CN1150759C - 图象输入设备、系统和方法以及图象发送／接收系统 - Google Patents

Abstract

一种图象输入设备，包括图象信号发生电路，读取主体的图象，并产生代表该主体的图象信号；数据传送电路，将图象信号通过指定的通信接口传送到外部设备，所述数据传送装置在第一传送模式中能确保一个固定的传输速率但没有数据保障，在第二传送模式中能保障数据但不能保证传输速率；控制电路，控制所述数据传送电路，以便在低分辨率图象的情况下，在第一模式下传送图象，在高分辨率情况下，在第二模式下传送图象。

Description

图象输入设备、系统和方法以及 图象发送/接收系统

技术领域

本发明涉及一种用于向诸如个人计算机等输入高分辨率和低分辨率图象的图象输入设备、系统、方法及存储媒体。本发明还涉及使用低分辨率/高分辨率图象输入设备的一种图象发送/接收系统。

背景技术

图13是依据已有技术的一种视频会议系统的外观图。该系统包括一个主个人计算机101，而主个人计算机101含有一个显示器102及一个可以受主个人计算机101控制的视频摄象机单元103，以便用于向主个人计算机101输入活动图象。视频摄象机单元103安装于移动头110上。集成电缆104将主个人计算机101与视频摄象机单元103相连。主个人计算机101具有一个键盘105、一只鼠标器(指点器)106、一个话筒107和一条通信电缆108。

图14是显示图13的系统之中各种信号的流程的方框图。在图14中显示的是视频摄象机单元103和移动头110。用于主个人计算机101的扩充板111与该主个人计算机101的PCI总线相连。

视频摄象机103包括一个透镜单元112、一个透镜单元驱动电路113、一个图象读出设备(例如一个CCD)114、一个相关双采样电路115、一个自动增益控制电路116、一个加法器117、一个定时发生器118、一个用于在视频场消隐期间发送及接收数据的处理电路(被称作VIDS(帧消隐期间数据信号))119、一个微处理器120、一只话筒121和一个话筒放大器122。

主个人计算机101的扩充板111包括一个A/D转换器123、一个摄象机处理电路124、一个视频处理电路125、用于多路复用及多路分配数据及声音和图象的一个多路复用器/多路分配器126、一个PCI总线控制器127、一个用于在视频场消隐期间发送及接收数据的一个处理电路(VIDS)128、一个同步信号发生器(SSG)129、一个微处理器130、一个音频A/D转换器131、一个音频D/A转换器132和一个音频处理电路133。

一只CPU 134构成了含有一个芯片集和一个存储器等等的主计算机系统，而且该系统具有通过一个IDE接口与之相连的硬盘(HDD)135。用于图象输入及视频会议的多种应用软件已被安装在硬盘135上。一个通信板136与主计算机系统相连。

现在将说明如上所述所构成的系统的一般操作。

首先，电源被加到主个人计算机101上，并启动视频会议应用程序。当由视频会议应用程序指定开始视频会议时，主个人计算机101的CPU(未示出)向扩充板111的微处理器130发送一条指定命令，以便接通视频摄象机单元103的电源。根据来自接收了本系统内上述命令的微处理器130的指示，扩充板111的电源电路通过集成电缆104向视频摄象机单元103供电。(所述电源电路和电源线在图中没有显示。)

之后，得到了这种供电的视频摄象机单元103被初始化，并且该视频摄象机单元103通过VIDS 128、集成电缆104及VIDS 119，由它的微处理器120处理来自扩充板111的微处理器130的命令，从而执行一个图象读出操作。视频摄象机单元103的各器件由来自微处理器120的命令所控制。响应来自扩充板111的各种命令的一条命令由微处理器120输出，并由加法器117将其加到受相关双采样电路115和自动增益控制电路116调节的CCD信号的场消隐期上，并通过集成电缆104将其传送到扩充板111。一个指示场消隐期的信号是由扩充板一侧的SSG 129产生的，并由视频摄象机单元103一侧的VIDS 119所接收。

由视频摄象机单元103成象所产生的CCD信号经受了相关双采样及增益调整。上述CCD信号在其场消隐期内被VIDS 110加到所述命令上，并通过集成电缆104被传送到扩充板111。该扩充板111接收该CCD信号，并使用A/D转换器123将该信号转换为数字数据。

由该转换所产生的数字数据的图象部分被提供给作为信号处理装置的摄象机处理电路124，而来自视频摄象机单元103的命令部分则通过VIDS128被提供给微处理器130。

摄象机处理电路124以数字形式对来自视频摄象机单元103的图象信号进行彩色信号处理及白色平衡调整，并输出Y和U/V信号，它们是已被调整到一个适当电平的数字视频信号。摄象机处理电路124提取驱动透镜单元112所需的锐度信号，并向微处理器130输出该锐度信号。用于驱动透镜单元112的信号从微处理器130，经过VIDS 128和129，输出到视频摄象机单元103。数字化的Y、U/V信号被提供给作为图象处理装置的视频处理电路125，以便受到图象数据压缩处理等以用于通信目的。这里所使用的通信压缩方案是用于压缩视频会议中的活动图象。举个例子，可由ITU-T的H261来代表这种方案。

除了受上述压缩处理之外，数字化信号Y、U/V信号还被提供给PCI总线控制器127，以便能将其传送到主计算机系统134。

由放大器122将来自视频摄象机单元103的话筒121的输入信号放大，之后，这个放大了的信号经过集成电缆104被输入到扩充板111的加法器137。来自送话器107的话筒的输入信号，经扩充板111的一个放大器138放大，之后，将其输入到加法器137。该加法器137将来自视频摄象机单元103的话筒输入信号和来自送话器107的话筒输入信号相加，并将总和输出至音频A/D转换器131。由音频A/D转换器131转换为数字数据的话筒输入信号受到音频处理电路133的前述声音数据压缩处理。这里所使用的声音数据压缩方案用于压缩视频会议中的声音。举个例子，可以用ITU-T的G728来代表这种方案。

