Cámara de vídeo.

Una cámara (10) de vídeo que comprende:

un alojamiento (12) portátil;

un conjunto

(16) de lente soportado mediante el alojamiento y configurado para enfocar luz;

un dispositivo (18) sensible a la luz configurado para convertir la luz enfocada en datos de imagen en mosaico en bruto que representan al menos primer, segundo y tercer colores de la luz enfocada;

un dispositivo (24) de memoria; y

un sistema (20, 22) de procesamiento de imagen que comprende un módulo de compresión configurado para ejecutar un algoritmo que comprime para almacenar en el dispositivo de memoria los datos de imagen en mosaico en bruto de manera que los datos de imagen en mosaico en bruto comprimidos permanecen visualmente sin pérdida, de manera que una inspección visual no puede determinar entre una imagen original y los datos de imagen en bruto comprimidos, caracterizado por que el dispositivo sensible a la luz está configurado para convertir con una resolución de al menos 2k a una velocidad de fotograma de al menos veintitrés fotogramas por segundo, y por que el sistema de procesamiento de imagen comprende un módulo (20) de procesamiento de imagen configurado para calcular una media de valores de datos de imagen del tercer color a partir de al menos cuatro células de sensor adyacentes a una célula de sensor del primer color para obtener un primer valor de media, y para calcular una media de valores de datos de imagen del tercer color a partir de al menos cuatro células de sensor adyacentes a una célula de sensor del segundo color para obtener un segundo valor medio, y para modificar los datos de imagen restando el primer valor medio a partir de un valor de los datos de imagen a partir de la célula de sensor del primer color y restar el segundo valor medio de un valor de los datos de imagen de la célula de sensor del segundo color, y a continuación de la resta el sistema de procesamiento de imagen está configurado para comprimir los datos de imagen en mosaico en bruto modificados y almacenar los datos de imagen en mosaico en bruto comprimidos a una velocidad de al menos 23 fotogramas por segundo.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2008/060126.

Solicitante: RED.COM, INC.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 20291 VALENCIA CIRCLE LAKE FOREST, CA 92630 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: NATTRESS,THOMAS GRAEME, JANNARD,JAMES.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > ENSEÑANZA; CRIPTOGRAFIA; PRESENTACION; PUBLICIDAD;... > DISPOSICIONES O CIRCUITOS PARA EL CONTROL DE DISPOSITIVOS... > Disposiciones o circuitos de control de representación... > G09G5/02 (caracterizados por la manera en que es visualizado el color)

PDF original: ES-2486295_T3.pdf

 

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Ilustración 1 de Cámara de vídeo.
Ilustración 2 de Cámara de vídeo.
Ilustración 3 de Cámara de vídeo.
Ilustración 4 de Cámara de vídeo.
Ver la galería de la patente con 12 ilustraciones.
Cámara de vídeo.

Fragmento de la descripción:

Cámara de vídeo Campo de las invenciones

Las presentes invenciones se refieren a cámaras digitales, tales como aquellas para capturar imágenes fijas o en movimiento, y más particularmente, a cámaras digitales que comprimen datos de imagen.

Descripción de la técnica relacionada

Una cámara digital que comprime datos se describe en el documento US 6.154.493. Una imagen original se captura en un formato de imagen en bruto tal como el patrón de Bayer. Se aplica directamente un método de cuantificación y compresión a los datos de imagen en bruto del patrón de Bayer para aprovechar la correlación entre diferentes canales de color para conseguir altas relaciones de compresión. La descompresión de los datos de canal comprimidos produce una imagen perceptualmente sin pérdida.

El documento US 23/18532 describe una cámara de vídeo que incluye uno o más CCD capaces de producir señales analógicas, y un motor de ejecución que controla el procesador configurado para procesar las señales analógicas producidas mediante los CCD. Las señales analógicas se procesan en parámetros de diferencia de luminancia y color para procesamiento adicional.

A pesar de la disponibilidad de cámaras de vídeo digital, los productores de las películas importantes y algún medio de difusión de televisión continúan basándose en cámaras de película. La película usada para tal proporciona a los editores de vídeo con imágenes de muy alta resolución que pueden editarse mediante medios convencionales. Más recientemente, sin embargo, a menudo tal película se escanea, digitaliza y edita digitalmente.

Sumario de la invención

Aunque algunas cámaras de vídeo digital actualmente disponibles incluyen sensores de imagen de alta resolución, y por lo tanto emiten vídeo de alta resolución, las técnicas de procesamiento y compresión de imagen usadas a bordo de tales cámaras son con demasiadas pérdidas y por lo tanto eliminan demasiados datos de imagen en bruto para que sean aceptables en las porciones de gama alta del mercado anteriormente indicado. Un aspecto de al menos una de las realizaciones desveladas en el presente documento incluye la realización de que la calidad de vídeo que es aceptable para las porciones de gama alta de los mercados anteriormente indicados, tal como el mercado de las películas importantes, puede satisfacerse mediante cámaras que pueden capturar y almacenar datos de vídeo en bruto o sustancialmente en bruto que tienen una resolución de al menos aproximadamente 2K y a una velocidad de fotograma de al menos aproximadamente 23 fotogramas por segundo.

