CN101146177B - 视频信号生成装置、视频信号接收装置以及视频信号生成和接收系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种视频信号生成装置，其包括：摄像机，被配置为生成视频信号；操作部件，被配置为至少操作所述摄像机或被配置为接收所述视频信号的装置；文本数据生成部件，被配置为响应于对所述操作部件执行的操作，生成包括有含义项的文本数据；以及文本数据插入部件，被配置为将由所述文本数据生成部件生成的所述文本数据以对应的方式插入到所述视频信号中。

Description

视频信号生成装置、视频信号接收装置以及视频信号生成和接收系统
相关申请的交叉引用
本发明包含涉及2006年9月12日向日本专利局提交的日本专利申请JP2006-247179的主题，其全部内容通过引用包含在此。
技术领域
本发明涉及配备有摄像机的视频信号生成装置、和用于接收由视频信号生成装置生成的视频信号的视频信号接收装置。更具体来说，本发明涉及响应于在视频信号生成装置上或在与其附接的摄像机上执行的操作，将人类可读文本数据插入到视频信号的系统。
背景技术
[EssenceMark(注册商标)的本来目的]
SMPTE(电影电视工程师协会)规定被称为KLV(关键-长度-值(Key-Length-Value))的标准作为描述元数据的基本结构。如图1所示，元数据被描述成关键-长度-值结构的字节串。在这个结构中，“关键”是指示元数据类型的16字节的标签(label)。在SMPTE元数据词典中注册了所有关键。“值”表示由关键指示的元数据的实际值。在“值”前面的“长度”代表“值”的数据长度(字节数)。
本发明的申请人已提议了被称为“EssenceMark”(注册商标)(以下称之为EssenceMarkTM)的元数据。元数据被设计成“项值”变体，其是根据SMPTE的KLV元数据类型之一并用作为AV(视听)内容(material)的书签(bookmark)。Yoshiaki Shibata、Takumi Yoshida和Mitsutoshi Shinkai在SMPTE Motion Imaging Journal Vol.114，No.12，pp.463-473，Dec.2005，“EssenceMark-SMPTEStandard-based Textual Video Marker-”(非专利文献1)中，以及在Journal of the Motion Picture and Television Engineering Societyof Japan Inc.，September 2006，“EssenceMark”(非专利文献2)一文中举例说明了提出的元数据。EssenceMarkTM的使用涉及向所希望的AV内容帧直接或间接地附加于人类可读文本数据。EssenceMarkTM的主要目的在于根据文本数据值选择性地提供对内容中所希望的位置的高速访问。举例来说，即时存取带有EssenceMarkTM的具体位置，或者提取所有具有特定EssenceMarkTM的帧，并将其显示为缩略图(如上面引用的非专利文献2中的图5所示)。已经精确建立了使用EssenceMarkTM存储诸如日语的多字节字符的多字节字符的方式。
SMPTE规定：对SDI(串行数字接口)格式的AV内容的基带传输，将KLV元数据分组作为辅助数据存储在内容(SMPTE 259M、292M、291M)的VBI(Vertical Blanking Interval，垂直空白间隔)区域中。因而，作为KLV元数据的变体，作为被置于附加有标记的帧的VBI区域中的辅助数据传输SDI格式的EssenceMarkTM。
保留字是EssenceMarkTM规范的一部分。首先将保留字作为公共语言引入以避免对频繁使用的EssenceMarkTM值的不同描述(即，如图1所示的值)。图2给出了保留字列表。每个保留字由符号“_”开始。例如，保留字“_RecStart”是指定AV内容的记录开始点的保留字。在将录像带连接在一起以形成连续记录的情况下，可以将每个录像带的记录开始位置用该保留字进行标记。保留字“_RecEnd”是指定AV内容的记录结束点的保留字。“_ShotMark1”和“_ShotMark2”是指定AV内容的感兴趣点的保留字。
可以指定任意文本数据作为EssenceMarkTM值。尽管如此，最实用的值是那些作为具有其自身含义的文本值提供的值。图3与上面引用的非专利文献1中的图2一样(并且与上面引用的非专利文献2中的图1一样)，其示意地示出了带有EssenceMarkTM的AV内容(视频片段)。图4与上面引用的非专利文献1中的图6一样，其示出了附加在图3中的片段1上的XML(可扩展标记语言)EssenceMarkTM值的列表。附加于AV内容并被表示为人类可读的XML文档的EssenceMarkTM值的列表给出了带有其具有自身含义的特定EssenceMarkTM值的典型帧的一览图(at-a-glance picture)。
