(57)【要約】【課題】画質を落とさずに符号化効率を向上させ、符号化処理の負担を軽減すると共に、リアルタイム性に関する要求をも満足させることのできる符号化技術を提供する。【解決手段】撮影対象に向けられた複数台のカメラのカメラ角度を取得してカメラ毎の撮影対象を特定し、撮影対象に対応する符号化パラメータを格納した符号化パラメータテーブルから該当する符号化パラメータを読み出して、カメラ映像毎に符号化処理を行って符号化データを出力する。【選択図】図１
2011091614.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数台のカメラで撮影された画像を符号化して伝送する画像符号化装置であって、
前記複数台のカメラのそれぞれが撮影する対象を特定するための撮影対象特定情報を前記それぞれのカメラから取得するカメラ制御部と、
前記撮影対象特定情報に基づいて前記それぞれのカメラの撮影対象を特定し、前記それぞれのカメラからの画像を符号化するのに最も効率が良く、前記それぞれのカメラの撮影対象に対応する複数の符号化パラメータを取得する符号化制御部と、
前記複数の符号化パラメータを用いて、前記それぞれのカメラから送られてくる各撮影対象の連続する画像をそれぞれ符号化し、前記撮影対象毎の符号化データを生成し、それぞれの符号化データを多重化する符号化部と、
前記多重化された符号化データを出力する送受信部と、
を備えることを特徴とする画像符号化装置。
【請求項２】
請求項１において、
さらに、前記それぞれのカメラの撮影対象に対応して前記撮影対象ごとに最適な符号化パラメータを格納する符号化パラメータテーブルを備え、
前記符号化制御部は、前記特定した撮影対象に対応する符号化パラメータを前記符号化パラメータテーブルから取得することを特徴とする画像符号化装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記撮影対象特定情報は、前記それぞれのカメラの撮影対象に対する設定角度の情報を含み、
前記カメラ制御部は、入力指示に基づいて、前記それぞれのカメラに対してカメラ角度設定信号を送信して前記それぞれのカメラが所望の撮影対象を撮影可能なように制御することを特徴とする画像符号化装置。
【請求項４】
請求項２において、
前記符号化パラメータは、前記撮影対象の画像の特徴に基づいて生成され、当該撮影対象を符号化する際の符号化モード、量子化パラメータ、マクロブロックサイズ、及び動きベクトル探索範囲の情報を含むことを特徴とする画像符号化装置。
【請求項５】
人体を複数台のカメラで撮影して得られた前記人体の各部位の画像を符号化して伝送する画像符号化装置であって、
前記複数台のカメラのそれぞれが撮影する前記各部位を特定するための撮影部位特定情報を前記それぞれのカメラから取得するカメラ制御部と、
前記それぞれのカメラの撮影部位に対応して前記撮影部位ごとに、前記撮影部位の画像を符号化するのに最も効率が良い符号化パラメータを格納する符号化パラメータテーブルと、
前記撮影部位特定情報に基づいて前記それぞれのカメラの撮影部位を特定し、特定された撮影部位のそれぞれに対応する複数の符号化パラメータを取得する符号化制御部と、
前記複数の符号化パラメータを用いて、前記それぞれのカメラから送られてくる各撮影部位の連続する画像をそれぞれ符号化し、前記撮影部位毎の符号化データを生成し、それぞれの符号化データを前記符号化パラメータと共に多重化して多重化データを生成する符号化部と、
前記多重化データを出力する送受信部と、
を備えることを特徴とする画像符号化装置。
【請求項６】
複数台のカメラで撮影された画像を符号化して伝送する画像符号化装置と、伝送されてきた符号化データを復号してモニタに出力する画像復号化装置と、を備える画像処理システムであって、
前記画像符号化装置は、
前記複数台のカメラのそれぞれが撮影する対象を特定するための撮影対象特定情報を前記それぞれのカメラから取得するカメラ制御部と、
前記それぞれのカメラの撮影対象に対応して前記撮影対象ごとに、前記撮影対象の画像を符号化するのに最も効率が良い符号化パラメータを格納する符号化パラメータテーブルと、
前記撮影対象特定情報に基づいて前記それぞれのカメラの撮影対象を特定し、前記符号化パラメータテーブルから前記それぞれのカメラの撮影対象に対応する複数の符号化パラメータを取得する符号化制御部と、
前記複数の符号化パラメータを用いて、前記それぞれのカメラから送られてくる各撮影対象の連続する画像をそれぞれ符号化し、前記撮影対象毎の符号化データを生成し、それぞれの符号化データと前記撮影対象に対応する各符号化パラメータを多重化し、多重化データを生成する符号化部と、
