM-3中存储该合成信号。

在帧2f结束同时帧3f开始的时间t4处，三帧图像信号DVa已经被加到RAM-3中，因此，RAM-3被设置为外部读RAM。帧加法器114同样设置RAM-1为写RAM，并且将帧3f的图像信号DVa存储在写RAM中。

在产生了三个帧加法结果信号之后，在成像信号DVb的帧开始时间t5处，从外部RAM中读出这三个帧加法结果信号，并且通过将该信号的电平乘以1/3作为成像信号DVb输出。同样，成像信号DVb中的帧被设置为一个有效帧，该成像信号中的帧是在从外部读RAM中读出这三个帧加法结果信号之后产生的。

在三个帧加法结果信号没有被写入RAM的成像信号DVb的帧开始的时刻，或者在三个加法结果信号被读出时，先前的帧的成像信号DVb被重复使用，而且当前的帧被设置为无效帧。在这种情况下，空白帧没有被放置在已捕获图像的图像信号之间。如果放置了空白帧，则其可以被设置为无效帧。

同样，在下文中通过使用RAM-1到RAM-3以及加法器增加三帧图像信号DVa而产生一个三帧加法结果信号。然后，通过在成像信号DVb的帧的开始处读出该三帧加法结果信号，能够以可变的帧速率RFc产生包括有效帧的成像信号DVb。也就是说，能够以想要的可变帧速率18P产生具有根据外部设备的输出帧速率18P的，并且包括有效图像的成像信号DVb，如图3中的E所指出的。表明成像信号DVb的帧是一个有效帧还是一个无效帧的标志EF在图3的F中示出。

现在将给出以一个可变帧速率成像，并且在记录介质60上通过记录器/播放器50记录合成成像信号DVb的操作的描述。在这种情况下，控制器20提供一个记录开始命令给记录器/播放器50，其可以被图像拾取装置10来控制，作为通信信息RMw。记录器/播放器50的控制器55基于通信信息RMw来控制记录处理器51和记录介质驱动器57，以便选择具有由来自成像信号DVb的标志EF表明的有效帧的图像信号。然后，该记录处理器51基于所选择的图像信号产生记录信号WS，同时提供该记录信号WS给记录头52W，并且在记录介质60上记录该可变帧速率图像。控制器55同样也控制摄像机控制器40的信号选择器43，其可以由该图像拾取装置10来控制，以选择成像信号DVb并且将其作为用于检测图像的图像信号DVm输出。

为了在监视器上显示记录在记录介质60上的图像，控制器20提供该选择信号CSb并且控制该信号选择器152来选择重放图像信号DVr。为了在电子取景器上显示图像，控制器20提供该选择信号CSa，并且控制信号选择器151来选择成像信号DVb。

控制器20也提供一个重放开始命令给记录器/播放器50的控制器55作为通信信息RMw。控制器20控制摄像机控制器40的信号选择器43，以便通过该通信信息RMw来选择重放图像信号DVr，同时作为用于检测图像的图像信号DVm来输出重放图像信号DVr。

一旦从记录器/播放器50接收到重放图像信号DVr，控制器20就允许VCO184自驱动。例如，当该记录器/播放器50提供一个作为通信信息RMw的重放开始命令时，或者在接收该用于在监视器上显示图像的重放图像信号DVr时，以及在该图像信号DVr的帧速率不同于用于在电子取景器上显示的图像的成像信号DVb的帧速率时，控制器20关掉转换器182并且允许VCO184自驱动。控制器20能够与记录器/播放器50的控制器55通信以确定重放图像信号DVr是否被提供，或者该重放图像信号DVr的帧速率是否是不同于成像信号DVb的帧速率。作为选择，能够确定在同步分离器181中是否已经分离了同步信号，以及能够检测已分离的同步信号的帧速率，以便确定重放图像信号DVr的帧速率是否不同于成像信号DVb的帧速率。

