CN101888475B - 摄像电子装置 - Google Patents

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Abstract

一种摄像电子装置，用来改善初始化摄影镜头对录制的视频数据品质的影响。该摄像电子装置包含视频撷取模块、影像效果模块、两个分流模块、时间戳模块、快照模块、视频解压缩模块、视频混合渲染器模块、音频撷取模块、音频压缩模块、媒体传送模块以及编码器。该摄像电子装置利用快照模块和媒体传送模块来控制视频数据及音频数据进入编码器，以切换于预览模式与录制模式之间。如此，该摄像电子装置在切换模式时不需重置模块及初始化摄影镜头，进而避免初始化摄影镜头影响录制的视频数据品质。

Description

摄像电子装置
技术领域
本发明关于一种具有预览模式的摄像电子装置，特别是一种即时切换预览及录制模式的摄像电子装置。
背景技术
请参考图1所示，为先前技术的摄像电子装置100在预览模式下的过滤器示意图。在预览模式下，摄像电子装置100包含视频撷取(Capture)模块110、分流(Smart Tee)模块111、时间戳(Timestamp)模块112、快照(Snapshot)模块113、零值渲染(Null Render)模块114、视频解压缩(AVI Decompressor)模块115、以及视频混合渲染器(Video Mixing Renderer，VMR)模块116。其中，视频撷取模块110用来撷取影像以产生视频数据D。分流模块111将视频数据D分流为视频数据D1及D2。视频数据D1、D2与视频数据D的内容相同。分流模块111将视频数据D1及D2分别传送至时间戳模块112以及视频解压缩模块115。时间戳模块112将视频数据D1经由快照模块113传送至零值渲染模块114。在预览模式下，零值渲染模块114将视频数据D1丢弃。视频解压缩模块115用来将视频数据D2的格式转换为视频混合渲染器模块116可混合渲染的显示数据DD。因此，在预览模式下，摄像电子装置100只会混合渲染视频数据D，并不会保存视频数据D。
请参考图2所示，为先前技术的摄像电子装置100切换至录制模式的示意图。此时摄像电子装置100包含视频撷取模块110、两个分流模块111及121、快照模块113、视频解压缩模块115、视频混合渲染器(Video MixingRenderer，VMR)模块116、音频撷取模块120、音频压缩模块122以及编码器130。视频撷取模块110用来撷取影像以产生视频数据D。分流模块111将视频数据D分流为视频数据D1及D2。视频数据D1、D2与视频数据D的内容相同。分流模块111将视频数据D1及D2分别传送至快照模块113以及视频解压缩模块115。快照模块113将视频数据D1传送至编码器130。视频解压缩模块115用来将视频数据D2的格式转换为视频混合渲染器模块116可混合渲染的显示数据DD。音频撷取模块120用来撷取和该影像对应的声音，以产生声波数据S。分流模块121接收声波数据S，并将其传输至音频压缩模块122。音频压缩模块122用来对声波数据S编码并转换成音频数据SC。编码器130对视频数据D1及音频数据SC进行编码并产生媒体文件，例如WMV(Windows Media Video)文件。因此，在录制模式下，摄像电子装置100显示视频数据D，同时将视频数据及声波数据进行编码，以录制该影像及声音于文件中。
请同时参考图1及图2。从预览模式切换至录制模式时，摄像电子装置100将录制模式不需要的模块移除，例如零值渲染模块114，同时加入录制模式需要的模块，例如音频撷取模块120、音频压缩模块122以及编码器130。然而，在切换模式时会重新初始化视频撷取模块120的摄影镜头。在初始化摄影镜头时，摄影镜头需要进行调整动作，例如自动对焦以及调节摄像亮度。也就是说，摄影镜头在初始化的过程中会降低摄像电子装置100所录制的视频品质。一般而言，采用延迟摄像电子装置100开始录制的时间，以改善此问题；意即丢弃初始化阶段的视频数据。然而，延迟录制仍有两个缺点：
