CN1838733A - 用于在记录运动图像的同时拍摄图像的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种拍摄静止图像和记录运动图像的装置和方法。该装置包括：用户接口单元，用于产生记录运动图像的用户输入指示以及在记录运动图像的同时拍摄静止图像的用户输入指示；运动图像记录器，用于将静止图像压缩为运动图像，并记录压缩的图像；摄像机图像捕捉单元，当存在所述在记录运动图像的同时拍摄静止图像的用户输入指示时，该摄像机图像捕捉单元捕捉静止图像；摄像机控制器，用于控制摄像机的操作和摄像机图像捕捉单元的操作；记录时拍摄设置单元，用于存储关于图像拍摄的信息；和控制器，用于产生信号，所述信号用于控制检测所述在记录运动图像的同时拍摄静止图像的用户输入指示并在记录运动图像的同时拍摄静止图像。

Description

用于在记录运动图像的同时拍摄图像的装置和方法
                          技术领域
本发明通常涉及一种利用摄像机来拍摄静止图像并记录运动图像的装置和方法，更具体地讲，涉及一种在记录运动图像的同时拍摄静止图像的装置和方法。
                          背景技术
近几年，归功于电信技术以及摄像机模块和多媒体技术的显著发展，甚至无线电话也可提供超出四分之一公共中间格式(QCIF)(176×144)或CIF(352×288)的大小的基于百万像素的高分辨率图像。此外，归功于诸如联合图像专家组(JPEG)的图像压缩技术的使用，甚至在存储和传输方面困难也极小。另外，诸如运动图像专家组-4(MPEG-4)和H.26X的运动图像压缩技术被应用到无线电话中，从而配备了摄像功能。最近，具有约四分之一视频图形阵列(QVGA)(320×240)的大小的运动图像可被记录。
摄像机利用这样一种图像拍摄方法，即在用户通过监视器或取景器观看图像，同时调整构图或焦点之后，用户按下图像拍摄键(例如，快门按钮)，拍摄图像，并捕捉到静止图像，然后，当选择存储捕捉的图像时，以预定义的图像压缩技术(例如，JPEG)对捕捉的图像进行压缩并存储压缩的捕捉的图像。此时，大小(例如，CIF、QCIF、VGA和XVGA)和品质(例如，高和低品质)被预先设置。
运动图像以每秒几幅图像地被记录，因此，考虑到容量或传输的问题以及性能的问题，基于QVGA或QCIF来记录运动图像。此外，使用这样的方法，即图像大小和品质被预先设置，并且捕捉的图像利用诸如MPEG的运动图像压缩技术被压缩，然后被存储。
图1示出用于利用传统的运动图像记录/图像拍摄装置来拍摄静止图像的结构和操作。
假设拍摄一幅图像(PIC 1)。如果用户按下键盘50上的图像拍摄键，则摄像机控制器100控制摄像机150拍摄静止图像。摄像机控制器100决定由摄像机图像捕捉单元300捕捉的摄像机图像的特性。由摄像机图像捕捉单元300捕捉的静止图像被存储在存储器400中。
图2示出用于将运动图像记录在传统的运动图像记录/图像拍摄装置中的结构和操作。
如果用户按下键盘50上的记录键，则摄像机控制器100控制摄像机150记录运动图像。运动图像记录器200逐幅地将通过摄像机150的镜头接收的静止图像连续压缩为运动图像，并记录压缩的运动图像。
在图1和图2中，该运动图像记录/图像拍摄装置包括键盘50、摄像机控制器100、摄像机150、运动图像记录器200、摄像机图像捕捉单元300、存储器400和图像信号处理器(ISP)500。然而，如图1中，当拍摄静止图像时，仅使用键盘50、摄像机控制器100、摄像机150、摄像机图像捕捉单元300和存储器400。此外，如图2中，当记录运动图像时，仅使用键盘50、摄像机控制器100、摄像机150和运动图像记录器200。