一般来说，当视频记录装置(例如，光盘刻录机、VCR)被称作与EssenceMarkTM兼容时，就意味着该装置能够同时记录图像以及与图像相关的EssenceMarkTM。早些时候，本申请人曾提出过如下技术，当视频内容被拾取并实时记录时，将诸如EssenceMarkTM的文本数据附加于视频内容上，以便在后面的阶段，可以即时存取、显示或者在编辑装置上高效地编辑带有文本数据的相关图像场景(见日本专利申请公开No.2003-299010)。但是，这种视频记录设备不能根据附加于视频内容上的EssenceMarkTM开始或停止图像的记录。
[典型的内窥镜(摄像机)和视频记录装置]
目前，医用内窥镜(即，摄像机)一般通过使用两种电缆与视频记录装置(例如，光盘刻录机、VCR)连接：用于传输HD-SDI格式的图像信号的同轴电缆，和用于控制下游视频记录装置的RS232C电缆。当摄像机和视频记录装置对等(peer to peer)地连接时，这种设置不会引起任何问题。如果两个装置组成更大系统的一部分，则会出现问题。例如，可存在如下系统，其把由视频记录装置记录的移动图像供给用于分析的诊断程序，并且把分析的结果存储在分离的PACS(用于临床图像的存储和分发的影像存档和通信系统)中。在这个系统中，视频记录装置显然与通信网络连接。当希望在系统的主监视器上观看原始移动图像时，应当由装有使用中的诊断程序的个人计算机控制图像再现；把摄像机带到想要观看图像的人面前是不切实际的(假设视频记录装置不在手边，而是远程遥控的)。换句话说，尽管与图像拾取和记录直接相关的操作是由摄像机控制，但是诸如再现、快进、倒退和随机访问所希望的位置的非相关操作，最好通过分离的界面执行，而不通过摄像机执行。
典型的视频记录装置被设计成通过上述RS232C电缆处理所有控制命令。这使得任何这类装置难以作为较大系统结构中的子系统工作。可以至少设置两条RS232C电缆，其中一条用于与摄像机的常规连接，另一条用于与装有诊断程序的PC连接。然而这种设置要求建立新的规定来规范这样的情形，例如，相互竞争的控制命令通过这些RS232C电缆(现有协议没有针对这种偶然事件的任何规定)同时输入。涉及额外安装冗余接口电路的配置将导致相当可观的成本增加。不得不在摄像机和视频记录装置之间安装同轴电缆和RS232C电缆首先就是麻烦的。
[摄像机和视频记录装置之间的连接]
申请人提交过另一份专利申请(日本专利申请No.2005-77965)，其在本申请提交时还未公开。上述申请提出如下要使用的技术：存在多个广播台是由单个主台代表的情况，其中主台拾取和记录覆盖范围内的视频并将其分发至从属于主台的其它各台。在这种情况下，上述提出的技术使产生内容录像带的主台的视频摄像机能够让各下级台在其VCR上同时产生相同的内容录像带。特别是，把由视频摄像机传输至与该视频摄像机连接的至少一台视频记录装置的视频信号与控制信号多路复用。主台下的一台或多台视频记录装置从传入的视频信号中检测控制信号，并且相应地控制自己内部的视频记录设施。
但是，上述专利申请使用了自身没有含义的值(即，人类不可读)作为控制信息。根据SMPTE 291M将这种人类不可读信息存储在辅助数据分组的用户区域中(非标准化的并且被设计成适应用户特定的规格)。当被放置在用户区域中时，人类不可读信息只能由遵照上述提交申请中所提出的发明的视频记录装置正确解释。没有其它视频记录装置能够确定在用户区域中的信息表示什么意思。在这些不同规格的装置之间，不存在互操作性。因此，所提出的发明难以让其实施方式在装置特定功能扩展的范围之外实现。
根据上面引用的专利申请，控制信息限于视频记录装置的基本控制命令(例如：记录开始、记录结束、快进、倒退)。这是因为在使产生内容录像带的主视频摄像机能够使子VCR同时产生相同的内容录像带时，想要做的是独立和精确地执行这种有限的任务。
发明内容
如上所述，已经存在使用EssenceMarkTM即时存取感兴趣场景和在编辑装置上列出相关场景的技术；提供带有构成在视频摄像机下游的视频记录装置上使用的基本控制命令的人类不可读信息的视频内容的技术；以及允许诸如内窥镜的摄像机使用与视频信号传输电缆分离的控制电缆控制视频记录装置的技术(例如：日本专利申请公开No.2004-305373)。
然而，还需提出响应于摄像机上或其下游装置上执行的某些操作，将人类可读信息(即，自身有含义的信息)附加于视频内容上以便下游装置可以将附加信息用于反映操作的实施的技术。不存在任何已提出的技术，其可以确保在一方面传输带有这种人类可读信息的视频内容的装置和在另一方面不遵照该技术并且接收所传输的视频内容的另一装置之间的互操作性。
考虑上述情况而做出本发明，并且提供如下配置，其响应于摄像机上或其下游装置上执行的某些操作，将自身具有含义的信息提供给视频内容，以便下游装置可以将所带有的信息用于反映操作的实施。本发明进一步试图保证在一方面根据本发明传输带有这种人类可读信息的视频内容的装置和在另一方面未实现本发明但接收所传输的视频内容的另一个装置之间的互操作性。
