(57)【要約】  【課題】  ＶＢＲ符号化方式において、所定の記憶容量を有する記録媒体に所望の時間分の符号化データを記録できる画像符号化装置を提供する。  【解決手段】  画像符号化装置２００は、連続的に入力される複数の入力画像を符号化して、映像データを構成する複数の符号化データを生成する画像符号化部１９と、複数の符号化データに基づいて、前記入力画像の複雑度の変動周期における平均画像複雑度を算出する平均画像複雑度算出部２５と、平均画像複雑度に基づいて、画像符号化部１９にて生成される符号化データの符号量を制御する符号量制御部２６を備えている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続的に入力される複数の入力画像を符号化して、映像データを構成する複数の符号化データを生成する画像符号化部と、
前記複数の符号化データに基づいて、前記入力画像の複雑度の変動周期における平均画像複雑度を算出する平均画像複雑度算出部と、
前記平均画像複雑度に基づいて、前記画像符号化部にて生成される符号化データの符号量を制御する符号量制御部と、
を備えたことを特徴とする画像符号化装置。
【請求項２】
前記符号化データに基づいて、前記入力画像の複雑度を算出する画像複雑度算出部と、
前記画像複雑度算出部にて算出された前記複雑度の変動周期を算出する変動周期算出部と、
をさらに備え、
前記平均画像複雑度算出部は、前記変動周期算出部にて算出された変動周期における平均画像複雑度を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像符号化装置。
【請求項３】
前記画像複雑度算出部は、前記符号化データの符号量に基づいて前記入力画像の複雑度を算出することを特徴とする請求項２に記載の画像符号化装置。
【請求項４】
前記画像符号化部は、量子化部および前記量子化部から出力されたデータを可変長符号化する可変長符号化部を備え、
前記画像複雑度算出部は、前記符号化データの符号量および前記量子化部の量子化パラメータに基づいて前記入力画像の複雑度を算出することを特徴とする請求項２に記載の画像符号化装置。
【請求項５】
前記画像複雑度算出部は、前記連続的に入力される複数の入力画像の１ＧＯＰごとの前記複雑度を算出し、
前記変動周期算出部は、前記画像複雑度算出部にて前記複雑度が算出されるごとに前記変動周期を算出し、
前記平均画像複雑度算出部は、前記変動周期算出部にて前記変動周期が算出されるごとに、当該変動周期における前記平均画像複雑度を算出する
ことを特徴とする請求項２ないし４のいずれか一項に記載の画像符号化装置。
【請求項６】
前記変動周期算出部は、一定の時間間隔で前記変動周期を算出し、
前記平均画像複雑度算出部は、前記変動周期算出部にて前記変動周期が算出されるごとに、当該変動周期における前記平均画像複雑度を算出する
ことを特徴とする請求項２ないし５のいずれか一項に記載の画像符号化装置。
【請求項７】
前記画像符号化部は、量子化部および前記量子化部から出力されたデータを可変長符号化する可変長符号化部を備えることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の画像符号化装置。
【請求項８】
前記符号量制御部は、前記量子化部における量子化パラメータを調整することで、前記符号化データの符号量を制御することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載の画像符号化装置。
【請求項９】
前記符号量制御部は、前記平均画像複雑度および前記変動周期における設定された目標符号量に基づいて、前記符号化データの符号量を制御することを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一項に記載の画像符号化装置。
【請求項１０】
前記平均画像複雑度算出部は、一日における前記画像符号化装置の稼働時間を前記変動周期として、前記平均画像複雑度を算出することを特徴とする請求項１に記載の画像符号化装置。
【請求項１１】
前記平均画像複雑度算出部は、一週間における前記画像符号化装置の稼働時間を前記変動周期として、前記平均画像複雑度を算出することを特徴とする請求項１に記載の画像符号化装置。
【請求項１２】
撮像装置と画像記録装置とを備えた撮像画像記録システムであって、
前記撮像装置に設けられた、被写体を撮影して画像を生成する撮影部と、
前記撮像装置に設けられた、前記撮像部にて生成されて連続的に入力される複数の入力画像を符号化して、映像データを構成する複数の符号化データを生成する画像符号化部と、
前記複数の符号化データに基づいて、前記入力画像の複雑度の変動周期における平均画像複雑度を算出する平均画像複雑度算出部と、
前記平均画像複雑度に基づいて、前記画像符号化部にて生成される符号化データの符号量を制御する符号量制御部と、
前記画像記録装置に設けられた、前記画像符号化部にて生成された符号化データを記録するための所定の記憶容量を有する記録媒体と、
を備えたことを特徴とする撮影画像記録システム。
【請求項１３】
前記符号化データに基づいて、前記入力画像の複雑度を算出する画像複雑度算出部と、
前記画像複雑度算出部にて算出された前記複雑度の変動周期を算出する変動周期算出部と、
をさらに備え、
前記平均画像複雑度算出部は、前記変動周期算出部にて算出された変動周期における平均画像複雑度を算出する
ことを特徴とする請求項１２に記載の撮影画像記録システム。
【請求項１４】
前記画像複雑度算出部および前記変動周期算出部は、前記画像記録装置に設けられていることを特徴とする請求項１３に記載の撮影画像記録システム。
【請求項１５】
前記平均画像複雑度算出部は、前記画像記録装置に設けられていることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の撮影画像記録システム。
【請求項１６】
被写体を撮影して画像を生成する撮影部と、
前記撮影部にて生成されて連続的に入力される複数の入力画像を符号化して、映像データを構成する複数の符号化データを生成する画像符号化部と、
前記複数の符号化データに基づいて算出される、前記入力画像の複雑度の変動周期における平均画像複雑度に基づいて、前記画像符号化部にて生成される符号化データの符号量を制御する符号量制御部と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項１７】
連続的に入力される複数の入力画像を符号化して、映像データを構成する複数の符号化データを生成する画像符号化ステップと、
前記符号化データに基づいて、前記入力画像の複雑度の変動周期における平均画像複雑度を算出する平均画像複雑度算出ステップと、
前記平均画像複雑度に基づいて、前記画像符号化ステップにて生成される符号化データの符号量を制御する符号量制御ステップと、
