CN116647636A - 用于电影记录的分布式监视系统 - Google Patents

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F·泽德勒
A·马恩
M·霍布曼
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Abstract

本发明涉及一种用于电影记录的分布式监视系统，所述分布式监视系统包括传输模块和显示模块，其中所述传输模块和所述显示模块经由数据网络彼此连接，其中所述传输模块配置成经由所述数据网络将图像数据传输到所述显示模块并且优选地还将音频数据传输到所述显示模块，其中所述传输模块附加地将元数据传输到所述显示模块，其中所述显示模块配置成显示所述图像数据和所述元数据，并且所述显示模块具有图像处理单元，所述图像处理单元配置成在所述图像数据显示之前对所述图像数据进行修改。

Description

用于电影记录的分布式监视系统
技术领域
本发明涉及一种用于电影记录的分布式监视系统。
背景技术
专业电影摄像机，诸如在电影和电视制作中使用的专业电影摄像机，通常在摄像机自身中生成由电影摄像机获取的图像数据的不同输出变体。然后，图像数据的这些输出变体例如被输出到电影布景上的不同监视器，使得所获取的图像数据可以在监视器上例如各自以不同的呈现进行查看。
因此，期望生成不同的图像数据，其中，例如，在一个监视器上可能需要假彩色显示，在另一个监视器上可能需要颜色校正，并且在又一个监视器上可能需要呈现聚焦指示。必须由电影摄像机生成这样的不同呈现，其中可能的不同呈现的数量通常受到电影摄像机的硬件资源和软件资源的限制。于是，可能无法满足所有的监视要求。
发明内容
因此，本发明的基本目的是指定一种监视系统，其可灵活适应不同的监视要求。
通过根据权利要求1的监视系统来实现这个目的。
根据本发明，规定了一种用于电影记录的分布式监视系统，其包括传输模块和显示模块，其中传输模块和显示模块经由数据网络彼此连接。传输模块配置成经由数据网络向显示模块发送或传输图像数据，优选地还有音频数据，其中传输模块另外向显示模块传输元数据，其中显示模块配置成允许、特别是选择性地允许图像数据和元数据的显示。此外，显示模块具有图像处理单元，该图像处理单元配置成在图像数据显示之前对图像数据进行修改。
特别地，传输模块可以是电影摄像机的一部分，这将在下面更详细地解释。
根据本发明，因此由传输模块经由数据网络将图像数据提供给显示模块(即，例如，监视器)，然而，其中显示模块配置成执行对图像数据的修改。这具有如下优点：即，传输模块例如只需要播放图像数据的一种变体。然后，显示模块可以对图像数据进行期望的修改(例如，显示假彩色或进行颜色变化)。于是，传输模块或摄像机须传递较少的计算能力，并且例如不必提供图像数据的不同变体。
传输模块将图像数据的一个变体准确地传输到数据网络可能就足够了。多个显示模块可以连接到数据网络，其中不同的显示模块可以对图像数据进行不同的修改，并且因此可以显示图像数据的不同变体。因此，可以容易地扩展监视系统，并且因此可以灵活地适应相应的监视任务。
由于传输模块或摄像机中所需的计算能力较低，所以摄像机可以优选地设计得更小和/或使得在一次电池充电的情况下能够有更长时间的操作。
传输模块还可以优选地将音频数据传输到数据网络，其中可以由一个或多个显示模块回放和修改该音频数据。
此外，传输模块可以经由数据网络同时传输不同质量的图像数据，即图像数据的不同变体。因此，三种不同的分辨率(例如，SD、HD和4K)可以例如在图像数据中同时传输，特别是在不同的数据流中同时传输。然后，显示模块可以例如使用图像数据的变体，该变体可以以对图像数据的最小修改来显示。图像数据或图像数据的变体也可以仅包括图像部分，诸如自动聚焦系统的感兴趣区域(ROI)。
如果传输模块同时提供不同质量的图像数据，则出现数据网络中存在比单个显示模块实际需要的更多的图像数据的情况。然而，如果存在不同的显示模块，那么这是有利的，这些显示模块可以呈现来自数据网络的不同质量的图像数据。
同样，传输模块可以经由数据网络同时传输不同质量的音频数据，即音频数据的不同变体。然后，上述关于图像数据的陈述相应地适用于音频数据。
通过使用数据网络，显示模块不仅可以例如显示摄像机的图像或传输模块的图像数据，而且可以在数据网络中存在的不同传输模块/摄像机的显示之间进行选择。
例如，显示模块可以是摄像机的取景器(电子取景器-EVF)。因此，不仅直接连接的摄像机的图像数据，而且其他摄像机的图像数据都可以在摄像机的取景器中容易地查看。因此，数据网络充当虚拟交叉交换机。
为了经由数据网络使图像数据到达多个显示模块，传输模块可以使用多播和/或广播来将图像数据和/或音频数据和/或元数据传输到显示模块。
元数据可以是关于图像数据和/或音频数据的附加信息，例如包括记录摄像机、颜色配置文件和摄像机位置等。