在本发明的实现过程中并且根据其一个实施例，提供一种视频信号生成装置，其包括：摄像机，其被配置为生成视频信号；操作部件，其被配置为操作摄像机或被配置为接收视频信号的装置中的至少一个；文本数据生成部件，其被配置为响应于在操作部件上执行的操作，生成包括有含义项的文本数据；以及文本数据插入部件，其被配置为将由文本数据生成部件生成的文本数据以对应方式插入到视频信号中。
在使用本发明的视频信号生成装置的情况下，由操作部件在摄像机上或下游装置(即，视频信号接收装置)上执行的操作，生成包括有含义项(即，人类可读信息)的文本数据。以适合的对应方式将生成的文本数据插入到视频信号中。
当依照上述在摄像机上或下游装置上执行的操作，把包含人类可读项的文本数据附加于视频内容中时，下游装置可以利用文本数据影响反映该操作的处理。
根据本发明的另一个实施例，提供一种视频信号接收装置，其包括：接收部件，其被配置为接收其中插入有包括有含义项的文本数据的视频信号；文本数据提取部件，其被配置为从通过接收部件接收到的视频信号中提取文本数据；以及解释部件，其被配置为把由文本数据提取部件提取的文本数据解释为操作指令；其中视频信号接收装置执行相应于文本数据的操作。
在使用本发明的视频信号接收装置的情况下，首先从接收到的视频信号中提取文本数据。把所提取的文本数据解释为：被配置为使该装置执行反映文本数据的操作的操作指令。一旦接收到由本发明的视频信号生成装置生成的视频信号，本发明的视频信号接收装置执行反映上游装置上执行的操作的操作。
根据本发明的另一实施例，提供一种由本发明的上述视频信号生成装置和视频信号接收装置组成的视频信号生成和接收系统。视频信号生成装置将文本数据插入到视频信号中，其随后被发送并由视频信号接收装置接收。
在使用本发明的视频信号生成和接收系统的情况下，在视频信号生成装置的摄像机上或在视频信号接收装置上执行的操作，生成包括有含义项的文本数据。将生成的文本数据插入到视频信号中。视频信号与插入的文本数据由视频信号接收装置接收。通过在信号接收时使用文本数据，视频信号接收装置执行反映了在视频信号生成装置上执行的操作的处理。
优选地，在使用本发明的视频信号生成和接收系统的情况下，视频信号生成装置的摄像机可以生成SMPTE规定的HD-SDI格式的串行数字视频信号；视频信号生成装置的文本数据生成部件可以生成SMPTE规定的元数据类型的项值(包括作为其变体的EssenceMarkTM)作为文本数据；视频信号生成装置的文本数据插入部件可以将项值作为辅助数据，插入到HD-SDI格式的串行数字视频信号的垂直空白间隔中；视频信号接收装置的接收部件可以接收HD-SDI格式的串行数字视频信号；并且视频信号接收装置的文本数据提取部件可以从HD-SDI格式的串行数字视频信号的垂直空白间隔中的辅助数据区域中提取项值作为文本数据。
将包含这种有含义项的文本数据作为标准化的元数据插入到由本发明的视频信号生成装置生成的视频信号中。一旦接收到由视频信号生成装置如此准备的视频信号，除本发明的视频信号接收装置之外的接收装置可以准确地解释所包括的文本数据表示的是什么。这保证了这两种一前一后进行操作的装置之间的互操作性。
根据本发明的视频信号生成装置，摄像机上或其下游装置上执行的操作生成了包含附加于视频内容的有含义项的文本数据。下游装置随后在执行反映上述操作的处理中，利用该文本数据。
将本发明的视频信号接收装置配置为接收由本发明的视频信号生成装置生成的视频信号。使用从接收到的视频信号中提取的文本数据，视频信号接收装置执行反映了在视频信号生成装置上实施的操作的处理。
根据由视频信号生成装置和视频信号接收装置组成的本发明的视频信号生成和接收系统，在视频信号生成部的摄像机上或在视频信号接收装置上执行的操作生成包含有含义项的文本数据。一旦与文本数据一起接收到视频信号，视频信号接收装置利用文本数据执行反映了视频信号生成装置上实施的操作的处理。
优选地，可以将SMPTE规定的元数据类型的项值(包括作为其变体的EssenceMarkTM)插入到HD-SDI格式的串行数字视频信号的垂直空白间隔中的辅助数据区域。在这种情况下，除本发明的视频信号接收装置之外的接收装置可以正确地确定如何利用所讨论的元数据，以及所插入的文本数据表示的是什么。这保证了连接的两个装置之间的互操作性。
附图说明
图1是示出了SMPTE规定的KLV元数据的结构的示意图；
图2是列出了EssenceMark TM的保留字的列表视图；
图3是示出了带有EssenceMark TM的视频片段的示意图；
图4是由如图3所示的EssenceMark TM值组成的XML文档的列表视图；
图5是示出了医疗视频网络系统的整体结构的示意图；
图6是示出了作为图5中结构的一部分的电子内窥镜的结构的框图；
图7是组成了电子内窥镜中的CPU借以控制SDI编码器的过程的步骤流程图；
图8是示出了“_RecStart”的EssenceMark TM值的示意图；
图9是示出了作为图5中结构的一部分的光盘刻录机的结构的框图；
