專利名稱：電視攝像機(jī)和視頻裝置間的信號(hào)傳輸方法及使用該方法的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信號(hào)傳輸技術(shù)，特別是涉及拍攝圖象的電視攝像機(jī)，尤其是涉及對(duì)用于在FA(工廠自動(dòng)化)領(lǐng)域所用的電視攝像機(jī)與處理由該電視攝像機(jī)拍攝的視頻信號(hào)的視頻裝置之間發(fā)送接收?qǐng)D象信號(hào)和觸發(fā)信號(hào)、控制信號(hào)等的連接方式中的信號(hào)傳輸方法和信號(hào)傳輸裝置的改善。
例如，在制造工廠中，為了在該廠監(jiān)視制造中的某個(gè)零件的尺寸誤差等，在沿著這個(gè)零件移動(dòng)路徑的規(guī)定監(jiān)視位置上，可移動(dòng)地設(shè)置了電視攝像機(jī)，這樣就存在以下情況每當(dāng)部件通過(guò)攝像機(jī)前，就按照視頻裝置指定的定時(shí)，使攝像機(jī)曝光規(guī)定時(shí)間，并利用遠(yuǎn)離該場(chǎng)所設(shè)置的視頻裝置對(duì)所得到的圖象數(shù)據(jù)執(zhí)行圖象處理，測(cè)量該零件的加工尺寸，并將其顯示在顯示裝置上。
圖8是顯示那樣情況下視頻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。在攝像機(jī)側(cè)，首先，通過(guò)接口將來(lái)自攝像機(jī)的模擬視頻信號(hào)A/D變換為例如10比特的數(shù)字信號(hào)，接著，在傳輸電纜內(nèi)的4對(duì)(8根)信號(hào)線上時(shí)分多路復(fù)用該數(shù)字信號(hào)，并作為串行信號(hào)而傳送到視頻裝置側(cè)。這時(shí)，按照來(lái)自攝像機(jī)的未圖示的時(shí)鐘信號(hào)(采用傳輸電纜內(nèi)的1對(duì)信號(hào)線從攝像機(jī)側(cè)傳輸?shù)揭曨l裝置側(cè))周期的例如1/7周期，在4對(duì)信號(hào)線上時(shí)分多路復(fù)用該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。時(shí)鐘信號(hào)例如是30MHz，用1/30MHz傳輸對(duì)應(yīng)于1個(gè)象素的圖象數(shù)據(jù)。從視頻裝置側(cè)將諸如指示曝光定時(shí)的信號(hào)等對(duì)攝像機(jī)的各種控制信號(hào)，通過(guò)傳輸電纜內(nèi)的4對(duì)或5對(duì)信號(hào)線傳送給攝像機(jī)側(cè)。而且，為了在電纜內(nèi)使信號(hào)傳輸提高抗噪性，采用稱為低電壓差分信號(hào)方式(Low Voltage differential SignalingLVDS)，成對(duì)傳輸非反轉(zhuǎn)信號(hào)和反轉(zhuǎn)信號(hào)。
在如上所述視頻系統(tǒng)中，作為接口方式，我們知道有2000年10月的名為“Camera Link，Specifications of the Camera Link Interface Standard forDigital Cameras and Frame Grabbers”的文獻(xiàn)中記載的稱為“Camera Link”的電視攝像機(jī)連接方式。該文獻(xiàn)的公開在此引入作為參考。該攝像機(jī)連接接口根據(jù)“Camera Link”標(biāo)準(zhǔn)，按照攝像機(jī)的圖象數(shù)據(jù)量而包括基本結(jié)構(gòu)、中等結(jié)構(gòu)、完全結(jié)構(gòu)這3種結(jié)構(gòu)。即由于將一個(gè)信道連接基片(Link Chip)限制為28比特，因此，由于單個(gè)信道連接基片被限定到28bits，某些攝像機(jī)為了有效傳輸數(shù)據(jù)而需要幾個(gè)基片。該3種結(jié)構(gòu)如下表示基本1個(gè)信道連接基片，1個(gè)電纜連接器。
中等2個(gè)信道連接基片，2個(gè)電纜連接器。
完全3個(gè)信道連接基片，2個(gè)電纜連接器。

發(fā)明內(nèi)容
就上述基本結(jié)構(gòu)，用圖5-7予以說(shuō)明。另外，還說(shuō)明在攝像機(jī)拍攝得到的圖象數(shù)據(jù)中，每個(gè)象素由單色10比特(D0-D9)構(gòu)成的情況。
圖5是表示由基本結(jié)構(gòu)的攝像機(jī)連接所構(gòu)成的傳送裝置的示意圖。該傳輸裝置由攝像機(jī)側(cè)的攝像機(jī)連接處理電路62、視頻裝置側(cè)的攝像機(jī)連接處理電路78、以及連接在兩個(gè)處理電路62和78間的信號(hào)傳輸電纜69構(gòu)成。而且，將向攝像機(jī)供電的電源供給電纜84與信號(hào)傳輸電纜69分別設(shè)置。攝像機(jī)用的電源(例如直流+12伏電源)也可以從視頻裝置供給。另外，也可以從獨(dú)立設(shè)計(jì)的直流電源供給。