前記多重化された符号化データを前記画像復号化装置に送信する符号化側送受信部と、を備え、
前記画像復号化装置は、
前記多重化データを受信する復号化側送受信部と、
前記多重化データに含まれる前記撮影対象毎の符号化データに対して、対応する前記符号化パラメータを用いて復号化処理を実行し、前記撮影対象毎の復号画像を生成する復号化部と、
前記撮影対象毎の復号画像をモニタに出力する復号化制御部と、を備えることを特徴とする画像処理システム。
【請求項７】
請求項６において、
前記画像符号化装置に接続されたカメラの台数が前記画像復号化装置に接続されたモニタの台数よりも多い場合、前記復号化制御部は、前記撮影対象毎の復号画像のスケーリング処理を実行し、前記モニタに全ての復号画像を表示することを特徴とする画像処理システム。
【請求項８】
請求項６において、
前記画像符号化及び復号化装置のそれぞれは、さらに、前記複数台のカメラの前記撮影対象に対する角度設定を入力するための入力部を備え、
前記カメラ制御部は、前記入力部からの前記角度設定情報に基づいて、前記複数台のカメラの角度を調整することを特徴とする画像処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像符号化装置及び画像処理システムに関し、例えば、動画像の符号化技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、遠隔医療や遠隔監視等、ネットワークで接続された装置間で映像の送受信を行う分野において、映像の受け手に現場状況や臨場感をより正確に伝えることを目的に、同時に複数のカメラ映像を使用してマルチアングル化することに加え、個々のカメラ映像を大画面、且つ、解像度の高い映像を使用する要求が高まっている。
【０００３】
例えば、遠隔医療支援システムは、患者Ａの治療を行う医師Ｂが、遠隔地で患者Ａの治療の様子を映像でモニタしている医師Ｃと情報交換をしながら医療行為を進めるために用いられる。遠隔監視システムは、離れた場所に設置してある複数の監視カメラの映像を見ながら、設備メンテナンス、防犯活動、災害対策等を行うために用いられる。これらのシステムがカメラ映像に求める品質は同じであり、今後も、現場の様子を正確に判断して関連作業を円滑に行うために、カメラ映像のさらなるマルチアングル化および動画像の高精細化が進むと予想される。
【０００４】
動画像符号化に関し、例えば、特許文献１及び２には、カメラ映像毎の撮影対象の特徴に応じてカメラ撮像条件および符号化パラメータ(画像サイズ、圧縮率、フレーム数)を変更する方法が開示されている。また、特許文献３には、画像の注目領域情報に基づき、所定の画像領域毎(空間方向および時間方向)の画像品質設定を変更する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２１１４５０号公報
【特許文献２】特開２００９−１０５９５６号公報
【特許文献３】特開２００６−８０８３２号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】「動画像国際標準符号化（ＭＰＥＧ）」、大関和夫  著、MEDICAL IMAGING TECHNOLOGY Vol.14 No.3, pp237-242 (May 1996)
【非特許文献２】「Ｈ．２６４におけるレート‐ひずみ最適化モード判定の高速化」、矢沢昭行、古藤晋一郎、中條健  共著、電子情報通信学会論文誌 D Vol.J89-D NO1 pp.27-39 (2005年7月)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
大容量の映像データを複数個同時に送受信することは通信帯域が増加してネットワークに負荷を与え、フレームレート低下等の障害が生じるという課題がある。これを避けるために、動画像圧縮符号化技術（例えば、Ｈ．２６４／ＡＶＣ等）を使用して映像データ量を圧縮する例がある。
【０００８】
しかしながら、映像データの圧縮率を上げた場合、映像品質の低下が避けられないという課題がある。特に、遠隔医療や遠隔監視等の用途においては、映像品質低下により映像の内容を正確に把握できなくなり、作業に支障をきたす場合がある。映像品質低下を防ぐために、複数の画像（複数のカメラからの画像）を符号化して伝送する場合、カメラを切り替えながら符号化・伝送することも考えられる。しかし、このような方法は、本来必要な画像を伝送できない場合もあり、監視や医療システム等、リアルタイム性が求められるシステムでは十分にニーズを満足させることができない。
【０００９】