尽管所述运动图像记录/图像拍摄装置包括用于记录运动图像的所有构成部件以及用于拍摄静止图像的所有构成部件，但是它仅分别执行运动图像记录功能和静止图像拍摄功能的自身功能，而不能使这些功能互相交换。在用户期望在仍对运动图像进行记录的同时拍摄具有高品质的大的静止图像的情况下，用户完成记录，然后转换到图像拍摄模式，设置图像大小和品质，并拍摄一幅图像。为了再次开始记录运动图像，用户转换回运动图像记录模式，同时设置图像大小和品质。然而，在上述操作期间，时间流逝，从而拍摄目标可能已经不在用户所期望拍摄的静止图像的最初图形中。
                          发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种在记录运动图像的同时在期望的时间点拍摄静止图像的装置和方法。
本发明的另一目的在于提供一种通过记录模式连续操作来在记录运动图像的同时拍摄期望的静止图像的装置和方法。
为了实现上述和其他目的，提供一种在记录运动图像的同时拍摄静止图像的装置，该装置包括：用户接口单元，用于产生记录运动图像的用户输入指示以及在记录运动图像的同时拍摄静止图像的用户输入指示；运动图像记录器，用于逐幅地将从摄像机接收的静止图像连续压缩为运动图像，并记录压缩的运动图像；摄像机图像捕捉单元，当存在所述在记录运动图像的同时拍摄静止图像的用户输入指示时，该摄像机图像捕捉单元捕捉由摄像机拍摄的静止图像；摄像机控制器，用于通过确定摄像机图像捕捉的特性，控制摄像机的操作并控制摄像机图像捕捉单元的操作；记录时拍摄设置单元，用于存储关于图像拍摄的信息；和控制器，用于检测在记录运动图像的同时拍摄静止图像的用户输入指示，并基于先前在所述记录时拍摄设置单元中设置的值产生信号，所述信号用于控制摄像机控制器、运动图像记录器和摄像机图像捕捉单元在记录运动图像的同时拍摄静止图像。
根据本发明的另一方面，提供一种用于控制在具有记录时拍摄设置单元的装置中在记录运动图像的同时拍摄静止图像的方法，所述记录时拍摄设置单元用于存储在记录运动图像的同时拍摄静止图像所需的信息，该方法包括以下步骤：在运动图像的记录期间，检测图像拍摄命令的输入；当检测到图像拍摄命令的输入时，比较正被记录的图像是否具有与先前设置到所述记录时拍摄设置单元的静止图像的大小相同的大小；如果正被记录的图像具有与先前设置的静止图像的大小相同的大小，则捕捉并存储相应的记录图像；和在记录结束之后，读取存储在存储器中的静止图像并对其进行解码，并将解码的静止图像显示在屏幕上。另外，该方法包括以下步骤：如果正被记录的图像具有与先前设置的静止图像的大小不同的大小，则将摄像机传感器调整为基于设置到所述记录时拍摄设置单元的值来拍摄静止图像，并在图像拍摄结束之后，将摄像机传感器调整为具有用于记录运动图像的最初设置值。此外，该方法包括：如果正被记录的图像具有与先前设置的静止图像的大小不同的大小，则将静止图像调整为具有记录图像的大小，并将调整的静止图像发送到运动图像记录器，以便将该静止图像恰好用作记录图像。
                          附图说明
从下面结合附图的详细描述，本发明的上述和其他目的、特点和优点将变得更清楚，其中：
图1示出用于在传统的运动图像记录/图像拍摄装置中拍摄静止图像的结构和操作；
图2示出用于将运动图像记录在传统的运动图像记录/图像拍摄装置中的结构和操作；和
图3和图4示出根据本发明的用于在记录运动图像的同时拍摄静止图像的结构和装置。
                       具体实施方式
现在将参考附图详细描述本发明的优选实施例。在附图中，即使相同或相似的部件在不同的附图中被描述，所述相同或相似的部件也由相同的标号表示。在下面的描述中，为了简明，已省略了其中公知功能和结构的详细描述。
图3和图4示出根据本发明的用于在记录运动图像的同时拍摄静止图像的装置的结构和操作。