图10是组成了由光盘刻录机中的CPU依照EssenceMark TM值执行的过程的步骤流程图；
图11是作为图5中结构的一部分的监视器上的在屏显示的示意图；以及
图12是监视器上在屏显示的变体的示意图。
具体实施方式
下面将参考附图描述本发明的优选实施例。以下描述将主要集中在如何以医用电子内窥镜以及用于记录由电子内窥镜所拾取的图像的光盘刻录机的形式举例说明性地实施本发明。
图5示出了包括上述电子内窥镜和光盘刻录机的医疗视频网络系统的典型结构。电子内窥镜1和光盘刻录机2由传输根据SMPTE292M标准的HD-SDI格式的串行数字视频信号(此后该信号将被称为HD-SDI信号)的同轴电缆3连接。把视频显示监视器4连接至光盘刻录机2。
经由医疗设施内部的LAN(局域网)5把光盘刻录机2还连接至诊断PC(装有诊断软件的个人计算机)6、档案系统(PACS：用于临床图像的存储和分发的影像存档和通信系统)7、以及电子病历系统8。
图6是示出电子内窥镜1的结构的框图。电子内窥镜1由要插入人体的窥镜单元(摄像机)11和处理器单元12组成，通过弹性管13连接这两个单元。通过管13内部的光导管15引导出自处理器单元12内部的光源14的光，并且使光从窥镜单元11的顶端(tip)出射。使用这种照明，在窥镜单元11顶端的CCD摄像机(图像拾取透镜和CCD成像部件)16在人体内部拍摄图像。
将由CCD摄像机16光电转换生成的图像拾取信号转发至窥镜单元11内部的视频信号处理电路17。视频信号处理电路17对图像拾取信号进行数字转换和各种其它信号处理(亮度信号处理、彩色信号处理、γ校正、到Y/Cb/Cr的转换等)从而生成数字HDTV信号。将如此生成的数字HDTV信号通过管13内部的并行电缆18发送至在处理器单元12中的SDI编码器19。
SDI编码器19是对符合SMPTE 292M标准(HD-SDI)的数字HDTV信号实施多路复用、加扰和其它处理的电路。在监管整个处理器单元12的CPU 20的控制下，SDI编码器19把EssenceMarkTM作为辅助数据叠加在根据SMPTE 292M标准的数字HDTV信号的VBI(垂直空白间隔)区域上。
作为本发明的特征之一，在处理器单元12外壳表面上的控制面板21包括被用来操作光盘刻录机2(图1)的“REC(记录)”按钮22、“STOP(停止)”按钮23和“MARK(标记)”按钮24。靠近处理器单元12外壳表面上的控制面板21设置麦克风25。
“REC”按钮是这样的按钮：当操作“REC”按钮22时，其使光盘刻录机2开始视频记录。当操作“STOP”按钮23时，其使光盘刻录机2停止正在进行中的视频记录。
操作“MARK”按钮24以对感兴趣的视频帧进行标记(例如，示出病人的病灶部位的帧)。按钮操作使光盘刻录机2捕捉可疑的帧作为静止图像。
麦克风25允许操作者用声音发出例如“rec”、“stop”、或“mark”这些词，以分别取代对“REC”按钮22、“STOP”按钮23或“MARK”按钮24的物理操作。将输入麦克风25的语音信号转换成被发送至语音识别电路26的电信号。语音识别电路26识别发音的词“rec”、“stop”或“mark”，并且向CPU 20通知识别结果。
图7是构成了基于对“REC”按钮22、“STOP”按钮23和“MARK”按钮24执行的操作以及依照由语音识别电路26得来的识别结果，CPU 20控制SDI编码器19的典型过程的步骤流程图。
当该过程开始时，在三个步骤重复检查直至其中任意一个结果为肯定。更具体地说，首先在步骤S1实施检查以判断是否操作“REC”按钮22或者语音识别电路26是否识别出发音的词“rec”。如果在步骤S1检查的结果是否定，那么到达步骤S2。在步骤S2，进行检查以查看是否操作“STOP”按钮23或语音识别电路26是否识别出发音的词“stop”。如果在步骤S2检查的结果还是否定，那么到达步骤S3并且进行检查以查看是否操作“MARK”按钮24或语音识别电路26是否识别出发音的词“mark”。如果在步骤S3检查的结果是否定，那么重新到达步骤S1并且重复上述处理步骤。
如果在步骤S1检查的结果是肯定，那么到达步骤S4。在步骤S4，CPU 20生成具有代表“_RecStart”(即，如图2所示，指示AV内容中记录开始点的保留字)的值(即，在图1中KLV元数据的“值”字段)的EssenceMarkTM。然后CPU  20控制SDI编码器19把生成的EssenceMarkTM作为辅助数据叠加在此时有效的帧的VBI区域上。将控制从步骤S4返回步骤S1。
如果在步骤S2检查的结果是肯定，那么到达步骤S5。在步骤S5，CPU 20生成具有代表“_RecEnd”(即，如图2所示，指示AV内容中记录结束点的保留字)的值的EssenceMarkTM。然后CPU 20控制SDI编码器19把生成的EssenceMarkTM作为辅助数据叠加在此时有效的帧的VBI区域上。将控制从步骤S5返回步骤S1。
