專利名稱：具有實時發(fā)送和接收運動畫面信號功能的攝錄機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種攝錄機，尤其涉及一種能夠利用電話線實時地發(fā)送和接收運動圖象信號的攝錄機，其中在通常的攝錄機結構中加入了實時視頻編解碼器、調(diào)制解調(diào)器和另具有控制實時視頻編解碼器和調(diào)制解調(diào)器功能的控制器。
一般說來，攝錄機是一種利用視頻攝像機得到物體的圖像、在屏幕上顯示拍攝的運動畫面信號、輸出到外部設備上、或記錄在記錄介質(zhì)上并再現(xiàn)記錄在介質(zhì)上的信號的視頻設備。
傳統(tǒng)的攝錄機不能利用廣泛分布的電話線實時地發(fā)送和接收拍攝的運動畫面信號。利用象局域網(wǎng)(LAN)這樣的專用線實時地在短距離內(nèi)發(fā)送由傳統(tǒng)攝錄機拍攝的運動畫面信號給視頻設備，并且利用中繼移動業(yè)務臺和衛(wèi)星通信網(wǎng)絡實時地在長距離內(nèi)發(fā)送上述拍攝的運動畫面信號給視頻設備。這樣，傳統(tǒng)的攝錄機在實時地遠距離發(fā)送拍攝的運動畫面到視頻設備時具有成本高和使用不方便的問題。
同時，在當前研制的視頻會議系統(tǒng)的情況下，需要控制和信號處理系統(tǒng)經(jīng)會議成員終端間的專用線進行雙向地發(fā)送大量的包括具有高質(zhì)量的運動畫面數(shù)據(jù)的多媒體數(shù)據(jù)。因此，視頻會議系統(tǒng)變得復雜且成本高。當前研制的視頻電話系統(tǒng)應該可以經(jīng)由專用線或至少一綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)(ISDN)雙向地發(fā)送當前大量的包括具有高質(zhì)量的運動畫面數(shù)據(jù)的多媒體數(shù)據(jù)。因此，視頻電話系統(tǒng)變得復雜、成本高、不能攜帶，不便使用。
為了解決上述問題，本發(fā)明的一個目的是提供一種攝錄機，該攝錄機能夠利用廣泛分布的電話線而不是專用線實時地發(fā)送運動畫面信號給另一視頻設備和從另一視頻設備接收運動畫面信號。
為完成本發(fā)明的上述目的，提供了一種能夠經(jīng)由電話線實時地發(fā)送運動畫面信號給另一視頻設備和從另一視頻設備接收運動畫面信號的攝錄機，該攝錄機包括拍攝裝置，用于拍攝一物體，并將拍攝的信號轉換為能夠播放的運動畫面信號；實時視頻編解碼器，用于壓縮編碼從拍攝裝置輸出的運動畫面信號，從而能夠利用電話線實時地發(fā)送運動畫面信號并輸出壓縮編碼后的結果，和用于將經(jīng)由電話線接收的運動畫面信號實時解碼為壓縮編碼前的運動畫面信號并輸出解碼后的結果；調(diào)制解調(diào)器，用于將從實時視頻編解碼器輸出的壓縮編碼的運動畫面信號實時發(fā)送到與電話線連接的外部視頻設備，并將經(jīng)由電話線接收的運動畫面信號輸出到實時視頻編解碼器；信號處理器裝置，用于在屏幕上顯示來自拍攝裝置和實時視頻編解碼器的運動畫面信號中的一個，將這個運動畫面信號輸出到外部視頻設備，記錄這個畫面信號到記錄介質(zhì)中和從記錄介質(zhì)再現(xiàn)這個畫面信號；鍵輸入部分，用于根據(jù)用戶的鍵操作，提供發(fā)送和接收拍攝的運動畫面信號的鍵信號和電話號碼；和控制器，用于響應于從鍵輸入部分施加的發(fā)送和接收所拍攝的運動畫面信號的鍵信號和電話號碼以及從調(diào)制解調(diào)器施加的電話連接狀態(tài)信號，控制調(diào)制解調(diào)器、實時視頻編解碼器和信號處理裝置。