通过使用多路复用器/多路分配器126，上述经压缩的声音数据和经压缩的图象数据与来自微处理器130的控制命令一起被多路复用。这种多路复用方案是由ITU-T的H221来代表的。通过主计算机系统134的CPU所执行的控制，可通过通信板136和ISDN线，将被多路复用的数据传送到另一方的通信板。

所接收的来自ISDN线的经压缩的多路复用数据由多路复用器/多路分配器126多路分配为图象、声音以及控制信号。被多路分配的压缩图象信号被传送到视频处理电路125进行解压缩，之后通过PCI总线，将其从PCI总线控制器127传送到主计算机系统134。声音处理电路133对多路分配的压缩声音数据进行解压缩，之后通过PCI总线控制器127将其传送到主计算机系统134，以便能从与主计算机系统134相连的扬声器(未示出)中听到该声音。这个经解压缩的声音数据还直接穿过音频D/A转换器132，以便能使用与该扩充板111相连的扬声器(未示出)以及送话器107听到该声音。

在如上所述的系统中，用户启动已经在主个人计算机101上安装的应用程序，并控制视频摄象机，由此有可能不仅仅在主个人计算机101的监视器102上本地显示用户自己的图象，还可以通过ISDN线传送视频、音频及数据。另外，由于系统可以进行数据通信，所以利用应用软件，不仅可以使用鼠标116和键盘105来控制本地摄象机，还可以用它们来控制通信方一侧的摄象机。

在依据上述已有技术的系统中，将包含了一直到摄象机处理电路的一块卡插入主个人计算机101的一个槽中，这样可将其收纳在主个人计算机101的主机体内。这样做，使得有可能减小该装置的尺寸。然而，其缺点是必须使用专用集成电缆。另外，用户必须执行一种操作，例如从主个人计算机101的主体上除去外壳，以便能安装扩充板。这是一种既麻烦又费时的操作。

因此，开发出一种用于向主个人计算机101输入图象的用户友好系统，它使用主个人计算机101所装备的标准接口。特别是这样一件产品(由Eastman Kodak公司制造的DVC300)，它能向使用USB(通用串行总线)的主个人计算机101输入图象，并能够仅通过使用一个驱动器应用软件，而不用依赖于专用卡，就可在主个人计算机101的监视器上看到图象，其中所述USB是在Microsoft公司的“PC 97 Hardware Design Guide”中所公开的PC 97说明中所采用的一种接口。

然而，上述的两个系统通过一个接口电缆，仅仅向主个人计算机101传送了数字视频信号(活动图象)。在需要显示静止图象的情况下，在主个人计算机101内显示器存储器中的图象定格在监视器屏幕上。换句话说，对于如上所述的系统，输入到主个人计算机101的图象仅仅是数字视频信号(活动图象)。甚至是在有可能发生诸如由于数据错误而引起的图象丢失的情况下，因为该图象以连续方式更新，因此，这对该活动图象的影响很小。据此，其缺点是这些系统未考虑到在将数字静止图象传送给主个人计算机101时，对数字静止图象进行控制。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种图象输入设备及系统，和一种图象发送/接收系统，它们很容易设置，由此可以向主个人计算机传送诸如是数字活动图象的低分辨率图象，以及诸如是静止图象的高分辨率图象，并且可以在和应用程序合作下实现视频会议。

本发明的另一个目的是提供一种系统，在该系统内，当执行图象读出和数据传输操作时，可平滑地实现对诸如是活动图象的低分辨率图象的读出和传送或诸如是静止图象的高分辨率图象的读出和传送的转换。

本发明的又一个目的是提供一种系统，在这种系统中，对于图象读出和传送可以进行考虑了视频会议实时特性的数据处理。

依据本发明，可以通过提供一种图象输入设备来达到上述目的，在图象输入设备的第一种情况中，它包括：图象信号发生装置、数据传送装置和控制装置。图象信号发生装置用于读出主体的图象，并产生表示主体的图象信号；数据传送装置用于将由图象信号发生装置产生的图象信号通过一个指定的通信接口传送到外部设备，该数据传送装置具有同步传送模式和批量传送模式或异步传送模式，控制装置用于控制数据传送装置，以便能在图象信号发生装置产生低分辨率图象信号的情况下，在同步传送模式中执行图象传送，而在图象信号发生装置产生高分辨率图象信号的情况下，在批量传送模式或异步传送模式中执行图象传送。

依据本发明，可通过提供一个图象输入设备来实现前述目的，在图象输入设备的第二种情况中，它包括：图象信号发生装置、数据传送装置、控制装置和读出装置。图象信号发生装置用于读出主体的图象，并产生一个表示主体的图象信号；数据传送装置用于将由图象信号发生装置产生的图象信号通过指定的一个通信接口传送到外部设备，数据传送装置具有同步传送模式和批量传送模式或异步传送模式，控制装置用于控制数据传送装置，以便能在图象信号发生装置产生低分辨率图象信号的情况下，在同步传送模式中执行图象传送，而在图象信号发生装置产生高分辨率图象信号的情况下，在批量传送模式或异步传送模式中执行图象传送；读出装置用于读取操作员的高分辨率图象输入指令；其中当由数据传送装置在同步传送模式中对低分辨率图象数据进行传送期间，该读出装置读取所产生的高分辨率图象输入指令的情况下，控制装置执行控制，以便能使图象信号发生装置产生一个高分辨率图象，并执行控制，以便改变传送模式。