如果在步骤S3检查的结果是肯定，那么到达步骤S6。在步骤S6，CPU 20生成具有代表“_ShotMark1”(即，如图2所示，指示作为AV内容中感兴趣点的场景的保留字)的值的EssenceMarkTM。然后CPU 20控制SDI编码器19把生成的EssenceMarkTM作为辅助数据叠加在此时有效的帧的VBI区域上。将控制从步骤S6返回步骤S1。
根据图7中由CPU 20执行的过程，SDI编码器19将EssenceMarkTM值叠加在数字HDTV信号的VBI区域上。图8是示出了作为由SDI编码器叠加的EssenceMarkTM的例子的“_RecStart”的EssenceMarkTM值(在图7的步骤S4中)的示意图。图8与上面引用的非专利文献1中的图5一样。
如图6所示，将由SDI编码器19处理的并行数字视频信号通过并行/串行转换电路27转换成串行信号。将该串行数字视频信号(即，HD-SDI信号)从HD-SDI输出端子28输出，并且通过图5中所示的同轴电缆3发送至光盘刻录机2(图5)。
图9是示出了涉及本发明的光盘刻录机2的部分的框图。将通过同轴电缆3发送的HD-SDI信号输入HD-SDI输入端子31。通过串行/并行转换电路32将该输入HD-SDI信号在转发至SDI解码器33之前转换成并行信号。
SDI解码器33是为了恢复原始数字HDTV信号，向诸如解扰和去多路复用的处理提交经转换的并行HD-SDI信号的电路。此外，SDI解码器33从数字HDTV信号的VBI区域检测到定时参考信号(EAV和SAV)和辅助数据。
将由SDI解码器33恢复的数字HDTV信号通过叠加电路34(用于叠加字符)转发至三个电路：用于记录目的的视频信号处理电路35、静止图像捕捉电路36、和多屏处理电路37。
视频信号处理电路35使数字HDTV信号接受诸如添加纠错码、转换至适于记录到光盘上的信号格式和数据压缩的处理。将由视频信号处理电路35处理过的信号发送至光拾取器38。
静止图像捕捉电路36从数字HDTV信号中捕捉静止图像。将每个如此捕捉的静止图像数据存储到图像存储器39中，作为DICOM(医学数字成像与通信)格式的图像文件，该格式是用于临床图像数据的格式。
多屏处理电路37生成多屏视频信号，其以缩小的形式在单个屏幕上排列来自叠加电路34的数字HDTV信号和从图像存储器39中检索的图像文件(例如，预定数量的最近创建的文件)的静止图像数据。如果在图像存储器39中没有发现图像文件，则多屏处理电路37从叠加电路34输出未经修改的数字HDTV信号(或者，可以生成将静止图像数据部分留成空白的多屏视频信号)。把由多屏处理电路37生成的视频信号从监视器显示视频输出端子40输出，并将其发送至图5结构中的监视器4。
将SDI解码器33检测到的定时参考信号和辅助数据一起转发至控制光盘刻录机2的CPU 41。基于辅助数据中的时间码，CPU 41控制在屏数据生成电路42以生成指示当前时间码的在屏数据(字符)。把由在屏数据生成电路42生成的字符发送至叠加电路34，通过其将字符叠加在数字HDTV信号上。
CPU 41检查每帧来自SDI解码器33的辅助数据中的EssenceMarkTM的存在和类型。CPU 41利用如图10所示的过程执行检查。
当这个过程开始时，在三个步骤中重复检查直至其任意一个的结果是肯定。更具体地说，首先在步骤S11进行检查以确定特定帧的辅助数据是否包括具有代表“_RecStart”(即，如图2所示的指示AV内容的记录开始点的保留字)的值(即，图1中KLV元数据的“值”域)的EssenceMarkTM。如果在步骤S11检查的结果是否定，那么到达步骤S12。在步骤S12，进行检查以查看帧的辅助数据是否包括具有代表“_RecEnd”(即，如图2所示的指示AV内容的记录结束点的保留字)的值的EssenceMarkTM。如果在步骤S12检查的结果还是否定，那么到达步骤S13，并且进行检查以查看帧的辅助数据是否包括具有代表“_ShotMark1”(即，如图2所示的指示作为AV内容中感兴趣点的场景的保留字)的值的EssenceMarkTM。如果在步骤S13检查的结果是否定，那么又到达步骤S11，并且重复处理。
如果在步骤S11检查的结果是肯定，那么到达步骤S14。在步骤S14，CPU 41控制在屏数据生成电路42(图9)以生成诸如“REC”的适当字符，其指示正在记录该帧和随后帧。在步骤S15，CPU 41控制用于定位光学拾取器38(图9)的致动器，以及驱动电路(未示出)，其用于驱动主轴马达以开始对装在光盘刻录机2中的光盘(未示出)进行视频记录。这完成了对当前帧的处理。
如果在步骤S12检查的结果是肯定，那么到达步骤S16。在步骤S16，CPU 41控制在屏数据生成电路42以停止生成指示正在进行视频记录的字符(即，在步骤S14为在前帧生成的字符)。在步骤S17，CPU 41控制致动器和驱动电路以停止在光盘上进行的视频记录。这完成了对当前帧的处理。