本發(fā)明的上述目的和其它優(yōu)點將通過參照附圖詳細地描述本發(fā)明的結構和操作變得更加明顯，其中

圖1是按照本發(fā)明的優(yōu)選實施例的具有實時地發(fā)送和接收運動畫面信號功能的攝錄機的框圖；圖2是利用圖1攝錄機中的電話線實時地發(fā)送和接收運動畫面信號的方法的流程圖。
參照附圖詳細地描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
參照圖1，具有實時發(fā)送和接收拍攝的運動畫面信號功能的攝錄機在由控制單元120控制的主操作部分100中除了包括一般攝錄機的結構例如拍攝單元140和信號處理單元150之外還包括實時視頻編解碼器160和調(diào)制解調(diào)器170。圖1中的鍵輸入部分除了包括現(xiàn)有技術的鍵外還包括實時發(fā)送和接收運動畫面信號的鍵?？刂茊卧?20還具有根據(jù)從鍵輸入部分110施加的實時發(fā)送和接收的鍵信號和電話號碼以及從調(diào)制解調(diào)器170施加的電話連接狀態(tài)信號控制實時視頻編解碼器160、調(diào)制解調(diào)器170和信號處理單元150的功能。該信號處理單元150還包括用于在控制單元120的控制下有選擇地接收從實時編解碼器164恢復的運動畫面信號的輸入端口。同時，圖1中所示的電源單元130和拍攝單元140具有同現(xiàn)有技術的電源單元和拍攝單元相同的結構和功能。
更詳細地說，圖1中所示的鍵輸入部分110輸送執(zhí)行攝錄機的一般功能的鍵信號如電源鍵信號、變焦鍵信號、記錄鍵信號和回放鍵信號等，執(zhí)行本發(fā)明的實時發(fā)送和接收拍攝的運動畫面信號的功能的鍵信號即電話連接開始鍵信號、電話號碼和電話連接結束鍵信號等給控制單元120。該控制單元120根據(jù)從鍵輸入部分110分別施加的電源鍵信號、變焦鍵信號、記錄鍵信號、回放鍵信號等，分別將相關的控制信號施加到電源單元130、拍攝單元140和信號處理單元150。該控制單元120分別根據(jù)從鍵輸入部分110施加的電話連接開始鍵信號、電話號碼和電話連接結束鍵信號等以及從調(diào)制解調(diào)器170施加的電話連接狀態(tài)信號，分別將相關的控制信號施加到調(diào)制解調(diào)器170、實時視頻編解碼器160和信號處理單元150。電源單元130根據(jù)自控制單元120施加的電源鍵控制信號，接通或關閉整個系統(tǒng)的驅(qū)動電源。這里，電源單元130從便攜式電池或外部電源獲得能量。
同時，當由電源單元130給整個系統(tǒng)提供能量時，拍攝單元140、顯示單元156和外部輸出部分158自動啟動以執(zhí)行每個部分的固有功能。拍攝單元140將拍攝一物體得到的視頻信號轉換為能夠被顯示的運動畫面信號并輸出轉換的結果。更詳細地說，鏡頭部分142根據(jù)從控制單元120施加的變焦鍵控制信號如變焦放大和變焦縮小信號進行變焦，并將被捕捉物體的光信號利用光電效應轉換為電信號。信號轉換器144將來自鏡頭部分142的拍攝信號轉換為能夠顯示的運動畫面信號如復合視頻信號，并將轉換結果分別提供給信號處理單元150和實時視頻編解碼器160。