また、一般的に映像符号化は大量の信号処理演算を行う必要があるため処理負荷が重いことが知られている。ユーザの運用条件に適合する最適な符号化パラメータを得るためには、ＧＯＰレイヤ以下の符号化処理の演算量を増やす必要があり、画像符号化装置のコスト増につながる。しかし、上記特許文献１乃至３に記載されている技術は、低コスト化が求められる監視装置向けということから、符号化演算量の大幅増加を避けるために画像サイズ、圧縮率、フレーム数等のシーケンスレイヤレベルの符号化パラメータの変更に留まっている。
【００１０】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、画質を落とさずに符号化効率を向上させ、符号化処理の負担を軽減すると共に、リアルタイム性に関する要求をも満足させることのできる符号化技術を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明では、撮影対象に向けられた複数台のカメラのカメラ角度情報を取得してカメラ毎の撮影対象を特定し、撮影対象に対応する符号化パラメータを格納した符号化パラメータテーブルから該当する符号化パラメータを読み出して、カメラ映像毎に符号化処理を行って符号化データを出力する。尚、符号化パラメータは、テーブルから読み出しても良いし、符号化する各画像の特徴に応じて逐一決定したものを用いても良い。
【００１２】
即ち、本発明による画像符号化装置は、複数台のカメラのそれぞれが撮影する対象を特定するための撮影対象特定情報をそれぞれのカメラから取得し、撮影対象特定情報に基づいてそれぞれのカメラの撮影対象を特定し、それぞれのカメラからの画像を符号化するのに最も効率が良く、それぞれのカメラの撮影対象に対応する複数の符号化パラメータ（最適符号化パラメータ）を取得する。そして、画像符号化装置は、取得した複数の符号化パラメータを用いて、それぞれのカメラから送られてくる各撮影対象の連続する画像をそれぞれ符号化し（時分割ではなくそれぞれのカメラから連続する画像が入力されて、それを符号化する）、撮影対象毎の符号化データを生成し、それぞれの符号化データを多重化し、その多重化データを出力する。ここで、撮影対象特定情報は、それぞれのカメラの撮影対象に対する設定角度（必要に応じてカメラの高さ）の情報を含み、ユーザからの入力指示に基づいて、それぞれのカメラに対してカメラ角度設定信号が送信され、それぞれのカメラが所望の撮影対象を撮影可能なように制御される。
【００１３】
符号化パラメータは、撮影対象の画像の特徴に基づいて生成され、当該撮影対象を符号化する際の符号化モード、量子化パラメータ、マクロブロックサイズ、及び動きベクトル探索範囲の情報を含んでいる。
【００１４】
また、本発明に従って、複数台のカメラで撮影された画像を符号化して伝送する画像符号化装置と、伝送されてきた符号化データを復号してモニタに出力する画像復号化装置と、を備える画像処理システムとしても構築することが可能である。この場合、画像符号化装置は、複数台のカメラのそれぞれが撮影する対象を特定するための撮影対象特定情報をそれぞれのカメラから取得し、この撮影対象特定情報に基づいてそれぞれのカメラの撮影対象を特定する。そして、画像符号化装置は、それぞれのカメラの撮影対象に対応して撮影対象ごとに、撮影対象の画像を符号化するのに最も効率が良い符号化パラメータを格納する符号化パラメータテーブルから、それぞれのカメラの撮影対象に対応する複数の符号化パラメータを取得し、これら複数の符号化パラメータを用いて、それぞれのカメラから送られてくる各撮影対象の連続する画像をそれぞれ符号化し、撮影対象毎の符号化データを生成し、それぞれの符号化データと撮影対象に対応する各符号化パラメータを多重化し、多重化データを生成する。この多重化データは、画像復号化装置に送信される。一方、画像復号化装置は、多重化データを受信し、多重化データに含まれる撮影対象毎の符号化データに対して、対応する符号化パラメータを用いて復号化処理を実行し、撮影対象毎の復号画像を生成し、撮影対象毎の復号画像をモニタに出力する。
【００１５】
なお、画像符号化装置に接続されたカメラの台数が画像復号化装置に接続されたモニタの台数よりも多い場合には、撮影対象毎の復号画像のスケーリング処理が実行され、モニタに全ての復号画像が表示できるようにする。
【００１６】
また、画像符号化及び復号化装置のそれぞれに、複数台のカメラの撮影対象に対する角度設定を入力するための入力部を設けても良い。そして、それぞれの入力部からの入力された角度設定情報に基づいて、複数台のカメラの角度が調整される。
【００１７】