例如可以借助于被分成数据包的数据流来进行图像数据和/或音频数据经由数据网络的传输。显示模块然后接收数据流，优选地对图像数据进行修改，然后显示图像数据。显示模块的图像处理单元用于修改图像数据。为了能够显示修改的图像数据，显示模块可以具有显示器或另一显示设备。可选地，显示模块可以不包括其自己的显示器，而是可以仅具有用于待从外部连接的显示器或其他显示设备的接口(例如，HDMI)。优选地，实时对图像数据进行修改，使得修改实际上不产生时间偏移。
从说明书、附图和从属权利要求中可看出本发明的有利实施例。
根据第一实施例，对图像数据的修改包括分辨率的变化、颜色空间的变化、图像刷新率的变化、颜色变化和/或假彩色显示。由于通常用所谓的“平坦”颜色配置文件进行图像数据的记录，例如用Log C，所以经常需要在现场对图像数据进行此种修改。然而，可能希望例如在颜色变化之后(即在所谓的“颜色分级”之后)，通过显示模块立即获得关于图像数据稍后看起来如何的印象颜色变化。由于颜色空间的变化、图像刷新率的变化或假彩色显示，也可能导致图像数据的印象的改变。替代地或附加地，可以例如由显示模块显示绿屏效果。
根据另一个实施例，图像处理单元配置成将查找表(LUT)应用于图像数据，以改变颜色空间和/或用于颜色变化。由于此种LUT，因此可以显示例如对数记录配置文件的平坦非饱和颜色，使得它们近似于颜色分级后的显示。以这种方式，可以获得所生成的图像数据的更好印象。特别地，图像处理单元可以配置成将1D或3D LUT应用于从传输模块获得的图像数据。
根据又一个实施例，显示模块配置成在显示期间将元数据的至少一部分叠加在图像数据上，并且例如将聚焦指示和/或曝光指示叠加在图像数据上。由于此种覆盖，例如可以识别聚焦、过度曝光和/或曝光不足的区域位于何处。替代地或除了元数据以外，显示模块还可以配置成将前述分辨率的改变、颜色空间的改变、图像刷新率的改变、颜色的改变和/或错的误颜色表示显示为重叠。因此，可以优选地在显示模块中生成和/或计算重叠。优选地实时进行生成和/或计算，使得重叠实际上不产生时间偏移。
根据另一个实施例，元数据包括摄像机状态信息、颜色空间信息、聚焦信息、曝光信息和/或波形信息。摄像机状态信息可以例如包括当前操作模式、图像数据的当前记录的显示和充电水平等。颜色空间信息可以是所谓的色域，即可以包括在图像数据中的颜色空间的部分。焦点信息可以特别包括焦点和/或焦距。曝光信息可以例如包括在记录图像数据(例如，以ASA/EI/ISO格式)期间的曝光持续时间和/或图像传感器的灵敏度。曝光信息还可以指示曝光过度和/或曝光不足的区域。波形信息例如可以是直方图或不同的范围。例如，范围可以根据不同的颜色或颜色通道来指定亮度分布。
根据又一个实施例，可以以校准的方式进行显示模块的显示。可以相应地校准显示模块的显示器或其他显示单元，以正确地再现颜色。显示模块的校准数据可以优选地存储在可经由数据网络从显示模块访问的存储单元中，例如，存储在云中、网络附加存储(NAS)中和本地服务器中等等。然后，显示模块可以容易地检索校准数据。
根据另一个实施例，显示模块和传输模块配置成经由数据网络彼此双向通信。由于双向通信，显示模块和传输模块的协作成为可能。例如，这在SDI接口(串行数字接口)中是不可能的，因为那里没有反馈发生。例如，显示模块可以请求传输模块中的图像数据、音频数据和/或元数据。由于双向通信，用户还可能不再必须例如在摄像机处或在传输模块处或借助于专用的遥控设备对他们的信号路径进行配置。相反，现在可以在显示模块处执行图像数据经由数据网络的传输的配置。由于双向通信，也可以规定执行传输模块或包括传输模块的摄像机系统的远程控制。例如，可以在显示模块处进行聚焦辅助系统和/或自动聚焦系统的控制。此外，由于双向通信，有可能识别当前不需要的模块(例如，其数据当前未被任何其他模块处理的模块)，并且关闭不需要的模块以节省能量。
如上所述，显示模块可以配置成请求在传输模块中传输图像数据、音频数据和/或元数据。在请求之后，显示模块可以记录，即存储，图像数据、音频数据和/或元数据。特别地，显示模块可以记录从传输模块接收的原始图像数据和/或显示的图像数据(例如，具有颜色变化等)。也可以在显示模块处输入例如对后期制作有帮助的附加信息。也可以记录此种附加信息。
根据又一个实施例，传输模块是摄像机或摄像机的一部分，其中已经由摄像机的图像传感器获取图像数据。由摄像机采集的图像数据优选地在摄像机记录之后直接通过传输模块传输到数据网络，从而可以在显示模块上产生实时图像。传输模块尤其可以是图像采集模块和/或图像处理单元的一部分。相应地，传输模块可以配置成在图像传感器获取图像数据之后直接经由数据网络输出图像数据。因此，可能只存在低时延。特别地，不执行超过例如10秒或超过例如2秒的缓冲。时延通常远低于1秒；时延优选小于40毫秒，即小于一帧的持续时间。
