CN1299101A - 设有照相机的膝上型电脑 - Google Patents
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Abstract
一种设有照相机的膝上型电脑,包括:系统总线、连接总线的CPU,连接CPU的一存储器装置及一图像控制器;一显示器,与图像控制器连接;一设有显示器的上盖,一视信照相机,固定在显示器的外罩上;照相机具有一固定焦距与一成像阵列;照相机经由一专用接口连接至图像控制器,以直接提供输出的像素数据至显示器;CPU的程序储存在存储器装置内,程序码用以控制从照相机至显示器图像数据的传送,以便实施数字式摄影。本发明可实现摇动式及变焦摄影。
Description
本发明有关于一种电脑，特别是有关于一种设有照相机的膝上型电脑，这种照相机为一种CMOS照相机。
随着视信、电话与电脑技术的发展，提高了对可用于电脑的一种小型视信照相机的需求。特别是视信会议，需要一些真实的现场记录。鉴于此需求，已发展了小型可携式照相机，其可以搁置在一电脑监视器的顶部。例如，美国加州圣马刁市Connectix Corporation销售的一系列QuickCam形式的照相机。
当膝上型电脑已逐步形成，就必须要提供改良的视信输入。定义一种可调式视信(Zoomed Video，ZV)接口，以在一PC卡插槽与一VGA图像控制器之间提供一种专用的视信总线。ZV接口绕过系统总线而允许从一PC卡主机配接器直接传送数字视信进入图像控制器相关的显示存储器。
本发明的目的在于提供一种具有高质量视信能力的膝上型电脑，以允许影像摇动式及变焦的式摄影。
为达到上述目的，本发明采取如下措施：
本发明膝上型电脑的一实施例包括固定在上盖的一视信照相机，最好是嵌设在显示器的上方边缘。视信资料沿着专用路径传送，由照相机输出信号至显示器的一图像控制器，可在整体系统效能最小的程度下显示全画面、全资料速率视信。在一实施例中，利用图像控制器的相关变焦视信(ZV)接口来传送数据。
此照相机具有一成像阵列(最好为一CMOS感应器阵列)以及一固定焦距的镜头(可为广角)。以软件控制数据由像素阵列传送至图像控制器的相关显示器存储器的诸地址，来实现摇动式及变焦式摄影。
本发明在无须精细的机械工序情况下，可提供具有高质量的视信能力，本发明的实施例可以允许影像摇动式(panning)及变焦的式摄影(zooming)。
本发明采取如下具体结构：
本发明的设有照相机的膝上型电脑，包括：
一系统总线；
一CPU，连接系统总线；
与CPU连接的一存储器装置及一图像控制器；
一显示器，与图像控制器连接；
一上盖，具有一显示器外罩，以在使用期间固定显示器在一正常垂直的方向；其特征在于，还包括：
一视信照相机，固定在显示器外罩上，而位于显示器上方的位置，视信照相机具有一固定焦距与一成像阵列；
视信照相机经由一专用接口连接至图像控制器，以便直接提供输出的像素数据至显示器；
CPU的程序储存在存储器装置内，程式码用以控制从视信照相机至显示器的图像数据的传送，以便实施数字式摄影。
其中，所述成像阵列为一CMOS感应器阵列。
其中，所述专用接口为一变焦视信接口。
结合附图及实施例对本发明的具体结构特征详细说明如下：
附图简单说明：
图1：本发明实施例的一种膝上型电脑的立体图；
图2：本发明膝上型电脑的电路方块图；
图3：本发明用于多媒体子系统的电路方块图；
图4：依照本发明的多媒体子系统的流程示意图；
图5：本发明中照相机配件的分解示意图；
图6：本发明中一种屏幕视窗的示意图。
如图1所示，其为本发明膝上型电脑实施的立体示意图。在本实施例中，膝上型电脑包括一水平状的基底部分20与一靠铰链转动的上盖25。基底部份20包括一键盘30、如轨迹垫32、一光标控制装置以及位于基底部分20内部(在键盘30下方)的电子系统(未显示出)。上盖25包括一平面显示器(一般为液晶显示器)35，其由以边缘37所环绕。本发明中的CMOS照相机40固定在或嵌入在边缘37内，而其镜头45设在边缘37的表面上。该膝上型电脑的可采用一英代尔相容的处理器(例如Pentium Ⅱ MMX)而执行微软的视窗98或视窗NT操作系统。