如果在步骤S13检查的结果是肯定，那么到达步骤S18。在步骤S18，CPU 41将EssenceMarkTM值“_ShotMark1”作为诸如图4所示的XML文档的文档文件与识别当前帧的识别信息(例如，帧号)一起存储到CPU 41的内部存储器。在步骤S19，CPU 41控制静止图像捕捉电路36(图9)以捕捉当前帧的静止图像，并且将被捕捉的图像作为图像文件存储到图像存储器39。这完成了对当前帧的处理。
以下描述响应于在图5中电子内窥镜上执行的操作，图像如何被记录到光盘刻录机2或显示在监视器4上。
当操作者开始通过操作电子内窥镜1拾取图像时，将HD-SDI信号通过同轴电缆3从内窥镜1发送至光盘刻录机2。将HD-SDI信号从光盘刻录机2转发至监视器4。将被拾取的图像以这种方式显示在监视器4上。
为了使光盘刻录机2开始记录图像，操作者既可以按下电子内窥镜1的控制面板21上的“REC”按钮22(图6)，也可以向设置在靠近控制面板21的麦克风25(图6)说出单词“rec”。此时，将具有“_RecStart”值的EssenceMarkTM叠加在HD-SDI信号的VBI区域上(图7的步骤S4)。
光盘刻录机2从信号中分离这个EssenceMarkTM，将其值解释为操作指令，并且据此开始记录图像(图10中的步骤S15)。同时，将诸如“REC”的指示记录正在进行的适当字符叠加在记录的图像上。还将字符叠加在监视器4的显示器上进行显示。
随着视频记录的开始，操作者在观察到感兴趣帧(例如，示出病人病灶区域的帧)时，既可以操作控制面板21(图6)上的“MARK”按钮24，也可以向麦克风25说出单词“mark”。此时，将具有“_ShotMark1”值的EssenceMark TM叠加在HD-SDI信号的VBI区域上(图7的步骤S6)。
光盘刻录机2从信号中分离该EssenceMarkTM，将其值解释为操作指令，并且将“_ShotMark1”与帧号一起存储为文档文件(图10的步骤S18)。捕捉该帧的图像作为静止图像(图10的步骤S19)。同时，将捕捉到的静止图像与正拾取的图像一起显示在监视器4的多屏显示器上。
图11示出了当在多个帧上按下“MARK”按钮24(或发出单词“mark”)时，监视器4的有效在屏显示。屏幕的上半部分显示当前拾取的图像。在这个图像上，叠加示出当前时间码和指示记录正在进行的字符“REC”。屏幕的下半部分显示四幅静止图像，从左到右按时间顺序排列(即，最左边图像上的时间码最接近当前时间码)。
其后，操作者既可以按下控制面板21上(图6)的“STOP”按钮23，或向麦克风25说出单词“stop”以结束由光盘刻录机2正在进行的视频记录。此时，将具有“_RecEnd”值的EssenceMark TM叠加在HD-SDI信号的VBI区域上(图7的步骤S5)。
光盘刻录机2从信号中分离这个EssenceMarkTM，将其值解释为操作指令，并且据此停止正在进行的图像记录(图10的步骤S17)。停止生成指示正在进行的记录的字符(图10的步骤S16)，并且不再在监视器4上叠加显示该字符。
如上所述，在电子内窥镜1的控制面板21上执行操作以使光盘刻录机2开始视频记录、捕捉静止图像和停止记录。依次，将具有EssenceMarkTM的HD-SDI信号作为包含相应有含义项的文本数据发送至光盘刻录机2，并且由其接收。使用该EssenceMark TM文本数据，光盘刻录机2开始反映了在电子内窥镜1上执行的操作的视频记录，捕捉静止图像和停止记录。
通过用于HD-SDI信号传输的单根同轴电缆3简单地连接电子内窥镜1和光盘刻录机2，使内窥镜可以控制正在进行记录和进行静止图像捕捉的记录器。
电子内窥镜1可以控制执行视频记录操作的光盘刻录机2，但是不能控制已记录图像的再现。已记录图像的再现，举例来说，是通过LAN 5由诊断PC 6(图5)来控制。在诊断PC 6的控制下，光盘刻录机2可以把其已记录的图像放入文件中，并且经由LAN 5发送出去。在这些配置就绪以后，可以将由电子内窥镜1和光盘刻录机2组成的系统，设置成图5中作为主系统(host system)运行的医疗视频网络系统的子系统。
由于EssenceMarkTM是作为标准化KLV元数据的变体的人类可读文本数据，所以诸如从电子内窥镜1接收HD-SDI信号的光盘刻录机2的不体现本发明的装置，可以正确地确定如何利用所讨论的元数据，以及文本数据表示的是什么。这保证了相连装置之间的互操作性(例如，在图像记录之后的再现中，可以显示每一个上面都叠加有“_ShotMark1”的EssenceMark TM值的缩略图列表)。
上述例子示出了，生成在图2中列出的保留字的EssenceMark TM值并且将其叠加在HD-SDI信号上。或者，可将除那些保留字之外的EssenceMarkTM值适当命名(例如，用疾病的名称，诸如“息肉”)，并且将其分配给电子内窥镜1的控制面板21上的其它控制按钮。操作该控制按钮，生成分配给该按钮的EssenceMarkTM值，并且将生成的EssenceMarkTM值叠加到HD-SDI信号上。光盘刻录机2，作为其部分，使在屏数据生成电路42生成相应于所接收的EssenceMark TM值的字符。这允许把其上叠加着EssenceMark TM值图12中的“POLYP(息肉)”的结果图像记录在光盘刻录机2上，并且同时将其显示在监视器4上，如图12所示。
