CN1496121A - 图像处理设备，图像处理方法，记录介质及程序 - Google Patents

Abstract

在视频输出与PAL系统一致时进行的图像数据记录处理中，显示信号处理部件通过总线接收记录在存储器中的具有30Hz帧频的图像数据，并通过根据帧频比进行略减的帧频转换方法将该图像数据转换成具有29.97Hz的NTSC帧频的图像数据，再将其输出到显示部件和codec－IC接口。显示信号处理部件还可将其转换为具有25Hz的PAL帧频的图像数据，并将其输出到视频输出接口。换言之，图像数据可以与输出无关的帧频进行处理，然后转换成具有适于输出的帧频的图像数据，再输出。该发明可被应用到数字摄像机中。

Description

图像处理设备，图像处理方法，记录介质及程序

技术领域

本发明涉及图像处理设备、图像处理方法、记录介质及程序，尤其涉及适于按照预定格式输出图像的图像处理设备、图像处理方法、记录介质及程序。

背景技术

在数字摄像机中(数字静物摄像机、数字视频摄像机、以及能捕捉静止画面和运动画面的数字摄像机)，使用液晶取景器代替光学取景器来确定要捕获的图像。数字摄像机拥有将记录在摄像机中的图像数据输出到例如电视接收机的外部显示单元以显示所捕获的图像的视频输出终端。

视频输出格式包括全国电视系统委员会(NTSC)系统格式和逐行倒相(PAL)系统格式。NTSC系统是于1953年标准化的彩色电视系统，有525条扫描线(60场)，帧频为29.97帧/秒，屏幕高宽比为3∶4，主要用在美国和日本。PAL系统是西德在1962年提出的彩色电视信号系统，有625条扫描线(50场)，帧频为25帧/秒，屏幕高宽比为3∶4，主要用在除法国以外的西欧国家。

由于传统数字摄像机的整个处理过程根据视频输出格式由与NTSC或PAL系统的帧频一致的参考时钟信号驱动，在液晶取景器上就显示NTSC或PAL系统图像。

图1是显示了传统数字摄像机1的结构的方框图。在图中，实线代表图像信号的流向，虚线代表控制信号的流向，单点划线代表编码信号的流向，双点划线代表同步信号的流向。

A/D转换部件12将由电荷耦合装置(CCD)摄像机部件11捕获的图像信号转换成数字信号，并输入到信号处理部件13。信号处理部件13对输入信号进行诸如伽马处理和将RGB信号转换为Y/Cb/Cr信号的处理，并将处理后的图像数据发送到存储控制器14。

在中央处理单元(CPU)15的控制下，存储控制器14通过总线16将输入的图像数据写入到存储器19，把写入存储器19的图像数据通过总线16发送到图像压缩处理部件17或分辨率转换处理部件18进行处理，并将处理后的数据记录到存储器19中。存储控制器14还通过总线16将由信号处理部件13处理的图像数据、或者由图像压缩处理部件17或分辨率转换处理部件18处理的必要时记录在存储器19中的图像数据发送到显示信号处理部件20，再通过总线16读取图像数据并输出到驱动器23。

CPU 15控制数字摄像机1的操作。CPU 15接收来自同步信号发生部件31的时间基准信号，这将在以后描述，产生用于控制信号处理部件13、存储控制器14、显示信号处理部件20的操作的控制信号，并将其输出。

图像压缩处理部件17根据预定的压缩编码方法，例如JPEG，对接收到的图像数据进行压缩编码(软件编码)。分辨率转换处理部件18对接收到的数据进行水平或垂直图像分辨率的转换处理。

显示信号处理部件20通过总线16接收记录在存储器19中的图像数据，并根据由设置在显示信号处理部件20内的同步信号发生部件31产生的基准信号，将图像数据转换成适于输出到显示部件21显示的信号，或转换成适于通过视频输出接口22输出到外部单元的信号。将同步信号发生部件31产生的基准信号发送到CCD摄像机部件11、信号处理部件13、以及CPU 15。

显示部件21由例如液晶板构成，并且显示从显示信号处理部件20发送的具有预定显示格式(如NTSC和PAL系统)的图像数据。视频输出接口22通过预定接口形式连接到外部单元，并将从显示信号处理部件20发送的具有预定显示格式(如NTSC和PAL系统)的图像数据输出到外部单元。视频输出接口22可以通过导线或无线电连接到外部单元。

必要的话，存储控制器14可以连接到驱动器23上。磁盘41、光盘42、磁光盘43、或半导体存储器44可装配到驱动器23上。例如，通过存储控制器14的处理，将由图像压缩处理部件17压缩后的图像发送并记录到上述的一个记录介质中。

在图像捕获过程中，A/D转换部件12把从CCD摄像机部件11输入的信号转换为数字信号，并输入到信号处理部件13。信号处理部件13对输入的信号进行诸如伽马处理和把RGB信号转换为Y/Cb/Cr信号的处理，并将处理后的图像数据发送到存储控制器14。当图像尺寸发生变化时，在存储控制器14的控制下通过总线16将图像数据发送到分辨率转换处理部件18，进行水平和垂直转换，通过存储控制器14的处理，将转换后的数据通过总线16记录在存储器19中。

当图像数据被记录在装配到驱动器23上的记录介质中时，通过存储控制器14的处理，将图像数据通过总线16发送到图像压缩处理部件17，并由预定的诸如JPEG的压缩编码方法进行压缩。通过存储控制器14的处理，将压缩后的图像数据输出到驱动器23，并记录到诸如磁盘41、光盘42、磁光盘43、或半导体存储器44的记录介质中。