圖1中所示的信號處理單元150從信號轉換器144提供的運動畫面信號和從實時解碼器164提供的恢復的運動畫面信號中選擇一個信號并在屏幕上顯示，輸出選擇的這個信號到外部視頻設備，將其記錄到介質(zhì)中并從記錄介質(zhì)再現(xiàn)該信號。更詳細地說，顯示部分156在控制單元120的控制下，從由信號轉換器144和實時解碼器164提供的運動畫面信號中選擇一個顯示在如液晶顯示器這樣的屏幕上。一外部輸出部分158從信號轉換器144和從實時解碼器164提供的運動畫面信號中選擇一個輸出到經(jīng)由電纜連接的外部設備，如TV接收機或大屏幕顯示器。圖1中所示的記錄和再現(xiàn)部分152將由信號轉換器144提供的運動畫面信號轉換為可記錄的信號，將轉換結果記錄到記錄介質(zhì)154中，并將其后要被分別輸出到顯示部分156和外部輸出部分158的記錄介質(zhì)154上記錄的運動畫面信號再現(xiàn)。這里，當記錄介質(zhì)154是攝錄機的磁帶介質(zhì)的情況下，需要一額外記錄介質(zhì)驅(qū)動器(未示出)，當記錄介質(zhì)154是永久存儲器時，不需要額外的記錄介質(zhì)驅(qū)動器。如圖1中虛線所示的，記錄和再現(xiàn)部分152可以將由實時解碼器164提供的已恢復的運動畫面信號記錄到記錄介質(zhì)154中，并將由記錄介質(zhì)154再現(xiàn)的運動畫面信號提供給實時壓縮編碼器162。另外，信號處理單元150可以選擇性地包括顯示部分156、外部輸出部分158以及記錄和再現(xiàn)部分152。
該實時視頻編解碼器160在控制單元120的控制下被啟動和禁止使用，并且該實時視頻編解碼器160包括實時壓縮編碼器162和實時解碼器164。該實時壓縮編碼器162將由信號轉換器144提供的運動畫面信號壓縮編碼為能夠經(jīng)由電話線實時發(fā)送的運動畫面數(shù)據(jù)量并將壓縮編碼后的結果輸出到調(diào)制解調(diào)器170。這里，在從信號轉換器144提供的信號是模擬運動畫面信號的情況下，實時壓縮編碼器162將模擬運動畫面信號轉換為數(shù)字運動畫面信號，然后執(zhí)行實時壓縮編碼操作。該實時解碼器164對所接收的由調(diào)制解調(diào)器170提供的運動畫面信號進行實時的解碼，使之解碼成為壓縮編碼前的運動畫面信號，即原始運動畫面信號，并將恢復的數(shù)字運動畫面信號轉換為要被輸出到信號處理單元150的模擬運動畫面信號。
這里，運動畫面信號的壓縮比應相當?shù)拇笠员憷秒娫捑€而不是專用線發(fā)送運動畫面信號。因此，在圖1設備中使用的電話線與具有比特率低于或等于64Kbps的公共交換電話網(wǎng)(PSTN)連接的情況下，按照本發(fā)明的實時視頻編解碼器160最好采用ITU-T推薦的H.263對運動畫面信號進行實時地壓縮編碼，并且最好采用ITU-T推薦的G.723壓縮編碼音頻信號。這里，在調(diào)制解調(diào)器170的比特率是33.6Kbps的情況下，根據(jù)發(fā)明人的實驗結果有可能使視頻信號具有5Kbps到24Kbps的傳送速率，音頻信號具有5.3Kbps到6.3Kbps的傳送速率，因此運動畫面信號能夠利用廣泛分布的PSTN進行有效地傳送。在圖1設備中使用的電話線與具有64Kbps到1.92Mbps比特率的窄帶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)(N-ISDN)連接的情況下，按照本發(fā)明的實時視頻編解碼器160最好采用ITU-T推薦的H.261對運動畫面信號進行實時地壓縮編碼。在這種情況下傳送運動畫面信號比用在上述PSTN中的情況下質(zhì)量好。而且，按照本發(fā)明的實時視頻編解碼器160能夠采用基于當前正在標準化的MPEG-4的編碼的視頻信號。