又或者，控制面板21可带有用于设置时间段、位置和字体颜色的其它按钮，其中在该时间段内以字符显示叠加的名称，在该位置显示名称，并且以该字体颜色显示这些字符。可将指示这些设置的命令以不同于叠加名称的方式，添加到EssenceMark TM值上。给定命令后，光盘刻录机2可相应地建立时间段、位置和字体颜色，其中在该时间段内显示叠加的字符，在该位置显示字符，并且以该字体颜色显示字符。
在上述例子中，示出了通过物理操作按钮或通过发音输入词语来生成和叠加EssenceMark TM值。或者，可以使用以下三个事件之一来触发EssenceMark TM值的生成和叠加：
(1)通过图像处理获得预定结果(例如，通过应用图案识别技术来检测病人的病灶区域)；
(2)通过籍此记录图像和语音的语音处理而获得预定结果(例如，检测到预定水平的语音)；或者
(3)达到预设时间。
在上述例子中，示出了本发明应用于医疗目的的电子内窥镜，以及用来记录由电子内窥镜拾取的图像的光盘刻录机。或者，可将本发明应用于各种应用，其可涵盖安全(犯罪预防和灾难预防)、学术用途(发掘古代遗址)和任何由摄像机生成的图像又被另一个装置记录的其它领域。此外，在由另一个不具有视频记录能力的装置接收由配备了摄像机的装置拾取的图像时，可利用本发明在其操作中控制后一装置。
在上述例子中，示出了响应于在电子内窥镜上对于光盘刻录机2执行的操作而生成和叠加EssenceMark TM值。或者，在将本发明应用于具有操作摄像机的控制单元的装置时，响应于在摄像机上执行的操作而生成和叠加EssenceMark TM值。例如，当操作摄像机以改变其滤光片设置、快门速度或增益设置时，作为相应的EssenceMark TM值生成和叠加作为如图2所示的部分保留字的保留字“_FilterChange”、“_ShutterSpeedChange”或“_GainChange”。
在上述例子中，示出了EssenceMark TM文本数据的生成以及在HD-SDI信号的VBI区域上的叠加。或者，可以生成含有除上述EssenceMarkTM之外的有含义词的文本数据，并且将这种文本数据以不同于HD-SDI信号的格式叠加在视频信号上。
应该理解的是，那些本领域技术人员可根据设计要求和其它因素，进行不同的修改、组合、子组合和改进，只要其在所附权利要求或其等同物的范围之内。

Claims (14)

1.一种视频信号生成装置，包括：
摄像机，被配置为生成视频信号；
操作部件，被配置为至少操作所述摄像机或操作被配置为接收所述视频信号的装置；
文本数据生成部件，被配置为响应于对所述操作部件执行的操作，生成包括有含义项的文本数据；以及
文本数据插入部件，被配置为将由所述文本数据生成部件生成的所述文本数据以对应的方式插入到所述视频信号中，
其中所述操作部件包括记录开始执行器和记录结束执行器，所述记录开始执行器和记录结束执行器分别用于在所述被配置为接收所述视频信号的装置上开始和结束视频记录，并且
所述文本数据生成部件分别响应于所述记录开始执行器和所述记录结束执行器的执行，生成指定视频记录开始点和视频记录结束点的文本数据。
2.根据权利要求1的视频信号生成装置，其中所述摄像机生成SMPTE规定的HD-SDI格式的串行数字视频信号，
所述文本数据生成部件生成SMPTE规定的元数据类型的项值作为所述文本数据，以及
所述文本数据插入部件将所述项值作为辅助数据插入到所述HD-SDI格式的所述串行数字视频信号的垂直空白间隔中。
3.根据权利要求1的视频信号生成装置，其中所述操作部件还包括：操作器，被配置为对于感兴趣的视频帧进行操作，使得将该帧作为感兴趣点传送到所述被配置为接收所述视频信号的装置，以及
所述文本数据生成部件响应于在所述操作器上执行的操作，生成指定所述感兴趣点的文本数据。
4.根据权利要求1的视频信号生成装置，还包括：
麦克风；以及
语音识别部件，被配置为识别输入到所述麦克风的语音；
其中，所述文本数据生成部件还响应于所述语音识别部件的识别结果，生成所述文本数据。
5.一种视频信号接收装置，包括：
接收部件，被配置为接收其中插入有包括有含义项的文本数据的视频信号；
文本数据提取部件，被配置为从所述接收部件接收到的所述视频信号中提取所述文本数据；
解释部件，被配置为将由所述文本数据提取部件提取的所述文本数据解释为操作命令；以及
记录部件，被配置为记录由所述接收部件接收的所述视频信号；
其中，所述视频信号接收装置执行相应于所述文本数据的操作，
所述解释部件将从所述视频信号中提取的指定视频记录开始点和视频记录结束点的文本数据分别解释为视频信号记录开始指令和视频信号记录结束指令，并且，
分别响应于指定所述视频记录开始点和所述视频记录结束点的所述文本数据，所述记录部件开始和结束所述视频信号的记录。
6.根据权利要求5的视频信号接收装置，其中，所述接收部件接收SMPTE规定的HD-SDI格式的串行数字视频信号，以及