控制器55基于通信信息RMw来控制重放处理器53和记录介质驱动器57，以读取通过重放头52R记录在记录介质60上的信号，并且提供读出的图像给重放处理器53。然后，在重放处理器53中获得的重放图像信号DVr经由摄像机控制器40被提供给图像拾取装置10。在这种情况下，摄像机控制器40的转换器442被置于OFF，由于该重放图像信号DVr被提供给图像拾取装置10，因此，VCO444被自驱动。因此，在传输通道30中产生的图像信号DVr的延迟在线路存储器422中得到补偿。

在图像拾取装置10中，信号选择器152选择所提供的图像信号DVr，并且将其提供给信号输出单元153。该信号输出单元153以与监视器相兼容的信号格式提供重放图像信号DVr给监视器。照这样，能够在监视器上显示记录在记录介质60上的图像。

即使提供了重放图像信号DVr，该转换器182也要被置于OFF以允许VCO184自驱动。因此，该图像拾取装置10没有与图像信号DVr同步操作，而且能够产生具有不同于重放图像信号DVr的帧速率的帧速率的成像信号DVb。如果该成像信号DVb通过选择器151被选择并且提供给电子取景器，则可变帧速率的图像与记录在记录介质60上的图像可以一起显示。

例如，如果具有有效帧的图像信号是从具有输出帧速率60P的成像信号DVb中选择的，并且记录在该记录介质60上，如果该记录图像信号以帧速率24P重放，则重放图像的速度将变得等于实际目标的速度。如果该目标以高于24P的帧速率被成像并且如果所记录的目标图像以24P重放，则重放图像的速度将变低。如果该目标以低于24P的帧速率成像并且如果所记录的目标图像以24P重放，则重放图像的速度将变高。在监视器的屏幕上，显示了与帧速率设置信号RSF一致的速度移动的图像。在电子取景器上，显示了由图像拾取装置10拾取的图像。

如上所述，即使成像信号DVb的帧速率和重放图像信号DVr的帧速率不同，基于重放图像信号DVr的重放图像也能显示在监视器上，同时，能够产生成像信号DVb，并且基于成像信号DVb的可变帧速率图像可以显示在电子取景器中。这能够使得操作员在检查监视器上记录的图像的同时，通过使用显示在电子取景器上的可变帧速率图像来执行图像帧调整或者焦距调整。

如果通过信号选择器151选择了重放图像信号DVr，以及如果通过信号选择器152选择了成像信号DVb，则记录到记录介质60上的图像可以显示在电子取景器中，以及可变帧速率的图像可以显示在监视器上。

现在将给出摄像机控制器40或者记录器/播放器50被用作一个控制单元的实例的描述。在这种情况下，通过操作记录器/播放器50的用户接口56，能够改变该可变帧速率图像的帧速率，而且能够检查记录到记录介质60上的图像。

控制器55基于来自用户接口56的操作信号PSb来控制记录处理器51、重放处理器53和记录介质驱动器57的操作，以选择并记录具有来自所提供的成像信号DVb的有效帧的图像信号。控制器55同样读取记录在记录介质60上的信号，并且提供该重放图像信号DVr给图像拾取装置10。当被捕获图像的帧速率发生变化时，控制器55也提供表明已改变帧速率的通信信息RMc给图像拾取装置10的控制器20。该控制器55可以也提供设置信息CP给控制器20作为通信信息RMc，该设置信息CP表明将在电子取景器或者监视器上显示的图像。

控制器20控制成像信号Spa的帧速率，以及在帧加法器114中所增加的FA的帧的数量，以便被捕获的图像的帧速率等于由通信信息RMc表示的帧速率。一旦接收到设置信息CP，该控制器20就基于该设置信息CP产生选择信号CSa和CSb，并且控制信号选择器151和152的操作。