根据另一个实施例，传输模块配置成以与图像传感器采集时的帧速率对应或与图像采集模块的帧速率对应的帧速率经由数据网络传输图像数据。因此，图像传感器或包括图像传感器的图像采集模块输出的帧速率可以直接输出到数据网络。因此，例如，帧速率的计算密集型转换在摄像机中是不必要的，因为可以在显示模块中进行此种转换。因此，摄像机可以更小、更紧凑并且更节能。
摄像机特别是用于专业电影记录的摄像机，特别是配置成用于记录运动图像(视频)、静止图像和单个图像和/或延时记录，其中摄像机可以例如具有可更换镜头。摄像机(或图像采集模块)可以例如配置成以至少4K、4.5K或8K的分辨率，以60FPS、90FPS、100FPS或150FPS的帧速率记录图像数据。
根据又一个实施例，摄像机是模块化电子摄像机，特别是分布式电子摄像机，其中摄像机具有图像采集模块，该图像采集模块包括图像传感器和图像处理单元，图像处理单元联接到图像传感器。摄像机包括第一功能模块，例如用于控制和/或配置摄像机的操作模块。图像采集模块、功能模块和显示模块(也可以是第二功能模块)是摄像机模块，其中图像采集模块、操作模块和显示模块通过数据网络彼此连接，其中数据网络具有分配单元，分配单元配置成经由数据网络从摄像机模块接收数据，并且将数据从摄像机模块中的一者转发到其他摄像机模块中的至少一者。
图像处理单元优选地将摄像机转换成可以经由数据网络发送的数字格式。摄像机图像可以是单个图像和/或视频。例如，摄像机图像可以作为流经由数据网络传输。
功能模块尤其用于提供摄像机功能的相应部分。功能模块可以是本文提到的摄像机模块中的一者。
操作模块可以具有人机界面(HMI)，例如触摸屏或交换机和/或显示器的布置形式。操作模块可以例如用于启动和/或停止摄像机图像的记录，设置记录摄像机图像时的帧速率和颜色深度等。
如上所述，摄像机可以是模块化摄像机，其中各个摄像机模块通过数据网络联接。通过将显示模块联接到同一数据网络，可以减少监视的工作量。此外，存在其他摄像机模块也接收和使用由传输模块传输到数据网络中的图像数据、音频数据和/或元数据的可能性。如上所述，传输模块例如可以是图像采集模块的一部分。
分配单元优选地包括网络交换机、集线器、路由器和/或网关。分配单元也可以是所提到的网络部件之一。分配单元优选地具有网络端口，摄像机模块可以连接到每个网络端口。这些端口可以支持不同的传输速度，例如，10兆比特、100兆比特、1千兆比特、10千兆比特、100千兆比特或400千兆比特。
如果分配单元是集线器，来自分配单元处的摄像机模块的所有数据将被转发到所有其他摄像机模块。在交换机、路由器和/或网关的情况下，输入数据可以以针对性的方式转发到特定的摄像机模块。为此目的，分配单元然后包括关于哪个摄像机模块连接到哪个网络端口的信息。因此，通过使用例如交换机，存在这样的优点，即仅用于相应摄像机模块的数据由分配单元转发到该摄像机模块。因此，数据网络的当前传输带宽不会被不必要地耗尽。
根据另一个实施例，分配单元以级联方式设计和/或由部件单元设计。分配单元例如可以是“堆叠的”或者具有子单元(“级联的”)。唯一相关的是，分配单元的部件可以彼此通信，使得可经由数据网络进行摄像机模块之间的通信。可选地，存在分配单元仅具有恰好一个部件(例如，仅一个交换机)的可能性。
在分布式和/或级联的分配单元中，至少一些摄像机模块也可以各自包括分配单元的一部分。例如，一些摄像机模块可以各自具有自己的交换机，使得多个此种摄像机模块可以通过网络电缆连接成链。在这方面，每个摄像机模块可以例如具有至少两个网络套接口。
根据另一个实施例，至少一个摄像机模块，特别是在连接到数据网络之后，经由数据网络传输设备配置文件，其中设备配置文件包括摄像机模块的设备类别和关于摄像机模块的功能范围的信息。摄像机基于所传输的一个或多个设备配置文件来调整其操作参数，以将发送摄像机模块集成到摄像机的操作中。换句话说，摄像机因此评估所连接的摄像机模块的设备配置文件，以便例如使摄像机的操作适应所连接的摄像机模块，并且如果必要的话，针对摄像机模块对其进行优化。
为此目的，摄像机可以具有控制单元，该控制单元评估一个或多个摄像机模块的设备配置文件。控制单元可以各自执行和/或启用本文描述的步骤。特别地，摄像机模块或分配单元可以执行控制单元的功能。
设备配置文件使得可以通过借助于设备配置文件、封装和/或描述摄像机模块的功能来提供标准化的数据格式，由此提供了用于在摄像机和摄像机模块之间交换能力和限制的统一格式。通过设备配置文件，摄像机模块特别是各自向摄像机传达它们的要求以及关于它们的功能范围的信息。
由于传送设备配置文件，摄像机然后可以对几乎任何摄像机模块以及新的摄像机模块做出敏感的反应，而不需要改变摄像机的固件和/或软件。因此，可以显著减少集成新的和/或其他附件(即摄像机模块)的开发工作。