当捕获运动图像时，通过存储控制器14的处理，将由CCD摄像机部件11捕获并由A/D转换部件12和信号处理部件13处理的图像信号以帧为单位记录在存储器19。存储控制器14由CPU 15的控制，并把记录在存储器19中的图像信号发送到图像压缩处理部件17。图像压缩处理部件17根据动态图像的帧频规格(如15帧/秒或16.6帧/秒)压缩接收到的图像信号。更具体地说，当帧频规格为15帧/秒时，图像压缩处理部件17将收到的图像信号压缩为每帧66.6毫秒，或当帧频规格为16.6帧/秒时，将收到的图像信号压缩为每帧60毫秒。通过存控制储器14的处理，将压缩后的图像数据写入存储器19，或记录到装配在驱动器23上的记录介质中。

在上述处理过程中使用的时间基准是由显示信号处理部件20中的同步信号发生部件31产生的垂直同步信号VD。将这个信号输入到CPU 15和信号处理部件13中，并作为必要的信号处理和CPU 15的处理的基准。

通常这个基准时间(垂直同步信号VD)是基于从视频输出接口输出的视频信号的格式(例如，NTSC或PAL系统)的帧频而产生的。

在许多情况下，用作液晶取景器的显示部件21的液晶板根据NTSC系统具有240条扫描线。在利用这样的液晶板并根据PAL系统操作的数字静物摄像机中，扫描线会被略减以在液晶板上显示图像。

当在具有根据NTSC系统的扫描线的液晶板上显示PAL图像时，由于扫描线被略减，图像质量就会劣化。在这种情况下，如果在显示内容中包含了屏上显示(OSD)字符信息，字符的一部分也会因为扫描线的减少而丢失。

在CCD的性能方面，图像捕获器件在目前已经有了发展，现在要求对运动图像显示中的帧频和图像质量进行改善。如前所述，在常规的数字摄像机1中，根据视频输出格式产生的垂直同步信号VD被用作处理基准。因此，CCD摄像机部件11、信号处理部件13、以及CPU 15根据视频输出格式在基于NTSC和PAL系统的定时下操作。

但是，当处理基准基于NTSC或PAL系统时，在商业产品中并不优选使用这两种制式。另外，当捕获运动图像时，应该避免对具有不同帧频的图像数据进行处理的需要。因此，在传统的数字摄像机中，在25帧/秒的PAL帧频下进行图像处理，这是一种较低的帧频。即使在NTSC的操作中，也在25帧/秒的帧频下处理图像。换句话说就是不能实现高帧频。

当在图像压缩处理部件17的处理中利用软件产生运动图像的压缩文件时，将难于以基于NTSC系统的29.97Hz的频率使图像和声音同步。因此，在图像压缩处理部件17实际通过软件执行编码时，使用不基于NTSC系统的帧频(例如15帧/秒、16.6帧/秒、或30帧/秒)。

在图像压缩处理部件17用软件进行编码时，由于无法执行使用运动向量的高压缩，比特率就不会有很大程度的降低，并且不能得到高的图像质量，在使用软件处理进行编码时，在捕获模式和再现模式中都需要使用相同的基准时间。

为了以高质量捕获和记录运动图像，最好使用专用编解码集成电路(codec IC)进行编码。当今，许多种适合于高质量捕获和记录运动图像的专用codec IC已被开发并投入商业使用。

已经制造出来的商业可用的codec IC被设计成可以根据常规视频输出在NTSC或PAL系统中运行。当使用codec IC，因为成本增加，需求允许用软件进行高帧频编码的方法和用专用codec IC进行高图像质量编码的方法同时使用的系统。如果两种编码方法都能被使用到同一个系统中，该系统就能够根据对成本和质量的要求运用不包含codec IC的视频摄像机或包含codec IC的视频摄像机。特别是，可以构造出连接到codec IC的视频摄像机。

发明内容

本发明是在考虑了上述情形后作出的。因此本发明的目的是提供一种图像处理设备、一种图像处理方法、一种记录介质及程序，其既允许利用高帧频软件进行运动图像编码又允许外部codec IC进行高图像质量的运动图像编码，并以与视频输出的运动图像格式无关的恒定的基准时间进行再现处理，可以消除显示图像的质量恶化。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种可输出图像数据的图像处理设备，其中包括：基准信号发生装置，用于产生作为处理时间基准的第一基准信号和第二基准信号；第一捕获装置，用于捕获图像数据；发生装置，用于根据由第一基准信号确定的计时，对由第一捕获设备捕获的图像数据进行处理，以产生具有第一帧频的图像数据；转换装置，用于将由发生装置所产生的具有第一帧频的图像数据转换成具有不同帧频的图像数据；第一输出装置，用于将经转换装置转换的具有由第二基准信号所确定的第二帧频的图像数据输出到第一其它图像处理设备；第二输出装置，用于将经转换装置转换的具有第三帧频的图像数据输出到第二其它图像处理设备。