La invención es como se reivindica en las reivindicaciones adjuntas.

La invención desvelada en el presente documento incluye la realización de que debido a que el ojo humano es más sensible a las longitudes de onda de verdes que cualquier otro color, puede usarse la modificación de la salida de datos de imagen basada en datos de imagen de verdes a partir de un sensor de imagen para mejorar la compresibilidad de los datos, proporcionado aún una imagen de vídeo de calidad superior. Una técnica de este tipo puede incluir restar la magnitud de la luz verde detectada a partir de las magnitudes de luz roja y/o azul detectadas antes de comprimir los datos. Esto puede convertir los datos de imagen de rojos y/o azules en una forma más compresible. Por ejemplo, en los procesos conocidos para convertir datos de RGB corregidos de gamma a YCbCr, la imagen se descorrelaciona, dejando la mayoría de los datos de imagen en Y (conocido también como luma), y como tal, los restantes componentes de cromatismo son más compresibles. Sin embargo, las técnicas conocidas para convertir al formato YCbCr no pueden aplicarse directamente a los datos del patrón de Bayer puesto que los datos de color individual no están correlacionados espacialmente y los datos de patrón de Bayer incluyen dos veces más datos de imagen de verdes que datos de imagen de azules o de rojos. Los procesos de resta de datos de imagen de verdes, de acuerdo con algunas de las realizaciones desveladas en el presente documento, pueden ser similares a la conversión de YCbCr anteriormente indicada en que la mayoría de los datos de imagen se dejan en los datos de imagen de verdes, dejando los restantes datos en una forma más compresible.

Adicionalmente, el proceso de resta de datos de imagen de verdes puede invertirse, conservando todos los datos en bruto originales. Por lo tanto, el sistema y método resultantes que incorporan una técnica de este tipo pueden proporcionar compresibilidad sin pérdida o visualmente sin pérdida y mejorada de tales datos de imagen de vídeo.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es un diagrama de bloques que ¡lustra un sistema que puede incluir hardware y/o puede configurarse para realizar métodos para procesar datos de imagen de vídeo de acuerdo con una realización.

La Figura 2 es una realización opcional de un alojamiento para la cámara ilustrada esquemáticamente en la

Figura 1.

La Figura 3 es una distribución esquemática de un sensor de imagen que tiene un Filtro de Patrón de Bayer que puede usarse con el sistema ilustrado en la Figura 1.

La Figura 4 es un diagrama de bloques esquemático de un módulo de procesamiento de imagen que puede usarse en el sistema ¡lustrado en la Figura 1.

La Figura 5 es una distribución esquemática de los datos de imagen de verdes de las células del sensor de verdes del sensor de imagen de la Figura 3.

La Figura 6 es una distribución esquemática de los restantes datos de imagen de verdes de la Figura 5 después de un proceso opcional para borrar algunos de los datos de imagen de verdes originales.

La Figura 7 es una distribución esquemática de los datos de imagen de rojos, de azules y de verdes de la Figura 5 organizados para procesar en el módulo de procesamiento de imagen de la Figura 1.

La Figura 8 es un diagrama de flujo que ilustra una técnica de transformación de datos de imagen que puede usarse con el sistema ¡lustrado en la Figura 1.

La Figura 8A es un diagrama de flujo que ilustra una modificación de la técnica de transformación de datos de imagen de la Figura 8 que puede usarse también con el sistema ilustrado en la Figura 1.

La Figura 9 es una distribución esquemática de datos de imagen de azules resultantes de un proceso de transformación de imagen de la Figura 8.

La Figura 1 es una distribución esquemática de datos de imagen de rojos resultantes de un proceso de transformación de imagen de la Figura 8.

La Figura 11 ilustra una transformación opcional ejemplar que puede aplicarse a los datos de imagen para corrección de gamma.

La Figura 12 es un diagrama de flujo de una rutina de control que puede usarse con el sistema de la Figura 1 para descomprimir e interpolar datos de imagen.

La Figura 12A es un diagrama de flujo que ilustra una modificación de la rutina de control de la Figura 12 que puede usarse también con el sistema ¡lustrado en la Figura 1.

La Figura 13 es una distribución esquemática de datos de imagen de verdes que se han descomprimido e interpolado de acuerdo con el diagrama de flujo de la Figura 12.

La Figura 14 es una distribución esquemática de la mitad de los datos de imagen de verdes originales de la Figura 13, que se han descomprimido e interpolado de acuerdo con el diagrama de flujo de la Figura 12.

La Figura 15 es una distribución esquemática de datos de imagen de azules que se han descomprimido de acuerdo con el diagrama de flujo de la Figura 12.

La Figura 16 es una distribución esquemática de datos de imagen de azules de la Figura 15 que se han interpolado de acuerdo con el diagrama de flujo de la Figura 12.