1.摄影镜头具有许多种类，而各摄影镜头所需的初始化时间不一，也就是说延迟录制的长度并无标准。
2.延迟录制所丢弃的视频数据可能含有重要的内容。
因此，当摄像电子装置100从预览模式切换至录制模式时，摄影镜头的初始化会影响摄像电子装置100所录制的视频数据品质，造成使用者的不便。再者，当摄像电子装置100开始录制时，视频数据D1及音频数据SC利用各自的时间戳进行同步，而视频数据D1的时间戳由摄像头输出视频时记录上去，但是摄像电子装置100长时间操作在预览模式之下时，视频数据D1的时间戳常常会发生错误，会造成影像滞后的问题。
发明内容
因此，本发明的一个目的在于提供一种即时切换预览模式及录制模式的摄像电子装置，以改善预览模式及录制模式切换过程中摄像电子装置的录制品质。
本发明提供一种摄像电子装置。该摄像电子装置包含编码器、一视频撷取模块、快照模块、音频撷取模块、媒体传送模块以及音频压缩模块。该编码器用来将视频数据及音频数据进行编码以产生媒体文件。该视频撷取模块用来撷取影像，以产生该视频数据。该快照模块用来控制是否输出该视频数据至该编码器。该音频撷取模块用来撷取声音，以产生声波数据。该媒体传送模块用来控制是否输出该声波数据。该音频压缩模块用来将该声波数据转换为该音频数据，并将该音频数据输出至该编码器。
本发明另提供一种处理音频及视频的方法。该处理音频及视频的方法包含利用视频撷取模块来撷取影像，以产生视频数据；利用快照模块来控制是否输出该视频数据至编码器；利用音频撷取模块来撷取声音，以产生声波数据；利用媒体传送模块来控制是否输出该声波数据至音频压缩模块；以及利用该音频压缩模块将该声波数据转换为音频数据，并将该音频数据输出至该编码器。
附图说明
图1为先前技术的摄像电子装置在预览模式下的过滤器图。
图2为先前技术的摄像电子装置在录制模式下的过滤器图。
图3为本发明的摄像电子装置在预览模式及录制模式下的过滤器图。
图4为图3的影像效果模块的示意图。
图5为说明本发明的合成模块的示意图。
图6为媒体流模块合成图像的示意图。
主要元件符号说明：
100、300摄像电子装置
110、310视频撷取模块
111、121、311、321、511分流模块
112、312时间戳模块
113、313快照模块
114、514零值渲染模块
115、315视频解压缩模块
116、316视频混合渲染器模块
120、320音频撷取模块
122、322音频压缩模块
130、330编码器
323媒体传送模块
340影像效果模块
500合成模块
510媒体流模块
512色度空间转换模块
61～66步骤
D、DE、D1、D2、DS视频数据
DD显示数据
S声波数据
SC音频数据
P图像数据
P1、P2、PC、PD合成数据
C1～C4特征点
A、AD区域
F人脸数据
FD预设人脸数据
具体实施方式
请参考图3所示，为本发明的摄像电子装置300在预览模式及录制模式下的示意图。摄像电子装置300包含视频撷取(Capture)模块310、影像效果模块340、两个分流(Smart Tee)模块311及321、时间戳(Timestamp)模块312、快照(Snapshot)模块313、视频解压缩(AVI Decompressor)模块315、视频混合渲染器(Video Mixing Renderer，VMR)模块316、音频撷取模块320、音频压缩模块322、媒体传送(Media Pipe)模块323以及编码器330。