图像处理设备可以进一步包括显示装置，用于显示经转换装置转换的具有由第二基准信号所确定的第二帧频的图像数据。

第二帧频可以是由第一输出装置向其输出了图像数据的第一其它图像处理设备所处理的图像格式的帧频。

第三帧频可以是由第二输出装置向其输出了图像数据的第二其它图像处理设备所处理的图像格式的帧频。

图像处理设备可设定成第二帧频为第一图像格式的帧频，该第一图像格式由通过第一输出装置向其输出了图像数据的第一其它图像处理设备进行处理；第三帧频为第二图像格式的帧频，该第二图像格式由通过第二输出装置向其输出了图像数据的第二其它图像处理设备进行处理；并且第一帧频与第一图像格式或第二图像格式均不相关。

第二帧频可以与第三帧频相同。

图像处理设备可以被设定成进一步包括，输入装置，用于接收从第一其它图像处理设备输入的具有第二帧频的图像数据，其中转换装置，将经输入装置输入的具有第二帧频的图像数据进一步转换成具有第三帧频的图像数据。

接收从第一输出装置输出的具有第二帧频的图像数据的第一其它图像处理设备可根据预定的图像格式对从第一输出装置输出的图像数据进行编码。

接收从第二输出装置输出的具有第三帧频的图像数据的第二其它图像处理设备可根据预定的图像格式显示从第二输出装置输出的图像数据。

图像处理设备可进一步包括编码装置，用于通过软件处理，以由第一基准信号确定的计时，对由捕获装置所捕获到的图像数据进行编码。

为实现上述目的，根据本发明的另一个方面，提供一种应用于可输出图像数据的图像处理设备的图像处理方法，包括基准信号发生步骤，产生作为处理时间基准的第一基准信号和第二基准信号；控制图像数据捕获的捕获控制步骤；发生步骤，根据由第一基准信号确定的计时，对由捕获控制步骤的处理控制对其的捕获的图像数据进行处理，产生具有第一帧频的图像数据；转换步骤，将由发生步骤的处理产生的具有第一帧频的图像数据转换成具有不同帧频的图像数据；第一输出步骤，将经转换步骤的处理转换的具有由第二基准信号所确定的第二帧频的图像数据输出到第一其它图像处理设备；第二输出步骤，将经转换步骤的处理转换的具有第三帧频的图像数据输出到第二其它图像处理设备。

为实现上述目的，根据本发明的又一个方面，提供一种在其上记录了应用于可输出图像数据的图像处理设备的计算机可读程序的记录介质，该程序包括基准信号发生步骤，用于产生作为处理时间基准的第一基准信号和第二基准信号；用于控制图像数据捕获的捕获控制步骤；发生步骤，用于根据由第一基准信号确定的计时，对由捕获控制步骤的处理控制对其的捕获的图像数据进行处理，产生具有第一帧频的图像数据；转换步骤，用于将通过发生步骤的处理生成的具有第一帧频的图像数据转换成具有不同帧频的图像数据；第一输出步骤，用于将经转换步骤的处理转换的具有第二基准信号所确定第二帧频的图像数据输出到第一其它图像处理设备；第二输出步骤，用于将经转换步骤的处理转换的具有第三帧频的图像数据输出到第二其它图像处理设备。

为实现上述目的，根据本发明的又一个方面，提供一种用于控制可输出图像数据的图像处理设备的计算机可读程序，该程序包括基准信号发生步骤，用于产生作为处理时间基准的第一基准信号和第二基准信号；用于控制图像数据捕获的捕获控制步骤；发生步骤，用于根据由第一基准信号确定的计时，对由捕获控制步骤的处理控制对其的捕获的图像数据进行处理，产生具有第一帧频的图像数据；转换步骤，用于将通过发生步骤的处理生成的具有第一帧频的图像数据转换成具有不同帧频的图像数据；第一输出步骤，用于将经转换步骤的处理转换的具有第二基准信号所确定第二帧频的图像数据输出到第一其它图像处理设备；第二输出步骤，用于将经转换步骤的处理转换的具有第三帧频的图像数据输出到第二其它图像处理设备。

在根据本发明的图像处理设备、图像处理方法、记录介质、以及程序中，产生作为处理时间基准的第一基准信号和第二基准信号，捕获图像数据，且根据由第一基准信号确定的计时对所捕获的图像数据进行处理，以产生具有第一帧频的图像数据，将具有第一帧频的图像数据转换成具有不同帧频的图像数据，将经转换的具有由第二基准信号所确定的第二帧频的图像数据输出到第一其它图像处理设备，将转换后的具有第三帧频的图像数据输出到第二其它图像处理设备。

根据本发明，可以以预定的帧频输出所捕获的图像数据。

另外，根据本发明，可以以与输出无关的帧频来处理所捕获的图像数据。然后，将其转换成具有适于输出的帧频的图像数据并输出。因此，既可在高帧频下通过软件进行运动图像编码，又可由codec IC进行高图像质量的运动图像编码。

更进一步，根据本发明，图像处理可以在与视频输出运动图像的格式无关的恒定计时下进行，并且可消除显示图像质量的恶化。

附图说明

图1是示出了常规数字摄像机的结构的方框图。

图2是示出了根据本发明的数字摄像机的结构的方框图。

图3示出了30Hz帧和29.97Hz的NTSC帧的关系。

图4示出了30Hz帧和25Hz的PAL帧的关系。

图5示出了在再现期间利用codec IC进行的帧的转换。

图6示出了用于指定存储器地址的电路结构的实例。

图7示出了D触发器的操作。

图8示出了选择器的操作。

图9示出了用于图像捕获的控制信号。

图10示出了利用codec IC进行再现时使用的控制信号。

图11示出了在图2中示出的显示信号处理部件的操作。

图12示出了在图2中示出的显示信号处理部件的操作。

图13示出了在图2中示出的显示信号处理部件的操作。

图14示出了在图2中示出的显示信号处理部件的操作。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的具体实施例进行描述。