另外，依据本发明的一种图象输入系统包括下文所述的图象输入设备以及该图象输入设备外部所配备的输入装置，该输入装置用于向该图象输入设备输入高分辨率图象输入指令。

上述图象输入设备包括：

用于读出主体的图象，并产生代表该主体的图象信号；

数据传送装置，用于将所述图象信号发生装置产生的图象信号通过一个指定的通信接口传送到一个外部设备，所述数据传送装置具有一个同步传送模式和一个批量传送模式或异步传送模式；

控制装置，用于控制所述数据传输装置，以便能在所述图象信号发生装置产生低分辨率图象信号的情况下，在同步传送模式下执行图象传送，而在所述图象信号发生装置产生高分辨率图象信号的情况下，在批量传送模式或异步传送模式下执行图象传送；以及

读出装置，用于读取来自操作员的一条高分辨率图象输入指令；

其中，在处于同步传送模式下的所述数据传送装置正在执行低分辨率图象数据传送时，所述读出装置读出此时产生的高分辨率图象数据输入指令的情况下，所述控制装置执行控制，以便能所述图象信号发生装置产生高分辨率图象，并执行控制，以改变传送模式。

另外，本发明提供了一种具有一个图象输入设备和一台主计算机的图象发送/接收系统，其中图象输入设备能至少读取一个低分辨率图象和一个高分辨率图象，主计算机具有用于传送至少包括了图象信号的数据的通信装置，而这种数据的传送是通过一条传输线在主计算机和远程装置之间进行的，所述图象输入设备包括：图象信号发生装置、数据传送装置、控制装置、读出装置以及判定装置。图象信号发生装置用于读取主体的图象，并产生一个表示它的图象信号；数据传送装置用于通过一个指定的通信接口，向外部设备传送由图象信号发生装置所产生的图象信号，其中的数据传送装置具有一个同步传送模式和一个批量传送模式或异步传送模式，控制装置用于控制数据传送装置，以便在图象信号发生装置产生了低分辨率图象信号的情况下，在同步传送模式中执行图象传送，而在图象信号发生装置产生了高分辨率图象信号的情况下，在批量传送模式或异步传送模式中执行图象传送；读出装置用于从操作员读出一条高分辨率图象输入指令；判定装置用于判定主计算机是否与远程装置连通；其中当由数据传送装置在同步传送模式中对低分辨率图象数据进行传送时，该读出装置读取所产生的高分辨率图象输入指令的情况下，控制装置执行控制，以便能使图象信号发生装置产生高分辨率图象，并执行控制，以便能改变传送模式。

另外，依据本发明，本文提供了一种用于输入图象以及向外部设备传送该图象的图象输入方法，在该图象输入方法的第一种情况中，它包括：图象信号发生步骤及图象传送步骤。图象信号发生步骤读取主体的图象，并产生一个表示它的图象信号；图象传送步骤通过一个指定的通信接口，将在图象信号发生步骤中产生的图象信号传送到外部设备，其中在图象信号发生步骤中产生了低分辨率图象信号的情况下，所述图象传送步骤在同步传送模式下执行图象传送，而在图象信号发生步骤中产生了高分辨率图象信号的情况下，所述图象传送步骤在批量传送模式或异步传送模式下执行图象传送。

另外，依据本发明，本文提供了一种用于输入图象并向外部设备传送该图象的图象输入方法，在该图象输入方法的第二种情况中，它包括：图象信号发生步骤、图象传送步骤以及转换步骤。图象信号发生步骤读取主体的图象，并产生代表它的图象信号；图象传送步骤通过一个指定的通信接口，将在图象信号发生步骤中产生的图象信号传送到外部设备，其中在图象信号发生步骤中产生了低分辨率图象信号的情况下，图象传送步骤在同步传送模式下执行图象传送，而在图象信号发生步骤中产生了高分辨率图象信号的情况下，图象传送步骤在批量传送模式或异步传送模式下执行图象传送；转换步骤是在正在同步传送模式下执行低分辨率图象数据传送时，当所述操作员发出了一条高分辨率图象输入指令的情况下，产生了一个高分辨率图象信号，并将传送模式转换为批量传送模式或异步传送模式。

另外，依据本发明，本文提供了一种存储控制程序的存储媒体，该控制程序用于输入图象，并向外部设备传送该图象，在存储媒体的第一种情况中，该控制程序包括：图象信号发生步骤的代码以及图象传送步骤的代码。图象信号发生步骤读取主体的图象，并产生代表它的图象信号；图象传送步骤通过一个指定的通信接口，将在图象信号发生步骤中所产生的图象信号传送到外部设备，其中在图象信号发生步骤中产生了低分辨率图象信号的情况下，图象传送步骤在同步传送模式下执行图象传送，而在图象信号发生步骤中产生了高分辨率图象信号的情况下，图象传送步骤在批量传送模式或异步传送模式下执行图象传送。

另外，依据本发明，本文提供了一种存储控制程序的存储媒体，这种控制程序用于输入图象，并向外部设备传送该图象，在存储媒体的第二种情况中，控制程序包括：图象信号发生步骤的代码、图象传送步骤的代码以及转换步骤的代码。图象信号发生步骤读取主体的图象，并产生一个代表它的图象信号；图象传送步骤通过一个指定的通信接口，将在图象信号发生步骤中所产生的图象信号传送到外部设备，其中在图象信号发生步骤中产生了一个低分辨率图象信号的情况下，图象传送步骤在同步传送模式下执行图象传送，而在图象数据发生步骤中产生了一个高分辨率图象信号的情况下，图象传送步骤在批量传送模式或异步传送模式下执行图象传送；转换步骤是在正在同步传送模式下执行低分辨率图象数据传送时，所述操作员发出了一条高分辨率图象输入指令的情况下，产生了一个高分辨率图象信号，并将传送模式转换为批量传送模式或异步传送模式。

