CN1299496C - 图像信号输出方法及数字照相机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种图像信号输出方法及数字照相机。该图像信号输出方法及数字照相机在把长宽比例不同的宽屏幕图像和标准图像输出到宽屏幕型显示装置时,可抑制画面闪烁。数字照相机(10)在图像信号输出模式中有一种特殊输出模式,即在输出宽屏幕图像时,在其宽屏幕图像的上下方,各附加一道黑边,生成输出图像;在输出标准图像时,在标准图像的长方向上,附加侧向黑边,使之生成宽屏幕长宽比例的画面,进而,再在其画面的上下方附加上下两道黑边,生成输出图像。这样,宽屏幕型显示装置(31)无论接收的图像信号是标准图像还是宽屏幕图像,都认为是宽屏幕图像进行显示处理。由于不需要根据长宽比例进行显示处理的转换,所以可抑制画面闪烁。

Description

图像信号输出方法及数字照相机
技术领域
本发明涉及把图像信号输出到外部显示装置的图像信号输出方法及数字照相机。
背景技术
我们知道,除了画面的长宽比例为标准长宽比例(例如4∶3)的标准图像外,还有长方向较长的宽屏幕长宽比例(例如16∶9)的宽屏幕图像。随着这种宽屏幕图像,被采用在高清晰电视及宽屏幕高清晰画面电视等进行播放,以及在很多图像播放软件上得到支持,内部装有向适应于宽屏幕长宽比例的宽屏幕型显示装置、播放机及照相机等上述显示装置输出图像信号的图像信号输出装置(例如,参照日本专利特开平2-208681号公报和特开平6-268932号公报)得以普及,其数量正在增加。
当图像信号输出装置输出的是宽屏幕图像的图像信号时,例如,在图像的上下部分附加两道黑边,就可以把画面的长宽比例变换成标准长宽比例进行输出。这样,即使是适应于标准长宽比例的标准型显示装置也能作为宽屏幕型显示装置了。
标准型显示装置因其不符合宽屏幕图像的要求,当收到宽屏幕图像时,通常不能正确显示。由于利用标准长宽比例输出宽屏幕图像的图像信号时,即使是宽屏幕图像也能作为标准图像接收。标准型显示装置将在显示装置画面上原样显示接收到的图像信号。因此,由于标准图像的长宽比和显示画面的长宽比相同,在接收标准图像时,其标准型显示装置的画面为满屏显示。另外,接收宽屏幕图像时,连同附加在接收到的图像信号上的上下两道黑边一同显示在画面上。
宽屏幕型显示装置在接收图像信号时,具有根据有无上下黑边进行识别是上述宽屏幕图像还是标准图像的功能。在宽屏幕图像的情况下,剪去上下两道黑边,使图像信号的长宽比和显示画面的长宽比吻合。这样,宽屏幕图像在显示画面上是满屏显示。另外,当接收的图像为标准图像时,如在宽屏幕型显示装置上,在标准图像的侧向附加侧向黑边,使图像信号的长宽比和显示画面的长宽比吻合,进行显示标准图像。
但是,近几年普通数字照相机正在迅速普及。这种普通数字照相机,为在上述显示装置上显示摄影图像,大多数在照相机机体的外部显示装置处,设置有输出摄影图像信号的视频输出接口。把外部显示装置接到视频输出接口上,照相机使用者可利用外部显示装置的大屏幕欣赏摄影作品。另外,即使是这种普通数字照相机,也正在探讨除标准图像外,也能记录宽屏幕图像。
然而,象上述那样,宽屏幕型显示装置必须识别标准图像和宽屏幕图像的长宽比例,分别进行相应的显示处理。因此,当标准图像和宽屏幕图像混在一起,并按顺序输出这些摄影图像进行幻灯显示时,有可能因其处理延迟,产生画面闪烁等,使画面看不清楚。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够防止因其显示装置的显示处理延迟,而产生画面闪烁等的图像信号输出方法及数字照相机。