在图3中，拍摄具有与正被记录的图像的大小相同的大小的静止图像，在图4中，拍摄具有与正被记录的图像的大小不同的大小的静止图像。
图3和图4中所示的本发明的装置的每一个包括键盘50、摄像机控制器100、摄像机150、运动图像记录器200、摄像机图像捕捉单元300、存储器400、图像信号处理器(ISP)500、记录时拍摄设置单元(或记录时摄像设置单元)600和控制器700。
键盘50是用户接口单元的一个示例，包括用于产生用户输入的键，所述用户输入指示记录运动图像或指示在记录运动图像的同时拍摄静止图像。
运动图像记录器200逐幅地将从摄像机150接收的静止图像连续压缩为运动图像，并记录压缩的运动图像。
存储器400存储在记录运动图像的同时拍摄的静止图像。
摄像机图像捕捉单元300捕捉利用摄像机150的传感器(例如，电荷耦合器件(CCD)传感器)拍摄的静止图像，并将捕捉的图像发送到存储器400。为了参考，将简要描述用户按下图像拍摄键以捕捉数字图像的过程如下。首先，如果机械快门打开，则CCD传感器被暴露于光。光被转换为CCD电荷。如果快门关闭，则光被隔断，CCD电荷从CCD输出并被转换为信号。该信号被转换为数字格式，并且数字数据被捕捉到存储器。
同时，摄像机图像捕捉单元300也可仅存储记录图像的位置信息(帧序数)，而不将捕捉的图像存储在存储器400中。
摄像机控制器100控制摄像机图像捕捉单元300的操作。换言之，摄像机控制器100决定摄像机图像捕捉的特性。所述特性可以举例为图像大小、图像品质以及几种平衡和效果(例如，棕褐色调(Sepia tone))。
记录时拍摄设置单元600存储关于图像拍摄的信息。在运动图像被记录之前由用户利用键盘50设置所述图像拍摄信息。所述图像拍摄信息的设置可在终端用户接口(UI)应用程序的控制下执行。
ISP 500缩小或放大存储在存储器400中的在记录运动图像的同时拍摄的静止图像的大小，以便将缩小或放大的图像用作运动记录图像。
在当运动图像被记录的同时产生由用户的按下而引起的信号，如图像拍摄键信号的情况下，控制器700依据先前设置到记录时拍摄设置单元600的内容来产生用于控制摄像机控制器100、运动图像记录器200和摄像机图像捕捉单元300的信号。例如，当运动图像记录器200压缩并记录运动图像时，运动图像记录器200可依据控制器700的控制信号进行诸如插入帧内图像(intra-picture)或决定图像品质的变化。当正被记录的图像具有与先前设置的静止图像的大小相同的大小时，控制器700可产生控制信号，该控制信号指示摄像机图像捕捉单元300捕捉静止图像并存储捕捉的图像作为记录图像被记录在运动图像记录器200中的位置。当正被记录的图像具有与先前设置的静止图像的大小不同的大小时，控制器700可产生控制信号，该控制信号指示摄像机控制器100控制摄像机150基于设置到记录时拍摄设置单元600的值来拍摄静止图像，并且还可产生指示摄像机图像捕捉单元300捕捉该静止图像并将其发送到存储器400的控制信号。
下面，将参照图3详细描述根据本发明的在记录运动图像的同时拍摄静止图像的方法。
在运动图像被记录之前，当用户通过键盘50输入和设置在记录运动图像的同时拍摄静止图像所必需的图像品质(例如，图像的高或低品质)、图像大小(例如，XVGA和VGA)以及效果时，输入的内容被存储在记录时拍摄设置单元600中。
如果用户通过键盘50按下记录键，则运动图像记录器200开始记录运动图像。
之后，用户可在记录的过程中在期望的时间点按下图像拍摄键。如果用户通过键盘50按下图像拍摄键，则控制器700检测被按的图像拍摄键。控制器700读取关于先前设置到记录时拍摄设置单元600的静止图像的大小的信息，并将读取的大小信息与正被记录的图像的大小进行比较，从而检查它们是否相同。