を含むことを特徴とする画像符号化方法。
【請求項１８】
コンピュータを、
連続的に入力される複数の入力画像を符号化して、映像データを構成する複数の符号化データを生成する画像符号化部、
前記符号化データに基づいて、前記入力画像の複雑度の変動周期における平均画像複雑度を算出する平均画像複雑度算出部、および
前記平均画像複雑度に基づいて、前記画像符号化部にて生成される符号化データの符号量を制御する符号量制御部、
として機能させることを特徴とする画像符号化プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続的に入力される複数の入力画像を符号化して映像データを構成する複数の符号化データを生成する画像符号化装置およびそれを含む撮像装置および撮影画像記録システム、画像符号化方法、ならびに画像符号化プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
符号化された映像データを生成する際のレート制御として、固定ビットレート（ＣＢＲ：Ｃｏｎｓｔａｎｔ  Ｂｉｔ  Ｒａｔｅ）符号化方式と可変ビットレート（ＶＢＲ：Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｂｉｔ  Ｒａｔｅ）符号化方式がある。ＣＢＲ符号化方式では、符号化された映像データにおける単位時間当たりの符号量（ビットレート）が一定になるように制御される。よって、ＣＢＲ符号化方式では、符号化された映像データを記憶容量の限られた記録媒体に記録する場合に、記録媒体に映像データを記録できる時間を正確に予測できる。しかしながら、ＣＢＲ符号化方式では、多くの符号量を必要とする複雑なシーンに対して発生符号量を抑えてしまうため、画質が劣化し、または、少ない符号量で足りる単調なシーンに対して多くの符号量を発生させてしまうため、映像データを記録する際には単調なシーンについて必要以上に記憶容量を要するという問題がある。
【０００３】
これに対して、ＶＢＲ符号化方式では、高画質を確保しつつ発生符号量を必要最小限に抑えることができるが、原理的にはシーンによってビットレートが変動する。よって、ＶＢＲ符号化方式では、単位時間当たりの発生符号量を予測できず、映像データを記憶容量の限られた記録媒体に記録する場合には、記録媒体に何時間の映像データを記録できるかを予測できないという欠点がある。
【０００４】
このようなＶＢＲ符号化方式の課題を解決する方式として、まず標準量子化パラメータを設定して仮符号化を行って発生符号量を算出した後に、実際に画像を本符号化する２パスＶＢＲ符号化方式が知られている。この２パスＶＢＲ符号化方式によれば、仮符号化でコンテンツ全体の特性を知った上で本符号化を行なうので、目標とする記憶容量に収まるように、最大限に画像を高画質にできる。しかしながら、２パスＶＢＲ符号化方式では、コンテンツ全体について仮符号化が終了してから本符号化を行なうので、リアルタイムの記録ができない。
【０００５】
リアルタイム用途でＶＢＲ符号化方式の上記の課題を解決する方式として、仮符号化をしないで符号化を行なう１パスＶＢＲ符号化方式がある。１パスＶＢＲ符号化方式を採用した画像符号化装置の１つに特許文献１に記載の画像符号化装置がある。この画像符号化装置では、動画像を符号化する際に、入力画像データを所定の量子化パラメータで符号化した時の発生符号量と、その量子化パラメータとにより、第１画像単位（例えば、１ＧＯＰ）ごとの画像複雑度を計算し、量子化パラメータと発生符号量とにより符号化開始時から現在まで符号化した画像までの平均画像複雑度を計算し、第１画像単位ごとの画像複雑度と平均画像複雑度のうちの小さいほうの画像複雑度を選択して、平均ビットレートから第１画像単位の量子化パラメータと計算し、この量子化パラメータを、発生符号量と予め設定された平均ビットレートからの過不足量とから、第２画像単位（例えば、マクロブロック）ごとに調整するので、ＶＢＲ符号化方式において符号量がリアルタイムに制御可能となり、かつ高画質の符号化を達成できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許３５０８９１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の画像符号化装置では、被写体の変化が第１画像単位より長期間にわたる場合には、画質が変動してしまう。また、特許文献１に記載の画像符号化装置では、経過時間に比例して、被写体の状況の継続的な変化に対応するための時間が長くなり、対応するまでの間のビットレートおよび画質が目標から外れてしまう。
【０００８】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、ＶＢＲ符号化方式において、所定の記憶容量を有する記録媒体に所望の時間分の符号化データを記録できる画像符号化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の画像符号化装置は、連続的に入力される複数の入力画像を符号化して、映像データを構成する複数の符号化データを生成する画像符号化部と、前記複数の符号化データに基づいて、前記入力画像の複雑度の変動周期における平均画像複雑度を算出する平均画像複雑度算出部と、前記平均画像複雑度に基づいて、前記画像符号化部にて生成される符号化データの符号量を制御する符号量制御部とを備えた構成を有している。
【００１０】
この構成により、入力画像の複雑度の変動周期における平均画像複雑度に基づいて符号化データの符号量が制御されるので、ＶＢＲ符号化方式において、入力画像の複雑度の変動周期の総発生符号量を制御することができ、所定の記憶容量を有する記録媒体に所望の時間分の符号化データを記録できる。
【００１１】
上記の画像符号化装置は、前記符号化データに基づいて、前記入力画像の複雑度を算出する画像複雑度算出部と、前記画像複雑度算出部にて算出された前記複雑度の変動周期を算出する変動周期算出部とをさらに備えていてよく、前記平均画像複雑度算出部は、前記変動周期算出部にて算出された変動周期における平均画像複雑度を算出してよい。
【００１２】
この構成により、平均画像複雑度を算出するための複雑度の変動周期を符号化データから算出できる。
【００１３】
上記の画像符号化装置において、前記画像複雑度算出部は、前記符号化データの符号量に基づいて前記入力画像の複雑度を算出してよい。
【００１４】
この構成により、符号化データの符号量から入力画像の複雑度の変動周期を算出できる。
【００１５】
上記の画像符号化装置において、前記画像符号化部は、量子化部および前記量子化部から出力されたデータを可変長符号化する可変長符号化部を備えていてよく、前記画像複雑度算出部は、前記符号化データの符号量および前記量子化部の量子化パラメータに基づいて前記入力画像の複雑度を算出してよい。