圖1中所示的調(diào)制解調(diào)器170根據(jù)從控制單元120施加的控制信號如電話連接開始控制信號、電話號碼、電話連接結束控制信號，將電話呼叫連接至所提供的電話號碼或斷開所連接的電話呼叫，并將表示電話呼叫是否連接的電話連接狀態(tài)信號提供給控制單元120。調(diào)制解調(diào)器170將由實時壓縮編碼器162提供的運動畫面信號經(jīng)由電話線實時發(fā)送到另一方的視頻設備，并利用電話線將從另一視頻設備接收的運動畫面信號輸出到實時解碼器164。同時，在從處于備用狀態(tài)的另一方的視頻設備接收到電話呼叫的情況下，調(diào)制解調(diào)器170檢查調(diào)制解調(diào)器信號，從而通知控制單元120已接收到電話呼叫，這樣在控制單元120的控制下，電話呼叫被連接。剩下的過程如上所述。這里，本發(fā)明使用的電話線與上述廣泛分布的PSTN和廣泛分布的ISDN中的一個連接。
具有上述結構的圖1設備的操作將參照圖2詳細地描述。首先，當根據(jù)用戶的鍵操作從鍵輸入部分110施加給控制單元120一電源接通鍵信號時，電源單元130在控制單元120的控制下，將驅(qū)動電源提供給整個系統(tǒng)(步驟200)。如果系統(tǒng)已經(jīng)通電，則鏡頭單元142、信號轉換器144、顯示部分156和外部輸出部分158自動啟動，以執(zhí)行每個部件的固有功能(步驟210)。響應于用戶鍵的操作，僅在控制單元120的控制下，啟動和禁止使用該記錄和再現(xiàn)部分152。
始終檢查所施加的鍵信號的該控制單元120判斷所施加的鍵信號是否是電話連接開始鍵信號(步驟220)。如果判斷的結果是所施加的鍵信號不是電話連接開始鍵信號，則控制單元120控制攝錄機拍攝一物體以將拍攝的結果記錄到記錄介質(zhì)154上和從記錄介質(zhì)154中再現(xiàn)記錄結果，或然后被顯示在屏幕上，即，執(zhí)行典型攝錄機功能(步驟300)。
同時，如果根據(jù)用戶的鍵操作，從鍵輸入部分110施加的是電話連接開始鍵信號，并且然后接著輸入電話號碼，或從調(diào)制解調(diào)器170施加的是表示從與電話線連接的其它方視頻設備接收的電話呼叫的信號，則控制單元120控制調(diào)制解調(diào)器170，從而電話呼叫與相應的電話號碼連接(步驟230)。如果在控制單元120的控制下電話呼叫已連接上，則該調(diào)制解調(diào)器170提供一電話連接狀態(tài)信號給控制單元120。于是，控制單元120啟動該實時視頻編解碼器160(步驟240)。同時，該控制單元120控制與包括在實時視頻編解碼器160內(nèi)的實時解碼器164的輸出端口連接的顯示部分156的輸入端口和外部輸出部分158。如圖1中虛線表示的，在該實時解碼器164的輸出端口與記錄和再現(xiàn)部分152的輸入端口連接的情況下，該控制單元120能夠控制記錄和再現(xiàn)部分152以從實時解碼器164接收恢復的運動畫面信號。
結果是，實時視頻編解碼器160壓縮編碼該拍攝的運動畫面信號，并且該調(diào)制解調(diào)器170將壓縮編碼的結果實時地經(jīng)由電話線傳送到與電話呼叫連接的其它方的視頻設備，并將經(jīng)由電話線從其它方視頻設備接收的運動畫面信號恢復，然后輸出恢復后的運動畫面信號到信號處理單元150(步驟260)。
