(57)【要約】【構成】ＣＰＵ２０は、連続する複数画面の画像信号を画面ごとに複数のブロックに分割して、動き検出回路１８が求めたＹ信号の輝度変化から、動きのある被写体である特定被写体を検出する。そして、ＣＰＵ２０は動きが検出されたブロックを特定して、ＪＰＥＧ２０００のＲＯＩ機能を利用しそのブロックを注目領域として設定し、ＪＰＥＧ２０００コーデック２８に対し、動き検出ブロックの画像信号を第１圧縮率すなわちアラーム圧縮率で高画質の画像に圧縮するとともに、動き未検出ブロックに対応する画像信号を第１圧縮率よりも高い圧縮率の第２圧縮率すなわちノーマル圧縮率で個別に圧縮するよう命令する。【効果】連続する複数の画面上を被写体が移動する場合に、被写体の動きを検出し、動きに応じて圧縮率を変えているので、動きのある被写体の画像信号を、動きのない被写体の画像信号に比べて高画質で圧縮することができる。【選択図】  図１
2004200739.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続する複数画面の画像信号を個別に圧縮する画像処理装置において、
前記複数画面の画像信号に基づいて動きのある特定被写体を検出する検出手段、
前記特定被写体が存在する１画面のうち前記特定被写体に対応する第１部分画像について第１圧縮率を有効化する第１有効化手段、および
前記特定被写体が存在する１画面のうち前記特定被写体以外の被写体に対応する第２部分画像について前記第１圧縮率よりも高い第２圧縮率を有効化する第２有効化手段を備えることを特徴とする、画像処理装置。
【請求項２】
前記特定被写体が存在しない１画面について前記第２圧縮率に等しい第３圧縮率を有効化する第３有効化手段をさらに備える、請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記第２部分画像について前記第２圧縮率よりも高い第３圧縮率を有効化する第３有効化手段をさらに備える、請求項１記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記第３圧縮率は、前記特定被写体が存在する１画面の圧縮画像信号と前記第特定被写体が存在しない１画面の圧縮画像信号との間で所定サイズ条件が満たされる圧縮率である、請求項３記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記所定サイズ条件はサイズが互いに一致するという条件である、請求項４記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記複数画面の画像信号は監視カメラから出力された画像信号である、請求項１ないし５のいずれかに記載の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、画像記録装置に関し、特にたとえば監視カメラシステムに適用され、連続する複数画面の画像信号を個別に圧縮する、画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来の画像処理装置の一例が特許文献１に開示されている。この画像処理装置は、ＪＰＥＧ２０００のＲＯＩ（Ｒｅｇｉｏｎ  Ｏｆ  Ｉｎｔｅｒｅｓｔ）機能を利用して注目領域を設定し、注目領域の画像が他の領域の画像よりも高画質となるように圧縮処理を行なうものである。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２３０９４７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来技術では、注目領域が固定されていたため、動きのある被写体ではその画像を高画質で圧縮できないという問題がある。
【０００５】
