专利名称：打印运动图像数据的打印机及其控制方法
技术领域：
本发明涉及打印运动图像数据的打印机及其控制方法，特别涉及从外部设备发送的运动图像数据中自动提取预定帧数据并且打印所提取的帧数据的打印机及其控制方法。
背景技术：
一般说来，运动图像摄像设备，例如数码摄像机(digital video camera，DVC)，将用户拍摄到的图像和声音记录在诸如磁带这种通常插入DVC卡座中的记录介质上，或者从该记录介质上再现所拍摄的图像和声音。记录在磁带上的图像和声音通过DVC的观景器或通过扬声器输出。如果所述运动图像摄像设备与诸如电视的显示器相连，则磁带上记录的图像和声音也可以通过显示器输出。
用户利用运动图像摄像设备拍到的运动图像也可以下载到计算机上，对其编辑，并再发送到打印机进行打印。近来，越来越多的用户不仅想打印运动图像摄像设备拍摄到的数据，而且想打印从因特网获得的电影或动画数据。
为了通过打印机打印摄像设备的运动图像数据，运动图像摄像设备需要与计算机相连，从而由安装在计算机中的拍摄程序来拍摄运动图像数据的连续帧中的所需帧。拍摄到的帧由存储在计算机中的存储器中的打印机驱动程序转换成图像数据。结果，来自计算机的图像数据由打印机打印。
正如以上所述，在运动图像数据的帧中，只有帧的预定选择部分能够被拍摄并利用诸如其中安装拍摄程序的计算机的外部设备打印。然而，要求打印机必须与安装拍摄程序和打印机驱动程序的外部设备相连毕竟有点麻烦。而且，很难一帧一帧地拍摄到每秒15到30帧的运动图像数据。
发明内容
为了解决以上和/或其它问题，本发明的一个目的是提供一种打印机及其控制方法，所述打印机能自动从运动图像提供设备的运动图像数据的输入帧中提取关键帧，并且将提取的代表输入的运动图像数据的关键帧打印。
本发明的其它目的和优点将在将下来的描述中部分提出，并且部分可从描述中明朗，或者通过本发明的实际得出。
为了实现本发明的以上和/或其它目的，提供了一种能输出运动图像数据的打印机。该打印机包括接口单元，与外部设备相连，接收按照运动图像数据从外部设备连续输入的帧；图像提取单元，在通过接口单元输入的帧中提取至少一个关键帧，该关键帧代表运动图像数据；以及控制器，当判断运动图像数据已通过接口单元接收时，控制图像提取单元提取至少一个代表运动图像数据的关键帧。
根据本发明的另一个方面，打印机还包括打印机引擎单元，用于打印将要打印的数据；以及图像处理器，用于将对应于由图像提取单元提取的关键帧的关键帧数据转换成能够在打印机引擎单元中进行打印的图像数据。
图像提取单元将通过接口单元输入的当前帧与参考帧进行比较，计算出比较结果，将比较结果与预定阈值进行比较，并且当比较结果大于预定阈值时，将所述当前帧作为代表运动图像数据的所述关键帧进行提取。
参考帧至少是当前帧的前一帧以及先前提取的前一个关键帧两者之一。
为了实现本发明的以上和/或其它目的，还提供了一种控制方法，使用能够输出的运动图像数据的打印机。在通过接口单元与外部设备相连以及打印出从外部设备输入的运动图像数据的打印机中，所述控制方法包括通过接口单元从外部设备接收数据；判断通过接口单元接收的要被打印的数据是否是运动图像数据；当判断所述数据是运动图像数据时，提取按照运动图像数据连续输入的帧中的关键帧，该关键帧代表运动图像数据；将所述提取的关键帧数据转换成图像数据；以及将转换后的图像数据打印在打印纸上。
在本发明的一个方面中，提取关键帧包括将通过接口单元输入的运动图像数据的当前帧与参考帧比较；从而计算比较结果；将比较结果与预定阈值作比较；以及当比较结果大于预定阈值时，将所述当前帧作为代表运动图像数据的所述关键帧进行提取。
在本发明的另一方面中，参考帧至少是当前帧的前一帧以及先前提取的前一个关键帧中两者之一。