【００１６】
この構成により、平均画像複雑度を算出するための複雑度の変動周期を符号化データの符号量および量子化パラメータから算出できる。
【００１７】
上記の画像符号化装置において、前記画像複雑度算出部は、前記連続的に入力される複数の入力画像の１ＧＯＰごとの前記複雑度を算出してよく、前記変動周期算出部は、前記画像複雑度算出部にて前記複雑度が算出されるごとに前記変動周期を算出してよく、前記平均画像複雑度算出部は、前記変動周期算出部にて前記変動周期が算出されるごとに、当該変動周期における前記平均画像複雑度を算出してよい。
【００１８】
この構成により、１ＧＯＰごとに変動周期が算出されるので、変動周期の変化にも迅速に対応でき、かつ、１ＧＯＰごとに平均画像複雑度が算出されるので、より正確な符号量の制御が行なえる。
【００１９】
上記の画像符号化装置において、前記変動周期算出部は、一定の時間間隔で前記変動周期を算出してよく、前記平均画像複雑度算出部は、前記変動周期算出部にて前記変動周期が算出されるごとに、当該変動周期における前記平均画像複雑度を算出してよい。
【００２０】
この構成により、一定の時間ごとに変動周期が算出され、かつ平均画像複雑度が算出されるので、変動周期の変化にも対応できる。なお、一定の時間間隔は、例えば変動周期算出部によって算出された複雑度の変動周期であってもよく、複雑度の変動周期とは関係なく任意に定められた時間であってもよい。
【００２１】
上記の画像符号化装置において、前記画像符号化部は、量子化部および前記量子化部から出力されたデータを可変長符号化する可変長符号化部を備えていてよい。
【００２２】
この構成により、入力画像は、量子化および可変長符号化の過程を経て符号化される。
【００２３】
上記の画像符号化装置において、前記符号量制御部は、前記量子化部における量子化パラメータを調整することで、前記符号化データの符号量を制御してよい。
【００２４】
この構成により、入力画像は、量子化の過程を経て符号化される際に、量子化パラメータが大きくされることで、符号化データの符号量が小さくされ、量子化パラメータが小さくされることで、符号化データの符号量が大きくされる。
【００２５】
上記の画像符号化装置において、前記符号量制御部は、前記平均画像複雑度および前記変動周期における設定された目標符号量に基づいて、前記符号化データの符号量を制御してよい。
【００２６】
この構成により、平均画像複雑度を算出して変動周期の目標符号量と照らし合わせてフィードバック制御を行なうことで、変動周期における発生符号量が目標符号量となるように制御できる。なお、変動周期の目標符号量は、変動周期における平均のビットレートであってもよいし、変動周期における総発生符号量であってもよい。
【００２７】
上記の画像符号化装置において、前記平均画像複雑度算出部は、一日における前記画像符号化装置の稼働時間を前記変動周期として、前記平均画像複雑度を算出してよい。
【００２８】
この構成により、例えば店舗の来客の動画像を撮影する場合のように、入力画像の複雑度が一日を周期として変動することがわかっており、かつ一日の稼働時間がわかっている場合には、その稼働時間を変動周期とすることができる。
【００２９】
上記の画像符号化装置において、前記平均画像複雑度算出部は、一週間における前記画像符号化装置の稼働時間を前記変動周期として、前記平均画像複雑度を算出してよい。
【００３０】
この構成により、入力画像の複雑度が一週間を周期として変動することがわかっており、かつ一週間の稼働時間がわかっている場合には、その稼働時間を変動周期とすることができる。
【００３１】
本発明の撮影画像記録システムは、撮像装置と画像記録装置とを備えた撮像画像記録システムであって、前記撮像装置に設けられた、被写体を撮影して画像を生成する撮影部と、前記撮像装置に設けられた、前記撮像部にて生成されて連続的に入力される複数の入力画像を符号化して、映像データを構成する複数の符号化データを生成する画像符号化部と、前記複数の符号化データに基づいて、前記入力画像の複雑度の変動周期における平均画像複雑度を算出する平均画像複雑度算出部と、前記平均画像複雑度に基づいて、前記画像符号化部にて生成される符号化データの符号量を制御する符号量制御部と、前記画像記録装置に設けられた、前記画像符号化部にて生成された符号化データを記録するための所定の記憶容量を有する記録媒体とを備えた構成を有している。
【００３２】
この構成によっても、入力画像の複雑度の変動周期における平均画像複雑度に基づいて符号化データの符号量が制御されるので、ＶＢＲ符号化方式において、入力画像の複雑度の変動周期毎の総発生符号量を制御することができ、所定の記憶容量を有する記録媒体に所望の時間分の符号化データを記録できる。
【００３３】
上記の撮影画像記録システムは、前記符号化データに基づいて、前記入力画像の複雑度を算出する画像複雑度算出部と、前記画像複雑度算出部にて算出された前記複雑度の変動周期を算出する変動周期算出部とをさらに備えていてよく、前記平均画像複雑度算出部は、前記変動周期算出部にて算出された変動周期における平均画像複雑度を算出してよい。
【００３４】
この構成により、平均画像複雑度を算出するための複雑度の変動周期を符号化データから算出できる。
【００３５】
上記の撮影画像記録システムにおいて、前記画像複雑度算出部および前記変動周期算出部は、前記画像記録装置に設けられていてよい。
【００３６】
この構成により、撮像装置に要する計算資源を軽減でき、撮像装置を小型、軽量、安価に構成できる。
【００３７】
上記の撮影画像記録システムにおいて、前記平均画像複雑度算出部は、前記画像記録装置に設けられていてよい。
【００３８】
この構成により、撮像装置に要する計算資源を軽減でき、撮像装置を小型、軽量、安価に構成できる。
【００３９】
本発明の撮像装置は、被写体を撮影して画像を生成する撮影部と、前記撮影部にて生成されて連続的に入力される複数の入力画像を符号化して、映像データを構成する複数の符号化データを生成する画像符号化部と、前記複数の符号化データに基づいて算出される、前記入力画像の複雑度の変動周期における平均画像複雑度に基づいて、前記画像符号化部にて生成される符号化データの符号量を制御する符号量制御部とを備えた構成を有する。
【００４０】
この構成によっても、入力画像の複雑度の変動周期における平均画像複雑度に基づいて符号化データの符号量が制御されるので、ＶＢＲ符号化方式において、入力画像の複雑度の変動周期の総発生符号量を制御することができ、所定の記憶容量を有する記録媒体に所望の時間分の符号化データを記録できる。
【００４１】
