本发明专利技术公开了一种图像传感器系统和相应的方法，其支持多视频输出标准，例如NTSC和PAL；其包括像素阵列，该像素阵列的尺寸对应于具有较少扫描线数目的视频标准的帧尺寸。本发明专利技术提供了用于解决包括多晶体振荡器或频率合成的不同标准之间差异、以得到时钟频率的系统和方法。本发明专利技术公开了一种特定标准的像素读取方案，当按照具有较大数目扫描线的视频标准的帧尺寸输出，其提供额外的扫描线。在本发明专利技术一实施方式中，额外的线的视频数据是通过复制一图像数据线而得到的；在一可选的实施方式中，额外的线的数据是通过数字垂直插值法而得到的。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求2009年6月22日提交的美国临时申请No.61/219,183作为优先权，此处并入该临时专利申请作为参考。
技术介绍
图像传感器是一种用于生成静止或视频图像的电子集成电路。固体状态的图像传感器可以为，例如，电荷耦合元件(CCD)类型和互补金属氧化物半导体(CMOS)类型。每种类型的图像传感器均包括二维像素阵列，其中每个像素都是将入射光光子转化成电流信号的半导体。图像传感器的应用包括手机、数码相机和摄像机、网络摄像头、汽车设备、医疗设备和安防摄像机。用于汽车、医疗和监控的图像传感器通常为具有小体积、低电压、低能耗的传感器，其支持模拟复合视频输出，并且能直接与盒式磁带录像机(VCR)、电视(TV)或显示器连接。值得注意的是，当其转化为模拟视频通讯，世界上的不同区域采用了不同的视频/TV标准；相应地，针对特定区域的产品必须符合该区域标准。当前两个最常见的视频标准是美国国家电视标准委员会标准(NTSC)和逐行倒相标准(PAL)。NTSC使用每秒29.97帧的刷新率，每帧包含525条扫描线，其中只有480条设定为可见光栅，用于传输图像内容。其余的扫描线在垂直消隐间隙里，可用于同步化、隐藏式字幕和其它非图像信息。而PAL则使用每秒25帧的刷新率，每帧包含625条扫描线，其中的576条用于传输图像内容。在某些应用场合下，可使用NTSC和PAL的低分辨率版本，例如使用240条可见扫描线的NTSC，以及使用288条可见扫描线的PAL。线时间是分配于显示每条扫描线的时间，对于NTSC而言，其为1/(29.97*525)秒。每一线时间包括通常用于同步化的水平消隐间隙，以及分配于显示图像的每一像素的时间。第三种常见的模拟视频标准是顺序传送彩色与存储(SECAM)(翻译自法语Sequential Couleur a memoire)，其通常使用于例如法国和俄罗斯，类似于PAL，其也使用25帧(50场)的刷新率以及每帧625条扫描线。
技术实现思路
本专利技术提高了一种用于提供图像数据的系统，该系统在第一模式中根据第一视频标准具有第一数目的图像数据线，在第二模式中根据第二视频标准具有第二数目的图像数据线，其中，第二数目大于第一数目；该系统包括视频传感器，该视频传感器包括具有第三数目像素线的像素阵列。在至少一实施方式中，第一数目和第三数目相等；在另一实施方式中，第三数目是第一数目的一半。本专利技术的系统还包括视频编码器和线缓冲器，其中，视频编码器用于接收数字视频信息并提供视频输出，线缓冲器可以存储来自视频传感器的、对应于至少一条像素线的信息。本专利技术的系统还可以包括系统控制器，其可以控制系统的操作，该控制器在第二模式中每第N个标准扫描线之后散置(intersperse，或称点缀、增加)额外的线，以增加若干条提供给视频编码器的图像数据线，使其符合第二视频标准。在增加每个额外的线的过程中，可存储于线缓冲器中的、从视频传感器的像素线得到的数字视频信息，则按照标准线提供给视频编码器，而且从视频传感器的至少一条像素线得到的数字视频信息，是从线缓冲器接受的并提供给视频编码器。在一特定的实施方式中，N为5，第一视频标准为NTSC，第二视频标准为PAL或SECAM。在一特定的实施方式中，在增加每条额外的线的过程中，提供给视频编码器的数字视频信息是复制前一条线的；而在另一实施方式中，在形成额外的线的过程中，通过对存储在行缓冲器中的其前一线和后一线进行插值，而得到提供给视频编码器的数字视频信息。本专利技术还提供了一种彩色系统，其与上面五段所描述系统的不同之处在于，提供给视频编码器的每条像素数据线包括从两条或多条像素阵列线中得到的色彩信息。在该实施方式中，在形成每条额外的线的过程中，提供给视频编码器的视频信息，是从存储于行缓冲器中两条或多条像素阵列线的信息中得到的。附图说明图1是根据本专利技术一实施方式之图像传感器系统的框图；图2是根据本专利技术一种实施方式的、显示读出顺序的流程图；图3根据本专利技术一实施方式的、进一步显示图2之读出顺序的框图。