由于连接和集成到摄像机的操作中，相应的摄像机模块本身成为摄像机的一部分。例如，当摄像机模块是镜头或图像采集模块时，摄像机模块可以特别地仅使摄像机完全起作用。
在经由数据网络连接摄像机模块之后，也可以进行设备配置文件的交换。这意味着新连接的摄像机模块也经由数据网络从摄像机中已经存在的摄像机模块接收设备配置文件。然后，新连接的摄像机模块也可以优选地使其操作适应已经存在的摄像机模块。
为了将新连接的摄像机模块集成到摄像机的操作中，摄像机改变其操作参数。操作参数可以例如定义数据格式和/或协议，借助于数据格式和/或协议，经由数据接口与新连接的摄像机模块进行通信。然而，操作参数也可以例如包括由摄像机获取的摄像机图像的帧速率和/或分辨率。如果存储器模块例如作为新的摄像机模块连接到摄像机并且最多支持60FPS的帧速率下的4K分辨率，则可以设置操作参数，使得生成具有4K分辨率和60FPS的帧速率的摄像机图像和/或至少以这种格式传输到存储器模块。一般来说，操作参数应被理解为可能对摄像机的操作有影响的摄像机的所有设置。
设备类别可以例如指定摄像机模块是图像采集模块、存储器模块还是回放模块。关于功能范围的信息可以例如指定图像采集模块的最大分辨率、帧速率和颜色深度等。可以例如为存储器模块指定存储容量，并且可以例如为回放模块指定可播放的文件格式。
由于设备配置文件中包括的设备类别，摄像机可以使其操作参数作为备选方案来例如适应该设备类别的标准设备、特别是该设备类别的预定义的标准设备。这样，新开发的摄像机模块也可以集成到摄像机的操作中，即使新开发的摄像机模块具有摄像机不支持的功能。在这种情况下，至少基本功能(例如标准设备的功能)仍然是可用的。例如，具有多个测量点的新颖的距离测量系统仍然可以在现有的摄像机上使用，因为它被识别为属于距离测量系统设备类别，并且例如还提供对应于现有的单点距离测量设备的值。以这种方式，在新摄像机模块的市场投放期间，可以避免现有设备的软件更新。
根据又一个实施例，传输模块配置成缩放和/或压缩图像数据，特别是仅缩放和/或仅压缩图像数据。通常，图像数据的缩放和/或压缩可能需要很少的计算量。例如，颜色分级明显需要更多的计算工作。由于图像数据的缩放和/或压缩，可以防止数据网络过载。特别地，可以在传输模块或摄像机中发生仅缩放和/或仅压缩。在显示模块上显示图像数据之前，所有进一步的图像处理步骤优选地发生在显示模块中。优选地，例如，在图像采集模块和/或传输模块中不发生颜色变化或帧速率变化。
根据另一个实施例，传输模块配置成基于图像数据在显示模块上的显示的设置来执行图像数据的缩放和/或压缩。这意味着传输模块可以配置成从经由数据网络连接的显示模块接收关于显示模块如何显示图像数据的信息(例如，以什么分辨率或以什么质量)。基于此信息，可以相应地执行图像数据的缩放和/或压缩，以最小化图像数据在数据网络中所需的传输带宽。例如，如果显示模块是取景器并且仅具有低分辨率，则传输模块可以执行更大的缩放。如果多个显示模块经由数据网络连接到传输模块，则传输模块可以选择缩放和/或压缩，使得以最佳质量和/或最佳分辨率显示图像数据的显示模块也接收合适的图像数据。
特别地，显示模块还可以例如根据所谓的“逐像素缩放”来请求传输模块中例如具有细节放大的图像数据。具有细节放大的图像数据也可以作为附加图像数据(附加于没有进行放大的图像数据)进行发送。
根据又一个实施例，传输模块配置成优选地在同步的数据包中、经由数据网络在单独的数据流中传输图像数据、音频数据和/或元数据。由于在单独的数据流中进行传输，结果增加了灵活性。例如，如果显示模块不回放声音，则不必处理包括音频数据的数据流。然而，可选地，也可以经由数据网络在相同的数据流中和/或在共同的数据包中传输图像数据、音频数据和/或元数据。
根据另一个实施例，图像数据的颜色空间比Rec.709的颜色空间更大。因此，图像数据具有大的颜色空间。此类大的颜色空间是必要的，使得各种显示配置文件和颜色变化首先成为可能。例如，图像数据可以具有P3或Rec.2020颜色空间。关于Log C中的记录，这也可以被称为“Alexa宽色域(Alexa Wide Gamut)”。
根据又一个实施例，监视系统包括经由数据网络连接到传输模块的一个或多个其他显示模块，其中其他显示模块配置成显示、特别是选择性地显示图像数据和元数据。其他显示模块各自具有它们自己的图像处理单元和/或单独的图像处理单元，图像处理单元各自配置成在图像数据显示之前对图像数据进行修改。特别地，其他显示模块具有与上述(第一)显示模块相同的特性。根据显示模块是例如取景器还是其他监视设备，可以利用不同的显示模块对图像数据进行不同的修改。
优选地，显示模块可以是专用硬件，例如具有触摸功能的显示器或者可以用手持单元(例如有线手持单元)控制的显示器。可选地，显示模块也可以映射在软件中，例如在服务器、个人计算机或移动设备上。然后，可以在服务器、个人计算机或移动设备上执行图像处理单元的计算。