通过接下来结合附图对实施例的描述，本发明的这些和/或其它目的和优点将变得明朗并且更容易理解，附图中图1示出了根据本发明的实施例，具有带运动图像打印功能的打印机的图像打印系统的方框图；图2示出了根据本发明的另一实施例，使用图1的打印机的控制方法的流程图；图3示出了图2所示的控制方法中关键帧提取过程的流程图。
具体实施例方式
下面将详细描述本发明的实施例，其具体例子在附图中作了描述，其中相同的标号指完全相同的设备。为解释本发明，接下来将参照各个附图描述所述实施例。
图1示出了根据本发明的实施例，具有运动图像打印功能的打印机的图像打印系统的方框图。
参照图1，图像打印系统包括计算机100，它用作运动图像的提供者；以及打印机200，它用作运动图像输出(提供)设备。在接下来对图1的实施例的描述中，将计算机100和连接到计算机100的打印机200作为各种运动图像提供设备中图像打印系统的一个示例。
计算机100是将运动图像信号，例如电影或动画片，发送到打印机200的外部设备。
另一个示例中，连接到打印机200的外部设备包括数码摄像机、个人数字助理(PDA)和蜂窝电话。
计算机100提供有一个接口，要打印的数据，例如对应于运动图像的运动图像数据，通过该接口发送到打印机200。连接到打印机200的运动图像提供设备并不一定需要驱动打印机200的打印机驱动程序。
打印机200从对应于运动图像数据的连续输入的帧中提取一个或更多关键帧，即运动图像的代表性的帧。对应于提取的关键帧的关键帧数据被转换成图像数据，被打印在打印纸上或另一种打印介质上。
打印机200包括输入单元210、显示单元220、存储单元230、接口单元240、信号解调器250、图像提供单元260、图像处理器270、打印机引擎单元280和控制器290。
输入单元210提供了多个键，用于在打印机200中设置和选择各种支持的(执行的)功能。
显示单元220根据控制器290的控制来显示打印机200的操作状态。
存储单元230包括非易失性存储器，例如闪存ROM，能够存储支持(执行)打印机200的功能的各种程序；以及易失性存储器，例如动态随机存取存储器(DRAM)，能够存储控制器290执行程序的过程中生成的数据，这些将在以后详细描述。存储单元230中也存储多种应用于图像提取单元260的图像提取算法。
接口单元240可与计算机100即运动图像提供设备连接，并且支持(执行)计算机100与控制器290之间的双向数据通信。除了运动图像数据，所述接口单元240还能从外部设备接收转换成要打印在打印纸上的静态图像数据以及图像数据。
接口单元240支持与外部设备的双向数据通信，并且可通过以下形式的接口模块实现，例如USB、IEEE1394，蓝牙以及无线局域网。需要提醒的是，其它能够执行本发明所要求的操作的接口模块也可以使用。
信号解调单元250由控制器290控制并且将接口单元240输入的运动图像数据解调，所述控制器290将在下文中描述。由于运动图像数据容量比较大，因此在发送前可将运动图像数据压缩。所述运动图像数据的压缩可采用MPEG-2方案。在控制器290的控制下，信号解调单元250利用对应的解调算法对压缩的运动图像数据进行解压缩。
图像提取单元260从相应于信号解调单元250解调的运动图像数据的连续输入的帧中，提取一个关键帧(key frame)即有代表性的帧。所述“关键帧”是指代表一定运动图像素材的一些帧的单一的有代表性的帧。换句话说，所述“关键帧”是指运动图像的多个帧中具有特定意义的帧。随着运动图像的代表性的帧被提取并显示，看到提取的关键帧的用户能够领会到运动图像的大体内容。
所述图像提取单元260包括关键帧提取单元262和帧存储器264。
关键帧提取单元262将从信号解调单元250输入的运动图像数据的当前帧与一个帧(下文中称为“参考帧”)作比较，并计算比较结果。例如，所述关键帧提取单元262将关于当前帧的第一运动向量与关于参考帧的第二运动向量作比较，并且计算第一和第二运动向量之差。得到计算差值后，所述关键帧提取单元262将该计算差值与预定的阈值作比较。如果比较结果大于预定阈值，则关键帧提取单元262提取当前帧并将其作为关键帧存储在帧存储器264中。