在正被记录的图像具有与先前设置的静止图像的大小相同的大小的情况下，以用于记录的设置来拍摄静止图像。换言之，可以在没有单独的静止图像的情况下按原样使用记录的图像。详细地讲，控制器700向摄像机图像捕捉单元300发送控制信号，对由接收到该控制信号的摄像机图像捕捉单元300捕捉的捕捉图像(例如，PIC 2)执行高品质I图像(I-picture)编码，并将编码的图像发送到运动图像记录器200。在摄像机图像捕捉单元300中存储位置信息，即被记录在运动图像记录器200中的记录图像的帧序数。
在记录结束之后，用户逐幅地观看静止图像，确定是否存储该静止图像。由于摄像机图像捕捉单元300存储了帧序数，因此它可以从运动图像记录器200读取与存储的帧序数对应的静止图像，对读取的图像进行解码，并将解码的图像显示在显示单元上(未示出)。在用户在显示屏上观看静止图像并请求存储显示的图像的情况下，通过诸如JPEG的图像压缩技术压缩显示的图像并将其存储在存储器(不同于存储器400，未示出)中。记录之后的该处理与控制器700无关，而通过终端UI应用程序来执行。
如上所述摄像机图像捕捉单元300仅存储帧序数是很有效的，因为减少了存储器的使用。此外，不需要为了拍摄静止图像而使运动图像的记录暂停，并且捕捉的图像按原样用于记录运动图像，从而当运动图像被记录时可减小负担。另外，由于捕捉的图像具有高品质，因而如果捕捉的图像按原样用于运动图像的记录(如果高品质图像被包括在记录图像中)，则可提高压缩效率。
同时，在未示出的另一实施例中，摄像机图像捕捉单元300捕捉一幅图像(例如，PIC 2)并将捕捉的图像发送到存储器400也是可实现的。在这样的方法中，存储在存储器400中的捕捉的图像可以按原样用于运动图像的记录。这是通过使控制器700能够从存储器400读取捕捉的图像并将读取的捕捉的图像发送到运动图像记录器200来实现的。同样，在捕捉的图像按原样用于运动图像的记录的情况下，应用高品质I图像编码。在记录结束之后，当用户逐幅地观看静止图像并确定是否存储该静止图像时，存储在存储器400中的捕捉的图像被读取，解码，并显示在显示单元上。
下面，将参照图4详细描述根据本发明的在记录运动图像的同时拍摄静止图像的方法。
与图3中相似，用户使用键盘50输入在记录运动图像的同时拍摄静止图像所需的设置值(图像品质、图像大小和效果)，并将输入的设置值存储在记录时拍摄设置单元600中。
用户通过键盘50按下记录键，以开始通过运动图像记录器200记录运动图像。之后，如果用户在任何时间点通过键盘50按下图像拍摄键，则控制器700检测被按的图像拍摄键作为记录时拍摄命令。控制器700从记录时拍摄设置单元600读取先前存储的静止图像的大小信息，检查读取的大小信息是否与正被记录的图像的大小相同。
在正被记录的图像具有与先前设置的静止图像的大小不同的大小的情况下，控制器700向摄像机控制器100发送控制信号，并控制摄像机150利用记录时拍摄设置单元600的设置值来拍摄静止图像。在摄像机150的传感器由于设置的改变而不稳定的情况下，还可跳过一幅或两幅图像，直到摄像机传感器稳定为止。由控制器700或摄像机控制器100检查摄像机传感器状态是可实现的。
控制器700向摄像机图像捕捉单元300发送控制信号，并将一幅静止图像(例如，PIC 3)发送到存储器400。
存储在存储器400中的捕捉的图像的大小可被放大或缩小，以用于运动图像的记录。这可通过以下过程来实现：使控制器700能够从存储器400读取捕捉的图像，并将读取的捕捉的图像发送到ISP 500，当ISP 500放大或缩小了捕捉的图像的大小时，控制器700将放大或缩小的捕捉的图像发送到运动图像记录器200。与所示出的不同，ISP 500还可被嵌入控制器700中。
在捕捉的图像的大小应该缩小的情况下，比记录图像大的捕捉的图像被抽取(decimate)，以具有为记录所设置的大小，并且抽取的捕捉的图像被发送到运动图像记录器200。捕捉的图像被抽取并被用作记录图像的原因在于使再现屏感觉自然。如果几幅图像被跳过，则再现屏感觉有些不同。因此，为了使所述跳过最小化，需要不跳过静止图像(捕捉的图像)而对其进行抽取并再次使用。