同時，如果按照用戶的鍵操作，從鍵輸入部分施加的是電話連接結束鍵信號或從調(diào)制解調(diào)器170施加的是表示將斷開從其它方視頻設備進入的電話呼叫的信號，則控制單元120禁止啟動實時視頻編解碼器160(步驟270)，并控制將要連接到信號轉換器144的輸出端口的顯示部分156和外部輸出部分158的輸入端口(步驟280)。然后，控制單元120控制調(diào)制解調(diào)器170斷開電話呼叫(步驟290)，并且如果電話呼叫已經(jīng)斷開，返回步驟220。
同時，根據(jù)本發(fā)明的攝錄機的許多未描述的改動和修改都屬于本發(fā)明的技術領域，對于本領域技術人員而言，參照本發(fā)明的技術概念和上述實施例，這些改動和修改都是顯而易見的。
以下將簡要描述一些這樣的改動和修改。按照本發(fā)明的攝錄機不限于發(fā)送和接收運動畫面信號，而且可以發(fā)送和接收利用靜態(tài)攝像機拍攝的靜態(tài)畫面信號。按照本發(fā)明的攝錄機僅能夠發(fā)送拍攝的運動畫面信號，或僅能夠?qū)崟r接收運動畫面信號。
按照本發(fā)明的攝錄機還包括麥克風、揚聲器、音頻信號處理器以及多路復用和去復用單元，從而實施在視頻電話中組合使用的攝錄機。具體地說，由于音頻信號具有相對小的數(shù)據(jù)量，所以利用電話線實時發(fā)送和接收音頻信號的方法對于本領域普通技術人員而言是容易實現(xiàn)的。這種系統(tǒng)的結構簡要敘述如下。視頻和音頻信號的多路復用和去復用單元連接在調(diào)制解調(diào)器170和實時視頻編解碼器160之間。音頻信號處理器與實時視頻編解碼器160并行地連接到多路復用和去復用單元。麥克風和揚聲器分別經(jīng)輸入端口和輸出端口連接到音頻信號處理器。包括在音頻信號處理器中的用于壓縮編碼和解碼音頻信號的音頻編解碼器，在電話線是PSTN的情況下采用ITU-T推薦的G.723，在電話線是ISDN的情況下采用ITU-T推薦的G.711、G.722、和G.728中的一種，從而使得利用電話線實時地發(fā)送和接收音頻信號成為可能。
如上所述，按照本發(fā)明的攝錄機將現(xiàn)有的攝錄機和實時視頻編解碼器160和調(diào)制解調(diào)器170進行有機組合從而它們能夠由控制單元120有效地進行控制。其結果是，拍攝的運動畫面信號能夠利用電話線實時地發(fā)送到另一方的視頻設備或從另一方的視頻設備接收。按照本發(fā)明的攝錄機在一系統(tǒng)的構成中是簡化的，便攜式的，并使用廣泛分布的電話線，這使得與視頻會議系統(tǒng)或視頻電話系統(tǒng)相比，能夠有可能實現(xiàn)成本更低的和更便利的對其它方視頻設備實時發(fā)送和接收運動畫面信號。在涉及實時發(fā)送和接收運動畫面信號的技術領域中可以預見到大規(guī)模的商業(yè)效果。
盡管這里已經(jīng)具體地描述了本發(fā)明的某一實施例，但很顯然在不脫離本發(fā)明實質(zhì)和范圍的情況下可以作出各種改進。
權利要求
1.一種經(jīng)由電話線實時地分別發(fā)送運動畫面信號到外部視頻設備和從外部視頻設備接收運動畫面信號的攝錄機，該攝錄機包括拍攝裝置，用于拍攝一物體，并將拍攝的信號轉換為能夠播放的運動畫面信號；實時視頻編解碼器，用于壓縮編碼從拍攝裝置輸出的運動畫面信號，從而能夠利用電話線實時地發(fā)送運動畫面信號并輸出壓縮編碼后的結果，和用于將經(jīng)由電話線接收的運動畫面信號實時地解碼為壓縮編碼前的運動畫面信號并輸出解碼后的結果；調(diào)制解調(diào)器，用于將從實時視頻編解碼器輸出的壓縮編碼的運動畫面信號實時發(fā)送到與電話線連接的外部視頻設備，并將經(jīng)由電話線接收的運動畫面信號輸出到實時視頻編解碼器；信號處理器裝置，用于在屏幕上顯示來自拍攝裝置和實時視頻編解