それゆえに、この発明の主たる目的は、動きのある被写体の場合でも、高画質で圧縮することができる画像処理装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、連続する複数画面の画像信号を個別に圧縮する画像処理装置において、複数画面の画像信号に基づいて動きのある特定被写体を検出する検出手段、
特定被写体が存在する１画面のうち特定被写体に対応する第１部分画像について第１圧縮率を有効化する第１有効化手段、および特定被写体が存在する１画面のうち特定被写体以外の被写体に対応する第２部分画像について第２圧縮率を有効化する第２有効化手段を備えることを特徴とする画像処理装置である。
【０００７】
【作用】
連続する複数画面の画像信号を画面ごとに個別に圧縮する画像処理装置は、各画面の画像信号に基づいて動きのある特定被写体を検出する。そして、特定被写体が存在する１画面のうち、特定被写体に対応する第１部分画像については、第１圧縮率で圧縮する。また、同じ画面のうち特定被写体以外の被写体に対応する第２部分画像については、第１圧縮率よりも高い第２圧縮率で圧縮する。これによって、動きのある特定被写体に対応する画像を、特定被写体以外の被写体に対応する画像に比べて高画質で圧縮することができる。
【０００８】
特定被写体が存在しない１画面については、第２圧縮率と同じ圧縮率である第３圧縮率で圧縮する。これによって、画面全体が同一の圧縮率で圧縮される。
【０００９】
特定被写体以外の被写体に対応する第２部分画像について、第２圧縮率よりも高い第３圧縮率で圧縮する。これによって、ハードディスクの記録時間を長くすることができるので、有効利用することができる。
【００１０】
特定被写体が存在する１画面の圧縮画像信号のサイズと、特定被写体が存在しない１画面の圧縮画像信号のサイズが所定の条件を満たすように、第３圧縮率を求めて、その圧縮率で第２部分画像を圧縮する。
【００１１】
特定被写体が存在する１画面の圧縮画像信号のサイズと特定被写体が存在しない１画面の圧縮画像信号のサイズが一致するように第３圧縮率を求めて、その圧縮率で第２部分画像を圧縮する。これによって、より一層ハードディスクを有効利用することができる。
【００１２】
好ましくは、複数画面の画像信号は監視カメラから出力された画像信号である。
【００１３】
【発明の効果】
この発明によれば、連続する複数の画面上を被写体が移動する場合に、被写体の動きを検出し、動きに応じて圧縮率を変えているので、動きのある被写体の画像信号を、動きのない被写体の画像信号に比べて高画質で圧縮することができる。
【００１４】
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【００１５】
【実施例】
図１を参照して、この発明の第１実施例である監視カメラシステム１０は、監視カメラ１２、ハードディスクレコーダ１４およびモニタ３８から構成されている。この監視カメラシステム１０は、監視カメラ１２によって撮影された被写体の画像信号をハードディスクレコーダ１４に圧縮して記録するとともに、記録された圧縮画像信号を伸長してモニタ３８に再生することができる。
【００１６】
監視カメラ１２は、侵入者など、撮影された被写体に動きがないかどうかを監視し、１フィールド期間ごとに被写体に対応する画像信号をアナログ信号としてハードディスクレコーダ１４に与える。
【００１７】
ハードディスクレコーダ１４は、Ｄ−Ｉ／Ｆ１６、ＣＰＵ２０、ＪＰＥＧ２０００コーデック２８、メモリ制御回路２４、ＨＤＤ−Ｉ／Ｆ３０、ビデオ出力回路３６がバス２２を介して互いに接続されている。また、動き検出回路１８はＤ−Ｉ／Ｆ１６とＣＰＵ２０とに接続され、ハードディスク３４を内蔵するＨＤＤ３２はＨＤＤ−Ｉ／Ｆ３０に、ＳＤＲＡＭ２６はメモリ制御回路２４にそれぞれ接続されている。
【００１８】