電路62、78包括圖象數(shù)據(jù)發(fā)送部(數(shù)據(jù)信號(hào)驅(qū)動(dòng)器)61和圖象數(shù)據(jù)接收部(數(shù)據(jù)信號(hào)接收器)76、攝像機(jī)控制信號(hào)發(fā)送部(攝像機(jī)控制驅(qū)動(dòng)器)75和攝像機(jī)控制信號(hào)接收部(攝像機(jī)控制信號(hào)接收器)64、外部控制信號(hào)發(fā)送部(外部控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)器)72和外部控制信號(hào)接收部(外部控制信號(hào)接收器)66、外部控制信號(hào)發(fā)送部(外部控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)器)72’和外部控制信號(hào)接收部(外部控制信號(hào)接收器)66’。
圖象數(shù)據(jù)發(fā)送部61對(duì)作為并行信號(hào)的、來(lái)自攝像機(jī)的圖象信號(hào)60和按攝像機(jī)連接標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的LVAL、FVAL、DVAL信號(hào)80進(jìn)行時(shí)分多路復(fù)用，使之成為具有對(duì)攝像機(jī)連接用的外部時(shí)鐘63的周期(T)進(jìn)行7分頻后的1/7周期(T/7)的串行信號(hào)(4對(duì))，然后，將其通過(guò)傳輸電纜69傳輸?shù)揭曨l裝置側(cè)的圖象數(shù)據(jù)接收部76。另外，攝像機(jī)連接使用的外部時(shí)鐘63也可以作為從圖象數(shù)據(jù)發(fā)送部61通過(guò)電纜69向圖象數(shù)據(jù)接收部76傳輸?shù)臄z像機(jī)連接使用的外部時(shí)鐘74而被接收。
在視頻裝置側(cè)，在通過(guò)數(shù)據(jù)信號(hào)接收器76將傳輸來(lái)的4對(duì)圖象信號(hào)(串行信號(hào))和LVAL、FVAL、DVAL信號(hào)79還原為原來(lái)的10比特圖象信號(hào)(并行信號(hào))77和LVAL、FVAL、DVAL信號(hào)82后，采用攝像機(jī)連接用外部時(shí)鐘74，對(duì)該圖象信號(hào)進(jìn)行圖象處理。
LVAL、FVAL、DVAL是用攝像機(jī)連接標(biāo)準(zhǔn)定義的圖象使能信號(hào)，與圖象數(shù)據(jù)一同在電纜69上傳輸。4個(gè)使能信號(hào)定義如下FVAL對(duì)于有效行，將幀有效(FVAL)定義為高。
LVAL對(duì)于有效象素，將行有效(LVAL)定義為高。
DVAL當(dāng)數(shù)據(jù)有效時(shí)，將數(shù)據(jù)有效(DVAL)定義為高。
從視頻裝置向攝像機(jī)側(cè)能夠傳輸以攝像機(jī)連接標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的4種攝像機(jī)控制信號(hào)(CC1、CC2、CC3、CC4)73。在攝像機(jī)側(cè)的攝像機(jī)控制信號(hào)接收器64中接收作為差動(dòng)信號(hào)從視頻裝置內(nèi)的攝像機(jī)控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)器75輸出的、通過(guò)電纜69傳輸?shù)臄z像機(jī)控制信號(hào)，然后針對(duì)所接收的攝像機(jī)控制信號(hào)的內(nèi)容進(jìn)行處理。這時(shí)的控制信號(hào)作為沒有時(shí)分多路復(fù)用的實(shí)時(shí)差動(dòng)信號(hào)而被傳輸。攝像機(jī)控制信號(hào)73例如能夠作為將攝像機(jī)的拍攝定時(shí)和曝光時(shí)間指示給攝像機(jī)的觸發(fā)信號(hào)來(lái)使用。
外部控制信號(hào)68和71也是一樣，作為沒有時(shí)分多路復(fù)用的實(shí)時(shí)差動(dòng)信號(hào)而分別由外部控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)器72’和72來(lái)傳輸，并通過(guò)相應(yīng)的外部控制信號(hào)接收器66’和66作為外部控制信號(hào)70和67而被接收，從而進(jìn)行外部控制信號(hào)的收發(fā)。另外，外部控制信號(hào)68、70根據(jù)“攝像機(jī)連接”標(biāo)準(zhǔn)而被命名為SerTFG，定義為“與幀接收器串行通信的差分對(duì)”。另外，外部控制信號(hào)71、67根據(jù)攝像機(jī)連接標(biāo)準(zhǔn)被命名為SerTC，定義為“與攝像機(jī)串行通信的差分對(duì)”。