所述文本数据提取部件从所述HD-SDI格式的所述串行数字视频信号的垂直空白间隔中的辅助数据区域中提取SMPTE规定的元数据类型的项值作为所述文本数据。
7.根据权利要求5的视频信号接收装置，还包括：
在屏数据生成部件，被配置为生成在屏数据；以及
叠加部件，被配置为将由所述在屏数据生成部件生成的所述在屏数据叠加在由所述接收部件接收的所述视频信号上；
其中，为了监视器显示而输出已通过所述叠加部件的视频信号，以及
从所述记录部件开始记录所述视频信号时直至所述记录部件结束记录，所述在屏数据生成部件持续生成指示记录正在进行的在屏数据。
8.根据权利要求5的视频信号接收装置，还包括：静止图像捕捉部件，被配置为捕捉由所述接收部件接收的所述视频信号作为静止图像；
其中，所述解释部件将指定感兴趣点的文本数据解释为捕捉所述视频信号作为所述静止图像的指令，以及
所述静止图像捕捉部件响应于指定所述感兴趣点的所述文本数据，捕捉所述静止图像。
9.根据权利要求8的视频信号接收装置，还包括：多屏处理部件，被配置为生成多屏视频信号，所述多屏视频信号使由所述接收部件接收的所述视频信号和由所述静止图像捕捉部件捕捉的所述静止图像显示在单个屏幕上；
其中，为了监视器显示而输出已通过所述多屏处理部件的视频信号。
10.根据权利要求5的视频信号接收装置，还包括：
在屏数据生成部件，被配置为生成在屏数据；以及
叠加部件，被配置为将由所述在屏数据生成部件生成的所述在屏数据叠加在由所述接收部件接收的所述视频信号上；
其中，所述解释部件将由所述文本数据提取部件提取的文本数据解释为将所述文本数据叠加到图像上的指令，以及
所述在屏数据生成部件将由所述文本数据提取部件提取的文本数据生成为所述在屏数据。
11.一种视频信号生成和接收系统，包括：
视频信号生成装置；以及
视频信号接收装置；
其中，所述视频信号生成装置包括：
摄像机，被配置为生成视频信号，
操作部件，被配置为至少操作所述摄像机或被配置为接收所述视频信号的所述视频信号接收装置，
文本数据生成部件，被配置为响应于对所述操作部件执行的操作，生成包括有含义项的文本数据，以及
文本数据插入部件，被配置为将由所述文本数据生成部件生成的所述文本数据以对应的方式插入到所述视频信号中，
其中所述操作部件包括记录开始执行器和记录结束执行器，所述记录开始执行器和记录结束执行器分别用于在所述被配置为接收所述视频信号的装置上开始和结束视频记录，并且
所述文本数据生成部件分别响应于所述记录开始执行器和所述记录结束执行器的执行，生成指定视频记录开始点和视频记录结束点的文本数据；
所述视频信号接收装置包括：
接收部件，被配置为接收其中由所述视频信号生成装置插入了所述文本数据的所述视频信号；
文本数据提取部件，被配置为从所述接收部件接收到的所述视频信号中提取所述文本数据；以及
解释部件，被配置为将由所述文本数据提取部件提取的所述文本数据解释为操作命令；以及
所述视频信号接收装置执行相应于所述文本数据的操作。
12.根据权利要求11的视频信号生成和接收系统，其中，所述视频信号生成装置的所述摄像机生成SMPTE规定的HD-SDI格式的串行数字视频信号，
所述视频信号生成装置的所述文本数据生成部件生成SMPTE规定的元数据类型的项值作为所述文本数据，
所述视频信号生成装置的所述文本数据插入部件将所述项值作为辅助数据插入到所述HD-SDI格式的所述串行数字视频信号的垂直空白间隔中，
所述视频信号接收装置的所述接收部件接收所述HD-SDI格式的所述串行数字视频信号，以及
所述视频信号接收装置的所述文本数据提取部件从所述HD-SDI格式的所述串行数字视频信号的所述垂直空白间隔中的辅助数据区域中提取所述项值作为所述文本数据。
13.一种用于将文本数据以触发操作的方式插入到视频信号中的方法，所述方法包括以下步骤：
使摄像机生成视频信号；
至少使所述摄像机或用于接收所述视频信号的装置生成包括有含义项的文本数据；以及
将生成的文本数据插入到所述视频信号的对应帧中，
其中，分别响应于记录开始执行器和记录结束执行器的执行，生成指定视频记录开始点和视频记录结束点的文本数据，其中所述记录开始执行器和所述记录结束执行器分别用于在所述用于接收所述视频信号的装置上开始和结束视频记录。
14.一种使视频信号接收装置以相应于文本数据的方式进行操作的方法，所述方法包括以下步骤：
接收其中插入有包括有含义项的文本数据的视频信号；
从接收到的视频信号中提取所述文本数据；
将所提取的文本数据解释为操作指令；以及
使所述视频信号接收装置以相应于所述文本数据的方式进行操作，
其中，将从所述视频信号中提取的指定视频记录开始点和视频记录结束点的文本数据分别解释为视频信号记录开始指令和视频信号记录结束指令，并且，
分别响应于指定所述视频记录开始点和所述视频记录结束点的所述文本数据，开始和结束所述视频信号的记录。
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