其中，摄像电子装置300的运作方式说明如下：首先，视频撷取模块310用来撷取影像以产生视频数据D。影像效果模块340用来对视频数据D增加影像效果，并输出具有影像效果的视频数据DE至分流模块311。分流模块311用来将视频数据DE分流为视频数据D1及D2。视频数据D1、D2与视频数据DE的内容相同。分流模块311将视频数据D1及D2分别传送至时间戳模块312以及视频解压缩模块315。时间戳模块312用来调整视频数据D1的时间戳，并将校正时间戳后的视频数据DS输出至快照模块313。本实施例中，时间戳模块312会先计算上一帧影像的时长，以作为当前帧影像的时长，以调整当前帧影像的显示时间，即可使影像与声音同步。快照模块313用来控制是否输出视频数据DS至编码器330。视频解压缩模块315用来将视频数据D2的格式转换为视频混合渲染器模块316可混合渲染的显示数据DD。音频撷取模块320用来撷取和该影像对应的声音，以产生声波数据S。分流模块321接收声波数据S，并将声波数据S传输至媒体传送模块323。媒体传送模块323用来控制是否输出声波数据S至音频压缩模块322。音频压缩模块322对声波数据S进行编码以将声波数据S转换成音频数据SC。编码器330对视频数据DS及音频数据SC进行编码并产生媒体文件。举例来说，媒体文件可为WMV(Windows Media Video)格式。
相较于摄像电子装置100，摄像电子装置300利用快照模块313以及媒体传送模块323来作为控制视频数据DS及音频数据SC进入编码器330的开关。更进一步地说，当摄像电子装置300运作于预览模式时，快照模块313停止输出视频数据DS至该编码器330并将视频数据DS丢弃，而媒体传送模块323停止输出音频数据SC至音频压缩模块322。当摄像电子装置300运作于录制模式时，快照模块313将视频数据DS输出至编码器330，而媒体传送模块323将音频数据SC输出至音频压缩模块322。换言之，本发明的摄像电子装置300利用快照模块313以及媒体传送模块323来切换于预览模式及录制模式。如此一来，摄像电子装置300在切换运作模式时并不需要更新模块，也就是在切换模块时不需要初始化视频撷取模块310的摄影镜头。因此，本发明的摄像电子装置300可即时从预览模式切换至录制模式，并且不会影响到录制的品质。
请参考图4。图4为图3的影像效果模块340的示意图。影像效果模块340用来对视频数据增加影像效果。影像效果包含减少噪声(denoise)、水平翻转(horizontal flip)、垂直翻转(vertical flip)以及图像叠加(image superposition)的影像效果的动态链接数据库(Dynamic Linked Library，DLL)。影像效果为预定颜色度空间格式，例如YUY2。由于每一影像效果为独立的动态链接数据库，所以影像效果模块340可根据不同的需求将对应的动态链接数据库载入。
需注意的是，图3所示的摄像电子装置300为本发明的一个实施例的示意图，本领域具通常知识者当可据以做不同的修饰或变化。举例来说，视频撷取模块310可还包含合成模块，用来将视频撷取模块310所撷取的视频数据与预设图像结合，以产生合成图像。请同时参考图4及图5。图5为说明本发明的合成模块500的示意图。如图5所示，合成模块500利用摄像电子装置300的视频撷取模块310、视频解压缩模块315、快照模块313以及视频混合渲染器模块316，并还包含媒体流(media stream)模块510、分流模块511、色度空间转换(color space converter)模块512以及零值渲染(null render)模块514。视频撷取模块撷取影像后产生视频数据D。视频解压缩模块将视频数据D转换为显示数据DD。媒体流模块510从显示数据DD撷取图像数据，并将该图像数据与预设图像结合，以产生合成数据PC。举例来说，该图像数据为人脸数据，而该预设图像为预设人脸数据。分流模块511将合成数据分流为合成数据P1及P2。合成数据P1及P2与合成数据PC的内容相同。分流模块511将合成数据P1及P2分别传送至快照模块313以及色度空间转换模块512。快照模块313用来在录制模式时将合成数据P1传输至零值渲染模块514。零值渲染模块514用来将合成数据P1丢弃。色度空间转换模块512可将合成数据P2的色度空间进行转换，以输出转换后的合成数据PD至视频混合渲染器模块316。视频混合渲染器模块316用来混合渲染转换后的合成数据PD。
请参考图6。图6为媒体流模块510合成图像的示意图。以下将详细说明媒体流模块510的操作流程，步骤说明如下：