为实现上述目的,本发明所述的图像信号输出方法为把画面的长宽比为标准长宽比的标准图像,和上述比标准长宽比在长方向上长的宽屏幕长宽比的宽屏幕图像这两种图像的信号,输出到外部显示装置的图像信号输出方法,其特征为,在输出上述宽屏幕图像时,在上述宽屏幕图像的上下方,附加上下两道黑边,使画面整体的长宽比变换成标准长宽比,再输出图像信号;在输出上述标准图像时,无须改变上述标准图像的长宽比,在其侧向附加侧向黑边使其产生宽屏幕长宽比例的画面,进而,在其画面的上下方再附加上述的上下两道黑边,以这样的形式输出图像信号。
另外,利用图像信号输出模式转换装置,针对被选择的模式,最好能够使这两种输出模式相互转换。这两种输出模式即在上述标准图像上,上下及侧向都附加了黑边,再输出图像信号的特殊输出模式;和在上述标准图像上没有附加上述各黑边,直接输出原来形式的图像信号的标准输出模式。
另外,本发明所述的数字照相机为具有把画面的长宽比为标准长宽比的标准图像和上述比标准长宽比在长方向上长的宽屏幕长宽比的宽屏幕图像都向外部显示装置重现输出的图像输出装置的数字照相机,其特征是,上述的图像输出装置具有特殊的输出模式,即在重现输出上述宽屏幕图像时,在上述宽屏幕图像的上下方,附加上下两道黑边,转换成标准长宽比,再输出图像信号;在重现输出上述标准图像时,不改变所述标准图像的长宽比,在其侧向附加侧向黑边使其产生宽屏幕长宽比例的画面,进而在其画面的上下方再附加上述的上下两道黑边,以这种方式输出图像信号的特殊输出模式。
另外,除上述特殊输出模式外,还设有把上述标准图像直接输出原来形式的图像信号的标准输出模式。最好设有转换特殊输出模式和标准输出模式的图像信号输出模式选择装置。
本发明的优点是:把画面的长宽比为标准长宽比的标准图像,和上述比标准长宽比在长方向上长的宽屏幕长宽比例的宽屏幕图像这两种图像的信号,输出到外部显示装置时,在输出上述宽屏幕图像时,在上述宽屏幕图像的上下方,附加上下两道黑边,使画面整体的长宽比变换成标准长宽比,再输出图像信号;同时,在输出上述标准图像时,无须改变上述标准图像的长宽比例,在其图像侧向附加侧向黑边使其产生宽屏幕长宽比例的画面,进而,在其画面的上下方再附加上述的上下两道黑边,以这样的方式输出图像信号。这样,可防止因宽屏幕型显示装置显示处理的延迟而产生画面的闪烁等。
附图说明
图1为数字照相机的外观图。
图2(A)和图2(B)为标准输出模式的输出图像及其示例的说明图。
图3(A)和图3(B)为特殊输出模式的输出图像及其示例的说明图。
图4为图像输出模式选择画面的说明图。
图5(A)和图5(B)为把图像偏于一侧,另一侧附加侧向黑边的示例说明图。
图6为数字照相机的电器结构概略示意框图。
图7为输出图像生成程序框图。
具体实施方式
图1为数字照相机10,在照相机机身11的前面,设置有安装着摄影镜头的镜头筒12,在照相机的上面,有电源开关13及快门按纽14。
在背面,设置有LCD显示屏15、观察取景窗16、通用键17、工作模式转换选择按键18、菜单选择纽19、取消按纽21、长宽比例转换按键22。
工作模式转换按键18,为转换把拍摄的摄影图像记录在存储卡中的摄影模式,和把记录在存储卡中的图像重现的重现模式。
LCD显示屏15,除显示重现的图像外,在摄影模式时,还可作为取景用的显示现实连续画面的电子取景器。另外,LCD显示屏15,还可显示进行各种设定的设定画面。按下菜单按纽19,从摄影模式或重现模式向设置模式移动,在LCD显示屏上显示设定画面。在设定画面上进行曝光值、色调、ISO灵敏度、记录像素数等有关调整图像质量的项目设定,及自拍设定、测光方式转换、和是否使用数字变焦等的设定。数字式照相机10,将根据设定画面上这些被设定的条件进行工作。
在LCD显示屏15显示连续画面时,显示连续画面的同时,表示这些设定项目的选择情况的各种指示及文字信息也被显示出来。另外,菜单按纽19还具有确定及实施所选择的项目及其处理的确定/执行按纽功能。取消按纽21为取消所选择的项目及操作。