本発明の画像符号化方法は、連続的に入力される複数の入力画像を符号化して、映像データを構成する複数の符号化データを生成する画像符号化ステップと、前記符号化データに基づいて、前記入力画像の複雑度の変動周期における平均画像複雑度を算出する平均画像複雑度算出ステップと、前記平均画像複雑度に基づいて、前記画像符号化ステップにて生成される符号化データの符号量を制御する符号量制御ステップとを含んでいる。
【００４２】
この構成によっても、入力画像の複雑度の変動周期における平均画像複雑度に基づいて符号化データの符号量が制御されるので、ＶＢＲ符号化方式において、入力画像の複雑度の変動周期の総発生符号量を制御することができ、所定の記憶容量を有する記録媒体に所望の時間分の符号化データを記録できる。
【００４３】
本発明の画像符号化プログラムは、コンピュータを、連続的に入力される複数の入力画像を符号化して、映像データを構成する複数の符号化データを生成する画像符号化部、前記符号化データに基づいて、前記入力画像の複雑度の変動周期における平均画像複雑度を算出する平均画像複雑度算出部、および前記平均画像複雑度に基づいて、前記画像符号化部にて生成される符号化データの符号量を制御する符号量制御部として機能させることを特徴とする。
【００４４】
この構成によっても、入力画像の複雑度の変動周期における平均画像複雑度に基づいて符号化データの符号量が制御されるので、ＶＢＲ符号化方式において、入力画像の複雑度の変動周期の総発生符号量を制御することができ、所定の記憶容量を有する記録媒体に所望の時間分の符号化データを記録できる。
【発明の効果】
【００４５】
本発明によれば、入力画像の複雑度の変動周期における平均画像複雑度に基づいて符号化データの符号量が制御されるので、ＶＢＲ符号化方式において、入力画像の複雑度の変動周期の総発生符号量を制御することができ、所定の記憶容量を有する記録媒体に所望の時間分の符号化データを記録できる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の形態における画像符号化装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態における撮影画像記録システムを示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態における１ＧＯＰの画像複雑度の変動の例を示すグラフ
【図４】本発明の実施の形態における画像複雑度に対してフーリエ変換を行なって得られる周波数スペクトルを示すグラフ
【図５】本発明の実施の形態における画像符号化装置の動作を示すフロー図
【図６】本発明の実施の形態の変形例における１ＧＯＰのビットレートの変動の例を示すグラフ
【図７】本発明の実施の形態の第１の変形例における撮影画像記録システムを示すブロック図
【図８】本発明の実施の形態の第２の変形例における撮影画像記録システムを示すブロック図
【図９】本発明の実施の形態の第３の変形例における撮影画像記録システムを示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００４７】
以下、本発明の実施の形態の画像符号化装置およびそれを含む撮影画像記録システムについて、図面を参照しながら説明する。以下では、本発明の画像符号化装置の一態様として、ＭＰＥＧ−２の方式によって動画像を符号化する画像符号化装置を例に説明するが、本発明の画像符号化装置の符号化方式はＭＰＥＧ−２に限られず、例えばＭＰＥＧ−１、Ｈ．２６１、Ｈ．２６３などの方式を採用してもよい。
【００４８】
図２は、本発明の実施の形態の撮影画像記録システム１０００を示すブロック図である。撮影画像記録システム１０００は、撮影部１００、画像符号化装置２００、および記録装置３００を備えている。撮影部１００は、画像符号化装置２００と接続されており、画像符号化装置２００はさらに記録装置３０に接続されている。本実施の形態では、撮影部１００および画像符号化装置２００は撮像装置としてのカメラ４００に備えられて、このカメラ４００内の画像符号化装置２００がネットワークＮＷを介して記録装置３００と接続されている。なお、必ずしも画像符号化装置２００と記録装置３００との間にネットワークＮＷが介在している必要はなく、例えば記録装置３００がカメラ４００に内蔵される構成であってもよい。
【００４９】
このような撮影画像記録システム１０００は、例えば、店舗等に設置された監視カメラの映像を記録する監視映像記録システムとして応用され得る。この場合、監視カメラであるカメラ４００は例えば店舗入り口付近を撮影するように設置され、記録装置３００は監視センタに設置され、カメラ４００と記録装置３００とはインターネット経由で通信を行なう。これによって、監視カメラで撮影された監視映像が記録装置３００に記録される。
【００５０】
撮影部１００は、レンズ、撮像素子等を備えた一般的な撮影ユニットであり、被写体を撮影して、所定のフレームレート（例えば１／３０秒）で連続するフレーム画像を生成して出力する。撮影部１００にて生成されたフレーム画像は、入力画像として、画像符号化装置２００に連続的に入力される。画像符号化装置２００は、これらの入力画像を符号化して映像データを構成する複数の符号化データを生成する。ここで、画像符号化装置２００は、ＶＢＲ符号化方式によって入力画像を符号化する。生成された複数の符号化データは、ネットワークＮＷを介して記録装置３００に送信される。記録装置３００は、所定の記憶容量を有する記録媒体を備えており、ネットワークＮＷを介して送信されてきた複数の符号化データ（映像データ）を記録媒体に記録する。
【００５１】
ここで、記録装置３００の記録媒体の記憶容量いっぱいに映像データを記録して記録媒体の空き容量がなくなるタイミングを指定できれば便利である。そのようなタイミングで、記録媒体に記録された映像データを他の記録媒体に複写して空き容量を確保したり、新たな記録媒体への切替えを行なったりできるからである。しかしながら、上述のように、画像符号化装置２００はＶＢＲ符号化方式によって入力画像を符号化するので、入力画像の内容に応じて発生符号量が変動し、それを予測することはできない。よって、記録装置３００の記録媒体の空き容量がなくなって記録ができなくなる事態を避けるために、記録装置３００の記録媒体の空き容量を監視しなければならない。そこで、本実施の形態では、ＶＢＲ符号化方式によって画質を確保するとともに、記録装置３００の記録媒体に記録される映像の時間（日数）を指定できる撮影画像記録システム１０００を提供する。
【００５２】
図１は、本発明の実施の形態の画像符号化装置の構成を示すブロック図である。画像符号化装置２００は、連続的に入力される入力画像を符号化して、映像データを構成する符号化データを生成する画像符号化部１０と、画像符号化部１０における発生符号量を制御する制御部２０とを備えている。画像符号化部１０は、減算器１１、ＤＣＴ器１２、量子化器１３、逆量子化器１４、逆ＤＣＴ器１５、加算器１６、フレームメモリ１７、動き補償予測器１８、および可変長符号化器１９を備えている。