ＣＰＵ２０は、Ｄ−Ｉ／Ｆ１６に対して監視カメラ１２から所定間隔で送られてきたの画像信号の取り込みを命令する。Ｄ−Ｉ／Ｆ１６は、取り込んだ画像信号を、まずＤ−Ｉ／Ｆ１６の内部にあるビデオデコーダ（図示しない）によって、輝度信号であるＹ信号と色差信号であるＵ（Ｒ−Ｙ）信号およびＶ（Ｂ−Ｙ）信号に変換する。次に、Ｄ−Ｉ／Ｆ１６の内部にあるＡ／Ｄ変換回路（図示しない）によって、この画像信号をデジタル信号に変換した後、動き検出回路１８とメモリ制御回路２４とに与える。
【００１９】
動き検出回路１８は、Ｄ−Ｉ／Ｆ１６から与えられた画像信号から、輝度信号であるＹ信号を抽出して、現在の画面のＹ信号の大きさとその１フィールド前の画面のＹ信号の大きさとから輝度変化を求める。このＹ信号の輝度変化は、例えば図２（ａ）に示すように、画面上の検出エリアを分割したブロック（３×４ブロック）ごとに求められる。そして、求められたＹ信号の輝度変化は、ＣＰＵ２０に与えられる。なお、Ｙ信号の輝度変化のかわりに、ブロックごとに動きベクトルを求めて、その大きさから動きを検出してもよい。
【００２０】
次に、ＣＰＵ２０は、動き検出回路１８から与えられたＹ信号の輝度変化が、あらかじめ設定されている検出閾値を超えたか否かをブロックごとに判断し、閾値を超える輝度変化があったＹ信号が検出されたブロックがあった場合には、そのブロックで被写体の動きがあったと判断する。このように、ＣＰＵ２０によって、動き検出回路１８で求めたＹ信号の輝度変化が検出閾値を超えたと判断された状態のことを内部アラームが検出されたという。あるブロックで内部アラームが検出されたとき、ＣＰＵ２０はそのブロックを特定し、特定されたブロックに対して、ＪＰＥＧ２０００のＲＯＩ機能を利用して注目領域を設定する。例えば画面が図２（ａ）から図２（ｂ）に遷移した場合、ブロック９および１２に被写体の動きがあるので、これらのブロックで内部アラームが検出され、注目領域が設定される。
【００２１】
一方、Ｄ−Ｉ／Ｆ１６からメモリ制御回路２４に与えられた画像信号は、ＳＤＲＡＭ２６に書き込まれる。
【００２２】
ＣＰＵ２０は、ＪＰＥＧ２０００コーデック２８に対して、あらかじめレジスタに格納されている圧縮率で圧縮するように圧縮命令を与える。ＪＰＥＧコーデック２８はこの圧縮命令を受けると、画像信号の読み出しをメモリ制御回路２４に要求する。次に、ＪＰＥＧ２０００コーデック２８は、メモリ制御回路２４によってＳＤＲＡＭ２６から読み出された画像信号を取り込み、ＣＰＵ２０からの圧縮命令に基づいて、あらかじめＣＰＵ２０のレジスタに格納されている所定の圧縮率で圧縮する。この圧縮は、ＪＰＥＧ２０００で規定されている方式にしたがって行なわれる。このとき、圧縮する画像信号に注目領域が設定されている場合には、注目領域の画像を高画質で記録したいので、注目領域外の領域の画像よりも低い圧縮率で圧縮する。例えば、図２（ｂ）の場合、ブロック９および１２が注目領域として設定されているので、ＣＰＵ２０はブロック９および１２をその他のブロックよりも低い圧縮率で圧縮するよう命令する。
【００２３】
ＪＰＥＧ２０００コーデック２８は画像信号を圧縮した後、メモリ制御回路２４に対してこの圧縮画像信号の書き込みを要求し、メモリ制御回路２４は圧縮画像信号をＳＤＲＡＭ２６に書き込む。
【００２４】
次に、ＣＰＵ２０は、ＨＤＤ−Ｉ／Ｆ３０に対して、この圧縮画像信号の記録命令を与える。ＨＤＤ−Ｉ／Ｆ３０は、この記録命令にしたがって圧縮画像信号の取り出しをメモリ制御回路２４に要求し、メモリ制御回路２４によってＳＤＲＡＭ２６から取り出された圧縮画像信号をＨＤＤ３２に与える。ＨＤＤ３２は、与えられた圧縮画像信号をファイル形式でハードディスク３４に記録する。ハードディスク３４内で、記録された圧縮画像信号のファイルは撮影順に管理される。
【００２５】
次に、ハードディスク３４に記録された圧縮画像信号を再生する場合について説明する。まず、ＣＰＵ２０は、圧縮画像信号の読み出しをＨＤＤ−Ｉ／Ｆ３０に命令する。読み出し命令を受けたＨＤＤ−Ｉ／Ｆ３０は、ＨＤＤ３２を制御して監視カメラ１２によって撮影された被写体に対応する圧縮画像信号をハードディスク３４から撮影順に順次読み出す。