通用键17具有选择重现的图像、移动选择设定画面内项目光标的光标移位键的功能。通用键由使其光标向左右方向移动的左移位键及右移位键、使其在上下方向上移动的上下移位键构成。左右各移位键为按纽式,上下移位健设置为以水平方向的轴为中心,在上下方向上能自由摇动的方式。另外,上下移位键在使用摄影模式工作时,具有变焦按纽功能。
另外,长宽比例转换按键22用于转换摄影图像画面的长宽比例。利用长宽选择转换按键22可任意选择标准长宽比(4∶3)和宽屏幕长宽比(16∶9)。由于使用了转换长宽比例的功能,使用者可根据摄影画面的需要选择所要用的长宽比例。摄影图像按照所选择的长宽比例,作为标准图像及宽屏幕图像分别被记录下来。
长宽比例的转换方法可以有各种方法,如转换拍摄装置CCD图像传感器(参照图6中的符号58)的扫描方法,调整摄影图像的像素数改变长宽比例的方法,以及用所设定的像素数摄影后,利用图像处理,从一方的长宽比例图像中抽出另一方长宽比例图像的方法等等。本例的数字照相机10采用的是后者。不管上述比例选择按键22的选择位置如何,CCD图像传感器58通常按标准长宽比例进行图像摄影,当利用上述长宽比例转换按键22选择宽屏幕长宽比例时,从被选择的标准图像中抽出16∶9的画面,把这抽出的画面作为宽屏幕图像进行记录。
在照相机机身11的侧面设有视频输出接口24。视频输出接口24把由亮度信号(Y)和色差信号(C)构成的合成图像信号,输出到宽屏幕型显示装置31及标准型显示装置32等的外部显示装置中。视频输出接口24,处于摄影模式时,输出连续画面的图像信号,处于重现模式时,输出从存储卡51中读取的摄影图像的影像信号。由于视频输出接口24和外部显示装置连接,就可以进行重现图像的欣赏,及利用大屏幕显示装置进行连续画面的监视。
数字照相机10从视频输出接口24输出的图像信号的输出模式有两种:图2(A)和图2(B)所示的标准输出模式,和图3(A)和图3(B)所示的特殊输出模式。
如图2(A)和图2(B)所示,标准输出模式为:对于标准图像NP和以往的技术相同,是把它作为输出图像OPN1直接输出,在输出宽屏幕图像WP时,由于在其图像的上下方空白处附加上下两道黑边33a、33b,而产生输出图像OPW,把产生的输出图像OPW转换成图像信号,再输出的模式。
图2(A)为使用标准输出模式对宽屏幕型显示装置31输出图像信号时的例子。宽屏幕型显示装置31对各输出图像OPW、OPN1的图像信号进行检查,根据有无上下两道黑边33a、33b,查出两者的长宽比例。当图像信号为输出图像OPW时,去掉上下两道黑边33a、33b。这样,输出图像OPW的长宽比例就被改变为同16∶9的显示画面31a相同的长宽比例,宽屏幕图像WP被满屏显示。当图像信号为输出图像OPN1时,在输出图像OPN1的左右两边附加两道黑边,使输出图像OPN1的长宽比例符合画面31a的长宽比例进行显示。
图2(B)为使用标准输出模式对标准型显示装置32输出图像信号时的例子。标准型显示装置32直接把各输出图像OPW、OPN1显示在显示装置画面32a上。因此,标准长宽比例的输出图像OPN1,同4∶3的显示装置画面32a,长宽比例相同,所以可满屏显示。宽屏幕长宽比例的输出图像OPW,可不取消上下两道黑边33a、33b,原样显示在显示装置画面32a上。
另外,如图3(A)和图3(B)所示,在特殊输出模式中,输出宽屏幕图像WP时,同标准输出模式相同,输出标准图像NP时,在标准图像NP的侧向附加侧向黑边33c,使画面的整体长宽比例改变为宽屏幕长宽比例,在此基础上,再在其上下方附加两道上下黑边33a、33b,使其生成输出图像OPN2,把它转换成图像信号进行输出。
宽屏幕型显示装置31,根据有无上下两道黑边33a、33b,识别标准图像NP和宽屏幕图像WP。但在特殊输出模式中,无论是标准图像NP还是宽屏幕图像WP都在上下方附加两道黑边33a、33b。因此,宽屏幕型显示装置31,无论哪种图像都认为是宽屏幕图像WP,实施对宽屏幕图像WP的显示处理。