如图2所示，其是膝上型电脑的一电路方块图。该电路区分为两个区域，第一区域为“NOTEBOOK”，其包括基底20内的诸元件与上盖25。第二区域为“微型坞”60，可提供附加的连接选择，其主要包括键盘与监视器。微型坞60内的诸元件，为现有技术，不多加详述。
此基本结构包括多个总线(multiple buses)，CPU100经由这些总线与其他系统资源相通。总线基于速度与宽度的考虑而安排。尤其，CPU100与一存储器子系统及各种输入/输出装置连接相通。
CPU100与包括系统存储器105及第二层快取存储器110的存储器子系统相通。其与系统存储器105的信息相通是通过一组合桥与存储器控制器115，其被称为北桥(North Bridge)。北桥115连接CPU与存储器子系统至PCI总线120的一高速周边总线。一南桥125连接PCI总线至一低速周边总线130。此低速周边总线可为一工业标准扩张总线，例如为ISA总线、ESIA总线或MCA总线。
一般，PCI总线的数据传输速度为快速，以及其比可连接至扩张总线的相同形式的总线较宽。例如，PCI总线120为操作于33MHz的32位元的总线，而ISA总线130为操作于8MHz的一16位元总线。此PCI总线主要目的是与过去8位元与16位元的周边装置相容，其诸功能仍可充分地在一数据机系统内执行。
在此实施例中，连接至PCI总线120的装置包括一图像控制器(graphics controller)140与一PC卡主机配接器(PC-card hostadapter)145。图像控制器140具有一相关的显示存储器，在此实施例中图像控制器140嵌入在可变换媒体MagicMediaTM(NM2200)256AV256位元的多媒体加速晶片中，其由NeoMagic Corporation(3260 JayStreet,Santa Clara,CA 95054)所销售。此为一种包括图像控制器逻辑与视信存储器的单晶片。除了控制图像能力之外，此特殊晶片还具有高效能语音、视信以及DVD的播放能力。为此，图像控制器140将被称为媒体处理器140。
为了某些目的，相关的功能是由此晶片的图像控制器部分所提供。媒体处理器140除了如上所述被连接至PCI总线之外，另经由一增强式图像接口(advanced graphics port,AGP)直接连接至北桥115，因此提供一旁路路径使得某些数据可直接传送，不必经PCI总线。显示器35连接至媒体处理器140。
此媒体处理器140包括两个视信接口(变焦视信或ZV)。照相机40通过一个ZV接口连接至媒体处理器140。此外，为提供PC卡(如视信拾取卡)用的一专用视信总线，PC卡主机配接器145经由另一个ZV接口连接至媒体处理器140，而PC卡可能被插入膝上型电脑的PC卡的扩展插槽。
硬盘驱动器170连接至南桥125。在此实施例中，连接至ISA总线130的各装置包括一数据机180、语音子系统190以及一逻辑晶片200(National Semiconductor的PC87570)，此等提供了键盘及指标装置的各控制器、一电池管理控制器、一BIOS存储器210的介面以及一时钟。
如图3所示，其为本发明用于多媒体系统的电路方块图；构成电脑系统10内的多媒体子系统。此多媒体子系统包括照相机40、语音编码音调子系统190、媒体处理器140、高容量的快速储存装置以及高频宽的各通信模组。在具体说明这些模组的实际硬件时，各实施例可依照特定平台的相异处而作相应变动。
除了前述所提的镜头45之外，嵌入式CMOS照相机40包括一个成像阵列(imaging array)220(称为照相机晶片)，用以产生对应镜头45所形成影像的像素数据。以下将更详细地叙述照相机40。