【００２６】
そして、ＣＰＵ２０は、メモリ制御回路２４に対して、読み出された圧縮画像信号をＳＤＲＡＭ２６に書き込むよう命令する。書き込み命令を受けたメモリ制御回路２４は、圧縮画像信号をＳＤＲＡＭ２６に書き込む。
【００２７】
次に、ＣＰＵ２０は、ＪＰＥＧ２０００コーデック２８に対して伸長命令を与える。伸長命令を受けたＪＰＥＧ２０００コーデック２８は、圧縮画像信号の読み出しをメモリ制御回路２４に要求し、ＳＤＲＡＭ２６に書き込まれている圧縮画像信号を取り込む。そして、取り込んだ圧縮画像信号をＪＰＥＧ２０００に規定されている方式にしたがって伸長する。このとき、伸長する画像に注目領域が設定されているときは、注目領域の画像と注目領域外の領域の画像は、それぞれ圧縮時の圧縮率を用いて伸長される。このＪＰＥＧ２０００コーデック２８で伸長された画像信号は、メモリ制御回路２４に与えられ、メモリ制御回路によってＳＤＲＡＭ２６に書き込まれる。
【００２８】
さらに、ＣＰＵ２０は、ビデオ出力回路３６に処理命令を与える。処理命令を受けたビデオ出力回路３６は、１フィールド期間毎にメモリ制御回路２４に対して伸長画像信号の取り出しを要求し、メモリ制御回路２４によってＳＤＲＡＭ２６から取り出された伸長画像信号を受け取る。
【００２９】
次に、ビデオ出力回路３６は受け取った伸長画像信号をコンポジット画像信号にエンコードした後、モニタ３８の画面に表示する。このとき、注目領域が設定されていたブロックの画像は、他のブロックからの画像に比べて高画質になっている。すなわち、図２（ｂ）の画像をモニタに再生した場合、ブロック９と１２の画像は、他のブロックの画像に比べて高画質になっている。
【００３０】
次に、この監視カメラシステム１０における画像信号の圧縮記録処理のフローについて図３を用いて説明する。
【００３１】
まず、ステップＳ１で、内部アラームの位置および内部アラームの検出閾値を設定する。具体的には、図２（ａ）に示すようなＹ信号の輝度変化を求めるブロックの画面上での配置、および動き検出回路１８によって求めたＹ信号の輝度変化の大きさが閾値を超えているか否かをＣＰＵ２０が判断するための検出閾値を設定する。
【００３２】
次に、ステップＳ３で、ＪＰＥＧ２０００コーデック２８が撮影された画像信号を圧縮するときに用いる圧縮率を、ＣＰＵ２０のレジスタに格納する。この圧縮率には、動き検出ブロックの画像信号の圧縮に用いるアラーム圧縮率と動き未検出ブロックの画像信号を圧縮する際に用いるノーマル圧縮率とがある。
【００３３】
さらに、ステップ５で、ＣＰＵ２０は画面の全領域で画像信号の圧縮率をノーマル圧縮率に設定する。
【００３４】
次に、ステップＳ７で、ＣＰＵ２０は垂直同期信号の発生の有無を判断し、垂直同期信号が発生したときは、ステップＳ９で、Ｄ−Ｉ／Ｆ１６に対して監視カメラ１２からの画像信号の取り込みを命令する。Ｄ−Ｉ／Ｆ１６は、取り込んだアナログ画像信号からＹ信号、Ｕ信号、Ｖ信号を生成し、さらにこれらの画像信号をデジタル信号に変換する。一方、同期信号が発生しないときは、ステップ７の処理を繰り返す。
【００３５】
次に、ステップＳ１１で、ＣＰＵ２０は内部アラームが検出されたか否かを判断する。すなわち、ＣＰＵ２０が動き検出回路１８によって、ブロックごとに現在の画面のＹ信号の大きさと、その１フィールド前の画面の輝度信号の大きさから求めた輝度変化の大きさが、格納されている検出閾値よりも大きいと判断した場合には、そのブロックで内部アラームを検出したと判断する。なお、内部アラームを検出しなかった場合、ＣＰＵ２０は、ＪＰＥＧ２０００に規定された方式にしたがって、画面の全領域の画像信号をノーマル圧縮率で圧縮するよう命令する（ステップ１７）。
【００３６】