图2是示出了根据本发明的实施例的数字摄像机51的结构的方框图。

在本实施例中，与常规情形下使用的那些标记相同的标记仍表示对应于常规情况中所示出的部分，如果不必要，将省略相关描述。

图2所示的数字摄像机51与图1所示的数字摄像机1的结构基本相同，但是存储控制器61代替了存储控制器41，CPU 62代替了CPU 15，具有同步信号发生部件71的显示信号处理部件63代替了具有同步信号发生部件31的显示信号处理部件20，并新提供了codec-IC接口64。

在图2中，与图1同样的，实线表明图像信号的流向，虚线表明控制信号的流向，单点划线表明编码信号的流向，双点划线表明同步信号的流向。

同步信号发生部件71产生垂直同步信号VD1，作为发送到CCD摄像机部件11、信号处理部件13、CPU 62的第一基准信号，另外，产生垂直同步信号VD2和水平同步信号HD1，作为发送到CPU 62和codec-IC接口64的第二基准信号。

作为第一基准信号的垂直同步信号VD1对应于在常规情形中作为基准信号的垂直同步信号VD，但与其不同的是，垂直同步信号VD1的频率不是基于对输出视频信号使用的NTSC或PAL系统的输出视频信号的，而是例如60Hz或120Hz的预定频率。作为第二基准信号的垂直同步信号VD2和水平同步信号HD1具有基于NTSC或PAL图像格式或其他图像格式的频率，并被发送到CPU 62和codec-IC接口64。假定垂直同步信号VD1的场频为60Hz(帧频30Hz)。

存储控制器61通过总线16将输入的图像数据写入存储器19，并且，如果必要，在CPU 62的控制下通过总线16将记录在存储器19中的图像数据发送到图像压缩处理部件17或分辨率转换处理部件18。在CPU 62的控制下，存储控制器61还将记录在存储器19中的图像数据(必要时为经图像压缩处理部件17或分辨率转换处理部件18处理的图像数据)通过总线16送到显示信号处理部件63，再通过总线16读取图像数据并输出到驱动器23。在这些处理中，存储控制器61在存储器19中的预定地址记录图像数据，或者根据来自CPU 62的地址设定信号从存储器19的预定地址读出图像数据。

存储控制器61进一步将由codec IC处理的图像数据输出，并通过codec-IC接口64和显示信号处理部件63将其输入到驱动器23，记录在已装配的记录介质中。

CPU 62控制数字摄像机51的操作。CPU 15接收来自同步信号发生部件71的基准时间信号(作为第一基准信号的垂直同步信号VD1以及作为第二基准信号的垂直同步信号VD2和水平同步信号HD1)，产生用于控制信号处理部件13、存储控制器61、显示信号处理部件63的操作的控制信号并将其输出，还产生用于存储器19的地址设定信号，并将其输出到存储控制器61。

通过存储控制器61的处理，显示信号处理部件63接收记录在存储器19中的图像数据，并根据由安装在显示信号处理部件63中的同步信号发生部件71产生的基准信号，将图像数据转换成适合于输出到显示部件21并显示的信号，或者转换成适合于通过视频输出接口22输出到外部单元的信号，或者转换成适合于输出到与数字摄像机外部连接的codec IC的信号。显示信号处理部件63还通过codec-IC接口64接收经codec IC处理的图像数据，并在存储控制器61的控制下将其输出到存储器19。

同步信号发生部件71产生作为基准信号的两种信号：作为第一基准信号的垂直同步信号VD1，作为第二基准信号的垂直同步信号VD2和水平同步信号HD1。如上所述，将作为第一基准信号的垂直同步信号VD1发送到CCD摄像机部件11、信号处理部件13和CPU 62，将作为第二基准信号的垂直同步信号VD2和水平同步信号HD1发送到CPU 62和codec-IC接口64。

codec-IC接口64作为从外部连接到数字摄像机51的codec IC(未示出)的接口，将从显示信号处理部件63发送的图像数据输出到codec IC，并接收经codec IC处理的图像数据，将其发送到显示信号处理部件63。

通过存储控制器61的处理，将进行了必要处理的图像信号记录在装配到驱动器23的磁盘41、光盘42、磁光盘43或半导体存储器44中。另外，必要时由CPU 62读出并执行记录在装配到驱动器23的磁盘41、光盘42、磁光盘43或半导体存储器44中的程序，或者通过存储控制器61的处理将其记录在存储器19中并由CPU 62读出并执行。

为了提高在数字摄像机51中的帧频，数字摄像机51中的图像处理必须以与对视频输出使用的NTSC或PAL系统无关的恒定的时间间隔进行，显示部件21上的显示图像格式必须与codec IC处理的图像格式相同，并且只有视频输出符合NTSC或PAL系统制式。当以与对视频输出使用的NTSC或PAL系统无关的恒定的时间间隔进行数字摄像机51的图像处理时，例如，随着诸如CCD等器件的装置性能提高，图像处理的帧频就可以得到进一步提高，而与输出图像数据的帧频无关。换言之，可以在更高的帧频下进行诸如软件编码等的处理。