语音子系统190包括一传声器225，其与一CMOS语音放大器230连接。来自于放大器230的模拟语音信号被传送至一语音编码/解码器(codec)235，提供一数字语音数据流至媒体处理器140。而其数据的连结为双向的，以便编解码器235可以从媒体处理器140接收一数字语音数据流，并且将其转换成一模拟语音信号而输出至一组扬声器240。
如图4所示，其为多媒体子系统的软件方块图。由上而下，多媒体子系统包括：包括OEM特殊应用(OEM specific application)250与一般应用(generic application)255，与特殊应用250、一般应用255连接的人体互动使用者介面、作业系统260(实施例中的视窗98/NT)、一组OEM增强式使用者介面WDM驱动器控制面板以及一平台特有的HLA/BIOS服务层。各驱动器包括一照相机驱动器265、一语音混音器驱动器267以及一通信驱动器268。因为这些模组的实施可以依照平台特有的相异点而变动，所以此OEM定做的HAL/BIOS服务层必须被加入此OEM特有的WDM驱动器。同样，要维持与各通用使用者的应用相容，所有的OEM特有的增强呼叫(如270所示)必须要实现于标准作业系统功能(WDM)呼叫的上层。因此，当此OEM有效的应用这些附加的增强功能时，所有“一般应用”225也都可进行相应的操作。
如图5所示，其是本发明中照相机配件的分解示意图；CMOS照相机40的实施例包括照相机晶片220、一电路板280、固定在电路板280上的一镜头固定器285以及固定在镜头固定器285上的镜头45，而照相机晶片220与附加的电路被固定在电路板280上。本实施例中，此照相机晶片220采用一型号为OV7620BD的CMOS彩色数字影像集成电路，其由“OmmiVision Technologies Inc.”(930 Thompson Place，Sunnyvale，CA 94086)所提供。
此照相机晶片220包括一640×480的像素阵列以及相关的电路。此电路不是本发明的内容，因此将仅大略叙述之。此电路包括一视信时序产生器，连接至一内部IC总线(I2C)接口的一组可程序化暂存器、用以决定列像素数据的模拟式处理电路，用以在ZV接口提供数字像素的模拟/数字转换器。照相机晶片220可在高至交错的60Hz或累进的30Hz下操作，并且可输出红绿兰(RGB)或YUV的色彩数据。
相对于由像素阵列中列的数据作存取的电荷耦合装置(CCD)感应器，此CMOS照相机晶片220允许存取个别的像素。因此，此晶片220可以提供一种选择，从像素阵列中将需要部分的数据输出。而由将垂直及水平的开始与结束位置载入这些暂存器，即可完成。
一实施例中，镜头45可为一固定焦距的镜头，其可提供65-70度的视角。因此，摇动式与变焦式摄影可以在软件内完成。关于摇动式摄影，一固定尺寸的视窗(一般为屏幕尺寸的一半)回应使用者的输入信号，而在整个像素阵列处搬动。举例而言，使用者可操作一屏幕控制器(如一滑动器)，或使用光标装置32来指定这种方式的移动。这些使用者的动作被转换成信号，而引起位于照相机晶片220内的开始及结束位置的数值作相应的改变。显然，针对一固定的视窗尺寸，开始与结束数值间的差值必须保持不变。同样，关于变焦摄影，视窗的尺寸改变时仍维持相同的中心位置。
如图6所示，其为本发明中一种屏幕视窗的示意图，提供人机互动的图像控制面板而实现照相机模组的特殊控制机制。照相机模组控制机制是经过I2C总线的协定。不是利用仿效就是利用替代，所有的视窗98的特殊功能呼叫也支援符合PC98的多媒体语音一视信的要求。
在一实施中，使用者的控制面板提供以下控制器：
1、Camera ON/OFF/STANDBY(摄影机，开/关/等待)；
2、ViewFinder ENABLE/DISABLE(取景器，启动/停止)；