【００５３】
画像符号化部１０には、撮影部１００で撮影された連続するフレーム画像が、入力画像として入力される。画像符号化部１０では、入力画像は、フレーム内符号化を行なうＩピクチャと、順方向予測のみでフレーム間予測符号化を行なうＰピクチャと、順方向および逆方向の両方向のフレーム間予測符号化を行なうＢピクチャとに分類される。また、画像符号化部１０において、入力画像は、１６×１６画素のマクロブロックに分割されて、マクロブロック単位で符号化処理が行なわれる。
【００５４】
減算器１１に入力されたＩピクチャの入力画像は、そのままＤＣＴ器１２に入力される。ＤＣＴ器１２は、入力画像に対して離散コサイン変換をして、ＤＣＴ係数を生成し、量子化器１３に出力する。量子化器１３は、入力されたＤＣＴ係数を後述する符号量制御部２６より指定された量子化パラメータ（量子化幅）で量子化して、量子化変換係数を生成し、逆量子化器１４および可変長符号化器１９に出力する。可変長符号化器１９は、入力された量子化変換係数を符号化して、Ｉピクチャの符号化データを生成して出力する。
【００５５】
逆量子化器１４は、入力された量子化変換係数を逆量子化して、逆量子化変換係数を生成し、逆ＤＣＴ器１５に出力する。逆ＤＣＴ器１５は、入力された逆量子化変換係数を逆離散コサイン変換して、入力画像を復元する。復元された入力画像は、後のフレーム間予測において参照画像として用いられるためにフレームメモリ１７に記録される。
【００５６】
動き補償予測器１８にはＰピクチャおよびＢピクチャの入力画像が入力される。動き補償予測器１８は、入力画像とフレームメモリ１７に記録された参照画像とを比較して、マクロブロックごとに動きベクトルを算出する。動き補償予測器１８は、さらに算出された動きベクトルに基づいて動き補償フレーム予測を行なうことにより入力画像に対する予測画像を生成する。動き補償予測器１８で生成された予測画像は、減算器１１および加算器１６に出力される。
【００５７】
減算器１１は、入力画像と予測画像との差分画像を算出してＤＣＴ器１２に出力する。ＤＣＴ器１２は入力された差分画像を離散コサイン変換して、ＤＣＴ係数を算出し、量子化器１３に出力する。量子化器１３は、入力されたＤＣＴ係数を符号量制御器２５より指定された量子化パラメータで量子化して、量子化変換係数を生成し、逆量子化器１４および可変長符号化器１９に出力する。可変長符号化器１９は、入力された量子化変換係数を符号化して、ＰピクチャまたはＢピクチャの符号化データを生成して出力する。
【００５８】
逆量子化器１４は、入力された量子化変換係数を逆量子化して、逆量子化変換係数を生成し、逆ＤＣＴ器１５に出力する。逆ＤＣＴ器１５は、入力された逆量子化変換係数を逆離散コサイン変換して、差分画像を復元し、加算器１６に出力する。加算器１６は、入力された差分画像と先に動き補償予測器１８より出力された予測画像とを加算することで、入力画像を復元する。復元された入力画像は、参照画像としてフレームメモリ１７に記録される。
【００５９】
以下、同様の処理を繰り返されることで、可変長符号化器１９からは、Ｉピクチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャの符号化データが所定の順序でビットストリームとして出力される。可変長符号化器１９から出力されたビットストリームは、記録装置３００に出力される。
【００６０】
量子化器１３における量子化パラメータは可変であり、この量子化パラメータを大きくすると可変長符号化器１９で生成される符号化データの符号量が少なくなり、逆に量子化器１３における量子化パラメータを小さくすると可変長符号化器１９で生成される符号化データの符号量が多くなる。なお、当然ながら、量子化パラメータが固定されていても、入力画像の空間周波数が高いほど、また、入力画像における被写体の動きが激しいほど、生成される符号化データの符号量が多くなる。
【００６１】
上記の符号化の過程で量子化器１３にて用いられた量子化パラメータは、平均ＱＰ検出部２２に出力される。また、可変長符号化器１９で生成された符号化データは発生符号量検出部２１にも出力される。平均ＱＰ検出部２２は、１ＧＯＰ分の量子化パラメータの平均（平均量子化パラメータ）を算出して、画像複雑度算出部２３に出力する。また、発生符号量検出部２１は、１ＧＯＰ分の発生符号量を蓄積して、当該１ＧＯＰのビットレートを算出し、画像複雑度算出部２３に出力する。
【００６２】
ここで、ＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ  Ｏｆ  Ｐｉｃｔｕｒｅ）は、少なくとも１フレームのＩピクチャを含む複数のフレームの集合を意味する。ＧＯＰは、そこに１フレームのＩピクチャが含まれる場合には、再生可能な動画像を構成している最小の単位構造となる。また、発生符号量検出器２１は、１ＧＯＰ分の複数の符号化データの符号量の総和を当該１ＧＯＰの時間で割ることで、ビットレートを算出する。
【００６３】
画像複雑度算出部２３は、平均ＱＰ検出部２２から入力された平均量子化パラメータおよび発生符号量検出器２１から入力されたビットレートに基づいて、画像複雑度を算出する。画像複雑度（Ｆｉｍ）は、入力された平均量子化パラメータ（ＱＰAVG）およびビットレート（Ｂｒ）を所定の変換関数ｆ1に適用して得られる、符号化の難易度ないしは画像の複雑度を示す値であり、下式（１）によって算出される。
Ｆｉｍ＝ｆ1（ＱＰAVG，Ｂｒ）    ・・・（１）
ここで、変換関数ｆ1は、平均量子化パラメータ（ＱＰAVG）およびビットレート（Ｂｒ）の各々の増加に対して画像複雑度（Ｆｉｍ）が単純増加するように選択される。算出された画像複雑度は、変動周期算出部２４および平均画像複雑度算出部２５に出力される。
【００６４】
変動周期算出部２４は、画像複雑度算出部２３から入力されたＧＯＰごとの画像複雑度を記録して、その記録に対して周波数解析を行なうことで、変動周期を算出する。本実施の形態の変動周期算出部２４は、周波数解析にフーリエ変換を採用するが、自己相関関数を用いた解析等、他の周波数解析を行なってもよい。変動周期算出部２４は、設定された周期ごと（例えば毎日１回）、又は変動周期算出部２４が算出した最新の変動周期ごとに、定期的に変動周期を算出する。また、変動周期算出部２４は、変動周期を算出する時刻になったか否かにかかわらず、外部のトリガ入力（例えば、ユーザからの指示）に応じて変動周期を算出する。ユーザは、例えば１日の稼働時間を変更した場合に、変動周期の算出を指示する。
【００６５】