碼器的運動畫面信號中的一個，將這個運動畫面信號輸出到外部視頻設備，記錄這個畫面信號到記錄介質(zhì)中和從記錄介質(zhì)再現(xiàn)這個運動畫面信號；鍵輸入部分，用于根據(jù)用戶的鍵操作，提供發(fā)送和接收拍攝的運動畫面信號的鍵信號和電話號碼；和控制器，用于響應從鍵輸入部分施加的發(fā)送和接收所拍攝的運動畫面信號的鍵信號和電話號碼以及從調(diào)制解調(diào)器施加的電話連接狀態(tài)信號，控制調(diào)制解調(diào)器、實時視頻編解碼器和信號處理裝置。
2.如權利要求1所述的攝錄機，其中所述實時視頻編解碼器包括實時壓縮編碼器，用于在控制器的控制下將從所述拍攝裝置輸出的模擬運動畫面信號轉換為數(shù)字運動畫面信號，然后將轉換后的結果壓縮編碼為能夠利用電話線實時發(fā)送的運動畫面數(shù)據(jù)量，并且輸出壓縮編碼后的結果到所述調(diào)制解調(diào)器；和實時解碼器，用于將從調(diào)制解調(diào)器輸入的運動畫面信號恢復成壓縮編碼前的運動畫面信號，并輸出恢復后的結果到所述信號處理裝置。
3.如權利要求1所述的攝錄機，其中所述控制器控制所述調(diào)制解調(diào)器，使得如果從鍵輸入部分施加電話連接開始鍵信號和電話號碼或從外部來一電話呼叫，則電話呼叫被連接到與電話號碼對應的視頻設備，并根據(jù)從調(diào)制解調(diào)器施加的電話連接狀態(tài)信號啟動和禁止使用實時視頻編解碼器。
4.如權利要求3所述的攝錄機，其中所述控制器控制所述信號處理器裝置根據(jù)從所述調(diào)制解調(diào)器施加的電話連接狀態(tài)信號有選擇地從所述拍攝裝置和所述實時視頻編解碼器接收其中一個運動畫面信號。
5.如權利要求1所述的攝錄機，其中所述電話線是公共交換電話網(wǎng)絡(PSTN)和綜合數(shù)字業(yè)務網(wǎng)絡(ISDN)中的一種。
6.如權利要求5所述的攝錄機，其中所述實時視頻編解碼器在電話線連接到PSTN的情況下采用ITU-T推薦的H.263，在電話線連接到ISDN的情況下采用ITU-T推薦的H.261。
7.如權利要求1所述的攝錄機，還包括麥克風，用于輸入音頻信號；揚聲器，用于輸出音頻信號；連接在所述調(diào)制解調(diào)器和所述實時視頻編解碼器之間的多路復用和去復用單元，用于多路復用和多路分解視頻和音頻信號；與所述實時視頻編解碼器并行連接到所述多路復用和去復用單元的音頻處理單元，其具有壓縮編碼音頻信號和解碼音頻信號的音頻編解碼器。
8.如權利要求7所述的攝錄機，其中所述音頻編解碼器在電話線連接到PSTN的情況下采用ITU-T推薦的G.723，在電話線連接到ISDN的情況下采用ITU-T推薦的G.711,G.722和G.728中的一種。
全文摘要
一種經(jīng)電話線實時分別發(fā)送運動畫面信號到外部視頻設備和從外部視頻設備接收運動畫面信號的攝錄機,該攝錄機包括:拍攝物體并將拍攝信號轉換為運動畫面信號的拍攝裝置;實時壓縮編碼和解碼運動畫面信號的實時視頻編解碼器;調(diào)制解調(diào)器;信號處理器裝置;鍵輸入部分,提供發(fā)送和接收拍攝的運動畫面信號的鍵信號和電話號碼及控制調(diào)制解調(diào)器、實時視頻編解碼器和信號處理裝置的控制器。該攝錄機結構簡單、成本低,便于使用。
文檔編號H04N5/225GK1222030SQ9812284
公開日1999年7月7日 申請日期1998年12月18日 優(yōu)先權日1998年12月18日
發(fā)明者李京鉉 申請人:三星電子株式會社