如果计算的比较结果等于或小于预定阈值，该关键帧提取单元262将当前帧设置为参考帧，同时将下一帧设置为当前帧。相应地，关键帧提取单元262将当前帧，即上述当前帧的下一帧，与设置为当前帧的参考帧作比较。上述过程重复进行到运动图像数据的最后一帧被输入。
参考帧可以是当前帧的前一帧或前一个关键帧。相应地，关键帧提取单元262可通过将当前帧与前一帧作比较或将当前帧与前一关键帧作比较两种情况之一来计算比较结果。
无论关键帧何时被关键帧提取单元262提取，图像提取单元260都可将指示关键帧提取结果的信号输出到控制器290。或者，当上述关于输入的运动图像数据的关键帧提取操作已参照完成时，图像提取单元260可输出指示关键帧提取结果的信号。
当已有预定数量的帧作为关键帧输出时，或者当用户想设置一定预期数量的帧作为关键帧输出时，图像提取单元260在控制器290的控制下，根据预定或预期数量的帧，通过图像处理器270从关键帧再提取一个或更多的次关键帧(sub-key frame)，以输出到打印机引擎280。次关键帧的数量等于或小于关键帧的数量。
在本实施例中，通过一个例子，基于当前帧和前一帧间的运动向量差提取关键帧。然而，本发明并不限于此。例如，可以利用各种关键帧提取算法来提取关键帧，这些算法比如为象素间的亮度差；各个象素所属区域的亮度信息；以及各个象素所属整体帧的柱状图。
帧存储器264存储前一帧和/或被关键帧提取单元262提取的至少一个关键帧。
图像处理器270将对应于从图像提取单元260输出的至少一个关键帧的关键帧数据转换成能够在打印机引擎单元280中打印的图像数据。
图像处理器270执行色匹配，因此，从计算机100发送的运动图像数据的颜色信号能够匹配打印机引擎单元280的颜色再现范围。一般说来，这是因为从计算机100发送的颜色信号是RGB(红色、绿色、蓝色)颜色信号，而从打印机引擎单元280发送的颜色信号是YMCK(黄色、洋红色、青色、黑色)颜色信号。相应地，在图像处理器270要求的颜色匹配过程中，计算机100的RGB颜色信号的一个色域(color gamut)改变(转换)以匹配在打印机引擎单元280中使用的YMCK颜色信号的一个色域。
基于补色原理(the principle of complementary color)，在RGB颜色信号转换成YMCK颜色信号后，图像处理器270执行半色调(halftoning)，从而将关键帧数据转换成能够在打印引擎单元280中打印的图像数据。图像处理器270进行的颜色匹配、颜色转换以及半色调都是众所周知的，因此，在此不对其详细描述。
当给打印机200接通电源时，控制器290根据存储在存储单元230中的控制程序控制打印机200的全部操作。
控制器290判断从计算机100接收的数据是否是运动图像数据，所述计算机100通过接口单元240连接到打印机200的控制器290。控制器290检验通过接口单元240接收的数据的帧头部中包含的信息，以判断当前接收的数据是否运动图像数据。数据的帧头部包含信息，例如数据类型和/或数据压缩类型。
当判断通过接口单元240接收的数据是运动图像数据时，控制器290控制信号解调单元250覆盖(恢复)预定压缩格式的运动图像数据。在数据被信号解调单元250解调后，运动图像数据以帧为单位输出到图像提取单元260。
控制器290还控制图像提取单元260从由信号解调单元250解调的帧中提取代表运动图像的关键帧。控制器290选择存储在存储单元230中的一种图像提取算法，将选择的图像提取算法提供给图像提取单元260，并且控制图像提取单元260利用选择的图像提取算法提取关键帧。