3、Remote controller ENABLE/DISABLE(摇控器，启动/停止)；
4、ICONization ENABLE/DISABLE；(允许控制面板置放在视窗的)；
5、ZOOM slider/selector(数字变焦滑动器/选择器)；
6、PAN slider/selector(摇动式摄影，滑动/选择器)；
7、RGB color compensation slider/selector(红绿兰色彩补偿选择器)；
8、Aperture/gain control slider/selector(光圈/增益控制，滑动/选择器)；
9、Sutter/frame control slider/selector(录影、快照摄影/画面控制，滑动/选择器)；
10、Microphone input gain control slider/selector)传声器输入信号的增益控制，滑动/选择器)；
11、“Sub-title”message encoder and decoder text bars(标题信息编码/解码文件控制条)。
在一实施例中，数字或软件的摇动式及变焦摄影是以滑动器或其他各屏幕控制器来实施，与表示照相机视窗的图象一起被显示，照相机视窗位于表示最大视窗(整个像素阵列)的一可能较大的图帧之内。当使用者运用这些屏幕控制器时，较小的图帧是在较大的图帧内移动与改变其大小。
在另一实施例中，摇动式及变焦摄影是由较小图帧的直接操作来进行。针对摇动式摄影，使用者可把光标放至较小图帧内的适当位置，并且拖曳此较小图帧至位于较大图帧内所希望的位置。针对变焦摄影，使用者可以拖曳较小图帧的一角上的光标来改变大小(resize)。较小图帧会从其中心位置改变大小。开始拉近(zooming in)，使用者会向外拖曳，当较小图帧的一边触及较大图帧的一边缘时，若继续拖曳将会使较小图帧的其他边缘继续向外移动，因此，在变焦摄影上可加上摇动式摄影。
对于远端使用者，可以利用所有的视窗98特有的功能呼叫与上述具体说明的所有的照相机模组的局部使用者控制面板的功能，作为OEM延伸的功能呼叫。
有关I2C总线接口，照相机模组驱动器采用PIIX4周边控制晶片上的I2C总线接口控制器来程序化照相机晶片220。关于ZV接口，照相机模组利用位于媒体处理器140上的第二个ZV接口来取得来自于照相机晶片220的数字视信数字流。
与现有技术相比，本发明具有如下效果：
由于本发明的膝上型电脑上设有CMOS照相机，所以该电脑具有高质量视信能力，以允许影像以摇动式及变焦的式摄影。本发明在无须精细的机械工序情况下，可提供具有高质量的视信能力。
以上叙述是借实施例来说明本发明的结构特征，并非用于限制本发明的保护范围。
Claims (3)
1、一种设有照相机的膝上型电脑，包括：
一系统总线；
一CPU，连接系统总线；
一存储器装置，与CPU连接；
一图像控制器，与CPU连接；
一显示器，与图像控制器连接；
一上盖，具有一显示器外罩，以在使用期间固定显示器在一正常垂直的方向；其特征在于，还包括：
一视信照相机，固定在显示器外罩上，而位于显示器上方的位置，视信照相机具有一固定焦距与一成像阵列；
视信照相机经由一专用接口连接至图像控制器，以便直接提供输出的像素数据至显示器；
CPU的程序储存在存储器装置内，程式码用以控制从视信照相机至显示器的图像数据的传送，以便实施数字式摄影。
2、根据权利要求1所述的电脑，其特征在于，所述成像阵列为一CMOS感应器阵列。
3、根据权利要求1或2所述的电脑，其特征在于，所述专用接口为一变焦视信接口。
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1999
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