除了那些上述所讨论的目的和优点之外，将通过以下对本发明最佳实施例的说明，使本发明的其它目的和优点对本技术领域人员来讲变得更显著。在说明时，是参照附图进行的，这些附图是本发明的一部分，并说明了本发明的一个例子。然而，这种举例并未穷举出本发明的各种具体情况，因此所作的参照是依据了本说明书的权利要求书，权利要求书确定本发明的保护范围。

附图说明

图1是显示了依据本发明一个实施例的图象输入设备和系统以及一个图象发送/接收系统的外观图；

图2是一张显示了图1中的信号流程的方框图；

图3是一张显示了USB的拓扑的图；

图4是一张显示了USB数据流的图；

图5是一张显示了平行平板的操作图；

图6是一张用于说明由平行平板所作的光路的移位的图；

图7是一张显示了驱动一个平行平板的时序图；

图8是一张显示了象素偏移方向的图；

图9是一张显示了一个Bayer型滤波器阵列的图；

图10是一张显示了通过偏移象素来合成一个图象的图；

图11是一张流程图，用于说明在图象读出模式和传送模式之间的转换；

图12是一张流程图，用于说明在本发明第二实施例中的视频会议中，图象读出模式和发送模式之间的转换；

图13是一张显示了依据已有技术的一个系统的图；以及

图14是一张图，它用于说明依据已有技术的系统中的信号流。

具体实施方式

现在，将参照附图对本发明的最佳实施例进行详细说明

(第一实施例)

图1是一张显示了依据本发明第一实施例的一种台式视频会议系统总体结构的外观图。

如图1所示，该系统包括一个带有一只照明灯2的显影仪1、一个文件玻璃板3、一个用于对显影仪进行操作的控制面板4、一个能自由旋转的摄象头5以及一个附带自由旋转的接头的摄象头支架6。显影仪1使得依据来自控制面板4或主计算机的指令，而在输出活动图象和静止图象之间进行切换成为可能，这一点会在后面进行说明。

一条USB电缆7将显影仪1与一台主个人计算机8相连，该主个人计算机8具有一个用作显示器单元的监视器9、一个键盘10及一只鼠标11。电缆12与一根连接到一块通信卡37(参见图2)的ISDN线相连。

图2是一张显示了图1系统中的各种信号流的整体方框图。

如图2所示，显影仪1包括一个聚焦用的透镜单元13、一个透镜单元驱动电路14、一个平行平板(图2中的p/p)15以及一个平行平板驱动电路16，其中所述平行平板通过移动一幅图象的光轴来偏移象素，从而能读出高分辨率静止图象。

显影仪1另外还包括一个诸如是CCD读出器、MOS读出器或图象拾取管等等的图象读出设备17、一个定时发生器(图2中的TG)18、一个同步信号发生器(SSG)19、一个相关双采样电路和自动增益控制电路的组合20、一个A/D转换器21、一个摄象机处理电路22、一个视频处理电路23、一个用于多路复用及多路分配数据、声音及图象的多路复用器/多路分配器24、一个用于捕获静止图象并合成高分辨率静止图象的存储器25、一个用于执行存储器地址管理以便能合成高分辨率静止图象的存储器控制器26。摄象机处理电路22和视频处理电路23所执行的处理与前面所述的已有技术相似，这里就不再重复。

显影仪1还包括一个控制整个显影仪1的微处理器、一个话筒28、一个扬声器29、放大器30、31、一个A/D转换器32、一个D/A转换器33、一个音频处理电路34以及一个USB控制器35。应当注意，本发明不仅适用于USB，也适用于使用IEEE 1394总线的情况。

兼容USB的个人计算机8能够通过USB系统软件(未示出)以及USB控制器36与外部设备进行通信。通过USB控制器，诸如象键盘10和鼠标11的设备也可向主个人计算机8的系统总线(PCI总线)发送数据以及接收数据。通信卡37通过PCI总线与主计算机系统相连，该主计算机系统是由CPU、芯片组以及存储器组成的。通信卡37受主个人计算机8的CPU(未示出)控制。

已经通过一个IDE接口(未示出)，将用于视频会议和图象输入的应用程序安装在与PCI总线相连的一张硬盘(图2中的HDD)38上。具有一个显示器存储器的图形卡39与PCI总线相连，并使该显示呈现在监视器显示器9上。

现在用简单的术语来说明USB(通用系统总线)。这种USB的特点在于支持即插即现，并使得个人计算机正在运行时能够添加或删除外围设备，最多能连接127个诸如显示器、键盘和鼠标等的外围设备。

对于USB，最基本的是要有一台主机，没有主机的中介数据传送是不可能的。如图3所示，这种拓扑是多星形的，其中具有路由根集线器的主机经过各集线器分成多支。最多可将6层的功能块(设备)连接在一起。由于存在诸如数据延迟等等的因素，所以将从主机到最远的功能块(设备)之间的距离限定为30米。

对于传输速度而言，USB可以运行12兆比特/每秒的全速模式和1.5兆比特/每秒的低速模式，对于不同的AC电特性存在不同的技术要求。传输是以半双工模式进行的。

数据传输是由使用帧分时来执行的，作为SOF(帧的开始)的一个分组被放在每一幅帧的起始处。

有四种USB传送模式，分别称为同步传送、中断传送、批量传送(异步传送)模式以及控制传送。

同步传送是一种传送方案，它具有最高优先级以及对带宽的保证。然而，它不能保证不发生数据错误。

中断传送具有确定的通信延迟时间，并因此适于传送来自键盘或鼠标的输入信息。

批量(异步)传送适用于在不规则的时间段内传送大量的数据，但不能保证传输速度。

控制传送适用于USB设备的配置，并用于发送和接收报文。当一个设备与USB连接时，该设备被配置给主机，设定了终点，并确保通道(pipe)能够传送数据。所有的数据传送都是由主机发起的。在图4所示的例子和结构中，USB设备层和功能块层执行逻辑通信，因此可以实现主机和物理设备的功能块之间的通信。在功能块层，大量的逻辑通道受到控制，因此有可能在主机和功能块之间进行数据通信。