変動周期算出部２４は、直前の１週間（７日間）分の画像複雑度をフーリエ変換することで変動周期を算出する。なお、画像が１週間にわたって連続で入力されない場合、例えば毎日８時間しか画像が入力されない（画像符号化装置が稼動しない）場合にも、変動周期算出部２４は、直前１週間分（８時間×７日分）の画像複雑度の周波数解析をして変動周期を算出する。算出された変動周期は、記録時間設定部２８および平均画像複雑度算出部２５に出力される。
【００６６】
平均画像複雑度算出部２５は、変動周期算出部２４から入力された変動周期に基づいて、変動周期算出部２４で算出された変動周期１周期分の画像複雑度の平均（平均画像複雑度ＦｉｍAVG）を算出し、符号量制御部２６に出力する。平均画像複雑度算出部２５は、１ＧＯＰごとに、その画像複雑度のＧＯＰ以前の１変動周期分の画像複雑度を用いて、最新の１変動周期における平均画像複雑度を算出する。平均画像複雑度算出部２５は、変動周期算出部２４で算出された変動周期１周期ごとに平均画像複雑度を算出してもよいし、画像複雑度算出部２３から画像複雑度が入力されるごとに平均画像複雑度を算出してもよい。平均画像複雑度算出部２５は、平均画像複雑度を算出すると、それを符号量制御部２６に出力する。
【００６７】
記録時間設定部２８は、１日の稼働時間と所望の記録日数とに基づいて、記録時間を算出する。所望の記録日数は、記録装置３００の記録媒体に記録したい日数として、ユーザによって設定される。１日の稼働時間は、変動周期算出部２４が算出した変動周期を用いる。１日の稼働時間は、ユーザが記録時間設定部２８に設定してもよい。記録時間設定部は、１日の稼働時間に所望の記録日数をかけて記録時間を算出する。例えば、１日の稼働時間（変動周期）が８時間であり、３０日分の映像データをこの記録媒体に記録したい場合は、記録時間設定部２８にて設定される記録時間は、２４０時間（＝８時間×３０日）となる。記録時間設定部２８は、算出した記録時間を目標ビットレート算出部２７に出力する。
【００６８】
記憶容量設定部２９には、ユーザによって、記録装置３００の記録媒体の記憶容量が設定される。記憶容量設定部２９は、記録装置３００からその記憶媒体の記憶容量の情報を取得してもよい。記憶容量設定部２９は、記憶容量の情報を目標ビットレート設定部２７に出力する。
【００６９】
目標ビットレート設定部２７は、記憶容量設定部２９から得た記録装置３００の記憶媒体の記憶容量および記録時間設定部２８から得た記録時間に基づいて、目標ビットレートを設定する。記録装置３００の記録媒体の記憶容量が４８０ＧＢであり、記録時間が２４０時間である場合には、１時間当たりの総発生符号量を約２ＧＢ／ｈ（＝４８０ＧＢ／２４０時間）にすべきである。即ち、この場合には、平均のビットレートを約４．５５Ｍｂｐｓ（＝２ＧＢ×８×１０２４／６０分／６０秒）とすべきである。この場合には、目標ビットレート設定部２７は、目標ビットレートとして、４．５５Ｍｂｐｓを設定する。
【００７０】
符号量制御部２６は、平均画像複雑度算出部２５から取得した平均画像複雑度および目標ビットレート設定部２７から取得した目標ビットレートに基づいて、量子化パラメータを決定する。具体的には、符号量制御部２６は、下式（２）によって、量子化器１３にてＤＣＴ係数を量子化する際の量子化パラメータＱＰを決定する。
ＱＰ＝ｆ2（ＦｉｍAVG，ＴｇｔＢｒ）    ・・・（２）
ここで、ＦｉｍAVGは平均画像複雑度であり、ＴｇｔＢｒは目標ビットレートであり、ｆ2は平均画像複雑度から目標ビットレートを達成するためにどの程度の量子化パラメータで量子化すればよいかを決定する関数である。
【００７１】
符号量制御部２６は、算出された量子化パラメータを量子化器１３に設定する。量子化器１３は、符号量制御部２６によって設定された量子化パラメータでＤＣＴ係数を量子化する。上述のように、画像複雑度算出部２３はＧＯＰごとに画像複雑度を算出し、平均画像複雑度算出部２５はＧＯＰごとに平均画像複雑度を算出するので、符号量制御部２６はＧＯＰごとに量子化パラメータを算出して、量子化器１３はＧＯＰごとに量子化パラメータを変更する。
【００７２】
上記のように、平均画像複雑度算出部２５にて画像複雑度の変動周期１周期分における平均を算出する理由は以下のとおりである。図３は、１ＧＯＰの画像複雑度の変動の例を示すグラフである。図３の例では、１ＧＯＰを１秒として、１週間（７日）分の画像複雑度を記録したものである。時間帯によって被写体の動きの量が変動すると、ＶＢＲ符号化方式では、図３に示したように画像複雑度は変動し得る。
【００７３】
例えば、カメラ４００を店舗に設置して監視カメラとして用いるような場合には、昼間は来客が多く、被写体の動きが激しくなるので入力画像が複雑になり、深夜は来客が少なく、入力画像は静止画同様の単調な画像になるというように、入力画像の複雑度が変動する。このように、例えば昼と夜とでは入力画像の複雑度は大きく変動するが、この変動が周期的であれば、任意の１変動周期における総発生符号量はほぼ一定となり、即ち任意の１変動周期で平均をとった場合の平均ビットレートはほぼ一定となり、記録装置３００に何日分（何周期分）の映像が記録可能であるかを確定できる。
【００７４】
図４は、図３の画像複雑度に対してフーリエ変換を行なって得られる周波数スペクトルを示すグラフである。変動周期算出部２４は、画像複雑度に対してフーリエ変換を行なうことにより、図４のような周波数スペクトルを求める。変動周期算出部２４は、この周波数スペクトルから、ピークの最も大きい周期を画像複雑度の変動周期とする。図４の例では、２４時間に最も大きいピークが現れている。よって、図３の画像複雑度の変動周期は、２４時間であると算出される。
【００７５】
符号量制御部２６は、１ＧＯＰのビットレートが目標ビットレートとなるように符号量を制御するのではなく、変動周期算出部２４で算出された変動周期（図３および図４の例では、２４時間）における平均ビットレートが目標ビットレートとなるように量子化パラメータを設定して符号量を制御する。即ち、符号量制御部２６は、１変動周期内においては、ＶＢＲ符号化方式として、入力画像が複雑である場合にはビットレートが高くなり、入力画像が単調である場合にはビットレートが低くなることを許容する一方で、１変動周期における総発生符号量ないしは１変動周期における平均ビットレートについては、それが目標とする値となるように量子化パラメータを制御する。このために、符号量制御部２６は、画像複雑度算出部２３で得られた１ＧＯＰごとの画像複雑度と目標ビットレートとの関係ではなく、平均画像複雑度算出部２５で得られた１変動周期における平均の画像複雑度と目標ビットレートとの関係から量子化パラメータを決定する。
【００７６】
図５は、本実施の形態の画像符号化装置２００の動作を示すフロー図である。画像符号化の処理が開始すると、まず、目標ビットレートＴｇｔＢｒが初期化され、ＴｇｔＢｒ＝ＴｇｔＢｒ0とされる（ステップＳ５１）。また、量子化パラメータＱＰが初期化されて、ＱＰ＝ＱＰ0とされる（ステップＳ５２）。さらに、変動周期λも初期化されて、λ＝λ0とされる（ステップＳ５３）。