さらなる本発明の特徴は、以下本発明を実施するための最良の形態および添付図面によって明らかになるものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、画質を落とさずに符号化効率を向上させ、符号化処理の負担を軽減すると共に、リアルタイム性に関する要求をも満足させることのできる符号化技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態による画像符号化装置の概略構成を示す図である。
【図２】カメラ角度取得信号の伝達手順を説明するための図である。
【図３】カメラ角度の定義を説明するための図である。
【図４】符号化パラメータを決定して映像を符号化する処理の概要を説明するための図である。
【図５】符号化パラメータテーブルの内容を示す図である。
【図６】符号化パラメータの一例を示す図である。
【図７】本発明の実施形態による画像復号化装置の概略構成を示す図である。
【図８】複数台のカメラのカメラ角度を設定する手順を説明するための図である。
【図９】モニタに複数台分のカメラ映像を表示する例を示す図である。
【図１０】画像符号化処理を説明するためのフローチャートである。
【図１１】画像復号化処理を説明するためのフローチャートである。
【図１２】画像符号化及び復号化装置を使用したシステムの運用の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。ただし、本実施形態は本発明を実現するための一例に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではないことに注意すべきである。また、各図において共通の構成については同一の参照番号が付されている。
【００２１】
＜画像符号化装置の構成＞
図１は、本発明の実施形態による画像符号化装置１００の概略構成を示す図である。画像符号化装置１００は、複数台のカメラ１乃至Ｎ（１０７、１０８乃至１０９）と接続され、各カメラに対してカメラ角度設定信号１１２を送信して撮影角度の設定を行い、または各カメラからカメラ角度取得信号１１３を受信するためのカメラ制御部１０２と、符号化処理負荷が削減可能となるように撮影対象毎に対応する符号化パラメータを予め格納した符号化パラメータテーブル１０５と、符号化パラメータテーブル１０５から撮影対象に対応する符号化パラメータの読み出し制御を行うための符号化制御部１０４と、各カメラの撮影映像に対して符号化制御部１０４が読み出した符号化パラメータを使用して画像を符号化（例えば、Ｈ．２６４に準拠した方法で）した後に１本の符号化データに多重する符号化部１０３と、符号化データをネットワーク経由で画像復号化装置１１４へ送信、または画像復号化装置１１４が送出する各カメラに対するカメラ角度設定信号１１２を受信するための送受信部１（１０６）と、カメラ角度取得信号１１３からカメラ毎に撮影対象を特定し、各部の動作を統括制御するための符号化全体制御部１０１を備える。
【００２２】
また、画像符号化装置１００と画像復号化装置１１４は、例えばネットワークを介して接続されている。また、画像符号化装置１００には各カメラが出力する映像信号１１１を表示するためのモニタ１（１１１）が接続されている。同様に画像復号化装置１１４にも映像信号を表示するためのモニタ２（１１５）が接続されている。
【００２３】
＜カメラ角度取得信号＞
図２は、カメラ角度取得信号１１３の伝達手順を説明するための図である。カメラ制御部１０２は、画像符号化装置１００に接続したＮ台のカメラ１０７、１０８乃至１０９からカメラの撮影角度を示すカメラ角度取得信号１１３を受信して、符号化全体制御部１０１に伝達する。カメラ角度とは、所定の水平基準線または垂直基準線を基準とする水平方向および垂直方向のカメラの角度のことである。そして、符号化全体制御部１０１は、カメラ角度取得信号１１３からカメラ毎の撮影対象を特定し、その特定した対象物を示す撮影対象部位情報（θ１，θ２，ｈ）２００を符号化制御部１０４に伝達する。ここで、θ１及びθ２はカメラの水平及び垂直方向の角度、ｈはカメラの設置高さを示している。
【００２４】
＜カメラ角度＞
図３は、カメラ角度の定義を説明するための図である。ここでは、撮影対象である人が診察台３０３に仰向けに寝ており、カメラを診察台の方向に向けて人の身体の一部を撮影している状況を例に説明する。
【００２５】
図３（ａ）は、水平方向のカメラ角度の定義を示す図である。カメラ３００は人３０１の全身が見渡せる位置に任意に設置するが、撮影開始した時点でカメラ３００と診療台３０３の位置は固定しているものとする。カメラの向きは水平および垂直方向に常に自由に可動できるものとする。また、人３０１は診察台３０３上に設定した有効撮影領域３０２の内側に仰向けに寝るようにする。この時、カメラ３００が人３０１の身体の水平方向のどの部位を撮影しているかを特定するために、水平基準線３０５を基準とする水平方向のカメラ角度θ１（３０４）を測定する。