现在来说明台式视频会议系统的一般操作。

首先所作的说明是在由控制面板4、键盘10或鼠标11选中了活动图象模式的情况下，以活动图象模式对主个人计算机进行从图象读取到传送所作的操作。由透镜单元13所读取的图象通过平行平板15成形在CCD 17上。在活动图象模式的情况下，平行平板16不受平行平板驱动电路16的驱动。CCD 17将光图象转换为电信号，并使其输出与定时发生器18和同步信号发生器19的定时保持一致。所输出的CCD信号受相关双采样电路和自动增益控制电路的组合20的调节。将如此调整过的CCD信号提供给A/D转换器21，在这里将该信号转换为数字图象信号。摄象机处理电路22以数字形式对该数字图象信号进行指定的彩色信号处理以及白色平衡调节，之后输出为Y和U/V信号，它们是已被调节到适宜电平的数字视频信号。摄象机处理电路22提取驱动透镜单元13所需的AE信号和锐度信号，并向微处理器27输出这些信号。后者驱动透镜单元驱动电路14，以通过调整孔径以及使用爬山控制驱动透镜来进行聚焦。

提供给视频处理电路23的由摄象机处理电路22输出的数字视频信号受到图象数据压缩处理等等以用于通信目的。这里所使用的通信压缩方案是用于压缩视频会议中的活动图象。举个例子，可以用ITU-T的H261代表该方案。

除了承受上述压缩处理之外，还有可能将数字视频信号加到USB控制器35上，以便能以Y、U/V格式向主计算机系统8进行传送。穿过USB电缆7，使用主个人计算机8一侧的USB控制器36，就可将处于Y、U/V格式的压缩数据或数字视频信号加到图形卡39上，由此图象就显示在监视器上。后面将会对使用这种USB的活动图象的传送进行详细说明。

接下来所作的说明是在已经由控制面板4、键盘10或鼠标11选中高分辨率静止图象模式的情况下，以高分辨率静止图象模式对主个人计算机8执行从图象读取到传送所进行的操作。通过平行平板15，将透镜单元13读取的图象成形于CCD 17上。将该平行平板15驱动成与来自同步信号发生器19的垂直同步信号(V SYNC)保持同步。CCD 17将该光图象转换为电信号，并与定时发生器18和同步信号发生器19的定时保持一致地输出该信号。由A/D转换器21将所输出的CCD信号转换为数字信号。

现在说明驱动处于高分辨率静止图象模式下的平行平板的方法，以及对存储器进行控制的方法。

在高分辨率静止图象模式下，微处理器27向平行平板驱动电路16发送一个控制信号，以便能驱动平行平板15。举个例子，可将该平行平板15安装为图5中所示的样子。特别是，这样安装两个玻璃的平行平板，使其能够绕着各自的水平轴和垂直轴旋转。控制旋转的角度，就能移动光路。当以一个固定角度射入的光碰到平行平板时，就产生折射，从而改变了光路。移动量是玻璃厚度和入射角(旋转角)的函数。

根据来自微处理器27的控制信号，平行平板驱动电路16产生了一种如7中所示的那种驱动波形。特别是，平行平板驱动电路16产生了将每幅帧[这里，一幅帧包括两个垂直同步信号(V)]内的象素按X(水平)方向和Y(垂直)方向偏移的控制波形，该控制波形与来自同步信号发生器19的垂直同步信号(V)保持同步。

依据这个控制波形，例如可以驱动平行平板驱动电路，以便能准确地将光路偏移一个指定量。在这一实施例中，按照图7中的驱动波形，假定光路的偏移量是CCD 17的一个象素宽度，并假定光路在每个水平方向或垂直方向只偏移一个象素(①→②)，正如图8所示。这将被称作“偏移一个象素”。作为偏移一个象素的结果，CCD 17能在四幅帧的时间段内产生响应三种颜色红、绿、蓝的静止图象视频数据。此时，象素位置的移动在图8中为①→②→①→③→④或①→②→③→④。考虑到每一个象素位置，有可能拾取到在一般图象读取中会丢失的另外两种颜色的数据。

该四帧静止图象CCD数据穿过与活动图象模式下所穿过的路径相似的路径一帧接一帧地到达A/D转换器21，并被以如上所述的方式转换为数字信号。将经过数字转换的静止图象CCD数据发送到存储器控制器26。基于图9所示的那种颜色阵列，存储器控制器26以图10的中心处所示的方式重新排列存储器25内的视频数据，该视频数据是依照图10左侧所示的顺序得到的。另外，通过以图10中右侧所示的方式对图10左侧周围的象素位置的彩色数据进行存储器映射，从而产生了具有四倍于用普通的Bayer方法所读取的图象尺寸的图象。(图象质量被提高了3倍。)

通过存储器控制器26，以预定的时序，将存储器25内被这样重新排列并存储的高分辨率静止图象视频数据每一次读出1/4图象。通过摄象机处理电路22、视频处理电路23以及USB控制器35，将该数据传送到主个人计算机8。

现在将详细地说明处于图象读出模式和USB传送模式下的控制操作，这些模式是这一实施例重要的特性特征。

首先将说明与本地图象读出相关的传送。图11是一个显示了这一系统操作的流程图。以下将说明这一流程图的步骤。

首先，在步骤S1处，根据来自显影仪1的控制面板4或来自主个人计算机8的键盘10或鼠标11的指示，在硬盘驱动器38上的应用程序发出一条图象读取指令。结果，如在先所述，显影仪1开始在活动图象模式下读取活动图象。