圖6中，表示了將圖象信號(hào)(并行信號(hào))變換為串行信號(hào)和在時(shí)分多路復(fù)用時(shí)的數(shù)據(jù)排列。將攝像機(jī)的10比特并行信號(hào)(D0-D9)(圖5的圖象信號(hào)60)和LVAL、FVAL、DVAL(此情況下的N.C)按時(shí)分多路復(fù)用的信號(hào)而變換為4對(duì)串行信號(hào)(X0、X1、X2、X3)91-94。變換成該串行信號(hào)時(shí)的數(shù)據(jù)排列遵循Camera Link標(biāo)準(zhǔn)。而且，變換為串行信號(hào)時(shí)的1比特的周期(數(shù)據(jù)周期96)變?yōu)閿z像機(jī)連接外部時(shí)鐘(XCLK)63的時(shí)鐘周期(T)95的1/7周期96。而且，圖6中，N.C表示信號(hào)沒有被分配。
其次，圖7表示對(duì)于攝像機(jī)連接標(biāo)準(zhǔn)中的傳輸電纜在攝像機(jī)側(cè)和視頻裝置側(cè)的連接器管腳配置。在攝像機(jī)連接標(biāo)準(zhǔn)中的基本結(jié)構(gòu)中，傳輸電纜的兩端采用26管腳連接器，并且在決定與這些管腳相對(duì)應(yīng)的信號(hào)分配時(shí)，需要26芯電纜。而且，管腳1和14與電纜的內(nèi)屏蔽層連接。
如上所述，上述結(jié)構(gòu)中，分別使用了不同的電纜來(lái)執(zhí)行向攝像機(jī)的供電和信號(hào)傳輸。圖9表示將電源電纜和信號(hào)傳輸用電纜連接至攝像機(jī)的狀態(tài)。
正如根據(jù)圖9也能夠理解的那樣，使用2根電纜的結(jié)構(gòu)與使用1根電纜相比，裝置整體的操作麻煩。而且，由于信號(hào)傳輸用電纜所具有的信號(hào)電纜根數(shù)多，若電纜直徑例如約為9mm時(shí)，則又粗又硬，喪失了電纜柔軟性。為此，存在不適用于要求節(jié)省空間和可動(dòng)性的應(yīng)用的問(wèn)題。
本發(fā)明的目的在于提供電視攝像機(jī)和視頻裝置間減少信號(hào)線數(shù)量的信號(hào)傳輸方法及采用該方法的裝置。
本發(fā)明的另一目的在于提供可使用電纜直徑更細(xì)和更柔軟的電纜的電視攝像機(jī)和視頻裝置間的信號(hào)傳輸方法及采用該方法的裝置。
本發(fā)明的再一目的在于提供可以用直徑較小、比較柔軟的1根電纜進(jìn)行信號(hào)傳輸和電源供給的電視攝像機(jī)和視頻裝置間的信號(hào)傳輸方法及采用該方法的裝置。
本發(fā)明另一其它目的在于提供按照作為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等的標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(Internet Protocol)而采用作為通信信號(hào)的IP信號(hào)的、可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制的電視攝像機(jī)和視頻裝置之間的信號(hào)傳輸方法及采用該方法的裝置。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，在通過(guò)傳輸電纜連接的電視攝像機(jī)和視頻裝置間的信號(hào)傳輸方法，包括步驟在第一時(shí)分多路復(fù)用電路中復(fù)用來(lái)自所述電視攝像機(jī)的視頻信號(hào)和第一控制信號(hào)，產(chǎn)生第一串行信號(hào)；用所述電纜內(nèi)的規(guī)定的第一信號(hào)線傳輸所述第一串行信號(hào)；用所述電纜內(nèi)的規(guī)定的第二信號(hào)線向所述視頻裝置傳輸來(lái)自所述電視攝像機(jī)的第二控制信號(hào)；在所述視頻裝置的第一多路分解(demultiplexing)電路中，將來(lái)自所述第一信號(hào)線的所述第一串行信號(hào)分解為視頻信號(hào)和所述第一控制信號(hào)；采用所述電纜內(nèi)的第三和第四信號(hào)線向所述電視攝像機(jī)傳輸來(lái)自所述視頻裝置的第三控制信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，不僅對(duì)來(lái)自攝像機(jī)的并行視頻信號(hào)，還對(duì)來(lái)自攝像機(jī)的控制信號(hào)也進(jìn)行時(shí)分多路復(fù)用產(chǎn)生串行信號(hào)，從而在整體上減少信號(hào)線數(shù)量。能夠同時(shí)時(shí)分多路復(fù)用該視頻信號(hào)和控制信號(hào)的原因是由于這兩種信號(hào)是同方向傳輸?shù)男盘?hào)。
同樣理由，根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，同時(shí)時(shí)分多路復(fù)用來(lái)自視頻裝置的4個(gè)觸發(fā)信號(hào)(攝像機(jī)控制信號(hào))和外部控制信號(hào)(SerTC)。
另外，根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，用1根電纜進(jìn)行信號(hào)傳輸和向攝像機(jī)供電。
