CN1282173A - 具有通信装置的摄像机及通信方法 - Google Patents

Abstract

一种具有可将由摄像机拍摄并处理的视频信号或暂存于记录介质上的视频信号传输至远方的通信装置的摄像机。包括连接多个通信线路的连接装置;从多个通信线路中指定一个线路和设置传输条件的设置及输入装置;对应设置及输入装置输出的信号,确定是否可以将视频信号用所指定的通信线路的传输速率向远方传输,和当视频信号可传输时产生控制信号的控制装置;及对应控制装置输出的控制信息为所指定的通信线路处理传输信号的信号处理装置。

Description

具有通信装置的摄像机及通信方法

本发明涉及一种具有通信装置的摄像机，它对应适合于向广播广播台等传输新闻资料等信号的通信线路的传输能力的对视频数据和音频数据执行信号处理。

目前电视广播系统(NTSC及PAL制式)的高清晰度视频数据的速率接近于270Mbps(包括消隐部分)。因此，摄像机输出的视频数据的传输(和／或音频数据)就需要有具有足够传输能力的通信线路。在未使用此类通信线路时，视频数据及音频数据需在传输方进行压缩，并在接收方对压缩了的视频及音频数据进行解压缩。例如JPEG(联合摄像专家组)，MPEG(电影专家组)，及MPEG-2均为数据压缩标准的实例。

在某地被摄像机拍摄或记录下的新闻资料或类似的资料被传输至广播台时，需要使用大规模的转播设备，例如卫星线路及微波线路。另一种方法，将记录新闻资料的记录介质从摄像机中取出并送往广播台。

然而，因为线路租用费用昂贵，对未压缩的视频数据及音频数据使用通信线路传输是不实用的。因此，很难直接将原始的视频数据传送至广播台。另一方面，如果将记录介质送往广播台，则不具有充分的直接性及灵活性。只要在选定了传输线路后对压缩后的视频信号及音频信号进行传输，就需根据所选择的传输线路的传输能力相应的变更压缩比。

本发明的目的是提供一种具有可以与多数不同类型通信线路连接和可以对应选定的通信线路执行信号处理，从而快速高效的传输数据的通信装置的摄像机。

为了解决上述问题，本发明第一个方面是它是一种具有可以将由摄像机摄制和处理的视频信号或临时记录在记录介质上的视频信号传输到远方的通信装置的摄像机，它包括一个适用于连接多个不同类型通信线路的连接装置；一个用于从多不同类型通信线路中选定一个线路并设定传输条件的设定和输入装置；对应设定和输入装置输出信号，确定是否用选定的通信线路的传输速率可将视频信号传输到遥远地方和当视频信号是可传输时，产生控制信息的控制装置；一个对应控制装置提供的控制信息，对所选定通信线路的传输信号进行处理的信号处理装置。

本发明的第二个方面是一种可以将由摄像机摄取并经处理的视频信号或临时记录在记录介质上的视频信号传输到远方的通信方法，它由以下步骤组成：(a)连接多数不同类型的通信线路；(b)从多数不同的通信线路中选定一个线路，并设定传输条件；(c)确定视频信号是否用选定的对应步骤(b)中输出的输出信号的通信线路传输速率可以向远方传输，和当该视频信号是可以传输时，产生控制信息；(d)对选定的对应步骤(c)提供的控制信息的通信线路的传输信号进行处理。

根据本发明，在传输条件设定后，控制装置将确定所需要的信号是否可以以选定的通信线路的传输速率进行传输。当控制装置确定不能传输需要的信号时，控制装置产生有关确定结果的信息，并提供到显示装置。当控制装置确定对传输条件进行部分变更才可以对需要的信号进行传输时，控制装置将产生提示使用者改变传输条件的信息，和将其提供到显示装置。当控制装置确定可以对需要的信号进行传输时，控制装置产生有关确定结果的信息，并提供给显示装置。当控制装置确定如果对传输条件进行部分变更可以更有效地传输需要的信号时，控制装置产生提示使用者变更传输条件的信息，并将其提供给显示装置。当控制装置确定可以传输需要的信号，并且用户已执行预定操作时，控制装置产生控制每个部分的控制信息，以便有效地执行对应选定的通信线路的传输能力的传输处理。这样，使用者可以很容易对照显示装置上显示的信息进行不同的设定。另外，在实际的传输过程中，信号可以快速高效地传输。