【００２６】
図３（ｂ）は、垂直方向のカメラ角度の定義を示す図である。カメラ３００、診察台３０３、人３０１の位置関係は、図３（ａ）と同じとする。この時、カメラ３００が人３０１の身体の垂直方向のどの部位を撮影しているかを特定するために、垂直基準線３０７を基準とする垂直方向のカメラ角度θ２（３０６）を測定する。
【００２７】
カメラの高さｈと、水平方向のカメラ角度θ１と、垂直方向のカメラ角度θ２（３０６）の情報からから有効撮影領域３０２内の座標を特定することができる。即ち、これらの情報からカメラが撮影している人の身体のある一点の位置を特定することになる。なお、全てのカメラの高さが同一であれば、改めて高さｈを設定する必要はない。
【００２８】
＜符号化処理の概要＞
図４は、カメラ角度取得信号１１３から符号化パラメータを決定してカメラ映像の符号化処理実行手順を示す図である。
【００２９】
符号化制御部１０４は、符号化全体制御部１０１から撮影対象部位情報４００を受信し、その情報を基に対象部位の符号化処理に使用する符号化パラメータ４０１を符号化パラメータテーブルから読み出して符号化部１０３に提供する。そして、符号化部１０３は、取得した符号化パラメータ４０１を使用し、カメラから送られてきた映像信号４０３の符号化処理を実行して符号化データ４０２を生成・出力する。
【００３０】
図５は、符号化パラメータテーブル１０５について説明するための図である。そして、図５（ａ）は、人５０１の身体の部位毎に記号を割当てた例である。この記号は、符号化全体制御部１０１が出力する撮影対象部位情報に当たる。同図の例では、頭部をＡ（５０２）、左腕をＢ１（５０３）、右腕をＢ２（５０４）、腹部をＣ（５０５）、左足をＤ１（５０６）、右足をＤ２（５０７）と定義している。また、図５（ｂ）は、符号化パラメータテーブル１０５の内容（例）を示す図である。
【００３１】
図５（ｂ）に示されるように、符号化パラメータテーブル１０５は、対象部位５１４と符号化パラメータ５１５の２つの項目を有している。対象部位５１４の項は、図５（ａ）に示した人５０１の身体の部位を示す記号、すなわち撮影対象部位情報を格納している。また、符号化パラメータ５１５の項は、対象部位の映像の符号化に適した符号化パラメータを格納する。
【００３２】
符号化制御部１０４は、符号化全体制御部１０１から取得した撮影対象部位情報と符号化パラメータテーブル１０５の対象部位５１４の項を比較し、両者が一致した箇所の符号化パラメータ５１５を読み出して符号化部１０３に伝達する。なお、撮影対象部位情報と符号化パラメータテーブル１０５の対象部位５１４の項が一致しなかった場合は、符号化制御部１０４は、エラーである旨を符号化部１０３に伝達する。
【００３３】
図５では、概略説明として対象部位の区分を大まかに定義したが、人５０１の身体の部位をさらに詳細に分類して、それぞれの部位に対応する符号化パラメータを用意するようにしても良い。
【００３４】
図６は、符号化パラメータテーブル１０５に格納する符号化パラメータ６０６の一例を示す図である。映像の符号化パラメータには様々な種類がある。例えば、動画像圧縮の国際標準規格Ｈ．２６４／ＡＶＣでは、画像サイズやフレームレート等、映像圧縮全体の構成を決定するための符号化パラメータがシーケンスレイヤレベル（以下、上位レイヤと称する）に定義されている。一方、シーケンスレイヤレベルよりも下のレイヤにはＧＯＰレイヤ、ピクチャレイヤ、スライスレイヤ、マクロブロックレイヤ（以下、下位レイヤと称する）がある。下位レイヤには、細分化した画像領域について、その領域の画像品質を考慮しながら符号化を実施するための符号化パラメータが存在する。例えば、符号化モード６０１、量子化パラメータ６０２、マクロブロックサイズ６０３等がある。符号化パラメータテーブル１０５は、これらのパラメータを予め格納する。
【００３５】
一般的に、これら下位レイヤの符号化パラメータの最適解を決めるために、映像データに所定の演算を行いながら最も符号化効率の良いパラメータを探し出す必要がある。また、符号化パラメータの最適解を求めるための演算処理は下位レイヤになる程、演算量が大きく、処理負荷が重いことが知られている。
【００３６】