一旦接收到作为在记录器/播放器50中执行重放的结果的重放图像信号DVr时，控制器20允许同步信号发生器18的VCO184自驱动地来产生同步信号。例如，如果重放图像信号DVr被提供给图像拾取装置10，以及如果重放图像信号DVr的帧速率不同于由图像拾取装置10提供的成像信号DVb的帧速率时，控制器20通过通信信息RMc将转换器182置于OFF，以允许VCO184自驱动。

相应地，在根据记录器/播放器50的操作，通过控制图像拾取装置10的操作，来显示记录在记录介质60上的图像的同时，能够显示通过图像拾取装置10拾取的图像。

在上面描述的图像拾取系统中，摄像机控制器40和记录器/播放器50形成用于控制图像拾取装置10的一个控制单元。作为选择，该图像拾取装置和记录器/播放器50可以被集成到一个图像拾取系统中。这样一种修改的配置实例在图4中被示出。在图4中，对应于图1中的元件的元件以同样的参考数字指定，因此忽略了其详细的解释。

从帧加法器114输出的成像信号DVb被提供给监视器输出单元15的信号选择器151和152以及记录处理器51。从该重放处理器53输出的重放图像信号DVr也被提供给信号选择器151和152。

来自外部设备的参考同步信号SYref经由转换器182提供给相位比较器183。

从用户接口21或者56提供操作信号PSa或者PSb，该操作信号表明了记录在记录介质60上的图像将在电子取景器和监视器其中一个上显示，以及通过图像拾取装置10拾取的图像将在另一显示设备上显示。在这种情况下，如上所述，根据操作信号PSa和PSb的选择信号CSa或者CSb在控制器20中产生，并且提供给信号选择器151和152。然后，信号选择器151和152选择将被显示在电子取景器或者监视器上的图像信号。为了产生与参考同步信号SYref同步的成像信号DVb，转换器182被来自控制器20的转换控制信号CW置为ON，以便同步VCO184与参考同步信号SYref。为了显示记录在记录介质60上的图像，转换器182被来自控制器20的转换控制信号CW置为OFF，以便允许VCO184自驱动。结果，能够产生具有根据VCO184的自由摆动频率的帧速率的成像信号DVb。如果控制器55和用户接口56没有被提供给记录器/播放器50，则记录器/播放器50的操作就要受到来自控制器20的通信信息RMw的控制。

如上所述，在图像拾取装置10和记录器/播放器50所形成的图像拾取系统中，甚至在显示记录到记录介质60上的具有不同于可变帧速率图像的帧速率图像的同时，也可以显示可变帧速率图像。

Claims (17)

1.一种图像拾取装置，包括：

用于产生表示可变帧速率图像的第一图像信号的图像信号产生部分；

用于产生同步信号的同步信号产生部分，该同步信号用于确定该第一图像信号的帧速率，其中，当从外部源接收具有不同于第一图像信号的帧速率的帧速率的第二图像信号时，该同步信号产生部分自驱动地来产生该同步信号；以及