具体实施方式下面结合系统、工具和方法来描述和阐明后面的实施方式和其各个方面，这些实施方式是示例性的和说明性的，并非对保护范围的限制。在某些实施方式中，说明了一个或多个与上述系统和方法联系的限制，而在其它实施方式中则针对其它的改进。尽管帧速率和可见扫描线的标准不一致，但传感器制造商还是被激励着发展能兼容30帧、60场的NTSC标准和25帧、50场的PAL/SECAM标准。这样的产品可以用于监控摄像机、小型手持固体状态的摄像机、网络摄像机、视频玩具、以及其它具有视频摄像功能的大容量、低成本设备。这类图像传感器使得制造商能以单一产品针对大的消费市场。例如，可以通过集成两个晶体振荡器来实现支持两种不同的像素和帧速率，该两个晶体振荡器独立地生成需要的时钟频率；或者，在传感器芯片中设置带有单一、普通、参考晶体振荡器的频率合成集成电路。支持不同数目可视扫描线(也称作帧分辨率)可实施为，例如，使用带有PAL帧分辨率的图像传感器，而得到的结果图像降为NTSC帧分辨率。这种方法的主要缺点在于其成本：较大的、PAL尺寸的像素阵列通常转化成较大的传感器区域，导致比支持NTSC帧分辨率需要更加昂贵的图像传感器和产品。根据这里公开的实施方式，使用具有对应于NTSC帧分辨率的像素阵列分辨率的单一像素阵列，而不用具有对应于PAL帧分辨率的像素阵列分辨率的单一像素阵列，来支持两种操作模式。相较于常规PAL尺寸的传感器，使用这种图像传感器能节约大约25％的面积。结合适当的处理，产生的传感器可以NTSC或者PAL模式运行，每种模式都能生成符合各自标准的模拟视频。当图像传感器以NTSC模式运行，从图像阵列中逐行地依序读取图像数据。然后由数字图像处理器来处理图像数据，编码成NTSC视频格式并输出。当以PAL模式运行，除了上述几个步骤外，图像数据要从像素阵列的较小分辨率升频(upscale)至较大的输出分辨率。尽管不同的升频算法都是有效的，人们知道传统的依序读取像素方案在像素阵列输出的低数据速率和传感器输出的升频数据速率之间存在差异。通常需要额外的线缓冲器和复杂的锁相环(phase lock loop，PLL)来调和数据速率的不协调。然而，这两种途径都增加了成本本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.06.22 US 61/219,1831.一种提供图像数据的系统，其在第一模式中根据第一视频
标准具有第一数目的图像数据线，在第二模式中根据第二视频标准
具有第二数目的图像数据线，所述第二数目大于所述第一数目，对
于整数N，该系统包括：
视频传感器，其包括具有第三数目像素线的像素阵列；
视频编码器，其接收数字视频信息并提供视频输出；
线缓冲器，其可以存储来自所述视频传感器的、对应于至少一
条像素线的信息；以及
控制器，其可以控制该系统的操作，所述控制器在第二模式中
每第N个标准线之后增加额外的线，以增加若干条提供给所述视频
编码器的图像数据线，使其符合第二视频标准。
2.如权利要求1所述的系统，其中，所述的第三数目等于所述
的第一数目。
3.如权利要求2所述的系统，其中，所述的第三数目等于所述
第一数目的一半。
4.如权利要求1所述的系统，其中，N为5，所述第一视频标准
为NTSC，所述第二视频标准为PAL或SECAM。
5.如权利要求1所述的系统，其中，在增加每条额外的线的过
程中，提供给所述视频编码器的数字视频信息是复制其前一条线
的。
6.如权利要求1所述的系统，其中，在增加每条额外的线的过
程中，提供给所述视频编码器的数字视频信息是通过在其前一线和
后一线的像素数据之间进行插值而得到的。
7.一种提供彩色图像数据的系统，其在第一模式中根据第一
视频标准具有第一数目的图像数据线，在第二模式中根据第二视频
标准具有第二数目的图像数据线，所述第二数目大于所述第一数
目，该系统包括：
视频传感器，其包括具有第三数目像素线的像素阵列；
视频编码器，其接收彩色数字视频信息并提供视频输出；
线缓冲器，其能够存储来自所述视频传感器的、对应于至少第
一像素线和第二像素线的信息；
控制器，其能够控制该系统的操作，所述控制器在第二模...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗晓东，
申请(专利权)人：豪威科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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