在下文将对照附图对所列举的优选模式的实施例进行具体详细的描述，本发明的这些和其它一些目的、特点、优点也将变得更加显而易见。

图1为本发明一个实施例的整体结构的方框图；

图2A，2B，2C及2D是解释本发明实施例操作的示意图。

优选实施例的详细描述

下面，参照附图对本发明的实施例进行说明。图1为本发明实施例的整体结构，如图1所示，根据本发明的实施例，摄像部分1及通信部分2构成整体。

摄像机部分1由图像拾取部分11，摄像机信号处理部分12，存储器13及VCR部分14构成。目标图像由图像拾取部分11摄录，并通过CCD(电荷耦合器件)转换成电子信号。图像拾取部分11产生对应电子信号的图像信号，并将该图像信号供给摄像机信号处理部分12。

摄像机信号处理部分12、存储器13及VCR部分14通过总线(未示出)连接，以使数据能在其中进行交换。摄像机信号处理部分2对图像拾取部分11传送的图像信号执行白平衡调节处理，轮廓线加重处理及灰度系数补偿处理，对图形信号进行矩阵转换处理，并产生数字视频信号及模拟视频信号。在必要时，摄像机信号处理部分2将向存储器13或VCR部分14传送数字视频信号及模拟视频信号，以将信号存储或记录于其中。通过终端3将摄像机信号处理部分12产生的模拟视频信号、或存储器13中或VCR部分14中存储或记录的模拟视频信号传输至通信部分2。另一方面，通过终端3将摄像机信号处理部分12产生的数字视频信号、或存储器13中或VCR部分14中存储或记录的数字视频信号传输至通信部分2。摄像部分1还有音频信号处理部分(未示出)。音频信号处理部分通过终端3向通信部分2提供模拟音频信号；另一方面，音频信号处理部分通过终端4为通信部分2提供数字音频信号。

通信部分2由A／D转换器21、速率转换器22、压缩电路23、VCR压缩电路24、转换电路25、信号传输处理部分26、微型计算机27、通信接口28、显示部分29、操作输入部分30、三个连接器31、32、33。通过终端3传送模拟视频(和／或音频)信号至A／D转换器21。另一方面，通过终端4传送数字视频(和／或音频)信号至速率转换器22及转换电路25。

A／D转换器21对摄像部分1传送的模拟视频信号(和／或音频)取样并量化取样的信号，对应于微型计算机27输出的控制信息将该量化信号转换成数字视频(和／或音频)信号。由A／D转换器21提供的合成数字视频(和／或音频)信号被传送至压缩电路23、VCR压缩电路24及转换电路25。

速率转换器22对应由微计算机27提供的控制信息的将摄像部分1传送的数字视频(和／或音频)信号取样速率转换成压缩电路23和VCR压缩电路24的取样速率。将按照速率转换器22提供的预定取样速率的合成数字视频(和／或音频)信号传送至压缩电路23、VCR压缩电路24及转换电路25。

对应于微型计算机27输出的控制信息压缩电路23对A／D转换器21传送的数字视频(和／或音频)信号、速率转换器22输出的数字视频(和／或音频)信号或终端4输出的数字视频(和／或音频)信号以可变压缩速率的方式进行压缩。此类压缩处理(标准)的一个例子是影视JPEG、MPEG及MPEG-2。压缩电路23产生第一压缩信号并将其输出至转换电路25。

VCR压缩电路24在接收端(接收装置)以诸如数字VCR使用的相同的压缩方法，对A／D转换器21输出的数字视频(和／或音频)信号，速率转换器22输出的数字视频(和／或音频)信号或终端4输出的数字视频(和／或音频)信号，对应于微型计算机27输出的控制信息进行压缩。因此，VCR压缩电路23可以使用常规VCR的各种压缩方法。由VCR压缩电路23产生的第二压缩信号提供给转换电路25。