次に、ＣＰＵ２０は内部アラームを検出した場合には、さらにステップＳ１３でそのブロックを特定する。すなわち、この特定されたブロックで、被写体に動きがあったことを示している。
【００３７】
そして、この特定されたブロックに対して、ＣＰＵ２０はステップＳ１５でＪＰＥＧ２０００のＲＯＩ機能を用いて注目領域を設定する。すなわち、ブロックごとにＹ信号の輝度変化を求め、その変化が検出閾値を超えているブロックに対して注目領域の設定を行なう。
【００３８】
ステップＳ１７で、ＣＰＵ２０はＪＰＥＧ２０００コーデック２８に対して、注目領域として設定されている動き検出ブロックの画像信号はアラーム圧縮率で、動き未検出ブロックの画像信号はノーマル圧縮率で、ＪＰＥＧ２０００に規定された方式にしたがって圧縮するよう命令する。このとき、アラーム圧縮率は、ノーマル圧縮率よりも低い圧縮率に設定されているため、注目領域の画像信号は高画質で圧縮される。
【００３９】
そして、ステップＳ１９で、ＣＰＵ２０はハードディスク３４への記録を終了するか否かを判断し、記録を終了する場合には、画像信号の記録を終了する。一方、まだ記録すべき画像信号がある場合には、再びステップＳ７に戻って次のフィールド期間の画像信号を取り込んで、圧縮および記録を行なう。この場合、あらかじめ設定した複数のブロックのうち、いずれのブロックに内部アラームが発生しても、ＲＯＩ機能を利用してそのブロックに注目領域を設定できるので、画面上を移動する被写体の画像信号を高画質で圧縮することができる。
【００４０】
次に、監視カメラシステム１０の第２実施例について説明する。この第２実施例のブロック図および図解図は、第１実施例の図１、図２と同一であるので、その説明を省略する。また、第２実施例の圧縮記録処理のフローを示す図４において、第１実施例と同じ動作のステップは、同じステップ番号を付してその説明を省略し、第１実施例と異なるステップを中心に説明する。
【００４１】
第１実施例の場合と同様に被写体の動きが検出されたブロックを注目領域として、アラーム圧縮率を設定（ステップＳ１５）した後に、ステップＳ２１でＣＰＵ２０は、動き未検出ブロックの画像信号の圧縮率を第１実施例で用いたノーマル圧縮率よりも高い圧縮率に再設定し、レジスタに格納する。
【００４２】
そして、ＣＰＵ２０は、第１実施例の場合と同様にして、ＪＰＥＧ２０００に規定された方式にしたがい、注目領域が設定されている動き検出ブロックに対応する画像信号はアラーム圧縮率で、動き未検出ブロックに対応する画像信号はステップＳ２１で再設定した圧縮率で圧縮するようにＪＰＥＧ２０００コーデック２８に命令する（ステップＳ１７）。次に、ＣＰＵ２０は圧縮画像信号をハードディスク３４に記録するようにＨＤＤ−Ｉ／Ｆ３０に命令する（ステップＳ１９）。
【００４３】
この場合、注目領域である動き検出ブロックの画像信号の圧縮後の画像サイズは実施例１の場合と変わらないが、動き未検出ブロックの画像信号の圧縮後の画像サイズは実施例１の場合に比べてより小さくすることができる。したがって、ハードディスクの記録時間を長くすることができる。
【００４４】
なお、ステップ２１で、動き未検出ブロックの圧縮率を、その圧縮後の画像サイズの減少量が、動き検出ブロックをアラーム圧縮率で圧縮した場合の画像サイズの増加量によって打ち消されるような圧縮率に再設定してもよい。
【００４５】
具体的には、ＣＰＵ２０は、ＪＰＥＧ２０００コーデック２８に対して、特定被写体を含む動き検出ブロックの画像信号はアラーム圧縮率で、動き未検出ブロックの画像信号はノーマル圧縮率よりも高い圧縮率で圧縮するよう命令する。ＪＰＥＧ２０００コーデック２８は、これらの画像信号を圧縮した後、メモリ制御回路２４に対してこの圧縮画像信号の書き込みを要求し、メモリ制御回路２４は圧縮画像信号をＳＤＲＡＭ２６に書き込む。
【００４６】