图3(A)为使用特殊输出模式对宽屏幕型显示装置31输出图像信号时的例子。宽屏幕型显示装置31,在对宽屏幕图像WP显示处理时,把接收的输出图像OPN2或输出图像OPW的上下部分(上下黑边33a、33b)进行剪除处理,以此,把显示图像的长宽比例转变成宽屏幕长宽比例,显示在显示装置画面31a上。当图像信号为宽屏幕图像WP的输出图像OPW时,上下黑边33a、33b被剪除,宽屏幕图像WP被满屏显示在显示装置画面31a上。另外,对于标准图像NP的输出图像OPN2也同样,剪掉上下黑边33a、33b,余下部分被显示在显示装置画面31a上。但是,在输出图像OPN2中,由于附加了上下黑边33a、33b、侧向黑边33c,所以在显示画面31a上,在标准图像NP的两侧,左右黑边33c被显示出来了。
这样,如果使用特殊输出模式,宽屏幕型显示装置31,就没有必要检查接收图像信号的图像长宽比例是否转换为相应各长宽比例的显示处理。因此,减轻了宽屏幕型显示装置31的显示处理负荷,不易出现延迟处理现象,防止了画面的闪烁,即使是不同长宽比例的图像依次显示时,也能顺利显示。另外,如果使用特殊输出模式,在宽屏幕型显示装置中,没有必要设计根据长宽比例转换显示处理的电路,因此,简化了宽屏幕型显示装置的电路,进而也有助于降低成本。
图3(B)为使用特殊输出模式对标准型显示装置32输出图像信号时的例子。标准型显示装置32,因其直接把接收的输出图像0PN2显示在显示装置画面32a上,因此,在标准图像NP的情况下,在显示画面32a上,和标准图像NP一起,附加在其周围的上下黑边33a、33b及两边的黑边33c同时显示。在宽屏幕图像WP的情况下,在宽屏幕图像WP的上下部分,显示出上下黑边33a、33b。
这种图像输出模式(标准输出模式和特殊输出模式)的转换,如图4所示,由选择画面36进行。在选择框36a内显示出两个模式名称,把光标37移到其中任意一个进行模式的选择。
另外,在本实施例的特殊输出模式中,侧向黑边33c是附加在标准图像的两侧,把标准图像NP配置在画面的中央,但如图5(A)和图5(B)所示的输出图像OPN3,也可以把侧向黑边33c配置在标准图像NP的一侧。这样,标准图像NP被偏于一侧配置,把分散在两侧的两个黑边区集中成为一个,因此这一个侧向黑边33c的幅度就扩大了。这样集中起来的区域,在数据显示等方面也便于使用。
图5(B)为把侧向黑边33c,作为显示指示器38的区域被利用起来的一例,指示器38指示闪光模式及摄影模式的种类等,表示各种摄影条件及照相机的设定状况。指示器38如大家所知道的那样,由文字及标记组成,在摄影模式中同连续图像一起显示在画面上。在没有如侧向黑边33c那样的区域时,不得不把指示器38显示在连续图像内,摄影图像和指示器38多处重合,使图框配合不佳。然而,象本实施例这样,如把图像偏一侧配置,把侧向黑边33c作为显示指示器38的显示区,得到更有效的利用,因此,减少了必须在连续图像内显示的指示器38的数量,图框配合也更容易了。
图6为数字照相机10的结构示意框图。DSP(Digital Signal Processor,数字信号处理器)41由主CPU42及图像处理电路43组成。主CPU42根据操作部44输入的操作信号控制数字照相机10的机身各部。ROM 46存储主CPU42实施的控制程序及各种控制用数据。FLASH存储器47为众所周知的可改写数据的非易失性存储器,这种存储器记录图像输出模式设定信息等,及使用者设定的各种设定信息。扬声器48发出警示音及动画的声音。音频信号处理电路49,在主CPU42控制下驱动扬声器48。存储卡51为在相机机身11上装卸自如的组件,用以存储摄影图像数据。媒体控制器52,向存储卡51中写入和从存储卡51中读取图像文件。