由于运动图像的记录应该保持在相同的大小(记录图像的大小)，因此执行所述抽取以适应记录图像的大小。通常，静止图像具有大的大小，即高分辨率。例如，静止图像是基于百万像素(1000×1000或更多像素)单位的，而目前，运动图像以约QVGA(320×240)的大小被记录。因此，为了适应记录图像的大小，需要基于QVGA提供百万像素单位的静止图像，从而减小屏幕的大小。这被称为“抽取(decimation)”。如果运动图像可以基于百万像素单位而被记录，则其当然需要放大。
如果图像拍摄结束，则控制器700通知摄像机控制器100图像拍摄的结束，摄像机控制器100再次使摄像机传感器恢复为具有用于运动图像的记录的原始设置值。通过这样的恢复，摄像机传感器也可能暂时处于不稳定状态。如果这样，则直到摄像机传感器再次稳定，一幅或两幅可被跳过。运动图像记录器200对所述跳过之后首先出现的一幅或两幅图像执行超高品质(I-图像)编码，并消除与先前图像的关系(因为P-图像被定义为与先前图像的关系)，从而阻止了图像品质的恶化。然而，超高品质(I-图像)编码不是必要的。
在记录结束之后，当用户逐幅观看静止图像，同时确定是否存储该静止图像时，存储在存储器400中的捕捉的图像被读取，解码并显示在显示单元上。在用户观看显示屏并请求存储显示的图像的情况下，以图像压缩技术(例如，JPEG)压缩显示的图像并将其存储在存储器(不同于存储器400，未示出)中。记录之后的这样的处理与控制器700无关，而通过终端UI应用程序来执行。
图3和图4是基于一幅图像被拍摄的假设的，但是在相同的方法中甚至几幅图像也连续适用，并且甚至连续的图像拍摄也同样适用。
如上所述，在本发明中，即使在不停止运动图像的记录的情况下也可拍摄静止图像。这样，在记录运动图像的过程中，用户不期望错过的静止图像可被拍摄并在短时间内保留。因此，不仅可提高用户对产品的满意程度，而且可增强对产品的购买欲望。
尽管已参照本发明的特定优选实施例显示和描述了本发明，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离由权利要求所限定的本发明的范围和精神的情况下，可在其中进行各种形式和细节上的改变。

Claims (15)

1、一种用于在记录运动图像的同时拍摄静止图像的装置，该装置包括：
用户接口单元，用于产生记录运动图像的用户输入指示以及在记录运动图像的同时拍摄静止图像的用户输入指示；
运动图像记录器，用于逐幅地将从摄像机接收的静止图像连续压缩为运动图像，并记录压缩的运动图像；
摄像机图像捕捉单元，当存在所述在记录运动图像的同时拍摄静止图像的用户输入指示时，该摄像机图像捕捉单元捕捉由摄像机拍摄的静止图像；
摄像机控制器，用于通过确定摄像机图像的特性，控制摄像机的操作并控制摄像机图像捕捉单元的操作；
记录时拍摄设置单元，用于存储关于图像拍摄的信息；和
控制器，用于检测所述在记录运动图像的同时拍摄静止图像的用户输入指示，并基于先前在所述记录时拍摄设置单元中设置的值来产生信号，所述信号用于控制摄像机控制器、运动图像记录器和摄像机图像捕捉单元在记录运动图像的同时拍摄静止图像。
2、如权利要求1所述的装置，其中，所述控制器将先前在所述记录时拍摄设置单元中设置的静止图像的大小与正被记录的图像的大小进行比较，并产生反映比较结果的控制信号。
3、如权利要求2所述的装置，其中，在正被记录的图像具有与先前设置的静止图像的大小相同的大小的情况下，控制器产生控制信号，该控制信号指示摄像机图像捕捉单元捕捉静止图像并存储捕捉的图像作为记录图像被记录在运动图像记录器中的位置。