次に、ＣＰＵ２０は、この特定被写体を含む圧縮画像信号の画像サイズと全ブロックの画像信号をノーマル圧縮率で圧縮したときの画像サイズとを比較する。その結果、特定被写体を含む圧縮画像信号の方が大きい場合には、ＣＰＵ６０は再びＪＰＥＧ２０００コーデックに対して、動き検出ブロックの画像信号はアラーム圧縮率で、動き未検出ブロックの画像信号はノーマル圧縮率よりも高い圧縮率で圧縮するように命令する。
【００４７】
このようにして、特定被写体を含む画像信号の画像サイズが、全ブロックをノーマル圧縮率で圧縮した場合の画像サイズと等しくなるまで圧縮を繰り返す。そして、これらの画像サイズが等しくなったときに、ＣＰＵ６０はその圧縮画像信号をＨＤＤ３２に与えて、ハードディスク３４に記録する。
【００４８】
この場合、動き検出ブロックの画像サイズの増加量と、動き未検出ブロックの画像サイズの増加量が等しくなるので、画像信号全体の画像サイズは全ブロックをノーマル圧縮率で圧縮した場合の画像サイズと同じにすることができる。したがって、ハードディスクの記録時間をより一層長くすることができる。
【００４９】
以上の説明からわかるように、連続する複数画面の画像信号を画面ごとに圧縮する画像処理装置は、１画面ごとに複数のブロックに分割して、ブロックごとに動き検出回路１８が求めたＹ信号の輝度変化の大きさから、動きのある被写体である特定被写体を検出し、そのブロックを特定する。そして、ＪＰＥＧ２０００コーデック２８に対して、特定被写体が存在する１画面のうち、特定被写体が検出されたブロックの画像である第１部分画像を第１圧縮率（アラーム圧縮率）で圧縮するとともに、特定被写体が検出されなかったブロックの画像である第２部分画像を第１圧縮率よりも高い第２圧縮率（ノーマル圧縮率）で圧縮するよう命令する。このため、第１部分画像は第２部分画像に比べて高画質で圧縮される。
【００５０】
１画面上に特定被写体が検出されたブロックがない場合には、各ブロックの画像信号を第２圧縮率よりも低い第３圧縮率で圧縮する。このことにより、画面全体が第３圧縮率で圧縮される。
【００５１】
１画面上に特定被写体が検出されたブロックがある場合には、第１部分画像は第１圧縮率で圧縮し、第２部分画像は第２圧縮率よりも高い第３圧縮率で圧縮する。これによって、第２部分画像の圧縮後の画像サイズを小さくすることができるので、ハードディスクを有効利用することができる。
【００５２】
特定被写体が存在する１画面の圧縮画像信号のサイズと、特定被写体が存在しない１画面の圧縮画像信号のサイズとが所定の条件を満たすような第２圧縮率を求めて、求めた第２圧縮率で特定被写体が存在する１画面上の第２部分画像を圧縮する。
【００５３】
特定被写体が存在する１画面の圧縮画像信号のサイズが、特定被写体が存在しない１画面の圧縮画像信号のサイズと等しくなるように第２圧縮率を求めて、求めた第２圧縮率で特定被写体が存在する１画面上の第２部分画像を圧縮する。この結果、第１部分画像の圧縮画像信号サイズの増加量を、第２部分画像の圧縮画像信号サイズの減少量によって打ち消すことができるので、ハードディスクをより一層有効利用することができる。
【００５４】
連続する複数画面の画像信号は、監視カメラ１２から出力された画像信号である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示すブロック図である。
【図２】図１実施例で被写体の動きを検出するブロックを示す図解図である。
【図３】図１実施例の動作を示すフロー図である。
【図４】この発明の他の実施例の動作を示すフロー図である。
【符号の説明】
１０…監視カメラシステム
１４…ハードディスクレコーダ
１８…動き検出回路
２０…ＣＰＵ
２４…メモリ制御回路
２８…ＪＰＥＧ２０００コーデック
３２…ＨＤＤ
【図１】
2004200739.tif 000003
【図２】
2004200739.tif 000004
【図３】
2004200739.tif 000005
【図４】
2004200739.tif 000006