或者，关键帧可由多个图像提取模块中的缺省图像提取模块来提取。在这种情况下，根据由用户通过输入单元210输入的图像算法选择请求信号，当图像提取算法改变时，关键帧由改变的图像提取算法提取。
当从图像提取单元260接收到关于关键帧提取结果的信号时，控制器290控制图像处理器270将图像提取单元260提取的关键帧数据转换成能够在打印机引擎单元280中打印的图像数据。
接着，控制器290将图像处理器270的图像数据发送到打印机引擎单元280并且控制打印机引擎单元280执行关于图像数据的打印操作。
在下文中，将参照图2描述根据另一个实施例的打印机控制方法，该方法在图1描述的图像打印系统中执行。
当从通过接口单元240连接的计算机100接收到要打印的数据时，在操作步骤S300，控制器290判断接收的数据是否是运动图像数据。如果在操作步骤S300判断接收到运动图像数据，则在操作步骤S310，控制器290判断接收的运动图像数据是否是压缩数据。
如果在操作步骤S310判断运动图像数据是压缩数据，则在操作步骤S320，控制器290进行控制，以使利用对应于运动图像数据被压缩的压缩算法的解压缩算法对压缩数据解压缩。按照控制器290的控制，信号解调单元250对解压缩的运动图像数据进行解调。同时，如果在操作步骤S310中判断运动图像数据是非压缩数据，则控制器290跳过操作步骤S320以执行操作步骤S330。
当运动图像数据被信号解调单元250解调时，在操作步骤S330，控制器290控制图像提取单元260在从信号解调单元250连续输入的对应于运动图像数据的帧中提取至少一个代表运动图像数据的关键帧。
参照图3，将更详细地介绍在操作步骤S330中执行的关键帧提取过程。首先，在操作步骤S331中，关键帧提取单元262将从信号解调单元250输入的当前帧的特征值与前一帧的特征值作比较，并计算比较结果。接着，在操作步骤S332，关键帧提取单元262将计算的比较结果与预定阈值作比较，并判断比较结果是否大于预定阈值。
如果在操作步骤S332中判断比较结果大于预定阈值，则在操作步骤S333中，关键帧提取单元262将当前帧作为关键帧提取。接着，在操作步骤S334中，下一帧被设置为当前帧。同时，如果在操作步骤S332中判断比较结果等于或小于预定阈值，所述关键帧提取单元262执行操作步骤S334。
在操作步骤S335，所述关键帧提取单元262判断当前帧是否是最后的帧。如果在操作步骤S335判断当前帧是最后一帧，则在操作步骤S336，所述关键帧提取单元262将关于关键帧提取结果的信号输出到控制器290。每次关键帧被提取时，所述关键帧提取单元262都可以输出关于关键帧提取结果的信号。如果判断当前帧不是最后的帧，所述关键帧提取单元262返回到操作步骤S331并重复操作步骤S332～S334，直到在操作步骤S335判断当前帧是最后的帧。
在操作步骤S330，当至少一个关键帧被提取并且接收到关于关键帧提取结果的信号时，在操作步骤S340，所述控制器290控制图像处理器270将提取的关键帧数据转换成能够在打印机引擎单元280中打印的图像数据。
在操作步骤S350，当关键帧数据被所述图像处理器270转换成图像数据时，所述控制器290控制打印机引擎单元280执行关于图像数据的打印操作。所述打印机引擎单元280根据控制器290的控制将从图像处理器270输入的图像数据打印到打印纸上。
同时，如果在操作步骤S300判断通过接口单元240接收的数据是非运动图像数据，在操作步骤S360，打印机200执行常规的打印操作。例如，所述打印机200以与一般打印机所采用的相同的方法打印静态图像数据或文本数据。因此，关于常规的打印操作的描述在此省略。