一个或多个显示模块例如可以直接连接到数据网络的端口，这些端口设置在传输模块中或传输模块处。替代地或附加地，用于分配图像数据、音频数据和/或元数据的至少一个网络部件在数据网络中置于传输模块和显示模块之间，其中网络部件优选地包括网络交换机、集线器、路由器和/或网关。特别地，用于分配图像数据、音频数据和/或元数据的网络部件可以是模块化摄像机的前述分配单元。或者，用于分配的网络部件也可以是附加的网络部件。网络部件例如分配图像数据的数据流，并因此实现其他显示模块的简单连接。特别地，传输模块可以使用多播和/或广播来同时向所有显示模块播放图像数据。以这种方式，不必为每个显示模块生成单独的数据流。
根据另一个实施例，显示模块配置成以同步方式显示图像数据。因此，不同显示模块上的图像数据可以显示成使得各自显示相同的时间代码。据此，显示模块可以各自配置成具有相同的处理时延以用于修改图像数据。特别地，图像处理单元可以人为地插入附加的处理时延，使得所有显示模块具有相同的处理时延。
为了避免图像数据在数据网络中延迟，可以形成(例如通过缩放和/或压缩)图像数据，使得图像数据仅占据数据网络传输容量的预定部分，特别是仅60％、仅50％、仅40％或仅30％。如果数据网络的传输容量没有耗尽，就会产生小的冲突，从而不同显示模块的运行时间几乎相同。以这种方式，图像数据可以以同步的方式显示在显示模块上。
此外，显示模块和/或传输模块可以是时间同步的，特别是借助精确时间协议(PTP)或借助时间敏感网络(TSN)。由于借助于PTP实现同步，当借助于硬件执行时，可以实现精度在微秒范围内的同步，甚至精度在纳秒范围内的同步。当使用PTP时，确定经由数据网络的传输中的延迟，使得显示模块和/或传输模块的内部时基可以彼此适应。以这种方式，图像数据可以以同步的方式显示在显示模块上。
此外，当使用具有实时能力的现场总线时，时间同步可以是数据网络固有的，因此也是显示模块所固有的。
根据另一个实施例，数据网络包括以太网、现场总线网络或非IP网络(NIN)。或者，数据网络是上述网络中的一种。
例如，以太网定义了有线数据网络，其传输速率在1兆比特和400千兆比特之间。在以太网中，物理层(OSI第1层)和数据链路层(OSI第2层)都是预定义的。也可以至少部分地由WLAN(无线局域网)形成数据网络。在这种情况下，一个或多个摄像机模块和/或分配单元可以包括WLAN收发器，使得摄像机模块也可以通过WLAN集成到数据网络中。
例如，现场总线网络可以提供实时能力。替代地或附加地，现场总线网络可以基于以太网。现场总线网络可以是例如EtherCAT、EIP和Sercos III等。特别地，非IP网络(NIN)可以是基于流的网络，而不是基于分组的网络。
根据又一个实施例，分配单元配置成借助于相同的协议经由数据网络与摄像机模块通信，特别是与显示模块和传输模块通信。也可以使用可用于与摄像机模块的通信的多个协议，其中在每种情况下选择优选地由发送和接收摄像机模块控制的合适的协议。有利的是，因此不需要协议转换。相同的协议可以是来自OSI第3、4、5、6和/或7层的协议。例如，TCP(传输控制协议)和/或UDP(用户数据报协议)可以用作传输协议。此外，可以使用RTP(实时传输协议)，特别是对于实时关键数据。
根据另一个实施例，传输模块和/或显示模块被配置为独立的网络部件。这意味着传输模块和/或显示模块能够经由数据网络独立通信。传输模块和/或显示模块可以根据用于经由数据网络通信的硬件来配置，并且可以相应地包括合适的物理接口(PHY接口)。也可以在传输模块和/或显示模块中实施经由数据网络的通信所需的协议栈。
根据又一个实施例，显示模块具有用于连接监视器或另一显示单元的一个或多个接口，其中接口特别包括显示端口(DP)、串行数字接口(SDI)、移动工业处理器接口(MIPI)和/或高清多媒体接口(HDMI)端口。显示模块可以相应地充当接口盒，以连接市售的监视器或显示单元。
本发明的另一个主题是包括网络接口的显示模块，该网络接口配置成经由数据网络接收图像数据，特别是音频数据和元数据，并且能够显示图像数据和元数据，其中显示模块具有图像处理单元，该图像处理单元配置成在图像数据显示之前对图像数据进行修改。
最后，本发明包括一种在电影记录期间进行监视的方法，其中传输模块和显示模块经由数据网络彼此连接，其中传输模块经由数据网络将图像数据传输到显示模块并且优选地还将音频数据传输到显示模块，其中传输模块附加地将元数据传输到显示模块，其中显示模块允许、特别是选择性地允许图像数据和元数据的显示，并且显示模块在显示图像数据之前对图像数据进行修改。
根据本发明的监视系统的陈述相应地适用于根据本发明的显示模块和根据本发明的方法。这特别适用于优点和实施例。应当理解，本文提到的所有实施例可彼此组合，除非另外明确说明。
附图说明