【００７７】
次に、符号化が終了したか否かが判断され（ステップＳ５４）、終了していない場合、即ちまだフレーム画像が入力されている場合には（ステップＳ５４にてＮＯ）、画像符号化部１０は、１ＧＯＰの入力画像を符号化する（ステップＳ５５）。続いて、画像複雑度算出部２３は、ステップＳ５５における符号化の結果、即ちそのときの平均ＱＰおよびビットレートＢｒから、上記の式（１）によって画像複雑度Ｆｉｍを算出し（ステップＳ５６）、変動周期算出部２４および平気画像複雑度算出部２５はこの画像複雑度Ｆｉｍを記録する（ステップＳ５７）。
【００７８】
変動周期算出部２４は、変動周期を算出するか否かを判断する（ステップＳ５８）。変動周期算出部２４は、上述のように、外部トリガがあるか又は変動周期を算出すべき時刻になった場合に、変動周期を算出すると判断する。変動周期算出部２４は、変動周期を算出すると判断した場合には（ステップＳ５８にてＹＥＳ）、画像複雑度Ｆｉｍの直近の過去１週間分の記録を周波数解析して、変動周期λnewを算出して、λ＝λnewとして変動周期λを更新する（ステップＳ５９）。
【００７９】
変動周期を算出するための外部トリガがなく、変動周期を算出すべき時刻にもなっていない場合（ステップＳ５８にてＮＯ）、およびステップＳ５９にて変動周期λを更新した後に、平均画像複雑度算出部２５は、変動周期λにおける平均画像複雑度ＦｉｍAVGを算出する（ステップＳ６０）。続いて、符号量制御部２６は、目標ビットレート（ＴｇｔＢｒ）と平均画像複雑度ＦｉｍAVGとから、次のＧＯＰで用いる量子化パラメータＱＰnewを算出し、ＱＰ＝ＱＰnewとして量子化パラメータＱＰを更新する（ステップＳ６１）。そして、ステップＳ５４に戻って、符号化が終了したか、即ち、符号化すべき入力画像がまだあるか否かを判断する。符号化すべき入力画像がなくなり、符号化が終了した場合には（ステップＳ５４にてＮＯ）、処理を終了する。
【００８０】
以上のように、本実施の形態の画像符号化装置２００では、入力画像の複雑度の１変動周期における平均のビットレートが目標ビットレートとなるように量子化パラメータが制御されるので、１変動周期における発生符号量が所定の値に固定されるとともに、１変動周期内で入力画像の複雑度が変化する場合にその変動に応じて符号量を変化させ、即ち多くの符号量が必要な場合には多くの符号量を発生させるので、ＶＢＲ符号化方式よって画質も維持される。
【００８１】
（変形例）
上記の実施の形態では、画像複雑度算出部２３は、１ＧＯＰの発生符号量に基づくビットレート（Ｂｒ）および１ＧＯＰの平均量子化パラメータ（ＱＰAVG）に基づいて画像複雑度（Ｆｉｍ）を算出したが、画像複雑度算出部２３は、発生符号量のみを参照して、発生符号量（Ｂｒ）をそのまま画像複雑度（Ｆｉｍ）としてよい。
【００８２】
この場合には、変動周期算出部２４が周波数解析を行なう期間（上記の例では１週間）は、量子化パラメータを固定とすべきである。この期間に量子化パラメータを変動させると発生符号量は厳密な意味での画像複雑度とはならないからである。よって、変動周期算出部２４による周波数解析の対象となる期間は、符号量制御部２６は符号量制御のために量子化パラメータを更新すべきでなく、したがってその期間は平均画像複雑度算出部２５も平均画像複雑度を算出しない。
【００８３】
図６は、図３と同一の事例において１ＧＯＰのビットレートの変動の例を示すグラフである。図６を図３と比較するとビットレートの上下動は画像複雑度の上下動と同様であり、よって、図６のビットレートの変化をフーリエ変換すると、図４と同様に２４時間に最も大きなピークが現れる。このことは、ビットレートをそのまま画像複雑度として扱うことができることを意味している。
【００８４】
上記の実施の形態では、変動周期算出部２４が画像複雑度算出部２３で算出された画像複雑度を周波数解析することで、そこから変動周期を算出したが、画像符号化装置２００は、変動周期算出部２４を備えていなくてもよい。この場合には、変動周期はユーザが記録時間設定部２８に設定することになる。平均画像複雑度算出部２５は、記録時間設定部２８にて設定された周期を変動周期として、その周期内の画像複雑度の平均を算出する。例えば、店舗の来客を撮影する監視カメラの場合には、変動周期は１日の可動時間であり、ユーザは、その稼働時間を変動周期として、記録時間設定部２８に設定できる。
【００８５】
また、平均画像複雑度算出部２５による平均画像複雑度の算出および符号量制御部２６による量子化パラメータの算出は、任意のタイミングで行なってよい。例えば、上述のように１ＧＯＰごとに行なってもよいし、１変動周期ごとに行なってもよい。いずれにしても、平均画像複雑度算出部２５が平均画像複雑度を算出する場合には、直近の１変動周期の画像複雑度の平均をとる。符号量制御部２６は、平均画像複雑度算出部２５が新たな平均画像複雑度を算出するごとに量子化パラメータを算出してよい。
【００８６】
また、変動周期算出部２４が定期的に変動周期を算出する場合の時間間隔は任意であってよく、最も短周期で変動周期を算出する場合には、画像複雑度算出部２３から画像複雑度が入力されるごと、即ち１ＧＯＰごとに、変動周期を算出してもよい。なお、画像複雑度から変動周期を算出する場合であって、かつ上述のように、発生符号量のみによって画像複雑度を算出する場合には、変動周期算出部２４による周波数解析の対象となる期間（例えば１週間）は量子化パラメータの更新は行なわれないので、この場合には１ＧＯＰごとに変動周期を算出することは冗長となる。
【００８７】
また、上記の実施の形態では、符号量制御部２６は、平均画像複雑度算出部２５にて算出された平均画像複雑度に基づいて、変動周期における平均ビットレートが目標ビットレート設定部２７に設定された目標ビットレートになるように量子化パラメータを決定したが、符号量制御部２６は、更に、平均ＱＰ検出部２２から１ＧＯＰごとの平均量子化パラメータのフィードバックを受けて、それをも参照して量子化パラメータを決定してよい。
【００８８】
また、上記の実施の形態の変動周期算出部２４は、画像複雑度をフーリエ変換した結果、ピークが最大の周期を変動周期として決定したが、変動周期の決定方法はこれに限られない。変動周期は、例えば、ピークが所定の大きさ以上である周期のうちの最大の周期としてよい。また、ピークが所定の大きさ以上である周期が複数ある場合に、それらの最小公倍数を変動周期としてもよい。例えば、ピークが比較的大きい周期がいくつか存在する場合や、ピークが最大である周期が極端に短く急な画質変動が危惧される場合には、このように複数の周期の最小公倍数を変動周期とすることが有利である。
【００８９】