接下来，在步骤S2处，微处理器27命令同步传送，这种传送是用于对主个人计算机8所作的活动图象传送，以便能将该图象传送到主个人计算机8。(然而，在主个人计算机8中的应用程序已经发出图象读取指令的情况下，所执行的控制来自于该主个人计算机8内的应用程序。)这即是，在配置时，主个人计算机8的CPU控制USB控制器、产生同步传送的终点并分配宽度。

紧接着是步骤S3，在这一步骤中，显影仪1的微处理器27以这样一种方式进行控制，以便使代表数字活动图象的数字Y、U/V信号能以帧为单元被传送到主个人计算机8。

在步骤S4处，检测是否已由显影仪1的控制面板或由主个人计算机8的应用程序的操作员发出了一条高分辨率静止图象输入指令。在该系统未选中如上所述的高分辨率静止图象模式的情况下，显影仪1继续向主个人计算机8传送活动图象。

在该系统选中了如上所述的高分辨率静止图象模式的情况下，在步骤5处，显影仪1开始输入高分辨率图象。这意味着高分辨率静止图象模式下的高分辨率静止图象数据被存储在存储器25内，还意味着存储器映射是由存储器控制器26执行的。几乎在步骤S5中输入高分辨率静止图象的同时，在步骤S6处，微处理器27控制显影仪1一侧的USB控制器35，以便使用中断传送或类似传送向主个人计算机8发送一条执行批量传送的请求。作为响应，得到了用于批量传送的通道，并使得有可能对数据进行传送。

在步骤S7处，显影仪1将在步骤S5处所创建的高分辨率静止图象传送到主个人计算机8。

接着，在步骤S8处，判定高分辨率静止图象的传送是否已经结束。如果主个人计算机8检测到该传送已经结束，则在步骤S9处，由主个人计算机8决定该系统是否应继续在活动图象模式下进行图象读出。如果决定为“是”，则控制返回步骤S1。如果决定为“否”，则终止系统的操作。

在如上所述的实施例中，CCD 17的处理器与摄象机本身连为一体，并采用了便于使用的USB接口。这使得有可能消除安装扩充板所需的烦琐工作，例如象已有技术中所必需的去除主个人计算机8的外壳。

另外，这种安装，可以利用USB或IEEE 1394接口，以最佳传送模式处理活动及静止图象。结果，在能够读出活动和静止图象的图象读出装置中，有可能避免数据的丢失，而这种数据的丢失是在一种不能保障数据的传送模式下传送活动图象时，又要传送静止图象时所发生的，所以就不用再次输入静止图象了。由于这种对静止图象数据的重输入包括对许多帧的读取、存储及存储器映射，因此它是耗时的。即使采用了能将高分辨率静止图象存储在存储器25内，并且在发生错误时重新传送图象的装置时，重新传送整个图象是耗费时间的并且存储器25的运行性能下降。当将这样一种装置与使用本实施例的方法的情况相比时，可发现本发明提供了高得多的系统性能。

(第二实施例)

在第一实施例中，主要说明了本地图象向主个人计算机8的传送及在主个人计算机8的监视器上显示该图象，以便能使用一种应用程序或类似程序进行操作。

这一实施例中将说明，在视频会议期间，从显影仪1向主个人计算机8所进行的数据传送。

该系统配置与参照图1和图2所说明的系统配置相同。然而在视频会议中，由摄象机处理电路22所处理的图象数据要受到诸如由视频处理电路23依据H261所作的压缩编码，以及要把压缩编码数据传送到多路复用器/多路分配器24。通过USB控制器35，将由音频处理电路34依据ITU-T的G723执行音频压缩所得到的数据，以及来自微处理器的控制数据多路复用并传送到主个人计算机8。这时，通过事先安装的应用程序，被多路复用的数据被多路分配，被压缩的图象数据被解压缩并被显示在主个人计算机8的监视器9上。出于对处理速度以及声音质量的考虑(即为了消除回波影响)，现在要丢掉被多路分配的音频数据。控制指令是由主个人计算机8的CPU解释的，并由应用程序所使用。同时，由主个人计算机8的微处理器所执行的控制，使同一个被多路复用的数据通过PCI总线传送到通信卡37，之后，将该数据通过ISDN线传送到通信方的终端。

现在，使用图12所示的流程图，对此时系统的USB控制进行说明。

在图12中的步骤S11处，当进行活动图象传送或视频会议时，该系统通过同步传送，将活动图象数据从显影仪1传送到主个人计算机8。

接下来，如果在步骤S12处读取了高分辨率静止图象，则在步骤S13处执行对高分辨率静止图象的输入。

紧接着是步骤S14，在这一步骤中需要判定视频会议是否正在进行中。该信息是来自主个人计算机8的一条控制命令或类似命令，并可由显影仪1事先得到。

如果在步骤S14处，检测到视频会议正在进行中，则不改变USB传送模式。接着，在步骤S15处，显影仪1利用同步传送向主个人计算机8传送在步骤13所捕获的静止图象数据，以便能通过摄象机处理电路22、视频处理电路23和多路复用器/多路分配器24，将它们与其它数据一起进行压缩及多路复用。

如果在步骤S14处，判断出视频会议不在进行之中，则在步骤S16处，通过以与第一实施例中相似的方式命令主个人计算机8在步骤S16处转为批量传送模式，从而得到一条管道。接着进行传输。步骤S17到S21的处理如同参照第一实施例所进行的说明相同。

虽然在前述实施例中提供了带有多路复用器/多路分配器24的显影仪1，但是有可能用主个人计算机8内的应用程序执行相同的处理。在这种情况下，各种数据将在仅受到压缩后，被传送到主个人计算机8。

如上所述，依据第二实施例，将其配置为在视频会议进行期间不使用批量传送，所以能够防止向通信方所传图象数据的丢失。

在前面的实施例中，当传送活动图象数据时执行同步传送，而在传送静态图象时执行批量传送(或异步传送)。然而，这并不限制本发明。最基本的是本发明包括当传送预览用的分辨率图象时使用同步传送，以及在传送高分辨率图象时使用批量传送(或异步传送)。