そこで、本発明の画像符号化装置１００は、符号化の処理負荷を軽減するため、符号化パラメータテーブル１０５に、撮影の対象部位毎に符号化に最適な符号化パラメータを予め設定しておき、撮影対象部位が特定できた段階で、その部位に関連づけられている符号化パラメータを読み出して、符号化処理に適用する。なお、最適な符号化パラメータは、例えば、非特許文献１や非特許文献２で開示された方法を用いて求めることができる。つまり、体の部位によって周波数成分の分布（偏り）が異なってくるため、各部位を符号化するのに適するパラメータを求めて符号化処理を実行するものである。なお、本実施形態では符号化パラメータテーブルを用意しているが、これに限られるものではなく、部位を特定した後に逐一符号化パラメータを算出するようにしても良い。また、該当部位に関して初回のみ符号化パラメータを求めて順次テーブルを完成させるようにしても良い。
【００３７】
また、符号化処理負荷軽減のために、符号化パラメータ１０５の項目として、所定の制限をかけた動きベクトル探索範囲６０４を設定することもできる。処理負荷の大きな符号化処理の一例に、動きベクトル探索処理が挙げられる。動きベクトル探索は、注目画像が動いた方向と動き量を求める演算処理であるが、注目画像が動く可能性のある全ての範囲について、２つのマクロブロックの画像を１画素精度で比較する必要があるため、多量の繰り返し演算が必要である。
【００３８】
しかし、本発明の画像符号化装置１００は、小規模の動きしか生じない物体の撮影を対象にしているため、動きベクトル探索範囲に所定の制限を設定したとしても、符号化後の画質に対しても大きな障害とならずに、演算量を削減することが可能になる。
【００３９】
図６に示した符号化パラメータは一例であり、その他の符号化パラメータを追加して格納しても良い。
【００４０】
＜画像復号化装置の構成＞
図７は、画像復号化装置１１４の概略構成を示す図である。画像復号化装置１１４は、画像符号化装置１００から送信されてきた映像の符号化データを受信するための送受信部２（７０２）と、符号化データを元の映像信号に復号するための復号化部７００と、各部の動作を統括制御するための復号化全体制御部７０１と、を備える。また、画像復号化装置１１４は、複数台のモニタ７０３、７０４乃至７０５と接続され、復号した映像信号が各モニタに表示される。モニタに表示する映像は、画像符号化装置１００に接続した複数台のカメラと１対１の関係となるように表示しても良い。また、１台のモニタに複数の映像を集約して表示するようにしても良い。表示の形態については、図９を用いて後述する。
【００４１】
復号化部７００は、画像符号化装置１００から送信されてきた符号化パラメータを用いて復号化処理する。このようにすれば、画像復号化装置としては特別な構成は不要である。一方、画像復号化装置１１４が符号化パラメータテーブル１０５と同様のテーブルを備えれば、画像符号化装置１００から符号化パラメータを伝送する必要はなくなるので、伝送符号量を少なくすることができるという利点はある。
【００４２】
＜カメラ角度設定処理＞
図８は、画像符号化装置１００に接続した複数台のカメラのカメラ角度を設定する手順を示す図である。
【００４３】
各カメラ１乃至Ｎ（１０７、１０８乃至１０９）のカメラ角度は、モニタ１（１１０）の映像を見ながら画像符号化装置１００の入力Ｉ／Ｆ１（インターフェース）８００を操作して、各カメラの水平方向および垂直方向を設定することができるようになっている。
【００４４】
カメラ角度の設定情報は、符号化全体制御部１０１を経由してカメラ制御部１０２に伝達される。そして、カメラ制御部１０２は、各カメラにカメラ角度設定信号１１２を送ることで角度調節機構部を可動させて、所望のカメラ角度に設定する。
【００４５】
別の例として、画像復号化装置１１４からの遠隔操作により画像符号化装置１００に接続した複数台のカメラのカメラ角度を設定することもできる。画像符号化装置１００からネットワーク１１６経由で送られてきた各カメラ１乃至Ｎ（１０７、１０８乃至１０９）の映像信号をモニタ２で表示し、その映像を見ながら画像復号化装置１１４の入力Ｉ／Ｆ２（８０１）を操作して、各カメラの水平方向および垂直方向を設定する。カメラ角度の設定情報は、復号化全体制御部７０１を経由して送受信部７０２に送られ、ネットワーク１１６を介して、画像符号化装置１００に送信される。
【００４６】
画像符号化装置１００は、受信したカメラ角度の設定情報を符号化全体制御部１０１経由でカメラ制御部１０２に伝達する。そして、カメラ制御部１０２は、各カメラにカメラ角度設定信号１１２を送り、角度調節機構部を可動させて、所望のカメラ角度に合わせる。
【００４７】
画像符号化装置１００の入力Ｉ／Ｆ１（８００）および画像復号化装置１１４の入力Ｉ／Ｆ２（８０１）は、ボタンやスティック等の物理的な機構のものでも良いし、プログラムのＧＵＩとして表示されたソフトウエアＩ／Ｆでも良い。
【００４８】
なお、画像符号化装置１００または画像復号化装置１１４にモニタが１台しか接続されていない場合は、表示するカメラ映像を切り替えながら設定する。或いは、複数個の映像を集約して表示した場合は、設定対象のカメラの映像を一時的に拡大する等の方法で操作対象であることを明らかにした上でカメラ角度を設定するようにしても良い。