在这种情况下，由于显示信号处理部件63可以输出扫描线数量与显示部件21的液晶板相同的图像信号，诸如图像质量劣化和OSD部分字符丢失的问题就可得到解决。另外，当数字摄像机51具有这样的结构时，就可与视频输出格式无关地记录和重现高图像质量的运动画面。此外，不论连接到codec-IC接口64的codec IC所处理图像格式是NTSC还是PAL系统格式，都可根据连接到视频输出接口22的单元，从NTSC和PAL系统的视频输出的帧频中选择视频输出的帧频。

以下将描述数字摄像机51的操作。

当图像被捕获时，CCD摄像机部件11和信号处理部件13接收由同步信号发生部件71产生的作为第一基准信号的垂直同步信号VD1，并以对应于场频为60Hz的最小时间间隔操作。

AD转换部件12将CCD摄像机部件11捕获的图像信号转换为数字信号，并输入到信号处理部件13中。信号处理部件13对于输入的信号进行诸如伽马处理和将RGB信号转换成Y/Cb/Cr信号的处理，并将处理后的图像数据发送到存储控制器61。

存储控制器61在CPU 62的控制下通过总线16将图像数据记录到存储器19。必要的话，存储控制器61还通过总线16将记录在存储器19中的图像数据发送到图像压缩处理部件17或分辨率转换处理部件18，以对图像数据进行处理，并将处理后的数据记录在存储器19中。在CPU 62的控制下，存储控制器61进一步通过总线16将记录在存储器19中的图像数据发送到显示信号处理部件63。

根据作为第一基准信号的垂直同步信号VD1，将发送到存储控制器61并记录在存储器19中的图像数据，或者由图像压缩处理部件17或分辨率转换处理部件18处理的图像数据，均具有30Hz的帧频。

在显示输入的图像数据时，显示信号处理部件63将与构成显示部件21的液晶板的扫描线数量相同的图像信号输出到显示部件21。换言之，显示信号处理部件63将帧频为30Hz的输入图像数据转换成具有显示格式的图像数据并输出该数据。

当输入图像数据从视频输出接口22输出时，显示信号处理部件63还将帧频为30Hz的输入图像数据转换成其帧频与可以由连接到视频输出接口22的单元处理的图像格式一致的图像数据，并将该数据从视频输出接口22输出到外部。

当输入图像数据从codec IC(未示出)的接口64输出时，显示信号处理部件63将帧频为30Hz的输入图像数据转换成具有可以由codec IC处理图像格式的帧频的图像数据，并将该数据输出到codec-IC接口64。

当由codec IC进行再现处理时，显示信号处理部件63从codec-IC接口64接收图像格式可以由codec IC处理的再现图像数据，并将该数据通过总线16输出到存储器19。显示信号处理部件63根据存储控制器61的地址控制读出记录在存储器19中的再现图像信号，并将该信号输出到可以按照相同图像格式显示的显示部件22，或者将图像信号转换成帧频与可以由连接到视频输出接口22的单元处理的图像格式一致的图像信号，并将该信号通过视频输出接口22输出到外部。

下面将结合图3和图4描述图像记录中执行的帧频转换处理。

如图3所示，通过信号处理部件13的信号处理产生的帧频为30Hz的30Hz帧81和NTSC系统产生的29.97Hz帧82的帧频关系为1001∶1000。因此，显示信号处理部件63对从存储控制器61发送的具有30Hz帧81的图像每1001帧去掉一帧，以将帧频为30Hz的30Hz帧81转换成具有NTSC帧频的29.97Hz帧82。

例如，当显示部件21的显示格式和可由codec IC处理的图像数据的格式与NTSC系统一致时，显示信号处理部件63将输入的30Hz帧81转换成与NTSC系统一致的29.97Hz帧82，然后输出到codec-IC接口64，或者输出到显示部件21并在那里显示。在这种情况下，如图3所示，由于30Hz帧81的第1001帧的终止时间和与NTSC系统一致的29.97Hz帧82的第1000帧的终止时间匹配，所以在转换到NTSC系统的过程中，30Hz帧81的第1000帧就被忽略而不被显示。

同样的，如图4所示，由于30Hz帧81的帧频为30Hz，而25Hz帧91由PAL系统产生，显示信号处理部件63就在从存储控制器61发送来的具有30Hz帧81的图像中按每6帧忽略1帧，以实现将帧频为30Hz的30Hz帧81转换成具有PAL系统帧频的25Hz帧91。

例如，当显示部件21的显示格式和可以由codec IC处理的图像数据的格式与PAL系统一致时，显示信号处理部件63将输入的30Hz帧81转换成与PAL系统一致的25Hz帧91，然后输出到codec-IC接口64，或者输出到显示部件21并在那里显示。在这种情况下，如图4所示，由于30Hz帧81的第6帧的终止时间和与PAL系统一致的25Hz帧91的第5帧的终止时间相应，所以在转换到PAL的过程中，30Hz帧81的第6帧就可被忽略而不被显示。

在这样的转换处理过程中，为了避免因减少帧而导致图像跳跃的发生，显示信号处理部件63需要具有一块用于暂时存储至少3帧图像(在图3和图4中示出的帧A，B、以及C)的存储区。

同样，当记录的图像数据是来自视频输出接口22的视频输出时，由于通过与结合图3和图4描述的处理相同的处理，可以将输入的30Hz帧81转换成与NTSC系统一致的29.97Hz帧82或者与PAL系统一致的25Hz帧91，显示信号处理部件63就可以将输入的30Hz帧81转换成帧频与可以由连接到视频输出接口22的单元的处理的图像格式的帧频相同的帧，并将其从视频输出接口22输出到外部。