换句话说，当传送预览用的分辨率图象(这种图象并不仅限于活动图象，也可以是低分辨率静止图象)时，采用同步传送。虽然这种图象粗糙，但在很短的时间内就可预览。甚至在高分辨率图象(这种图象并不仅限于静止图象，也可以是高分辨率活动图象，例如是由偏移象素而形成的低帧率活动图象)闪动时，也能可靠地传送高品质图象。

不用说，本发明不仅适用于使用USB的同步传送和批量传送(异步传送)，而且还适用于使用IEEE 1394总线的同步传送和批量传送(异步传送)。

另外，不用说本发明同样适用于数字摄象车、数字静态摄象机及视频会议用的摄象机。

本发明进一步覆盖了一种扫描器，在该扫描器中将用于预览的粗预扫描静止图象同步传送到主计算机，而将精确用途的高分辨率静止图象批量(异步)传送到主个人计算机。

在前面的实施例中，在形成或传送高分辨率图象时需偏移象素。不用说，象素的偏移并不限于象前面的实施例那样只偏移一个象素的间距；也可通过偏移半个象素来构成一幅高分辨率图象。

另外，虽然随偏移象素的方法周期性地移动光图象，但不用说，可以替换地移动该图象读出设备。

在图象读出设备的象素数目为1,000,000或对于高分辨率图象及低分辨率图象要传送更多象素的情况下，可通过降采样或加象素来减少图象信息。

(其它实施例)

不用说，本发明的目的可以是这样实现的，即通过向某系统或某设备提供存储着实现上述各实施例的功能的软件的程序代码的存储器媒体，用该系统或该设备的计算机(例如CPU或MPU)从该存储器媒体读取该程序代码，之后再执行这些程序代码。

在这种情况下，从存储器媒体读出的该程序代码实现本发明的新颖功能，并且存储了程序代码的存储器媒体构成了本发明。

另外，还可以使用诸如象软盘、硬盘、光盘、磁光盘、CD-ROM、CD-R、磁盘、非易失型存储器卡或ROM等存储器媒体来提供程序代码。

此外，除了通过使用由计算机读出的程序代码而实现依据本发明前述功能的情况之外，不用说本发明还覆盖了这样一种情况，即在计算机上运行的上述操作系统或类似系统依据程序代码的指示执行部分或全部处理，并实现依据本实施例的功能。

不用说本发明还覆盖了这样一种情况，即在把读出的来自存储器媒体的程序代码写入插在计算机内的扩充板后，或在将其写入与计算机相连的功能扩充单元内提供的一个存储器之后，包含在该功能扩充板或功能扩充单元中的CPU或类似单元就根据该程序代码的指示执行部分或全部处理，并实现上述实施例的功能。

这样，如上所述，依据本发明，能避免一种数据丢失，这种丢失是在一种不能保障数据的周期性传送模式下传送低分辨率图象的同时，又要传送一幅高分辨率图象时发生的，为此必须再次输入该高分辨率图象。由于重新输入高分辨率图象涉及对大量帧的读取、存储及存储器映射，所以它很费时。另外，由于对所有与低分辨率相关的数据都使用同步传送而不是批量传送，所以能很快地搜索到预览的图象。

本发明并不仅限于上述实施例，并可以未脱离本发明的主旨和范围内进行各种变化和修改。因此，为将本发明的范围通告公众，制作了以下权利要求书。

Claims (23)

1.一种图象处理设备，包括：

图象信号发生装置，用于读出主体的图象，并产生一个代表该主体的图象信号；

数据传送装置，用于将由所述图象信号发生装置产生的图象信号通过一个指定通信接口传送到一台外部设备，所述数据传送装置具有一个同步传送模式和一个批量传送模式或异步传送模式；以及

控制装置，用于控制所述数据传送装置，以便能在所述图象信号发生装置产生低分辨率图象信号的情况时，能在同步传送模式下执行图象传送，而在所述图象信号发生装置产生高分辨率图象信号的情况下，能在批量传送模式或异步传送模式下执行图象传送。

2.依据权利要求1的所述设备，其特征在于所述低分辨率图象是活动图象，而高分辨率图象是静止图象。

3.依据权利要求1的所述设备，其特征在于所述数据传送装置通过一个通用串行总线或IEEE 1394接口执行数据传送的。

4.依据权利要求1的所述设备，其特征在于对所述高分辨率图象的读取是通过象素的偏移而对若干图象进行合成来执行的，而象素的偏移又是由所述图象信号发生装置来执行的。

5.一种图象输入设备，包括：

图象信号发生装置，用于读出主体的图象，并产生代表该主体的图象信号；

数据传送装置，用于将所述图象信号发生装置产生的图象信号通过一个指定的通信接口传送到一个外部设备，所述数据传送装置具有一个同步传送模式和一个批量传送模式或异步传送模式；

控制装置，用于控制所述数据传送装置，以便能在所述图象信号发生装置产生低分辨率图象信号的情况下，在同步传送模式下执行图象传送，而在所述图象信号发生装置产生高分辨率图象信号的情况下，在批量传送模式或异步传送模式下执行图象传送；以及

读出装置，用于读取来自操作员的一条高分辨率图象输入指令；

其中，在处于同步传送模式下的所述数据传送装置正在执行低分辨率图象数据传送时，所述读出装置读出此时产生的高分辨率图象数据输入指令的情况下，所述控制装置执行控制，以便能使所述图象信号发生装置产生高分辨率图象，并执行控制，以改变传送模式。