【００４９】
＜映像表示例＞
図９は、画像復号化装置におけるモニタに複数台分のカメラ映像を表示する例を示す図である。同図では、画像符号化装置１００に接続したカメラが３台、画像復号化装置１１４に接続されたモニタが１〜３台である時の例を示している。ここでは、１台目のカメラ映像を映像１、２台目のカメラの映像を映像２、３台目のカメラの映像を映像３と称する。
【００５０】
図９（ａ）は、カメラ映像とモニタを１対１の関係で表示している例である。映像１をモニタ１（９００）に、映像２をモニタ２（９０１）に、映像３をモニタ３（９０３）にそれぞれ表示する。
【００５１】
図９（ｂ）は、３台分のカメラ映像を１台のモニタ１（９０４）に集約して表示している例である。映像１は映像２および映像３より相対的に大きく拡大して表示する。
【００５２】
図９（ｃ）は、３台分のカメラ映像をモニタ１（９０４）とモニタ２（９０１）に振り分けて表示している例である。映像１はモニタ１（９０４）に表示し、映像２および映像３はモニタ２（９０１）に集約して表示する。
【００５３】
同図の表示例は一例である。同図の例に示したカメラ映像とモニタの表示の組合せのみに制限されず、この他の組合せでカメラ映像を表示しても良い。
【００５４】
＜符号化処理手順＞
図１０は、画像符号化装置１００における符号化処理の手順を説明するためのフローチャートである。
【００５５】
画像符号化装置１００を起動後、符号化全体制御部１０１は、まず初期化を行うと同時に画像符号化装置１００に接続したカメラの台数Ｎを取得する（ステップ１０００）。
【００５６】
次に、カメラ制御部１０２がカメラ（Ｎ台）の撮影角度を設定（ステップ１００１）した後、符号化全体制御部１０１が、最終的なカメラ（Ｎ台）のカメラ角度情報（水平方向および垂直方向）を取得して（ステップ１００２）、そのカメラ角度情報からカメラ（Ｎ台）の撮影対象部位を特定する（ステップ１００３）。
【００５７】
次に、符号化部１０３は、特定した対象部位を基に符号化パラメータテーブルを参照して、カメラ（Ｎ台）の映像符号化に使用する符号化パラメータを取得する（ステップ１００４）。そして、符号化全体制御部１０１は、送受信部１（１０６）と画像復号化装置１１４との通信接続を行い（ステップ１００５）、送受信部１（１０６）は、画像符号化装置１００と接続したカメラ台数Ｎを画像復号化装置１１４へ送信する（ステップ１００６）。
【００５８】
続いて、符号化部１０３は、カメラ（Ｎ台）の映像の符号化処理を実行して符号化データを生成し（ステップ１００７）、送受信部１（１０６）は、符号化データを画像復号化装置１１４へ送信する（１００８）。
【００５９】
最後に、符号化全体制御部１０１は、符号化処理を終了するかどうかを判断し（ステップ１００９）、符号化処理を終了する場合は、画像復号化装置１１４との通信を切断し（ステップ１０１０）、画像符号化装置１００の処理を終了させる。一方、符号化処理を続行する場合には、処理はステップ１００７に戻る。
【００６０】
＜復号化処理手順＞
図１１は、画像復号化装置１１４の復号化処理手順を説明するためのフローチャートである。
【００６１】
画像復号化装置１１４を起動後、復号化全体制御部７０１は、まず初期化を行い（ステップ１１００）、画像符号化装置１００と通信接続を行う（ステップ１１０１）。送受信部２（７０２）が、画像符号化装置１００と接続しているカメラの台数Ｎの情報を受信する（ステップ１１０２）。さらに、送受信部２（７０２）が画像符号化装置１００から符号化データを受信し（ステップ１１０３）、復号化部７００が、符号化データを対応する符号化パラメータを用いてカメラ（Ｎ台）毎の映像に復号する（ステップ１１０４）。
【００６２】
続いて、復号化全体制御部７０１は、画像復号化装置１１４に接続されたモニタを制御して復号した映像を表示させる（ステップ１１０５）。
【００６３】
さらに、復号化全体制御部７０１は、次の符号化データの受信があるかどうかを判断し（ステップ１１０６）、符号化データの受信がある場合は処理を処理ステップ１１０３に戻し、符号化データの受信がない場合は、画像符号化装置１００との通信を切断して画像復号化装置１１４の処理を終了する（ステップ１１０７）。
【００６４】
＜システム運用例＞
図１２は、本発明の画像符号化装置１００を使用したシステムの運用の一例であって、遠隔医療支援システムの概略構成例を示す図である。
【００６５】