上記の実施の形態の撮影画像記録システムは、図２に示すように、カメラ４００および記録装置３００からなり、カメラ４００には撮影部１００と画像符号化装置２００が備えられていた。そして、画像符号化装置２００は、図１に示すように、画像符号化部１０と制御部２０とを備えていた。しかし、本発明の撮影画像記録システムの構成はこれに限られず、図１に示した画像符号化装置２００の一部の構成が、カメラ４００ではなく記録装置３００に備えられていてもよい。
【００９０】
入力画像を符号化するのは一般的にはカメラ４００であるので、カメラ４００の計算資源の多くは入力画像の符号化に使われ、カメラ４００に備えられた画像符号化装置２００の構成を図１に示したものとする場合には、小型であり、軽量であり、安価であることが求められるカメラ４００においては、制御部２０の計算資源の割り当ては少なくなりがちである。一方、記録装置３００は、映像レコーダ又はパーソナルコンピュータで構成することができるので、比較的容易に計算資源に余裕を持たせることができる。よって、画像符号化装置２００の一部の構成をカメラ４００ではなく記録装置３００に設けることで、カメラ４００での処理を軽減してカメラ４００に要する計算資源を軽減できる。以下、撮影画像記録システムの全体構成の変形例を説明する。
【００９１】
図７は、第１の変形例の撮影画像記録システムの全体構成を示すブロック図である。なお、図７においてネットワークＮＷ（図２を参照）は図示を省略している。第１の変形例の撮影画像記録システム１００１において、図１に示した制御部２０の構成はすべて記録装置３００に備えられている。カメラ４００は、入力画像の複雑度の変動周期における平均画像複雑度を算出するための構成を有しない通常のカメラである。
【００９２】
記録装置３００には、図１に示した制御部２０の構成のほかに、画像記録部３１および記録媒体３２を備えている。画像記録部３１は、カメラ４００から送信されてきた符号化データを記録媒体３２に記録する。記録装置３００の平均ＱＰ検出部２２および発生符号量検出部２１は、カメラ４００から送信されてきた符号化データに基づいて、それぞれ平均量子化パラメータおよび発生符号量を検出する。記録装置３００に備えられた符号量制御部２６からの制御信号は、記録装置３００からカメラ４００に送信されて、カメラ４００の量子化部１３に入力される。
【００９３】
図８は、第２の変形例の撮影画像記録システムの全体構成を示すブロック図である。第２の変形例の撮影画像記録システム１００２において、画像符号化装置２００を図１の例と比較すると、撮影画像記録システム１００２の画像符号化装置２００の制御部２０は、変動周期算出部２４を備えていない。画像複雑度の変動周期を算出するための構成は、記録装置３００に設けられている。
【００９４】
記録装置３００は、画像複雑度の変動周期を算出するための構成として、発生符号量検出部２１、平均ＱＰ検出部２２、画像複雑度算出部２３、および変動周期算出部２４を備えている。また、記録装置３００は、第１の変形例と同様に、記録媒体３２と、カメラ４００から送信されてきた符号化データを記録媒体３２に記録する画像記録部３１とを備えている。
【００９５】
記録装置３００の平均ＱＰ検出部２２および発生符号量検出部２１は、カメラ４００から送信されてきた符号化データに基づいて、それぞれ平均量子化パラメータおよび発生符号量を検出する。記録装置３００の変動周期算出部２４で算出された変動周期は、ネットワークを介してカメラ２００に送信されて、画像符号化装置２００の記録時間設定部２８に入力される。
【００９６】
図９は、第３の変形例の撮影画像記録システムの全体構成を示すブロック図である。第３の変形例の撮影画像記録システム１００３において、画像符号化装置２００を図１の例と比較すると、撮影画像記録システム１００３の画像符号化装置２００の制御部２０は、発生符号量検出部２１、平均ＱＰ検出部２２、画像複雑度算出部２３、変動周期算出部２４、および平均画像複雑度算出部２５を備えていない。画像複雑度に基づいてその変動周期を算出し、平均画像複雑度を算出するための構成は、記録装置３００に設けられている。
【００９７】
記録装置３００は、画像複雑度に基づいてその変動周期を算出し、平均画像複雑度を算出するための構成として、発生符号量検出部２１、平均ＱＰ検出部２２、画像複雑度算出部２３、変動周期算出部２４、および平均画像複雑度算出部２５を備えている。また、記録装置３００は、第１の変形例と同様に、記録媒体３２と、カメラ４００から送信されてきた符号化データを記録媒体３２に記録する画像記録部３１とを備えている。
【００９８】
記録装置３００の平均ＱＰ検出部２２および発生符号量検出部２１は、カメラ４００から送信されてきた符号化データに基づいて、それぞれ平均量子化パラメータおよび発生符号量を検出する。記録装置３００の変動周期算出部２４で算出された変動周期は、ネットワークを介してカメラ２００に送信されて、画像符号化装置２００の記録時間設定部２８に入力される。記録装置３００の平均画像複雑度算出部２５で算出された平均画像複雑度は、ネットワークを介してカメラ２００に送信されて、画像符号化装置２００の符号量制御部２６に入力される。
【００９９】
以上のように、画像符号化装置２００の一部の構成をカメラ４００ではなく記録装置３００に設けることで、カメラ４００での処理を軽減してカメラ４００に要する計算資源を軽減でき、それによって、カメラ４００を小型、軽量、安価に構成することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
本発明は、ＶＢＲ符号化方式において、入力画像の複雑度の変動周期の総発生符号量を制御することができ、所定の記憶容量を有する記録媒体に所望の時間分の符号化データを記録できるという効果を有し、連続的に入力される複数の入力画像を符号化して映像データを構成する複数の符号化データを生成する画像符号化装置等として有用である。
【符号の説明】
【０１０１】
１０  画像符号化部
１１  減算器
１２  ＤＣＴ器
１３  量子化器
１４  逆量子化器
１５  逆ＤＣＴ器
１６  加算器
１７  フレームメモリ
１８  動き補償予測器
１９  可変長符号化器
２０  制御部
２１  発生符号量検出部
２２  平均ＱＰ検出部
２３  画像複雑度算出部
２４  変動周期算出部
２５  平均画像複雑度算出部
２６  符号量制御部
２７  目標ビットレート設定部
２８  記録時間設定部
２９  記憶容量設定部
１００  撮影部
２００  画像符号化装置
３００  記録装置
４００  カメラ
１０００  撮影画像記録システム
【図１】
2014068182.tif 000003
【図２】
2014068182.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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