另外，根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，將IP信號(hào)作為外部控制信號(hào)(SerTC，SerTFG)傳輸，以能夠利用LAN和互聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)來(lái)控制攝像機(jī)。這時(shí)的IP信號(hào)不僅可以作為基于IPv4的信號(hào)，也可以作為基于IPv6的信號(hào)。
此外，根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，將外部控制信號(hào)配置D在經(jīng)時(shí)分多路復(fù)用后生成的串行信號(hào)中的N.C部分。
此外，根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，將遵循RS-232C、RS-422、IEEE1394、或USB標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)用作外部控制信號(hào)。
涉及本發(fā)明的其他目的，特征及優(yōu)點(diǎn)結(jié)合附圖通過(guò)以下本發(fā)明的記載而更加明顯。


圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的信號(hào)傳輸方法的一實(shí)施例的電視攝像機(jī)連接系統(tǒng)的方框圖。
圖2是表示對(duì)于圖1電視攝像機(jī)連接系統(tǒng)，將并行信號(hào)時(shí)分多路復(fù)用為串行信號(hào)時(shí)的數(shù)據(jù)排列圖。
圖3是表示圖1所示的電視攝像機(jī)連接系統(tǒng)中的連接管腳排列的一示例圖。
圖4是表示在圖1電視攝像機(jī)連接系統(tǒng)中使用的電纜的結(jié)構(gòu)示例圖。
圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明人等在本發(fā)明過(guò)程中探討的攝像機(jī)連接而構(gòu)成的電視攝像機(jī)連接系統(tǒng)的簡(jiǎn)要方框圖。
圖6是表示對(duì)于圖5電視攝像機(jī)連接系統(tǒng)中，將并行信號(hào)時(shí)分多路復(fù)用為串行信號(hào)時(shí)的數(shù)據(jù)分配排列圖。
圖7是表示在圖5電視攝像機(jī)連接系統(tǒng)中的電纜的連接器管腳配置圖。
圖8是涉及本發(fā)明視頻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示例概念圖。
圖9是表示攝像機(jī)電源電纜和信號(hào)傳輸用電纜相連接的狀態(tài)示例圖。
圖10是表示根據(jù)本發(fā)明其他實(shí)施例的電視攝像機(jī)連接系統(tǒng)的方框圖。
圖11是表示在圖10的電視攝像機(jī)連接系統(tǒng)中，將并行信號(hào)時(shí)分多路復(fù)用為串行信號(hào)時(shí)的數(shù)據(jù)排列圖。
具體實(shí)施例方式
下面將根據(jù)

本發(fā)明實(shí)施例。而且，對(duì)于同樣部件給出相同的參考符號(hào)。
圖1是表示根據(jù)本發(fā)明信號(hào)傳輸方法的一實(shí)施例的電視攝像機(jī)連接系統(tǒng)方框圖。
該攝像機(jī)連接系統(tǒng)包括攝像機(jī)側(cè)連接電路1、視頻裝置側(cè)連接電路18、以及連接電路1和電路18的傳輸電纜11。參考標(biāo)記2表示攝像機(jī)側(cè)連接電路1內(nèi)的圖象數(shù)據(jù)發(fā)送部；19、14、12分別表示視頻裝置側(cè)連接電路18內(nèi)的圖象數(shù)據(jù)接收部、觸發(fā)信號(hào)發(fā)送部、以及外部控制信號(hào)發(fā)送部；6和8分別表示攝像機(jī)側(cè)連接電路1內(nèi)的觸發(fā)信號(hào)接收部和外部控制信號(hào)接收部。參考標(biāo)記9和12分別表示電源和接地(GND)。
圖象數(shù)據(jù)發(fā)送部2包括時(shí)分多路復(fù)用電路200和2個(gè)驅(qū)動(dòng)器201，將作為來(lái)自攝像機(jī)側(cè)的并行信號(hào)的圖象信號(hào)3和LVAL及FVAL信號(hào)(DVAL信號(hào)也可傳輸，在本實(shí)施例中設(shè)為N.C)以及外部控制信號(hào)(SerTFG)20分配給分別由外部時(shí)鐘(XCLK)4的時(shí)鐘周期(T)的1/7周期(T/7)的數(shù)據(jù)信號(hào)構(gòu)成的2個(gè)圖象信號(hào)(串行信號(hào))22中的任意一個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)，如此執(zhí)行時(shí)分多路復(fù)用，并通過(guò)傳輸電纜11向視頻裝置側(cè)傳輸。圖象數(shù)據(jù)發(fā)送部2還包括驅(qū)動(dòng)器202，利用電纜11向視頻裝置側(cè)的接收器192非復(fù)用地傳輸外部時(shí)鐘。在驅(qū)動(dòng)器201、202被構(gòu)成為生成差分信號(hào)時(shí)，用一對(duì)信號(hào)線以非反轉(zhuǎn)信號(hào)和反轉(zhuǎn)信號(hào)的形式傳輸驅(qū)動(dòng)器的輸入信號(hào)。時(shí)分多路復(fù)用電路200和驅(qū)動(dòng)器由于是本領(lǐng)域內(nèi)公知的技術(shù)，因而省略其詳細(xì)說(shuō)明。