本発明の画像符号化装置１００は、複数台（Ｎ台）のカメラ（１０７、１０８乃至１０９）およびモニタ１（１１０）と接続されている。また、画像符号化装置１００はネットワーク１１６を介して画像復号化装置１１４と接続されている。さらに、画像復号化装置１１４は、モニタ２（１１５）と接続されている。
【００６６】
画像符号化装置１００は、画像符号化装置１００に接続された複数台のカメラで診察台１２０３に仰向けに寝た患者１２００の特定の部位を撮影して得られた画像を、カメラ毎に映像を符号化して、画像復号化装置１１４に送信する。ここで、画像符号化装置１００と画像復号化装置１１４は、遠隔地の関係にあっても良い。また、画像符号化装置１００側には患者１２００と、患者１２００に対して直接、医療行為を行う医師１（１２０１）がいる。画像復号化装置１１４側には医師２（１２０２）がおり、画像符号化装置１００から送られてきた映像を観察しながら画像符号化装置１００側の医師１（１２０１）に対して、医療行為に関する助言等を行うことができる。
【００６７】
＜まとめ＞
本発明の実施形態では、撮影対象（例えば診察台に横たわった患者の各部位）に向けられた複数台のカメラのカメラ角度を取得してカメラ毎の撮影対象を特定し、撮影対象に対応する符号化パラメータを格納した符号化パラメータテーブルから該当する符号化パラメータを読み出して、カメラ映像毎に符号化処理を行って符号化データを出力する。このようにすることにより、本来複雑な演算を行わずにカメラ映像の圧縮に使用する符号化パラメータを簡単な手順で取得することができるため、符号化処理負荷の削減につながり、画像符号化装置の低コスト化が可能になる。
【００６８】
符号化パラメータは、それぞれのカメラからの画像の特徴に基づいて、それぞれのカメラの撮影対象に対応して決定され、各画像を符号化するのに最も効率が良い最適なパラメータである。この符号化パラメータは、テーブルから読み出しても良いし、符号化する各画像の特徴に応じて逐一決定したものを用いても良い。このように、符号化効率が最も良い符号化パラメータを用いて符号化しているので、各カメラの画像を断片的に符号化して伝送するのではなく、各カメラの連続画像をそのまま符号化して伝送することが可能となり、その結果、ネットワーク通信帯域削減にもつながる。また、十分な情報量の画像のリアルタイム性を確保することが可能となる。
【００６９】
符号化パラメータとしては、撮影対象の画像の特徴に基づいて生成され、当該撮影対象を符号化する際の符号化モード、量子化パラメータ、マクロブロックサイズ、及び動きベクトル探索範囲の情報等が挙げられる。例えば、手術中の患者等、動きが少ない画像を符号化する場合には、動きベクトルの探索範囲を通常の動きがある場合に比べて狭めることができるので、符号化効率を向上させることができる。
【００７０】
また、符号化パラメータを符号化データに多重化して画像復号化装置に伝送すれば、画像復号化装置側で符号化パラメータテーブルを備える必要がなく、既存の画像復号化装置をそのまま用いることができる。
【００７１】
なお、画像符号化装置に接続されたカメラの台数が画像復号化装置に接続されたモニタの台数よりも多い場合には、撮影対象毎の復号画像のスケーリング処理が実行され、モニタに全ての復号画像が表示できるようにする。これにより、画像復号化装置側のモニタの数をカメラ台数に合わせる必要がなくなり、システム全体としてのコストを削減することが可能となる。
【００７２】
また、画像符号化及び復号化装置のそれぞれに、複数台のカメラの撮影対象に対する角度設定を入力するための入力部を設けても良い。そして、それぞれの入力部からの入力された角度設定情報に基づいて、複数台のカメラの角度が調整される。このようにすることにより、画像復号装置側からもカメラの撮影位置を調整することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１００…画像符号化装置、１０１…符号化全体制御部、１０２…カメラ制御部、１０３…符号化部、１０４…符号化制御部、１０５…符号化パラメータテーブル、１０６…送受信部１、１０７…カメラ１、１０８…カメラ２、１０９…カメラＮ、１１０…モニタ１、１１１…映像信号、１１２…カメラ角度設定信号、１１３…カメラ角度取得信号、１１４…画像復号化装置、１１５…モニタ２、１１６…ネットワーク
【図１】
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【図２】
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【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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