4、如权利要求3所述的装置，其中，关于存储的记录图像的位置的信息用于在运动图像记录器中搜索相应的图像，然后所述相应的图像被解码并被显示，从而在记录结束之后，用户可观看静止图像并确定是否存储该静止图像。
5、如权利要求2所述的装置，还包括：用于存储在记录运动图像的同时拍摄的静止图像的存储器，并且
其中，在正被记录的图像具有与先前设置的静止图像的大小不同的大小的情况下，控制器产生用于指示摄像机控制器使摄像机能够基于所述记录时拍摄设置单元中设置的值来拍摄静止图像的控制信号，并产生用于指示摄像机图像捕捉单元捕捉静止图像并将捕捉的图像发送到所述存储器的控制信号。
6、如权利要求5所述的装置，其中，在开始基于所述记录时拍摄设置单元中设置的值来拍摄静止图像之后，摄像机传感器被检查，并且如果摄像机传感器被确定为是不稳定的，则静止图像被跳过，直到摄像机传感器稳定为止。
7、如权利要求5所述的装置，还包括：图像信号处理器，用于对存储在存储器中的静止图像的大小进行缩小或放大，以便将存储的静止图像用作运动记录图像。
8、如权利要求7所述的装置，其中，所述控制器从所述存储器读取捕捉的图像并将该图像发送到图像信号处理器，图像信号处理器将捕捉的图像调整为具有运动记录图像的大小，并将调整的捕捉的图像发送到运动图像记录器。
9、如权利要求5所述的装置，其中，如果图像拍摄结束，则控制器通知摄像机控制器图像拍摄的结束，摄像机控制器再次将摄像机传感器恢复为具有用于记录运动图像的最初设置值。
10、如权利要求9所述的装置，其中，在摄像机传感器设置恢复之后，摄像机传感器的状态被检测，如果摄像机传感器被确定为是不稳定的，则静止图像被跳过，直到摄像机传感器稳定为止。
11、如权利要求10所述的装置，其中，运动图像记录器将所述跳过之后首先出现的至少一个静止图像编码为超高品质。
12、一种用于在具有记录时拍摄设置单元的装置中在记录运动图像的同时拍摄静止图像的方法，所述记录时拍摄设置单元用于存储在记录运动图像的同时拍摄静止图像所需的信息，该方法包括以下步骤：
在运动图像的记录期间，检测图像拍摄命令的输入；
当检测到图像拍摄命令的输入时，比较正被记录的图像是否具有与先前设置到所述记录时拍摄设置单元的静止图像的大小相同的大小；
如果正被记录的图像具有与先前设置的静止图像的大小相同的大小，则存储相应的记录图像被记录为运动图像的位置；和
在记录结束之后，在存储的记录图像位置搜索所述相应的记录图像，对搜索到的记录图像进行解码，并将静止图像显示在屏幕上。
13、一种用于在具有记录时拍摄设置单元的装置中在记录运动图像的同时拍摄静止图像的方法，所述记录时拍摄设置单元用于存储在记录运动图像的同时拍摄静止图像所需的信息，该方法包括以下步骤：
在运动图像的记录期间，检测图像拍摄命令的输入；
当检测到图像拍摄命令的输入时，比较正被记录的图像是否具有与先前设置到所述记录时拍摄设置单元的静止图像的大小相同的大小；
如果正被记录的图像具有与先前设置的静止图像的大小相同的大小，则将其存储在存储器中，如果正被记录的图像具有与先前设置的静止图像的大小不同的大小，则调整摄像机传感器使其基于在所述记录时拍摄设置单元中设置的值来拍摄静止图像，捕捉该静止图像，并将捕捉的图像存储在所述存储器中；和
在记录结束之后，读取存储在所述存储器中的静止图像并对其进行解码，并将解码的静止图像显示在屏幕上。
14、如权利要求13所述的方法，还包括：如果正被记录的图像具有与先前设置的静止图像的大小不同的大小，则在图像拍摄结束之后，将摄像机传感器调整为具有用于记录运动图像的最初设置值。
15、如权利要求14所述的方法，还包括：如果正被记录的图像具有与先前设置的静止图像的大小不同的大小，则将静止图像调整为具有记录图像的大小，并将调整的静止图像发送到运动图像记录器，以便将该静止图像恰好用作记录图像。
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