視頻裝置側(cè)連接電路18內(nèi)的圖象數(shù)據(jù)接收部19包括2個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)接收器190和多路分解電路191，從傳輸來(lái)的2對(duì)差分信號(hào)22(串行信號(hào))還原成原來(lái)的10比特圖象信號(hào)(并行信號(hào))17和LVAL及FVAL信號(hào)后，對(duì)還原后的圖象信號(hào)進(jìn)行圖象處理。
而且，本實(shí)施例中，構(gòu)成為從視頻裝置側(cè)向攝像機(jī)側(cè)傳輸1種攝像機(jī)控制信號(hào)15，例如可以傳輸1種觸發(fā)信號(hào)15。觸發(fā)信號(hào)發(fā)送部14包括驅(qū)動(dòng)器140，其接收觸發(fā)信號(hào)15并從驅(qū)動(dòng)器140輸出差分信號(hào)。該差分信號(hào)通過(guò)電纜11向攝像機(jī)側(cè)傳輸。攝像機(jī)側(cè)的觸發(fā)信號(hào)接收部6包括接收器600，將接收的觸發(fā)信號(hào)5提供給攝像機(jī)側(cè)。攝像機(jī)側(cè)進(jìn)行相應(yīng)于該觸發(fā)信號(hào)5的處理，諸如對(duì)攝像機(jī)的曝光時(shí)間、曝光開始時(shí)間、拍攝圖象的圖象提取期間等的控制。所謂圖象提取期間是指掃描所拍攝的圖象中的必要圖象部分的期間。根據(jù)本實(shí)施例的觸發(fā)信號(hào)5是1個(gè)觸發(fā)信號(hào)，作為非時(shí)分多路復(fù)用的實(shí)時(shí)信號(hào)被傳輸。但是也可以在時(shí)分多路復(fù)用2種以上的觸發(fā)信號(hào)后傳輸，在這種情況下，雖然也使用1對(duì)信號(hào)線，但也具有能夠傳輸多種信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)。這點(diǎn)在下面的實(shí)施例中予以說(shuō)明。
而且，從視頻裝置側(cè)向攝像機(jī)側(cè)發(fā)送的外部控制信號(hào)13與觸發(fā)信號(hào)相同，是通過(guò)視頻裝置側(cè)具有驅(qū)動(dòng)器120的外部控制信號(hào)接收部12和攝像機(jī)側(cè)具有接收器80的外部控制信號(hào)接收部8、作為非時(shí)間復(fù)用的差分信號(hào)來(lái)傳輸?shù)?，?jù)此在攝像機(jī)側(cè)接收外部控制信號(hào)7。
另外，如上所述，從攝像機(jī)側(cè)向視頻裝置側(cè)發(fā)送的外部控制信號(hào)(SerTFG)20也與攝像機(jī)拍攝得到的圖象信號(hào)及LVAL和FVAL信號(hào)一起被時(shí)分多路復(fù)用。然后，該時(shí)分多路復(fù)用的信號(hào)作為包含外部控制信號(hào)的圖象信號(hào)(串行信號(hào))22而發(fā)送。
而且，外部控制信號(hào)7、13、20、21可作為對(duì)應(yīng)于RS-232C、RS-422、IEEE1394或者USB的信號(hào)，但不僅限于此，也能夠進(jìn)行作為IP信號(hào)的收發(fā)，由此，能夠從連接攝像機(jī)和視頻裝置的LAN和互聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)側(cè)，采用IP協(xié)議來(lái)遠(yuǎn)程操作攝像機(jī)。IP信號(hào)不僅是可發(fā)送IPv4的信號(hào)，而且也可以是發(fā)送IPv6的IP信號(hào)。
另外，本實(shí)施例中，采用傳輸電纜11從視頻裝置側(cè)向攝像機(jī)側(cè)供給電源9和接地(GND)10。由此，不必準(zhǔn)備僅用于供電的電纜。而且，可以從視頻裝置內(nèi)提供電源，也可以在視頻裝置側(cè)設(shè)計(jì)獨(dú)立電源。
圖2中，表示了將圖象信號(hào)(并行信號(hào))、FVAL、LVAL、(DVAL)、外部控制信號(hào)(SerTFG)時(shí)分多路復(fù)用成串行信號(hào)時(shí)的數(shù)據(jù)分配。將攝像機(jī)的10比特并行信號(hào)(D0-D9)(圖1的圖象信號(hào))時(shí)分多路復(fù)用為2對(duì)串行信號(hào)(X0，X1)32，31。在X1中還分配有FVAL、LVAL、外部控制信號(hào)(SerTFG)。而且，在本本實(shí)施例中，在圖6中，在成為N.C(沒有數(shù)據(jù)分配)的數(shù)據(jù)分配位置上配置攝像機(jī)輸出數(shù)據(jù)，并可用2個(gè)串行信號(hào)來(lái)傳輸。具體地，采用圖6的串行信號(hào)(X0，X2)91，93，在其中的N.C部分配置信號(hào)D6、D7、D9。但是，該串行信號(hào)(X0，X1)是在從攝像機(jī)側(cè)向視頻裝置側(cè)的傳輸方向上傳輸數(shù)據(jù)的信號(hào)。因此，在本實(shí)施例中，同樣從攝像機(jī)側(cè)向視頻裝置側(cè)進(jìn)行發(fā)送的外部控制信號(hào)(SerTFG)20也被合并在串行信號(hào)X2上，如此執(zhí)行時(shí)分多路復(fù)用后進(jìn)行分配。