Descripción... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una cámara (1) de vídeo que comprende:

un alojamiento (12) portátil;

un conjunto (16) de lente soportado mediante el alojamiento y configurado para enfocar luz; un dispositivo (18) sensible a la luz configurado para convertir la luz enfocada en datos de imagen en mosaico en bruto que representan al menos primer, segundo y tercer colores de la luz enfocada; un dispositivo (24) de memoria; y

un sistema (2, 22) de procesamiento de imagen que comprende un módulo de compresión configurado para ejecutar un algoritmo que comprime para almacenar en el dispositivo de memoria los datos de imagen en mosaico en bruto de manera que los datos de imagen en mosaico en bruto comprimidos permanecen visualmente sin pérdida, de manera que una inspección visual no puede determinar entre una imagen original y los datos de imagen en bruto comprimidos, caracterizado por que el dispositivo sensible a la luz está configurado para convertir con una resolución de al menos 2k a una velocidad de fotograma de al menos veintitrés fotogramas por segundo, y por que el sistema de procesamiento de imagen comprende un módulo (2) de procesamiento de imagen configurado para calcular una media de valores de datos de imagen del tercer color a partir de al menos cuatro células de sensor adyacentes a una célula de sensor del primer color para obtener un primer valor de media, y para calcular una media de valores de datos de imagen del tercer color a partir de al menos cuatro células de sensor adyacentes a una célula de sensor del segundo color para obtener un segundo valor medio, y para modificar los datos de imagen restando el primer valor medio a partir de un valor de los datos de imagen a partir de la célula de sensor del primer color y restar el segundo valor medio de un valor de los datos de imagen de la célula de sensor del segundo color, y a continuación de la resta el sistema de procesamiento de imagen está configurado para comprimir los datos de imagen en mosaico en bruto modificados y almacenar los datos de imagen en mosaico en bruto comprimidos a una velocidad de al menos 23 fotogramas por segundo.

2. Una cámara de vídeo de acuerdo con la reivindicación 1, donde el sistema (2, 22) de procesamiento de imagen está configurado para comprimir los datos de imagen del primer, segundo y tercer colores después de que el módulo de procesamiento de imagen ha modificado los datos de imagen que representan al menos uno del primer y segundo colores.

3. Una cámara de vídeo de acuerdo con la reivindicación 1, donde el dispositivo (18) sensible a la luz incluye un primer grupo de células de sensor configuradas para detectar el primer color, un segundo grupo de células de sensor configuradas para detectar el segundo color y un tercer grupo de células de sensor configuradas para detectar el tercer color, comprendiendo el tercer grupo de células de sensor dos veces más células de sensor que el segundo grupo de células de sensor, y donde el sistema de procesamiento de imagen está configurado para borrar aproximadamente la mitad de los datos de imagen que representan el tercer color.

4. Una cámara de vídeo de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, donde el módulo (22) de compresión está dispuesto en el alojamiento y que comprende un chip de compresión separado.

5. Una cámara de vídeo de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, donde el sistema de procesamiento de imagen está configurado para comprimir los datos a una relación de compresión de al menos seis a uno.

6. Una cámara de vídeo de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, donde el dispositivo (24) de memoria está dispuesto en el alojamiento (12).

7. Un método para grabar un vídeo en movimiento con una cámara (1), comprendiendo el método:

guiar luz en un dispositivo (18) sensible a la luz;

convertir la luz recibida mediante el dispositivo sensible a la luz en datos de imagen digital en mosaico en bruto que representan al menos primer, segundo y tercer colores; comprimir los datos de imagen digital en mosaico en bruto; y

grabar los datos de imagen en mosaico en bruto en un dispositivo de almacenamiento de manera que los datos de imagen en mosaico en bruto comprimidos permanecen sustancialmente visualmente sin pérdida, de manera que una inspección visual no puede determinar entre una imagen original y los datos de Imagen en mosaico en bruto comprimidos, caracterizado por que la luz se convierte con una resolución de al menos 2k a una velocidad de fotograma de al menos veintitrés fotogramas por segundo, y el método comprende calcular una media de valores de datos de Imagen del tercer color a partir de al menos cuatro células de sensor adyacentes a una célula de sensor del primer color para obtener un primer valor medio, y calcular una media de valores de datos de Imagen del tercer color a partir de al menos cuatro células de sensor adyacentes a una célula de sensor del segundo color para obtener un segundo valor medio, y modificar los datos de Imagen restando el primer valor medio a partir de un valor de los datos de imagen a partir de la célula de sensor del primer color y restar el segundo valor medio a partir de un valor de los datos de Imagen a partir de la célula de sensor del segundo color, y a continuación la resta de los datos de imagen en bruto se graba a al menos veintitrés fotogramas por segundo.

8. El método de acuerdo con cualquiera de la reivindicación 7, donde la etapa de comprimir los datos de imagen digital en mosaico en bruto comprende comprimir los datos de imagen digital en bruto mediante un chip (22) de compresión separado en un alojamiento de la cámara.

9. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 8, donde la etapa de comprimir los datos de

imagen digital en mosaico en bruto comprende comprimir los datos de imagen digital en bruto a una relación de compresión eficaz de al menos 6 a 1.

1. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, donde la etapa de grabar comprende 1 almacenar los datos de imagen digital en bruto comprimidos en un dispositivo (24) de memoria dispuesto en el

alojamiento.