经过这样的变换，即使视频输出和codec IC处理的格式不同，也可发送具有合适帧频的信号，并且可以以对应于用于显示的液晶板的扫描线数量的帧频进行显示处理。

以下将描述在codec IC中进行的用于再现的转换处理。图5示出了当codec IC在再现模式中使用NTSC系统并且视频输出与NTSC或PAL系统一致时执行的帧频转换。以下描述数字摄像机51在这种情况下执行的操作。

CPU 62控制存储控制器61，使得根据作为第一基准信号的垂直同步信号VD1，即30Hz的时间间隔，将指示记录从codec IC发送来的输入图像的存储器19的平面的地址以帧A、帧B、帧C、帧D、以及帧E的顺序指定。通过显示信号处理部件63的处理，将专用地址以NTSC的定时锁存，从而确定实际地址。在以30Hz时间间隔指定的1001个地址中，产生一个实际上没有用的地址，并且跳过对应于此地址的平面，而将图像写入到下一个平面中。

如图5所示，CPU 62在CPU专用帧101中第1000帧设置平面C，但在实际写入平面102中，平面C被跳过，并且紧接着平面B将图像写入平面D。将实际写入平面102以实际的视频输出的帧频再次锁定，从而按照视频输出NTSC显示平面103所示或按照视频输出PAL显示平面104所示来确定视频输出平面(帧)。

当从视频输出接口22发送的视频输出与PAL系统一致时，由于codec IC在再现模式中使用NTSC系统(帧频为29.97Hz)，所以方法与结合图3描述的方法相反，即，将从每1001帧中去掉的一帧加入到帧频为30Hz的输出图像数据中，然后如参考图4所描述，从每6帧中去掉一帧以具有与PAL系统一致的25Hz帧频。

当codec IC在再现模式中使用NTSC系统，而从视频输出接口22发送的视频输出与NTSC系统一致时，显示信号处理部件63需要具有4帧的存储区来为处理而暂时存储图像，以避免图像跳跃。相反，当codec IC在再现模式中使用NTSC系统，而从视频输出接口22发送的视频输出与PAL系统一致时，显示信号处理部件63需要具有5帧的存储区来为处理而暂时存储图像，以避免图像跳跃。因此，显示信号处理部件63需要具有5帧的存储区来暂时存储图像，以保证从视频输出接口22发送的视频输出可以与NTSC和PAL系统中任一个一致。

图6示出了为了执行削减处理而进行地址设定的电路结构示例。图6所示的地址设定电路111由具有使能端的D触发器121-1至121-6和选择器122-1至122-2组成。其特征在于在用于产生VIDE AD信号处理视频捕获和codec IC再现的电路中提供了选择器122-1，作为从codec IC的地址和视频信号的地址中进行选择的选择器。图6中未示出触发器121-1至121-6和选择器122-1至122-2的时钟输入端。

图7示出了触发器121-1至121-6的真值表。触发器121-1至121-6是具有使能端的D触发器并在时钟边沿(例如在输入时钟的上升沿)输出数据。

图8示出了选择器122-1至122-2的真值表。选择器122-1至122-2在S端(选择器输入端)输入“L”(即“0”)时将输入到“0”输入端的逻辑信号输出，在S端输入“H”(即“1”)时将输入到“1”输入端的逻辑信号输出。

回到图6，下面说明地址设定电路111的操作。当图像被捕获时，CPU 62按照30Hz的时间间隔将平面A、B和C的存储器地址指定为VIDEO AD和CODEC-IC AD。图9显示的是视频捕获模式和控制信号。使能(EN)信号EN1具有30Hz的时间间隔。使能信号EN2在视频输出与NTSC系统一致时具有29.97Hz的时间间隔，或者在视频输出与PAL系统一致时具有25Hz的时间间隔。使能信号EN3在codec-IC处理(codec模式)与NTSC系统一致时具有29.97Hz的时间间隔，或者在codec-IC处理(codec模式)与PAL系统一致时具有25Hz的时间间隔。

在图6示出的电路中，将VIDEO AD输入触发器121-1，并提供了EN1作为使能信号。将触发器121-1的输出输入到其S端输入CONT1的选择器122-1的“0”输入端。在图像捕获期间，CONT1为“0”。因此，选择器122-1的输出与触发器121-1的输出相同，并且CONT2在视频捕获期间不起任何作用。将选择器122-1的输出输入触发器121-2，向触发器121-2提供EN2作为使能信号。将触发器121-2的输出作为存储控制器61用来设定视频输出的地址的VIDEO AD OUT输出。

将CODEC-IC AD输入触发器121-3，提供EN1作为使能信号。将触发器121-3的输出输入触发器121-4，向触发器121-4提供EN3作为使能信号。将触发器121-4的输出作为用于设定CODEC-IC的地址的CODEC-IC ADOUT输出。

同样地，在codec IC进行的再现处理过程中，CPU 62以30Hz的时间间隔指定平面A、B、C、D和E的存储器地址为CODEC-IC AD。图10示出了利用codec IC和控制信号进行的再现处理模式。使能信号EN1具有30Hz的时间间隔。使能信号EN2在视频输出与NTSC系统一致时具有29.97Hz的时间间隔，或者在视频输出与PAL系统一致时具有25Hz的时间间隔。使能信号EN3在codec模式与NTSC系统一致时具有29.97Hz的时间间隔，或者在codec模式与PAL系统一致时具有25Hz的时间间隔。