下面将参考附图仅通过示例的方式来描述本发明。在这方面，将首先总体描述模块化摄像机。随后，将查看设备配置文件以及在不同显示模块上进行监视的可能性。
附图示出为：
图1示意性地示出了包括分配单元的模块化电子摄像机；
图2示意性地示出了图1的电子摄像机的摄像机模块的空间布置；
图3是根据第一实施例的连接到数据网络的摄像机模块的示意图；
图4示意性地示出了根据第二实施例的连接到数据网络的摄像机模块的视图；
图5示出了经由数据网络联接两个摄像机；
图6示意性地示出了将设备配置文件划分为设备类别以及关于功能范围的信息；以及
图7示意性地示出了经由数据网络联接并从传输模块接收图像数据的显示模块。
具体实施方式
图1示出了摄像机10，其包括图像采集模块12，所述图像采集模块具有图像传感器和图像处理单元。摄像机10还包括操作模块14，其用于控制和/或配置摄像机10。
摄像机10还包括显示模块16，例如取景器，所述显示模块显示由图像传感器获取的摄像机图像。
图像获取模块12、操作模块14和显示模块16是摄像机模块，并且每个都经由以太网连接20联接到被配置为交换机18的分配单元。操作模块14和显示模块16也可以被指定为第一功能模块和第二功能模块。
摄像机10甚至包括另外的摄像机模块，即镜头记录模块22，其中镜头记录模块22被分成多个部件模块，并且具有用于调节镜头26的电机24和用于控制电机24的电机控制器28。电机24、镜头26和电机控制器28也可以替代地被认为是单独的摄像机模块。
摄像机10的其他摄像机模块是摄像机定位模块30、音频模块32、处理器模块34、转换模块36、无线电模块38和连接模块40。最后，摄像机10还可以包括第二显示模块42。
所有的摄像机模块12、14、16、22、30、32、34、36、38、40、42都经由以太网连接20联接到交换机18。以太网连接20可以配置为铜缆或者光波导。
交换机18各自从摄像机模块接收数据，并将数据转发给一个或多个其他摄像机模块。在这方面，摄像机模块使用相同的数据网络，即由交换机18和以太网连接20构建的数据网络，数据网络在摄像机模块之间传输数据。数据网络充当摄像机模块之间的数据接口。通过到数据网络的简单连接，其他和/或附加的摄像机模块因此可以集成到摄像机10中。
图2示出了图1的摄像机10的摄像机模块的空间布置。如图2所示，摄像机10包括具有独立壳体46的中央单元44。中央单元44外部未示出的交换机18和所有摄像机模块布置在中央单元44中。摄像机定位模块30、音频模块32和转换模块36布置在中央单元44的壳体46的外部。这些模块可以机械地附接到中央单元44的壳体46上。相比之下，显示模块16和第二显示模块42是间隔开的，并且附接在壳体46的外部，并且显示模块16和第二显示模块42特别是仅经由以太网连接20连接到中央单元44，并且因此连接到交换机18。由于摄像机模块的外包(outsourcing)，因此通常摄像机10的必须移动的部件可以设计得更小且更易于管理。
图3和图4示出了数据网络配置的两个不同实施例。特别地，从图3和图4开始，摄像机模块通常用附图标记48表示。根据图3的第一实施例，摄像机模块48各自都具有它们自己的网络接口50，即它们自己的用于连接以太网连接20的硬件。此外，摄像机模块48各自都包括模块电子器件52，所述模块电子器件控制经由以太网连接20的通信并且例如包括协议栈。根据图3的实施例，摄像机模块48各自经由以太网连接20直接连接到交换机18。相比之下，根据图4的第二实施例的摄像机模块48各自在它们的网络接口50中包括集线器或交换机的功能，并且如图4所示，可以相应地以链的形式连接。在图4的实施例中，只有一个摄像机模块48经由以太网连接20直接连接到交换机18。这个直接连接的摄像机模块48包括连接下一个摄像机模块48的另一个以太网连接20。因此，下一个摄像机模块48的数据首先经由直接连接到交换机18的摄像机模块48行进，然后如果需要的话，被转发到交换机18。
图5示出了两个摄像机10经由以太网连接20的连接。由于两个摄像机10之间的以太网连接20，摄像机10的数据网络可以彼此连接，使得一个摄像机10的摄像机模块48可以访问另一个摄像机10的摄像机模块48。例如，图5底部所示的摄像机10可以具有存储器模块54，两个摄像机10都使用该存储器模块来存储生成的图像数据。
可看出的是，借助于摄像机模块48，摄像机10的模块化设计可以实现摄像机10的结构的极大灵活性。此外，可以将摄像机10保持成小而轻，以便于操作，从而有利于电影布景。数据网络还可以容易地联接到另外的摄像机，以允许从一个摄像机10到另一个摄像机的功能外包，从而允许摄像机10针对3D记录的同步，或者允许从中心点控制多个摄像机10。
图6示意性地示出了摄像机模块48的设备配置文件。设备配置文件56各自包括设备类别58，即，例如，“摄像机”、“镜头控制”或“摄像机控制”。设备类别58各自还包括更详细定义设备类别的子类60。为每个设备类别58和/或每个子类60指定关于功能范围的信息62，所述信息例如再现摄像机的能力，例如摄像机是否能够处理RAW格式或压缩格式。