正如以上所述，根据本发明的实施例，在具有运动图像数据输出功能的打印机及其控制方法中，由于提供了能够提取代表运动图像数据的关键帧的图像提取模块，因此可以很容易地将外部接收的运动图像数据输出到打印纸或另一种打印介质。而且，由于打印机本身将外部接收的运动图像数据转换成可打印数据，打印机可与不提供打印机驱动程序的运动图像提供设备，例如数码摄像机、PDA或蜂窝电话等相连。总之，利用本发明的打印机，通过摄像设备拍摄或通过因特网获得的任何运动图像数据，即电影或动画片等，都能够被容易地输出到打印纸或另一种打印介质上。
尽管已经示出并描述了本发明的一些实施例，但本领域的技术人员应该理解，在不脱离本发明的原理和精神以及由所附权利要求及其等同物限定的范围的情况下，可以对其实施例进行各种修改。
权利要求
1.一种打印机，用于输出运动图像数据，该打印机包括接口单元，与外部设备相连，接收按照所述运动图像数据从所述外部设备连续输入的帧；图像提取单元，在通过所述接口单元输入的所述帧中提取至少一个关键帧，所述关键帧代表所述运动图像数据；以及控制器，当判断所述运动图像数据已通过所述接口单元被接收时，控制所述图像提取单元提取至少一个代表所述运动图像数据的关键帧。
2.根据权利要求1所述的打印机，还包括打印机引擎单元，用于打印数据；以及图像处理器，用于将对应于由所述图像提取单元提取的所述关键帧的关键帧数据转换成能够在所述打印机引擎单元中进行打印的图像数据。
3.根据权利要求1所述的打印机，其中所述的图像提取单元将通过所述接口单元输入的当前帧与参考帧进行比较，计算出比较结果，将所述比较结果与预定阈值进行比较，并且当所述比较结果大于所述预定阈值时，将所述当前帧作为代表运动图像数据的所述关键帧进行提取。
4.根据权利要求3所述的打印机，其中所述参考帧是所述当前帧的前一帧和先前提取的前一个关键帧中两者之一。
5.一种使用输出运动图像数据的打印机的控制方法，所述打印机通过接口单元与外部设备相连，以打印出从外部设备输入的运动图像数据，所述控制方法包括通过所述接口单元从所述外部设备接收数据；判断通过所述接口单元接收的所述数据是否是运动图像数据；当判断所述数据是运动图像数据时，提取按照所述运动图像数据连续输入的帧中的关键帧，并且提取代表运动图像数据的关键帧；将对应于所述提取的关键帧的关键帧数据转换成图像数据；以及将所述的转换后的图像数据打印在打印纸上。
6.根据权利要求5所述的控制方法，其中所述关键帧的提取包括将通过所述接口单元输入的所述运动图像数据的当前帧与参考帧比较从而计算比较结果；以及将所述比较结果与预定阈值作比较，当所述比较结果大于所述预定阈值时，将所述当前帧作为代表运动图像数据的所述关键帧进行提取。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其中所述接口单元是所述当前帧的前一帧和先前提取的前一个关键帧中两者之一。
8.一种使用打印机的方法，该方法包括从连接到所述打印机的外部设备接收具有多个帧的运动图像数据；以及根据帧间的差值，从运动图像数据的帧中提取一个或更多关键帧，从而打印对应于一个或更多关键帧的数据。
全文摘要
公开了打印运动图像数据的打印机及其控制方法，包括打印机引擎单元，用于打印需要打印的数据；接口单元，与外部设备相连，接收根据运动图像数据从外部设备连续输入的帧；图像提取单元，在通过接口单元输入的帧中提取至少一个关键帧，以代表运动图像数据；图像处理器，用于将对应于图像提取单元提取的关键帧的数据转换成能够在打印机引擎单元中进行打印的图像数据；以及控制器，当判断运动图像数据已通过接口单元接收时，控制图像提取单元提取至少一个代表运动图像数据的关键帧，并且当关键帧被图像处理器转换成图像数据时，控制器控制打印引擎单元执行关于图像数据的打印操作。因此，可从运动图像数据自动提取一定的运动图像数据并打印在打印纸上。
文档编号G06K15/02GK1517833SQ20031012067
公开日2004年8月4日 申请日期2003年12月18日 优先权日2003年1月16日
发明者金大显 申请人:三星电子株式会社