由压缩电路23产生的第一压缩信号，由VCR压缩电路24产生的第二压缩信号，由A／D转换器21输出的数字视频(和／或音频)信号、由速率转换器22输出的数字视频(和／或音频)信号及由终端4直接提供的数字视频(和／或音频)信号被输出至转换电路25。转换电路25对应于由微型计算机27输出的控制信息，从这些数字视频(和／或音频)信号中选择一种。通过转换电路25选择的信号，作为它的输出信号，传输至传输信号处理部分26。

传输信号处理部分26由并行／串行转换电路、扰频器、编码器及调制电路组成。传输信号处理部分26，对应于微型计算机27输出的控制信息，以这些处理遵守选择的通信路径的标准的方式，进行编码处理、调制处理等，并产生传输信号。实际上，传输信号处理部分26将转换电路25输出的并行信号转换为串行信号，扰频串行信号，编码扰频了的信号，和调制该编码信号。传输信号处理部分26将产生的传输信号输出至通信接口28。

通信接口28具有输出驱动器等。通信接口28将传输信号处理部分26输出的传输信号，对应微型计算机27输出的控制信息，以传输信号的输出波形遵守选择的通信线路标准的方式进行转换。通信接口28将转换信号输出至微型计算机28指定的三个连接器31、32、33之一，换言之，即通信接口28将传输信号转换为符合选定的通信线路电气规格的输出信号。

三个连接器31、32、33符合对应于所连接的通信线路的机械规范。连接器31与线路a相连接，连接器32与线路b相连接，连接器33与线路c相连接。这样，通信接口28提供的传输输出信号，通过三个连接器31、32、33之一传送到通信线路a、b、c中的一个。电话线路、ISDN线路、ATM线路、公共线路(如因特网)及专线均为通信线路的例子。

显示部分29及操作输入部分30连接到控制通信部分2的每一个部分的微型计算机27。操作输入部分30具有多种设定开关，一个十键键盘等附件。在用户操作这些设定开关及十键键盘时，操作输入部分30产生对应操作状态的检测信息和提供这些检测信息至微型计算机27。显示部分29由例如LED、LCD面板及驱动线路等组成。显示部分29显示对应微型计算机27输出信息的不同类型的信息。

微型计算机27有一个存储器(未示出)。微型计算机27对应检测信息监视操作输入部分30的操作状态。在必要时，微型计算机27产生信息，并将其输出至显示部分29。当传输条件设定后，微计算机27确定所需的视频(和／或音频)信号是否可以以选定的通信线路的速率传输。当微型计算机27确定不能传输所需要的信号时，微型计算机27使显示部分显示该确定结果。当微型计算机27确定，如果部分修改传输条件可以传输需要的信号时，微型计算机27会提示用户改变传输条件。当微型计算机27确定可以对所需要的信号进行传输时，微型计算机27将通过显示部分29显示确定的结果。当微型计算机27确定，如果进行部分修改传输条件可以更有效地传输所需要的信号时，微型计算机27将提示用户改变传输条件。当用户使用操作输入装置30执行开始传输的预定操作时，微型计算机27将对应于操作输入部分33的提供的检测信息，从存储器中读取不同类型的信息，产生控制信号，和将控制信号输出至通信部分2的每个部分。换言之，微型计算机27对传输部分2的各个部件进行中心控制，从而使得传输处理可以根据选定的通信线路的传输能力有效地进行。在进行传输处理前，微型计算机27的存储器存储了诸如传输速率及所选择的通信线路的差错率等设定信息。另外，存储器还存储了对应通信标准执行各种确定处理所必要的各种类型的信息，和在显示部分29上显示产生的信息所必要的各种类型的信息。