如此，通過(guò)在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇行盘?hào)內(nèi)包含有外部控制信號(hào)20，不必另外準(zhǔn)備外部控制用的信號(hào)線，因此能夠減少電纜內(nèi)信號(hào)線的數(shù)量。
另外，由于外部控制信號(hào)7、13是向攝像機(jī)側(cè)輸入的信號(hào)，在特定應(yīng)用中，必需更加實(shí)時(shí)地控制攝像機(jī)。為此，在本實(shí)施例中，非多路復(fù)用也傳輸外部控制信號(hào)7、13。但是，在不嚴(yán)格要求實(shí)時(shí)性的應(yīng)用中，可以其它方式時(shí)分多路復(fù)用這些對(duì)攝像機(jī)的外部控制信號(hào)后進(jìn)行傳輸，這種實(shí)施例將在后面予以說(shuō)明。
圖2表示根據(jù)本實(shí)施例數(shù)據(jù)分配的示例。但是不用說(shuō)，數(shù)據(jù)分配也不限于這一實(shí)施例，即使是此外的各種數(shù)據(jù)分配也可以。另外，將來(lái)自攝像機(jī)側(cè)的輸出信號(hào)(圖1的圖象信號(hào)3)的10比特并行信號(hào)時(shí)分多路復(fù)用為2個(gè)串行信號(hào)時(shí)，使其周期為攝像機(jī)連接外部時(shí)鐘(XCLK)4的周期(T)33的1/7周期(T/7)34，而后進(jìn)行傳輸。
圖3顯示了本實(shí)施例中某連接器的管腳配置的一個(gè)例子。通過(guò)減少圖象信號(hào)(串行信號(hào))的數(shù)量或觸發(fā)信號(hào)以及外部控制信號(hào)的信號(hào)線數(shù)量，在該實(shí)施例中，可以使用14管腳連接器。而且，這里所示的連接器配置是一個(gè)示例，不用說(shuō)此外的各種管腳配置也適用。另外，圖3中，攝像機(jī)側(cè)和視頻裝置側(cè)可以用同樣的管腳配置，但也可以用不同的管腳配置。
在圖4中顯示了本實(shí)施例使用的電纜的結(jié)構(gòu)示例。這里，對(duì)于電源線對(duì)51的電源52和GND53來(lái)說(shuō)，也可以使用比其他數(shù)據(jù)信號(hào)線對(duì)50更粗的線。另外，在將IP信號(hào)作為外部控制信號(hào)使用時(shí)，可設(shè)外部控制信號(hào)線對(duì)55是滿足電纜類型5規(guī)格的電纜。
圖10表示本發(fā)明其他實(shí)施例的電視攝像機(jī)連接系統(tǒng)的方框圖。該系統(tǒng)構(gòu)成為能夠用與圖1實(shí)施例相同的1對(duì)信號(hào)線傳輸4種類型的觸發(fā)信號(hào)。
圖10的攝像機(jī)連接系統(tǒng)中的從攝像機(jī)側(cè)向視頻裝置側(cè)的信號(hào)傳輸與圖1相同而省略對(duì)其的說(shuō)明，因此僅對(duì)從視頻裝置側(cè)向攝像機(jī)側(cè)的信號(hào)傳輸進(jìn)行說(shuō)明。
在圖10中，14’表示觸發(fā)信號(hào)發(fā)送部，6’表示觸發(fā)信號(hào)接收部。除處理信號(hào)的種類和數(shù)量不同以外，觸發(fā)信號(hào)發(fā)送部14’和觸發(fā)信號(hào)接收部6’的功能和結(jié)構(gòu)與圖象信號(hào)發(fā)送部2和圖象信號(hào)接收部19相同。觸發(fā)信號(hào)發(fā)送部14’包括時(shí)分多路復(fù)用電路141’和驅(qū)動(dòng)器140’，接收來(lái)自視頻裝置的4種類型觸發(fā)信號(hào)(CC1-CC4)和外部控制信號(hào)SerTC15’，對(duì)其進(jìn)行時(shí)分多路復(fù)用以分配給分別由外部時(shí)鐘(XCLK)4’的時(shí)鐘周期(T)的1/7周期(T/7)的數(shù)據(jù)信號(hào)構(gòu)成的1個(gè)信號(hào)(串行信號(hào))上的任一個(gè)數(shù)據(jù)部，并通過(guò)傳輸電纜11向視頻裝置側(cè)發(fā)送。觸發(fā)發(fā)送部14’的驅(qū)動(dòng)器142’利用電纜11，以非多路復(fù)用方式向視頻裝置側(cè)的接收器602’傳輸外部控制時(shí)鐘4’。驅(qū)動(dòng)器140’、142’構(gòu)成為產(chǎn)生各自的差分信號(hào)33，44時(shí)，分別使用1對(duì)信號(hào)線，以非反轉(zhuǎn)信號(hào)和反轉(zhuǎn)信號(hào)的形式來(lái)傳輸對(duì)這些驅(qū)動(dòng)器的輸入信號(hào)。