如果现在通过图2中所示的摄像机10的示例假设摄像机定位模块30和音频模块32连接到摄像机10，则首先通过用于摄像机定位模块30和音频模块32的以太网连接20建立到摄像机10的数据网络或数据接口的连接。摄像机10的控制单元(未示出)例如布置在中央单元44中或者可以是处理器模块34的一部分，其在已经建立连接之后、实现设备配置文件56从摄像机定位模块30和从音频模块32到摄像机10的传输。可以例如以XML文件和/或JSON文件的形式进行设备配置文件的传输。
在接收到设备配置文件56之后，评估设备配置文件，并且基于设备配置文件56调整摄像机10的操作参数。因此，例如可以启用音频信号到音频模块32的传输。此外，由摄像机定位模块30输出的位置信息可以例如被转发给处理器模块34。为了建立此种数据连接，相应地改变摄像机10的操作参数。
最后，在图7中，示出了摄像机图像的不同变型的显示。图7示出了作为图像采集模块12的一部分的传输模块64。传输模块64经由数据网络，即经由以太网连接20，连接到多个显示模块16。显示模块16的一部分直接连接到中央单元44。显示模块16的另一部分经由另一个交换机18连接到传输模块64。特别地，另外的显示模块16可以经由另外的交换机18连接，使得可以容易地改变显示模块的数量。
显示模块中的每一个包括图像处理单元66。
在摄像机10的操作期间，由图像采集模块12生成的图像数据从传输模块64传输到显示模块16，其中传输模块64仅执行图像数据的缩放和/或压缩。从显示模块16接收图像数据，并且在图像数据显示在显示模块16的显示器68上之前，通过图像处理单元66各自对图像数据进行修改。例如，可以由图像处理单元66执行颜色分级、错误颜色表示和覆盖显示等。
由于图像数据的基于网络的播放，可以同时向不同的显示模块16提供图像数据，而不会给摄像机10的计算资源带来高负荷。因此，针对不同应用目的的监视的灵活设计成为可能。
附图标记列表
10 摄像机
12 图像采集模块
14 操作模块
16 显示模块
18 交换机
20 以太网连接
22 镜头记录模块
24 电机
26 镜头
28 电机控制器
30 摄像机定位模块
32 音频模块
34 处理器模块
36 转换模块
38 无线电模块
40 连接模块
42 第二显示模块
44 中央单元
46 壳体
48 摄像机模块
50 网络接口
52 模块电子器件
54 存储器模块
56 设备配置文件
58 设备分类
60 子类
62 关于功能范围的信息
64 传输模块
66 图像处理单元
68 显示器。

Claims (23)

1.一种用于电影记录的分布式监视系统，所述分布式监视系统包括：
传输模块(64)和显示模块(16)，其中所述传输模块(64)和所述显示模块(16)经由数据网络(18，20)彼此连接，
其中所述传输模块(64)配置成经由所述数据网络(18，20)将图像数据传输到所述显示模块(16)并且优选地还将音频数据传输到所述显示模块(16)，其中所述传输模块(64)附加地将元数据传输到所述显示模块(16)，其中所述显示模块(16)配置成能够显示所述图像数据和所述元数据，以及
所述显示模块(16)具有图像处理单元(66)，所述图像处理单元配置成在所述图像数据显示之前对所述图像数据进行修改。
2.根据权利要求1所述的监视系统，
其中对所述图像数据的所述修改包括：分辨率的变化、颜色空间的变化、图像刷新率的变化、颜色变化和/或假彩色显示。
3.根据权利要求2所述的监视系统，
其中所述图像处理单元(66)配置成将查找表(LUT)应用于所述图像数据，以改变所述颜色空间和/或用于所述颜色变化。
4.根据前述权利要求中至少一项所述的监视系统，
其中所述显示模块(16)配置成在所述显示期间将所述元数据的至少一部分叠加在所述图像数据上，例如将聚焦指示和/或曝光指示叠加在所述图像数据上。
5.根据前述权利要求中至少一项所述的监视系统，
其中所述元数据包括摄像机状态信息、颜色空间信息、聚焦信息、曝光信息和/或波形信息。
6.根据前述权利要求中至少一项所述的监视系统，
其中所述显示模块(16)和所述传输模块(64)配置成经由所述数据网络(18，20)彼此双向通信。
7.根据前述权利要求中至少一项所述的监视系统，
其中所述显示模块(16)配置成请求在所述传输模块(64)中传输所述图像数据和/或所述元数据。
8.根据前述权利要求中至少一项所述的监视系统，
其中所述传输模块(64)是摄像机(10)或者是摄像机(10)的一部分，其中所述图像数据已经由所述摄像机(10)的图像传感器获取。
9.根据权利要求8所述的监视系统，
其中所述传输模块(64)配置成在由所述图像传感器进行所述获取之后直接经由所述数据网络(18，20)输出所述图像数据。