在图1中，标识数字5是接收装置。接收装置5由三个连接器51、52、53，通信接口54，接收信号处理部分55，微型计算机56，显示部分57，操作输入部分58，VCR并行接口59，VCR串行接口60，解压电路61，VCR解压电路62，转换电路63，D／A转换器64，速率转换器65及外部接口电路66组成。

三个连接器51、52、53符合对应所连接的通信线路标准的机械规范。连接器51与线路a相连，连接器52与线路b相连，连接器53与线路c相连。从通信部分2传输的信号通过三个连接器51、52、53之一输出至通信接口54。

通信接口54具有一个输入驱动器等。通信接口54对输入的传输信号进行接收端波形反相处理，转换通信信号成为接收信号处理部分55的接收信号，和对应由微型计算机56提供的控制信息，提供该接收信号至接收信号处理部分55。

接收信号处理部分55由解调电路，解码器，反扰频器及串行／并行转换电路组成。接收信号处理部分55对应由微型计算机56提供的控制信息，对在发送端处理过的接收信号执行解调处理和解码处理，和产生第一压缩信号，第二压缩信号和数字视频(和／或音频)信号。实际上，接收信号处理部分55调制所接收的信号，然后对已解调的信号进行解码。此后，接收信号处理部分55对解码了的信号进行反扰频，和转换作为串行信号的反扰频信号成为并行信号。由接收信号处理部分55恢复的第一压缩信号输出至解压电路61，由接收信号处理部分55恢复的第二压缩信号输出至VCR解压电路62、VCR并行接口59及VCR串行接口60。由接收信号处理部分55恢复的未压缩的数字视频(和／或音频)信号输出至转换电路63。

解压电路61以这样的方式对接收信号处理部分55输出的第一压缩信号对应由微型计算机56输出的控制信号进行解压缩，该方式为该解压缩处理符合在输出端执行的压缩处理，并输出数字视频(和／或音频)信号。通过解压电路61解压缩的数字视频(和／或音频)信号输出至转换电路63。

VCR解压缩电路62以这样的方式对接收信号处理部分55输出的第二压缩信号对应由微型计算机56输出的控制信号进行解压缩，该方式为该解压缩处理符合在输出端执行的压缩处理，并输出数字视频(和／或音频)信号。通过解压电路62解压缩的数字视频(和／或音频)信号输出至转换电路63。

数字视频(和／或音频)信号直接由接收信号处理部分55输出至转换电路63。数字视频(和／或音频)信号由解压电路61输出至转换电路63。数字视频(和／或音频)信号由VCR解压缩电路62输出至转换电路63。转换电路63对应于微型计算机56输出的控制信号，从三个输入信号中选择一个信号。由转换电路63选定的信号，作为它的输出信号输出到D／A转换器64、速率转换器65及外部接口电路66。

在必要时，D／A转换器64将交换电路63输出的数字视频(和／或音频)信号对应于微型计算机56输出的控制信号转换为模拟信号。通过输出终端8得到由D／A转换器64进行转换的模拟视频(和／或音频)信号。

在必要时，速率转换器65对应微型计算机27输出的控制信号转换数字视频(和／或音频)信号取样速率成为与输出终端9连接的电路的信号处理的取样速率。通过终端9得到具有由速率转换器22转换的取样速率的数字视频(和／或音频)信号。

外部接口电路66是将数字视频(和／或音频)信号输送至外部设备的数字接口。外部接口电路66对应微型计算机27输出的控制信息执行处理。通过输出终端10获得外部接口电路66的输出信号，并将其输出至外部设备。

记录数字视频(和／或音频)信号的第一VCR与输出终端6连接。VCR并行接口59将由接收信号处理装置55输出的第二压缩信号对应微型计算机56输出的控制信号执行接口处理。通过输出终端6获得VCR并行接口59的输出信号，并将其输出至第一VCR。第二VCR连接到输出端7。VCR串行接口60将由接收信号处理部分55输出的第二压缩信号对应微型计算机56输出的控制信号执行接口处理。通过输出终端7获得VCR串行接口60的输出信号，并将其输出至第二级VCR。