在镜头筒12内部,安装有由摄影镜头53及光圈组成的摄影光学系统。摄影镜头53由包括电动机在内的镜头驱动结构56进行驱动。镜头驱动结构56使其摄影镜头53向光轴方向移动。镜头驱动电路57接收主CPU42传来的指令,控制镜头驱动结构56,进行光学摄影倍率的变更和调节焦点的工作。
在摄影光学系统的背后,配置有摄像元件CCD图像传感器58。如众所周知那样,CCD图像传感器58配置有把多个感光元件配列成矩阵状的光电成像面,通过光学系统,把在光电成像面上成像的被拍摄物体的光进行光电变换。在光电成像面的前方,配置有把光集中于各像素的微型透镜组,和各色滤光器按规则配列的彩色滤光器组,使各像素分别对应于R、G、B中任意一个。
CCD图像传感器58要到得4∶3长宽比例的摄影图像取决于纵横像素的多少。CCD图像传感器58与CCD驱动器59提供的垂直传送脉冲和水平传送脉冲同步,把积蓄在每一个像素里的电荷作为串行摄影图像,一行一行地输出。各像素的电荷积蓄时间(曝光时间),取决于由CCD驱动器59发出的电子快门驱动信号。
从CCD图像传感器58获取的模拟图像信号,被输入到模拟信号处理电路61中。模拟信号处理电路61消除模拟信号的杂音、调节增益后,把模拟信号转换为数字信号,生成图像数据。这种图像数据为,在每一个像素中,都有R、G、B浓度值的CCD-RAW数据,并把这种CCD-RAW数据向DSP41输出。
CCD图像传感器58,一选择摄影模式,就开始获取连续图像画面,完全按下快门14完成正式摄影指示时,暂且中断连续图像的获取,进行正式摄影。正式摄影一结束,立即恢复连续图像的获取。获取的连续图像及正式摄影的图像,通过DSP41被写入帧存储器62。
帧存储器62为图像处理电路43对图像数据实施各种信号处理时使用的工作存储器。帧存储器62通过数据总线63和DSP 41连接。例如可使用SDRAM作为帧存储器62。写入到帧存储器62中的图像,利用DSP41实施各种图像处理。
图像处理电路43由图像质量修正处理部64、YC处理部65、压缩解压缩处理部66、输出图像生成部67组成。图像质量修正处理部64对图像数据实施图像灰度校正、清晰度修正、对比度修正等的修正处理。YC处理部65把CCD-RAW数据转换成由亮度数据和色差数据组成的YC数据。压缩解压缩处理部66,对YC数据进行压缩解压缩处理。当图像数据要被记录在存储卡51中时,由压缩解压缩处理部66实施压缩处理。另外,在重现模式时,当DSP41要从存储卡51获取读出的图像数据时,要对其图像数据进行解压缩处理。
输出图像生成部67在摄影模式及重现模式时生成向显示装置输出的输出图像。输出图像生成部67对图像数据附加上述的黑边33a~33c,生成向LCD显示屏15、通过视频输出接口24向外部显示装置输出的输出图像。
如图7的程序框图所示,输出图像生成部67,首先检测出图像数据的长宽比例,在宽屏幕图像WP的情况下,附加上下黑边33a、33b,生成输出图像OPW。
另外,在标准图像NP的情况下,进行对应于图像信号输出模式的输出图像生成处理。即,在标准输出模式的场合,不附加黑边,直接把标准图像NP作为输出图像OPN1进行输出。在特殊输出模式的场合,附加上下黑边33a、33b,和附加侧向黑边33c生成输出图像OPN2。
VRAM 69为用于显示输出的存储器,写入由输出图像生成部67生成的输出图像。视频编码器71,从VRAM 69中读取输出图像,把数字图像数据转换成模拟合成信号(图像信号)。此图像信号传送给LCD驱动器70及视频输出接口24。LCD驱动器70根据上述图像信号驱动LCD显示屏15。