监视器输出部分，其用于输出作为第一监视器图像信号的第一图像信号，以及一旦接收到该第二图像信号，也用于输出作为第二监视器图像信号的第二图像信号。

2.根据权利要求1的图像拾取装置，其中，当接收到参考同步信号而不是该第二图像信号时，该同步信号产生部分产生与参考同步信号同步的同步信号。

3.根据权利要求1的图像拾取装置，还包括：

用于控制该图像信号产生部分和同步信号产生部分操作的控制器，

其中，当从外部源接收该第二图像信号时，该控制器允许该同步信号产生部分自驱动地来产生该同步信号。

4.根据权利要求3的图像拾取装置，其中，当第一图像信号的帧速率不同于由外部源提供的第二图像信号的帧速率时，该控制器允许该同步信号产生部分被自驱动。

5.根据权利要求3的图像拾取装置，其中，当接收到参考同步信号而不是第二图像信号时，该控制器控制该同步信号产生部分与该参考同步信号同步地进行操作。

6.根据权利要求1的图像拾取装置，其中，该图像拾取装置被包括在一图像拾取系统中，该图像拾取系统还包括由该图像拾取装置控制的单元，该图像拾取装置还包括：

控制器，用于控制图像信号产生部分、同步信号产生部分、以及由该图像拾取装置控制的单元的操作，

其中，该控制器控制由该图像拾取装置控制的单元，以提供第二图像信号给该图像拾取装置，并且允许该同步信号产生部分自驱动地来产生该同步信号。

7.根据权利要求6的图像拾取装置，其中，当第一图像信号的帧速率不同于由该由该图像拾取装置控制的单元提供的第二图像信号的帧速率时，该控制器允许该同步信号产生部分被自驱动。

8.根据权利要求6的图像拾取装置，其中，当从由该图像拾取装置控制的单元接收参考同步信号而不是第二图像信号时，该控制器控制该同步信号产生部分与该参考同步信号同步地来操作。

9.根据权利要求6的图像拾取装置，其中：

该由该图像拾取装置控制的单元包括用于补偿在与该图像拾取装置通信期间产生的延迟的延迟补偿部分，以及用于产生驱动该延迟补偿部分的驱动信号的延迟补偿驱动部分；以及

当从该由该图像拾取装置控制的单元接收第二图像信号时，该控制器允许该由该图像拾取装置控制的单元的延迟补偿驱动部分自驱动来产生对应于第二图像信号的帧速率的驱动信号。

10.根据权利要求9的图像拾取装置，其中，当从该由该图像拾取装置控制的单元接收到参考同步信号而不是第二图像信号时，该控制器控制延迟补偿驱动部分来产生与参考同步信号同步的驱动信号。

11.根据权利要求6的图像拾取装置，其中，该监视器输出部分输出作为第一监视器图像信号的在图像信号产生部分中产生的第一图像信号，以及也输出作为第二监视器图像信号的从由该图像拾取装置控制的单元提供的第二图像信号。

12.根据权利要求6的图像拾取装置，其中该控制器控制从该由该图像拾取装置控制的单元提供的第二图像信号的帧速率。

13.一种在图像拾取系统中使用的控制单元，该图像拾取系统包括图像拾取装置，该图像拾取装置包括：用于产生表示可变帧速率图像的第一图像信号的图像信号产生部分，以及用于产生用来确定该第一图像信号的帧速率的同步信号的同步信号产生部分；以及用于控制该图像拾取装置的控制单元，该控制单元包括：

控制器，用于控制该图像信号产生部分和该图像拾取装置的同步信号产生部分的操作，其中，该控制器允许该同步信号产生部分根据提供给该图像拾取装置的第二图像信号，来自驱动地产生该同步信号；以及

监视器输出部分，其用于输出作为第一监视器图像信号的第一图像信号，以及一旦接收到该第二图像信号，也用于输出作为第二监视器图像信号的第二图像信号。

14.根据权利要求13的控制单元，其中，当第一图像信号的帧速率不同于由该图像拾取装置提供的第二图像信号的帧速率时，该控制器允许该同步信号产生部分自驱动地来产生该同步信号。

15.根据权利要求13的控制单元，其中，当提供参考同步信号而不是第二图像信号给该图像拾取装置时，该控制器控制该同步信号产生部分与该参考同步信号同步地来操作。

16.根据权利要求13的控制单元，进一步包括：

延迟补偿部分，用于补偿在与该图像拾取装置通信期间产生的延迟；以及

用于产生驱动该延迟补偿部分的驱动信号的延迟补偿驱动部分；

其中，当提供该第二图像信号给图像拾取装置时，该控制器允许该延迟补偿驱动部分自驱动地来产生对应于第二图像信号的帧速率的驱动信号。

17.根据权利要求16的控制单元，其中，当提供参考同步信号而不是第二图像信号给该图像拾取装置时，该控制器控制延迟补偿驱动部分来产生与参考同步信号同步的驱动信号。

Images