觸發(fā)信號(hào)接收部6’包括觸發(fā)信號(hào)接收器601’和多路分解電路600，在將傳送來(lái)的1對(duì)差分信號(hào)33還原成原來(lái)的4種觸發(fā)信號(hào)(并行信號(hào))和外部控制信號(hào)后，提供給攝像機(jī)側(cè)。另外，接收部6’包括接收器602’，602’根據(jù)接收到的差分信號(hào)44而再現(xiàn)出外部時(shí)鐘16’，并提供給攝像機(jī)側(cè)。
圖11表示根據(jù)本實(shí)施例數(shù)據(jù)分配的一個(gè)示例。但是，不用說(shuō)，數(shù)據(jù)分配并不僅限于該實(shí)施例，即便是此外的各種數(shù)據(jù)分配也可以。
本實(shí)施例中，與圖1實(shí)施例相比，觸發(fā)信號(hào)的實(shí)時(shí)傳輸特性差，但具有使用與圖1實(shí)施例相同的電纜可傳輸比圖1中可傳輸?shù)挠|發(fā)信號(hào)更多觸發(fā)信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)。
如上述說(shuō)明，根據(jù)上述實(shí)施例，能夠減少攝像機(jī)和視頻裝置間的電纜數(shù)量，同時(shí)，能夠減少電纜信號(hào)線的條數(shù)，據(jù)此，具有使該電纜直徑更細(xì)的優(yōu)點(diǎn)。該優(yōu)點(diǎn)在FA的應(yīng)用中特別有效。即，在FA中，可靈活安裝多個(gè)攝像機(jī)，另一方面，視頻裝置采取非活動(dòng)安裝。在采用上述實(shí)施例的電纜時(shí)，即使在攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)中，該可動(dòng)部分和非可動(dòng)部分之間時(shí)而分開時(shí)而靠近，由于可動(dòng)部分?jǐn)z像機(jī)和非可動(dòng)部分之間電纜更容易拉伸，也可以減少在采用粗電纜和多電纜的情況下所可能發(fā)生的各種問(wèn)題，從而可以在更靈活的拍攝條件下拍攝。
上述說(shuō)明盡管是就實(shí)施例來(lái)進(jìn)行的，但是，本發(fā)明并不僅限于此，本領(lǐng)域人員很清楚在本發(fā)明的的精神和附加的權(quán)利要求范圍內(nèi)，能夠進(jìn)行各種變更及修改。
權(quán)利要求
1.一種在通過(guò)傳輸電纜連接的電視攝像機(jī)和視頻裝置間的信號(hào)傳輸方法，包括步驟在第一時(shí)分多路復(fù)用電路(200)中，多路復(fù)用來(lái)自所述電視攝像機(jī)的視頻信號(hào)(3)和第一控制信號(hào)(23、20)，從而產(chǎn)生第一串行信號(hào)；利用所述電纜(11)內(nèi)的規(guī)定的第一信號(hào)線(22)來(lái)傳輸所述第一串行信號(hào)；利用所述電纜內(nèi)的規(guī)定的第2信號(hào)線，向所述視頻裝置傳輸來(lái)自所述電視攝像機(jī)的第2控制信號(hào)(4)；在所述視頻裝置的第1多路分解電路(191)中，將來(lái)自所述第1信號(hào)線(22)的所述第1串行信號(hào)分解為視頻信號(hào)(17)和所述第1控制信號(hào)(21)；利用所述電纜內(nèi)的第3和第4信號(hào)線，向所述電視攝像機(jī)傳輸來(lái)自所述視頻裝置的第3控制信號(hào)(15，13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的信號(hào)傳輸方法，其中所述第1控制信號(hào)包含由所述視頻裝置所使用的控制信號(hào)(FVAL，LVAL，SerTFG)，所述第2控制信號(hào)包含所述電視攝像機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的信號(hào)傳輸方法，其中所述第一串行信號(hào)是將所述電視攝像機(jī)的各象素的視頻信號(hào)和所述第一控制信號(hào)變換為周期是將所述時(shí)鐘信號(hào)的周期進(jìn)行n均分(n是整數(shù))后的周期的串行數(shù)據(jù)的信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的信號(hào)傳輸方法，其中所述第一控制信號(hào)(20)包含IP信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的信號(hào)傳輸方法，其中所述第三控制信號(hào)包含用于控制所述電視攝像機(jī)的觸發(fā)信號(hào)(15)和控制信號(hào)(13)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的信號(hào)傳輸方法，其中控制所述電視攝像機(jī)的控制信號(hào)(13)包含IP信