在图6示出的电路中，将CODEC-IC AD输入触发器121-3，提供EN1作为使能信号。将触发器121-3的输出输入触发器121-4，其中向触发器121-4提供EN3作为使能信号。将触发器121-4的输出作为用于设定CODEC-IC的地址的CODEC-IC AD OUT输出到其S端输入CONT2的选择器122-2的“0”输入端和向其提供了EN1作为使能信号的触发器121-5。将触发器121-5的输出输入到触发器121-6，其中向触发器121-6提供EN1作为使能信号。

将触发器121-6的输出输入到选择器122-2的“1”输入端，其中该选择器的S端输入CONT2。当视频输出和codec IC的codec模式符合不同系统时，CONT2为“1”。因此，选择器122-2的输出与触发器121-6的输出相同。当codec IC完成写操作时获得的最新地址被转换成30Hz帧的地址时，获得由选择器122-2的输出指定的地址。

将选择器122-2的输出输入到选择器122-1的“1”输入端。由于在利用codec IC进行再现处理的过程中CONT为“1”，所以选择器122-2的输出从选择器122-1输出。将选择器122-1的输出输入到触发器121-2，其中向触发器121-2提供EN2作为使能信号。将触发器121-2的输出作为VIDEO AD OUT输出，存储控制器61利用该信号设定视频输出的地址。

当视频输出和codec IC的codec模式符合相同系统时，CONT2为“0”。因此，选择器122-2的输出与触发器121-4的输出相同。选择器122-2的输出从选择器122-1输出。将选择器122-1的输出输入到触发器121-2，其中向触发器121-2提供EN2使能信号。将触发器121-2的输出作为VIDEO AD OUT输出，存储控制器61利用该信号设定视频输出的地址。

下面将结合图11-14说明当codec IC的codec模式和显示部件21的显示格式与NTSC系统一致时，按照上述帧频转换处理执行的针对每种视频输出类型的帧频转换。在图11到14中省略了除存储器19、显示信号处理部件63、显示部件21、视频输出接口22、和codec-IC接口64的部分。

在视频输出与NTSC系统一致时进行的图像数据记录处理中，如图11所示，显示信号处理部件63通过总线16接收记录在存储器19中的帧频为30Hz的图像数据，按照上述转换方法将其转换成帧频为29.97Hz的与NTSC系统一致的图像，并将其输出到显示部件21、视频输出接口22、和codec-IC接口64。

在视频输出与PAL系统一致时执行的图像数据记录处理过程中，如图12所示，显示信号处理部件63通过总线16接收记录在存储器19中的帧频为30Hz的图像数据，按照上述转换方法将其转换成帧频为29.97Hz的与NTSC系统一致的图像，并将其输出到显示部件21和codec-IC接口64。显示信号处理部件63还将图像按照上述转换方法转换成帧频为25Hz的与PAL一致的图像，并将其输出到视频输出接口22。

在当视频输出与NTSC系统一致时执行的利用codec IC进行的再现处理过程中，如图13所示，显示信号处理部件63从codec-IC接口64接收帧频为29.97Hz的NTSC图像数据。通过存储控制器61的处理，将该NTSC图像数据通过总线16写入到存储器19。显示信号处理部件63接收写到存储器19中的帧频为29.97Hz的NTSC图像数据，并将该图像数据不进行转换而照原样输出到显示部件21和视频输出接口22。

在当视频输出与PAL系统一致时执行的利用codec IC进行的再现处理过程中，如图14所示，显示信号处理部件63从codec-IC接口64接收帧频为29.97Hz的NTSC图像数据。通过存储控制器61的处理，将该NTSC图像数据通过总线16写入到存储器19。显示信号处理部件63接收写到存储器19中的帧频为29.97Hz的NTSC图像数据，并将该数据照原样输出到显示部件21。显示信号处理部件63还将帧频为29.97Hz的NTSC图像数据转换成帧频为30Hz的图像数据，然后再转换成帧频为25Hz的PAL图像数据，并将其输出到视频输出接口22。

如前所述，在图像捕获和再现期间，以与输出格式的帧频无关的预定计时(例如按照60Hz的时间间隔)进行处理，并且可以根据输出格式将图像数据的帧频转换成NTSC或PAL系统制式。因此，可以进行与视频输出模式无关的高帧频运动画面的捕获，并且进一步的，利用codec IC进行的记录和再现处理将成为可能。

另外，因为图像数据的捕获和处理，例如软件编码，可以被设计成与视频捕获和再现的视频输出模式无关地以预定的计时进行，例如30Hz的时间间隔，软件设计将变得简单并且成本可以降低。

进一步的，例如，当codec IC的处理格式与NTSC系统一致时，假定构成显示部件21的液晶板的扫描线的数量与NTSC系统一致，并且与NTSC系统一致的信号需要总是在显示部件21上显示。因此，可以在没有任何图像质量劣化，例如OSD字符的部分缺失，的情况下输出图像。

上述一系列的处理还可以以软件实现。构成该软件的程序可以从记录介质安装到计算机内置的专用硬件中，或者安装到通过安装不同程序来执行不同功能的单元，例如通用个人计算机。