显示部分57及输入操作部分58与对接收设备5的每个部分进行控制的微型计算机56连接。操作输入部分58有多个设定开关，一个十键键盘及其它部件。在用户操作设定开关和十键键盘时，操作输入部分58根据操作状态产生检测信息，并将该检测信息输出至微型计算机56。显示部分57由LED、LCD面板及驱动电路等组成。显示部分57对应微型计算机56提供的信息显示不同类型的信息。

微型计算机56具有一个存储器(未示出)。微型计算机56对应于检测信息监控输入部分58的操作状态。当用户使用输入部分58执行预定操作时，微型计算机56对应操作输入部分58输出的检测信息，从存储器读取不同的信息，产生接收装置5的每部分的控制信息，并将产生的控制信息输出至接收部分5的每个部分，以使微型计算机5对接收部分的各部分进行中心管理。另外，微型计算机56产生在显示部分上显示的信息。微型计算机56的存储器储存各种通信标准的不同类型的信息。

根据本发明的实施例，通信部分2只具有传输功能。在通信部分2执行双向通信时，通信部分2包括接收部分5的结构，以便传输及接收信号。

下面将结合本发明的实施例对传输数字视频(和／或音频)信号的传输处理进行描述。在输出信号前，将选择通信线路a、b、c中的一个。选定的线路与相关的连接器相连。然后，用户通过对输入部分30进行操作和输入所选定的通信线路不同类型的数据。当不知道所选定的通信线路的传输能力时，在通信部分2中安置接收装置5的结构，以在通信部分2与接收部分5之间传输及接收信号。这样可以自动的测定和获得选定的通信线路的传输速率及差错率。

在输入所选定的通信线路不同类型的数据后，对应显示部分29的显示信息，输入下述项目的全部或部分。

(1)选择直接传输模式或间接传输模式。在直接传输模式中，信号由图像拾取部分11输出并实时传输。在间接传输模式中，读取VCR 14中记录的或存储器13中保存的信号并传输之。

(2)在选择间接传输模式(读取VCR 14中记录的或存储器13中保存的信号)时，输入信号传输的开始点及结束点。

(3)在选择间接传输模式(读取VCR 14中记录的或存储器13中保存的信号)时，输入传输时间周期。

(4)在信号被压缩时，选择压缩方法。

(5)指定数字视频(和／或音频)信号取样速率，输入传输的图像信号类型、传输帧的数量等。

在选择并输入了项目(1)至(5)时，微型计算机27确定需要的信号是否可以按选定的通信线路的传输速率传输。当微型计算机27确定不能传输所需要的信号时，微型计算机27在显示部分29上显示确定的结果。当微型计算机27确定在对传输条件进行部分的变更后即可以传输所需要的信号时，微型计算机27提示用户对传输条件进行部分变更。当微型计算机27确定可以传输需要的信号时，微型计算机27在显示部分29上显示确定的结果。当微型计算机27确定对传输条件进行部分变更可以更有效的传输所需要的信号时，微型计算机27将提示用户对传输条件进行部分变更。在用户对应显示部分57显示的信息选择和输入数据和执行开始传输处理的预定操作后，将传输所需要的信号。

当选择和输入上面所述的(1)至(5)项的数据时，将更有效的进行传输处理。实际上，当从磁带中重放了新闻资料的信号并对其进行传输时，在广播节目中不用的部分将以时间码标明，并以高压缩比率压缩。在广播节目中时使用的部分也将以时间码标明，并以低压缩比率压缩。这样，可以将视频信号以较高的质量从一端传输至广播台。这样，传输线路将得到更有效的利用。

接下来，将根据图2A、2B、2C及2D对本发明实施例的传输处理进行说明。目前电视广播系统(NTSC及PAL制式)高清晰度视频信号的数据速率接近于270Mbps(包括消隐部分)。当由摄像部分1中的图像拾取装置输出的视频信号以图2A中所示的500Mbps的传输速率通过通信线路传输时，微型计算机27控制传输部分2的每个部分，以使通信部分2传输未压缩的信号。这样，接收部分5不需要对接收的信号执行解压缩处理。