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的信號(hào)傳輸方法，其中來(lái)自所述視頻裝置的所述第三控制信號(hào)(15，13)按照非多路復(fù)用的方式進(jìn)行傳輸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的信號(hào)傳輸方法，其中來(lái)自所述視頻裝置的所述第三控制信號(hào)包含由所述電視攝像機(jī)使用的觸發(fā)信號(hào)(15’)，傳輸該觸發(fā)信號(hào)的步驟包括以下步驟在第二時(shí)分多路復(fù)用回路(141’)中，多路復(fù)用所述觸發(fā)信號(hào)(15’)以產(chǎn)生第二串行信號(hào)(單數(shù))；利用所述電纜內(nèi)的所述第三信號(hào)線(33)傳輸所述第二串行信號(hào)；在第二多路分解電路(600’)中將來(lái)自所述第三信號(hào)線的所述第二串行信號(hào)分解為所述第三控制信號(hào)(5’)。
9.一種電視攝像機(jī)和視頻裝置間的信號(hào)傳輸裝置，包括與所述電視攝像機(jī)連接的第一連接電路(1)；與所述視頻裝置連接的第二連接電路(18)；和電氣連接所述第一連接電路和第二連接電路的傳輸電纜(11)；其中，所述第一連接電路(1)包括對(duì)來(lái)自所述電視攝像機(jī)的視頻信號(hào)(3)和第一控制信號(hào)(20、23)進(jìn)行多路復(fù)用后，變換為第一串行信號(hào)的第一時(shí)分多路復(fù)用電路；所述第二連接電路包括將多路復(fù)用的第一串行信號(hào)分解為所述視頻信號(hào)和第一控制信號(hào)的第一多路分解電路(191)；所述傳輸電纜包括傳輸?shù)谝淮行盘?hào)的第一信號(hào)線和將來(lái)自電視攝像機(jī)的第二控制信號(hào)傳輸?shù)剿鲆曨l裝置的第二信號(hào)線。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的信號(hào)傳輸裝置，其中所述第二連接電路包含從所述視頻裝置傳送用于控制所述電視攝像機(jī)的第三控制信號(hào)的傳輸裝置；所述第一連接電路包含接收所述第三控制信號(hào)的裝置；所述傳輸電纜還包括傳輸所述第三控制信號(hào)的第3信號(hào)線。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的信號(hào)傳輸裝置，其中所述傳輸電纜還包括從所述視頻裝置向所述電視攝像機(jī)的電源供給線。
12.根據(jù)權(quán)利要求9的信號(hào)傳輸裝置，其中所述多路復(fù)用電路(200)將所述電視攝像機(jī)的各象素的視頻信號(hào)和所述第一控制信號(hào)變換為周期是將所述時(shí)鐘信號(hào)的周期進(jìn)行n均分(n是整數(shù))后的周期的串行數(shù)據(jù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求9的信號(hào)傳輸裝置，其中所述第二連接回路包括在所述第三信號(hào)線上對(duì)來(lái)自所述視頻裝置的觸發(fā)信號(hào)進(jìn)行時(shí)分多路復(fù)用的第二多路復(fù)用電路(141’)；所述第一連接電路包括對(duì)來(lái)自所述第三信號(hào)線的多路復(fù)用后的所述觸發(fā)信號(hào)執(zhí)行多路分解的第二多路分解電路(600’)。
14.根據(jù)權(quán)利要求10的信號(hào)傳輸裝置，其中所述第三控制信號(hào)包含用于控制電視攝像機(jī)的曝光時(shí)間和/或曝光開始時(shí)間的信號(hào)。
15.根據(jù)權(quán)利要求10的信號(hào)傳輸裝置，其中所述第三控制信號(hào)包含用于控制所述電視攝像機(jī)拍攝圖象的圖象提取期間的信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電視攝像機(jī)和視頻裝置間的信號(hào)傳輸方法及裝置。在從攝像機(jī)側(cè)對(duì)并行的視頻信號(hào)進(jìn)行時(shí)分多路復(fù)用，并將其作為串行信號(hào)傳送至視頻裝置側(cè)時(shí)，從攝像機(jī)向視頻裝置側(cè)的控制信號(hào)也合并時(shí)分多路復(fù)用。另外，也可以將從視頻裝置側(cè)向攝像機(jī)的多種的觸發(fā)信號(hào)時(shí)分多路復(fù)用為1個(gè)串行信號(hào)，并將其傳送至攝像機(jī)側(cè)。
文檔編號(hào)H04N5/232GK1534992SQ20041004308
公開日2004年10月6日 申請(qǐng)日期2004年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月19日
發(fā)明者榎本一仁, 藤村信朗, 吉原和久, 上野克將, 久, 將, 朗, 本一仁 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立國(guó)際電氣