记录程序的记录介质可以是脱离计算机向用户提供程序的分布式插件介质之一，例如在图1和图2中示出的磁盘41(包括软磁盘)、光盘42(包括光盘只读存储器(CD-ROM)和数字化多用盘(DVD))、磁光盘43(包括小型磁盘(商标，MD))，或者半导体存储器44。

在本说明书中，描述记录介质中程序的步骤包括根据前述顺序按照时序方式执行的操作，还包括即使不按时序方式处理仍可执行的并列执行操作或独立执行的操作。

Claims (13)

1.一种能够输出图像数据的图像处理设备，包括：

基准信号发生装置，用于产生作为处理时间基准的第一基准信号和第二基准信号；

第一捕获装置，用于捕获图像数据；

发生装置，用于根据由第一基准信号确定的计时，处理由第一捕获装置捕获到的图像数据，以产生具有第一帧频的图像数据；

转换装置，用于将由发生装置产生的具有第一帧频的图像数据转换成具有不同帧频的图像数据；

第一输出装置，用于将经过转换装置转换的、具有由第二基准信号确定的第二帧频的图像数据输出到第一其它图像处理设备；以及

第二输出装置，用于将经过转换装置转换的、具有第三帧频的图像数据输出到第二其它图像处理设备。

2.根据权利要求1的图像处理设备，进一步包括

显示装置，用于显示经过转换装置转换的、具有由第二基准信号确定的第二帧频的图像数据。

3.根据权利要求1的图像处理设备，其中，

第二帧频为由第一输出装置向其输出了图像数据的第一其它图像处理设备所处理的图像格式的帧频。

4.根据权利要求1的图像处理设备，其中，

第三帧频为由第二输出装置向其输出了图像数据的第二其它图像处理设备所处理的图像格式的帧频。

5.根据权利要求1的图像处理设备，其中，

第二帧频为由第一输出装置向其输出了图像数据的第一其它图像处理设备所处理的第一图像格式的帧频；

第三帧频为由第二输出装置向其输出了图像数据的第二其它图像处理设备所处理的第二图像格式的帧频；并且

第一帧频为与第一图像格式或第二图像格式无关的帧频。

6.根据权利要求1的图像处理设备，其中，第二帧频与第三帧频相同。

7.根据权利要求1的图像处理设备，进一步包括

输入装置，用于从第一其它图像处理设备接收具有第二帧频的图像数据输入，

其中转换装置将由输入装置输入的具有第二帧频的图像数据进一步转换成具有第三帧频的图像数据。

8.根据权利要求1的图像处理设备，其中，

用于接收从第一输出装置输出的具有第二帧频的输入图像数据的第一其它图像处理设备按照预定的图像格式对第一输出装置输出的图像数据进行编码。

9.根据权利要求1的图像处理设备，其中，

用于接收由第二输出装置输出的具有第三帧频的输入图像数据的第二其它图像处理设备按照预定的图像格式显示第二输出装置输出的图像数据。

10.根据权利要求1的图像处理设备，进一步包括，

编码装置，用于以由第一基准信号确定的计时，通过软件处理，对由捕获装置捕获到的图像数据进行编码。

11.一种用于可输出图像数据的图像处理设备的图像处理方法，包括：

基准信号发生步骤，产生作为处理时间基准的第一基准信号和第二基准信号；

捕获控制步骤，控制图像数据的捕获；

发生步骤，根据由第一基准信号确定的计时，处理通过捕获控制步骤的处理来控制对其的捕获的图像数据，并产生具有第一帧频的图像数据；

转换步骤，将通过发生步骤的处理产生的具有第一帧频的图像数据转换成具有不同帧频的图像数据；

第一输出步骤，将通过转换步骤的处理转换的，具有由第二基准信号确定的第二帧频的图像数据输出到第一其它图像处理设备；以及

第二输出步骤，将通过转换步骤的处理转换的，具有第三帧频的图像数据输出到第二其它图像处理设备。

12.一种记录介质，其上记录有用于可输出图像数据的图像处理设备的计算机可读程序，该程序包括：

基准信号发生步骤，产生作为处理时间基准的第一基准信号和第二基准信号；

捕获控制步骤，控制图像数据的捕获；

发生步骤，根据由第一基准信号确定的计时，处理通过捕获控制步骤的处理来控制对其的捕获的图像数据，并产生具有第一帧频的图像数据；

转换步骤，将通过发生步骤的处理产生的具有第一帧频的图像数据转换成具有不同帧频的图像数据；

第一输出步骤，将通过转换步骤的处理转换的，具有由第二基准信号确定的第二帧频的图像数据输出到第一其它图像处理设备；以及

第二输出步骤，将经过转换步骤转换的，具有第三帧频的图像数据输出到第二其它图像处理设备。

13.一种用于控制可输出图像数据的图像处理设备的计算机可执行程序，该程序包括：

基准信号发生步骤，产生作为处理时间基准的第一基准信号和第二基准信号；

捕获控制步骤，控制图像数据的捕获；

发生步骤，根据由第一基准信号确定的计时，处理通过捕获控制步骤的处理来控制对其的捕获的图像数据，并产生具有第一帧频的图像数据；

转换步骤，将通过发生步骤的处理产生的具有第一帧频的图像数据转换成具有不同帧频的图像数据；

第一输出步骤，将通过转换步骤的处理转换的，具有由第二基准信号确定的第二帧频的图像数据输出到第一其它图像处理设备；以及

第二输出步骤，将通过转换步骤的处理转换的，具有第三帧频的图像数据输出到第二其它图像处理设备。

Images