步骤61：追踪人脸数据F上的多个特征点C1～Cn；
步骤62：剪裁该人脸数据的区域A；
步骤63：根据特征点C1～Cn，调整剪裁的区域A；
步骤64：根据剪裁的区域A，计算预设人脸数据FD的对应区域AD；
步骤65：遮罩(mask)对应区域AD；
步骤66：将剪裁的区域A和预设人脸数据FD结合。
在步骤61中，特征点C1～Cn可从人脸数据F上取得。举例来说，特征点C1～Cn可以为左右眼角以及左右嘴角四个点。特征点C1～Cn大约描绘出人脸数据F的形状信息，例如人脸数据F的人脸倾斜角度以及人脸体态。特征点C1～Cn的数目可由使用者决定。在步骤62中，区域A根据合成参数从人脸数据F反馈而得。如果剪裁的区域A过小，可能会造成之后的合成图像看起来不自然。如果剪裁的区域A过大会造成系统多余的运算负担。因此，媒体流模块510根据前一帧的人脸数据的合成参数来决定目前人脸数据F的合成参数，以最佳化区域A。于步骤63中，根据追踪到的特征点C1～Cn所描绘出的人脸数据F形状信息来调整区域的形状。在步骤64中，根据剪裁的区域A，媒体流模块510计算预设人脸数据FD上所对应的区域AD，并在步骤65中遮罩人脸数据FD上的区域AD。最后，再将区域A和遮罩后的预设人脸数据FD在步骤66结合。
综上所述，本发明提供一种即时切换预览及录制模式的摄像电子装置，用来改善切换过程中初始化摄影镜头对录制的视频数据品质的影响。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，都应属本发明的涵盖范围。

Claims (6)

1.一种具有预览功能的摄像电子装置，可用以录制具有视频数据与音频数据的影像，该摄像电子装置包含：
视频撷取模块，用来产生该视频数据；
影像效果模块，用来对该视频撷取模块产生的该视频数据增加影像效果；
第一分流模块，用来接收该影像效果模块产生的视频数据；
视频解压缩模块，用来将该第一分流模块输出的视频数据进行转换；
时间戳模块，利用上一帧影像的时长，以校正该第一分流模块输出的视频数据的时间戳；
快照模块，用以接收该时间戳模块产生的视频数据；
视频混合渲染器模块，用以混合渲染该视频解压缩模块产生的视频数据；
音频撷取模块，当在录制该影像时，用来撷取对应该影像的声音，以产生声波数据；
第二分流模块，用来接收该音频撷取模块产生的该声波数据；媒体传送模块，接收该第二分流模块输出的声波数据；
音频压缩模块，用来将该媒体传送模块输出的声波数据转换为该音频数据；以及
编码器，用以将该快照模块输出的视频数据及该音频压缩模块产生的音频数据进行编码以产生媒体文件；
其中，在预览模式下，该快照模块不输出该视频数据至该编码器，且该媒体传送模块不输出该声波数据至该编码器，使用者经由视频混合渲染器模块，预览该视频数据；当在录制模式之下，该快照模块输出该视频数据至该编码器，且该媒体传送模块输出该声波数据至该编码器，以产生该媒体文件。
2.如权利要求1所述的摄像电子装置，其中该影像效果包含减少噪声、水平翻转、垂直翻转以及图像叠加。
3.如权利要求1所述的摄像电子装置，其中该影像效果模块包含减少噪声、水平翻转、垂直翻转以及图像叠加的影像效果的动态链接数据库。
4.如权利要求1所述的摄像电子装置，还包含：
媒体流模块，用来从该视频解压缩模块输出的视频数据中撷取图像数据，并将该图像数据与预设图像互相结合，以产生合成数据；
第三分流模块，用来接收该媒体流模块输出的合成数据，并将该合成数据分别输出至一色度空间转换模块及该快照模块，其中
该色度空间转换模块，用来转换该第三分流模块输出的合成数据的色度空间，并将转换后的合成数据输出至该视频混合渲染器模块。
5.如权利要求4所述的该摄像电子装置，其中该图像数据为人脸数据，而该预设图像为预设人脸数据。
6.如权利要求1所述的摄像电子装置，其中当该摄像电子装置在预览操作时，该快照模块将该视频数据丢弃。
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