以下,就上述结构的作用加以说明。数字照相机10进入摄影模式时,在LCD显示屏15上重现显示连续图像。并且,视频输出接口24向外部显示装置输出连续画面的图像信号。重现连续图像时,DSP41对从CCD图像传感器58获取的图像数据,实施图像质量修正处理及YC处理,然后,按照图像的长宽比例及被选择的图像信号输出模式,进行输出图像的生成处理,生成输出图像。一按下快门按纽14,就在存储卡51中记录正式图像。连续图像及正式图像的长宽比例,根据选择模式由长宽比例转换按键22决定。
另外,在重现模式中,DSP41对从存储卡51中读取的图像数据进行解压缩,根据被解压缩的图像数据实施输出图像生成处理。这种输出图像生成处理和连续图像的一样,按照被选择的图像信号输出模式进行。在特殊输出模式中,宽屏幕图像WP和标准图像NP都附加上下黑边33a、33b,由于用这样的方式进行输出,即使宽屏幕图像WP和标准图像NP混在一起,宽屏幕型显示装置31,可把接收的图像信号都作为宽屏幕图像进行处理。因此,由于显示处理的负荷被减轻,消除了闪烁,使图像顺利显示。
并且,在本实施例中,为了从选择画面中进行图像输出模式的转换,和上述长宽比例选择按纽一样,也可以在照相机的机身上设计一进行图像模式转换的转换按纽,以此进行模式转换。这样的话,根据按纽的位置就能很容易地识别图像的输出模式。
另外,也可以使长宽比例的转换和图像输出模式的转换连动。之所以这样是考虑到,使用宽屏幕型显示装置的用户,大多选择摄影图像的长宽比例和宽屏幕型显示装置相符合的长宽比例,反之,使用标准型显示装置的用户,多选择标准长宽比例的。如果是这样的话,作为摄影图像的长宽比例,在选择宽屏幕长宽比例的情况下,自动地把图像输出模式转换到特殊输出模式,另一方面,选择标准长宽比例的情况下,自动地转换到标准输出模式,如果这样,因其和用户的使用状况相一致,用户会感到非常方便。
上述实施方式中以数字照相机为图像输出装置为例进行了说明。但本发明也适用于数字照相机以外的图像输出装置。另外,在上述实施方式中,以标准输出模式和特殊输出模式,两种输出模式的图像输出装置为例进行了说明,但也可以没有标准输出模式,通常采用特殊输出模式输出图像信号。

Claims (4)

1.一种图像信号输出方法,用于把画面的长宽比为标准长宽比的标准图像和所述比标准长宽比在长方向上长的宽屏幕长宽比的宽屏幕图像的图像信号,输出到外部显示装置之中,其特征在于:
在输出所述宽屏幕图像时,在所述宽屏幕图像的上下方,附加上下两道黑边,使画面整体的长宽比变换成标准长宽比,再输出图像信号;
在输出所述标准图像时,不改变所述标准图像的长宽比,在其侧向附加侧向黑边使其产生宽屏幕长宽比例的画面,进而在其画面的上下方再附加所述的上下两道黑边,以这样的方式输出图像信号。
2.如权利要求1所述的图像信号输出方法,其特征在于:
利用图像信号输出模式转换装置,针对所选择的模式,使在所述标准图像上、上下及侧向都附加了黑边、再输出图像信号的特殊输出模式,和在所述标准图像上没有附加所述各黑边、直接输出原来形式的图像信号的标准输出模式之间可以相互转换。
3.一种数字照相机,该数字照相机具有图像输出装置,该装置把画面的长宽比为标准长宽比的标准图像和所述比标准长宽比在长方向上长的宽屏幕长宽比的宽屏幕图像都向外部显示装置重现输出,其特征在于:
所述的图像输出装置具有特殊输出模式;
所述特殊输出模式为在重现输出所述宽屏幕图像时,在所述宽屏幕图像的上下方,附加上下两道黑边,转换成标准长宽比,再输出图像信号;在重现输出所述标准图像时,不改变所述标准图像的长宽比,在其侧向附加侧向黑边使其产生宽屏幕长宽比例的画面,进而在其画面的上下方再附加所述的上下两道黑边,以这种方式输出图像信号。
4.如权利要求3所述的数字照相机,其特征在于:
所述数字照相机除具有所述特殊输出模式外,还具有把所述标准图像直接输出原来形式的图像信号的标准输出模式;
所述数字照相机设有转换特殊输出模式和标准输出模式的图像信号输出模式选择装置。
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