10.根据权利要求8或9所述的监视系统，
其中所述传输模块(64)配置成以与所述图像传感器进行所述获取时的帧速率对应的帧速率或与图像采集模块(12)的帧速率对应的帧速率、经由所述数据网络(18，20)传输所述图像数据。
11.根据权利要求8至10中至少一项所述的监视系统，
其中所述摄像机(10)是模块化电子摄像机(10)，特别是分布式电子摄像机(10)，其中所述摄像机(10)具有所述图像采集模块(12)，所述图像采集模块包括所述图像传感器和联接到所述图像传感器的图像处理单元，
其中所述摄像机(10)包括功能模块，例如用于控制和/或配置所述摄像机(10)的操作模块(14)，其中所述图像采集模块(12)、所述功能模块和所述显示模块(16)是摄像机模块(12、14、16、22、30、32、34、36、38、40、42、48、64)，其中所述图像采集模块(12)、所述操作模块(14)和所述显示模块(16)通过所述数据网络(18，20)彼此连接，其中所述数据网络(18，20)具有分配单元(18)，所述分配单元配置成经由所述数据网络(18，20)从所述摄像机模块(12，14，16，22，30，32，34，36，38，40，42，48，64)接收数据，并且将来自所述摄像机模块(12，14，16，22，30，32，34，36，38，40，42，48，64)中的一者的数据转发到其他摄像机模块(12，14，16，22，30，32，34，36，38，40，42，48，64)中的至少一者。
12.根据前述权利要求中至少一项所述的监视系统，
其中所述传输模块(64)配置成缩放和/或压缩所述图像数据，特别是仅缩放和/或仅压缩所述图像数据。
13.根据权利要求12所述的监视系统，
其中所述传输模块(64)配置成基于所述图像数据在所述显示模块(16)上的所述显示的设置来执行所述图像数据的所述缩放和/或所述压缩。
14.根据前述权利要求中至少一项所述的监视系统，
其中所述传输模块(64)配置成经由所述数据网络(18，20)在单独的数据流中传输所述图像数据、所述音频数据和/或所述元数据，优选地在同步的数据包中进行传输。
15.根据前述权利要求中至少一项所述的监视系统，
其中所述图像数据的颜色空间比Rec.709的颜色空间更大。
16.根据前述权利要求中至少一项所述的监视系统，
其中所述监视系统包括经由所述数据网络(18，20)连接到所述传输模块(64)的一个或多个其他显示模块(42)，其中所述其他显示模块(42)配置成显示所述图像数据和所述元数据，并且所述其他显示模块(42)各自具有单独的图像处理单元(66)，所述单独的图像处理单元各自配置成在所述图像数据显示之前对所述图像数据进行修改。
17.根据前述权利要求中至少一项所述的监视系统，
其中用于分配所述图像数据、所述音频数据和/或所述元数据的至少一个网络部件在所述数据网络(18，20)中置于所述传输模块(64)和所述显示模块(16)之间，其中所述网络部件优选地包括网络交换机、集线器、路由器和/或网关。
18.根据权利要求16或根据权利要求16和17所述的监视系统，
其中所述显示模块(16，42)配置成以同步方式显示所述图像数据。
19.根据前述权利要求中至少一项所述的监视系统，
其中所述数据网络(18，20)包括以太网、现场总线网络或非IP网络(NIN)，或者所述数据网络是此类网络。
20.根据前述权利要求中至少一项所述的监视系统，
其中所述传输模块(64)和/或所述显示模块(16，42)配置为独立的网络部件。
21.根据前述权利要求中至少一项所述的监视系统，
其中所述显示模块(16)具有用于连接监视器的一个或多个接口，其中所述接口尤其包括显示端口(DP)、串行数字接口(SDI)、移动工业处理器接口(MIPI)和/或高清多媒体接口(HDMI)端口。
22.一种显示模块(16)，其包括网络接口(50)，所述网络接口配置成经由数据网络(18，20)接收图像数据和元数据，并且配置成使得能够显示所述图像数据和所述元数据，其中所述显示模块(16)具有图像处理单元(66)，所述图像处理单元配置成在所述图像数据显示之前对所述图像数据进行修改。
23.一种在电影记录期间进行监视的方法，其中，
传输模块(64)和显示模块(16)经由数据网络(18，20)彼此连接，其中所述传输模块(64)经由所述数据网络(18，20)将图像数据传输到所述显示模块(16)并且优选地还将音频数据传输到所述显示模块(16)，其中所述传输模块(64)附加地将元数据传输到所述显示模块(16)，其中所述显示模块(16)能够显示所述图像数据和所述元数据，并且所述显示模块(16)在显示所述图像数据之前对所述图像数据进行修改。
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