6.依据权利要求5的所述设备，其特征在于所述低分辨率图象是活动图象，而所述高分辨率图象是静止图象。

7.依据权利要求5的所述设备，其特征在于所述数据传送装置通过一个通用串行总线或IEEE 1394接口来执行数据传送。

8.依据权利要求5的所述设备，其特征在于对所述高分辨率图象的读取是通过象素的偏移而对若干图象进行合成从而实现的，而这种象素的偏移又是由所述图象信号发生装置执行的。

9.依据权利要求5的所述设备，其特征在于所述高分辨率图象输入指令是由该外部设备传送来的。

10.一种图象输入系统，包括：

图象输入设备，该图象输入设备包括：

图象信号发生装置，用于读出主体的图象，并产生代表该主体的图象信号；

数据传送装置，用于将所述图象信号发生装置产生的图象信号通过一个指定的通信接口传送到一个外部设备，所述数据传送装置具有一个同步传送模式和一个批量传送模式或异步传送模式；

控制装置，用于控制所述数据传送装置，以便能在所述图象信号发生装置产生低分辨率图象信号的情况下，在同步传送模式下执行图象传送，而在所述图象信号发生装置产生高分辨率图象信号的情况下，在批量传送模式或异步传送模式下执行图象传送；

读出装置，用于读取来自操作员的一条高分辨率图象输入指令；

其中，在处于同步传送模式下的所述数据传送装置正在执行低分辨率图象数据传送时，所述读出装置读出此时产生的高分辨率图象数据输入指令的情况下，所述控制装置执行控制，以便能使所述图象信号发生装置产生高分辨率图象，并执行控制，以改变传送模式；以及

在所述图象输入设备的外面设置的输入装置，用于向所述图象输入设备输入高分辨率图象输入指令。

11.一种图象发送/接收系统，它具有一个图象输入设备和一台主计算机，该图象输入设备能至少读取一种低分辨率图象和一种高分辨率图象，所述主计算机具有用来在所述主计算机和远程设备之间进行数据传送的通信装置，该传送是通过一条传输线进行的，而且被传送的数据至少包括图象数据，所述图象输入设备包括：

图象信号发生装置，用于读出主体的图象，并产生一个代表该主体的图象信号；

数据传送装置，用于通过一个指定的通信接口，向一台外部设备传送由所述图象信号发生装置产生的图象信号，所述数据传送装置具有一个同步传送模式和一个批量传送模式或异步传送模式；

控制装置，用于控制所述数据传送装置，以便能在所述图象信号发生装置产生低分辨率图象信号的情况下，在同步传送模式下执行所述图象传送，而在所述图象信号发生装置产生高分辨率图象信号的情况下，在批量传送模式或异步传送模式下执行所述图象传送；

读出装置，用于读取来自操作员的一条高分辨率图象输入指令；以及

判定装置，用于判定主计算机是否与远程设备相连；

其中在处于同步传送模式下的所述数据传送装置传送低分辨率图象数据期间，所述读出装置读出所产生的高分辨率图象输入指令的情况下，所述控制装置执行控制，以便能使所述图象信号发生装置产生高分辨率图象，并执行控制，以便能改变传送模式。

12.依据权利要求11的所述系统，其特征在于所述低分辨率图象信号是活动图象，所述高分辨率图象是静止图象。

13.依据权利要求11的所述系统，其特征在于在所述判定装置已经判定出通信正在进行中时，所述控制装置以这样一种方式执行控制，这就是即使是在传送高分辨率图象时，也不改变传送模式。

14.依据权利要求11的所述系统，其特征在于所述通信是视频会议通信。

15.一种输入图象并将该图象向一外部设备进行传送的图象输出方法，包括：

图象信号发生步骤，用于读取一个主体的图象，并产生一个代表该主体的图象信号；以及

图象传送步骤，用于将在所述图象信号发生步骤产生的图象信号通过指定通信接口，传送给外部设备，其中当在所述图象信号发生步骤中产生低分辨率图象信号的情况下，所述图象传送步骤在同步传送模式下执行图象传送，而当在所述图象信号发生步骤中产生高分辨率图象信号的情况下，所述图象传送步骤在批量传送模式或异步传送模式下执行图象传送。

16.依据权利要求15的方法，其特征在于所述低分辨率图象是活动图象，而所述高分辨率图象是静止图象。

17.依据权利要求15的方法，其特征在于所述图象传送步骤通过一个通用串行总线或IEEE 1394接口执行数据传送。

18.依据权利要求15的方法，其特征在于通过偏移象素而使若干图象合成，从而执行对高分辨率图象的读取。

19.一种图象输出方法，用于输入图象并将该图象传送到外部设备，该方法包括：

图象信号发生步骤，在该步骤中读取主体的图象，并产生一个代表该主体的图象信号；

图象传送步骤，用于将在所述图象信号发生步骤中产生的图象信号通过一个指定的通信接口传送到所述外围设备，其中当在所述图象信号发生步骤中产生低分辨率图象的情况下，所述图象传送步骤在同步传送模式下执行图象传送，而在所述图象信号发生步骤中产生高分辨率图象的情况下，所述图象传送步骤在批量传送或异步传送模式下执行图象传送；以及

转换步骤，用于在正在同步传送模式下传送低分辨率图象数据时，操作员发出一条高分辨率图象传送指令的情况下，产生高分辨率图象信号，并转换所述传送模式为批量传送模式或异步传送模式。

20.依据权利要求19的所述方法，其特征在于所述低分辨率图象是活动图象，而所述高分辨率图象是静止图象。

21.依据权利要求19的所述方法，其特征在于所述图象传送步骤通过一个通用串行总线或IEEE 1394接口而执行数据传送。

22.依据权利要求19的所述方法，其特征在于对所述高分辨率图象的读取是通过偏移象素而对若干图象进行合成，从而实现的。

23.依据权利要求19的所述方法，其特征在于所述高分辨率图象输入指令是从外部设备传送来的。

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