当从图像拾取部分1输出的视频信号通过通信线路以图2B中所示的2Mbps的速率传输时，微型计算机27对通信部分2的每个部分进行控制，以使通信部分2以1／135的压缩率对视频信号进行压缩。接收装置5对接收的信号进行解压缩。

当VCR与图2C中所示的接收装置5进行连接时，从摄像部分1的图像拾取部分输出的视频信号通过通信线路以50Mbps的速率进行传输，微型计算机27控制通信部分2的每个部分，以使通信部分2将视频信号以接收装置5的VCR的预定的格式进行压缩。接收装置5的VCR记录接收的信号。

如图2D所示，当三分钟的新闻材料的视频(和／或音频)信号经VCR等重放并通过通信线路以50Kbps的速率传输时，视频(和／或音频)信号被以较大的压缩比压缩，然后被传输。实际上，当视频(和／或音频)信号由VCR重放时，传输速率为30Mbps，视频(和／或音频)信号以1／100的压缩比例压缩，并在18分钟内传输。指定三分钟的视频(和／或音频)信号中所需部分。不对指定的部分信号进行压缩。传输未压缩的信号。实际上，当从3分钟的视频(和／或音频)信号中指定仅5秒钟信号时，由VCR以30Mbps的速率重放的数据在50分钟内可传输完毕。

根据本发明，当传输条件设定时，控制意味着确定所需的信号是否可以以所选定的通信线路的传输速率传输。显示部分显示对应确定结果的信息。当传输处理确实执行了时，控制意味着产生控制信息，并将该信息输出到通信装部分的每个部分，以使每个部分都可以有效地进行传输处理。因而，根据本发明，用户参照在显示部分上显示的信息，可以很容易的进行不同的设置。在实际的传输处理中，可以迅速有效的对信号进行传输。另外，根据本发明，由于可以有效的使用通信线路，而且可以对压缩比例进行部分改变，从而可以降低信号传输的费用。

虽然已经展示并描述了本发明最佳模式的实施例，但本领域的普通技术的人员会理解在不脱离本发明的发明的构思和范围的情况下可以对前面所述及其它对结构以及细节进行多种变化，省略和增加。

Claims (6)

1．具有传输由摄像机拍摄和处理的视频信号，或暂记录在记录介质上的视频信号到遥远地点的通信装置的摄像机，包括：

连接多个不同的通信线路的连接装置；

从多数不同的通信线路中指定一个线路并设定传输条件的设置和输入装置；

对应由上述设置及输入装置输出的信号，确定是否可以将视频信号用所指定的通信线路的传输速率可向远方传输，和当视频信号可传输时产生控制信息的控制装置；和

对应由所说的控制装置输出的控制信息，为所指定的通信线路处理传输信号的信号处理装置。

2．如根据权利要求1所述的摄像机，还包括：

显示对应上述控制装置的确定结果的信息的显示设备。

3．如根据权利要求1或2所述的摄像机，还包括：

在上述控制装置的控制下，压缩由摄像机拍摄和处理的视频信号或记录介质上临时记录的视频信号，和输出压缩的视频信号至上述信号处理装置的数据压缩装置。

4．将由摄像机摄取并处理的视频信号或记录介质上临时记录的视频信号传输至远方的通信方法，包括以下步骤：

(a)连接多个不同的通信线路；

(b)从多个不同的通信线路指定一条通信线路和设置传输条件；

(c)对应步骤(b)输出的输出信号确定是否可以将视频信号以指定的通信线路的传输速率传输至远方，和当视频信号可传输时产生控制信息；和

(d)对应步骤(c)中输出的控制信息为指定的通信线路处理传输信号。

5．根据权利要求4所述的通信方法，还包括以下步骤：

显示对应步骤(c)的确定结果的信息。

6．根据权利要求4或5所述的通信方法，还包括以下步骤：

在步骤(c)控制下，压缩摄像机拍摄并处理的视频信号或暂存于记录介质上的视频信号和输出在步骤(d)处理的压缩的视频信号。

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