(57)【要約】【課題】  処理中のＧＯＰの予測符号化処理を中断し、処理中であったＧＯＰの最初からアラーム状態と同じ目標符号化量制御で再び予測符号化処理を行う画像データ圧縮符号化装置及び監視レコーダを提供する。【解決手段】  画像データのデジタル信号を一次記憶する手段１０２と、複数フレームから構成される画面群構造単位毎に画像間の予測符号化処理を行う手段１０３と、を備える画像データ圧縮符号化装置１において、バッファ手段１０２の入力処理、記憶処理及び出力処理の制御と、予測符号化処理手段１０３の画面群構造構成処理、予測符号化処理を行うタイミング処理及び目標符号化量処理の制御と、外部からのアラーム入力により非アラームとアラーム制御の切り替えと、を行う手段１０４を有し、アラームの予測符号化処理を行う際に、アラーム発生時刻のデータを含む画面群構造単位のデータに対してもアラーム時と同じ目標符号化量制御を行う。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部より入力される画像データのデジタル信号であるデジタル画像信号を一次記憶するバッファ手段と、該バッファ手段から読み出されたデジタル画像信号に対し複数フレームまたは複数フィールドから構成される画面群構造単位毎に画像間の予測符号化処理を行う予測符号化処理手段と、を備える画像データ圧縮符号化装置において、
前記バッファ手段の入力処理、記憶処理及び出力処理の制御と、前記予測符号化処理手段の画面群構造構成処理、予測符号化処理を行うタイミング処理及び目標符号化量処理の制御と、外部からのアラーム入力により非アラーム状態時制御とアラーム状態時制御の切り替えと、を行う圧縮符号化制御手段を有し、外部からのアラーム入力によりアラーム状態時の予測符号化処理を行う際に、アラーム発生時刻のデータを含む画面群構造単位のデータに対してもアラーム状態時と同じ目標符号化量制御を行うことを特徴とする画像データ圧縮符号化装置。
【請求項２】
外部より入力される画像データのデジタル信号であるデジタル画像信号を一次記憶するバッファ手段と、該バッファ手段から読み出されたデジタル画像信号に対し複数フレームまたは複数フィールドから構成される画面群構造単位毎に画像間の予測符号化処理を行う予測符号化処理手段と、を備える画像データ圧縮符号化装置において、
前記バッファ手段の入力処理、記憶処理及び出力処理の制御と、前記予測符号化処理手段の画面群構造構成処理、予測符号化処理を行うタイミング処理及び目標符号化量処理の制御と、外部からのアラーム入力により非アラーム状態時制御とアラーム状態時制御の切り替えと、を行う圧縮符号化制御手段を有し、外部からのアラーム入力によりアラーム状態時の予測符号化処理を行う際に、処理中の画面群構造の予測符号化処理を中断し、処理中であった画面群構造単位の最初からアラーム状態時と同じ目標符号化量制御で再び予測符号化処理を行うことを特徴とする画像データ圧縮符号化装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像データ圧縮符号化装置において、
処理中の画面群構造の予測符号化処理を中断し、処理中であった画面群構造単位の最初からアラーム状態時と同じ目標符号化量制御で再び予測符号化処理を行う際に、処理中であった予測符号化処理の符号化処理情報を用いて目標符号化処理を行うことを特徴とする画像データ圧縮符号化装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像データ圧縮符号化装置において、
複数の入力ソースから入力される画像データのスイッチングを行うマルチ入力手段を有することを特徴とする画像データ圧縮符号化装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像データ圧縮符号化装置において、
入力ソースごとの同期をとってアラーム発生時刻の画面群構造単位の最初からアラーム状態時と同じ目標符号化量制御を行うことを特徴とする画像データ圧縮符号化装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像データ圧縮符号化処理装置を備える監視レコーダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像データ圧縮符号化装置及び監視レコーダであり、特にアラーム発生時の圧縮符号化された映像信号の画質を向上させるのに好適な画像データ圧縮符号化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像データ圧縮符号化装置、例えば監視システムに用いられる画像データ圧縮符号化装置では、外部から入力される複数ソースの映像信号をメモリに蓄え、カメラ毎に複数フレームまたは複数フィールドから構成される画面群構造（以後「ＧＯＰ」と呼ぶ）を構成することにより、予測符号化処理を行っている。（例えば、特許文献１、２参照）
【０００３】
このような装置では、図２の２ａに示すような入力画像データに対し、図２の２ｂに示すような複数フレームまたは複数フィールドから構成されるＧＯＰを構成し、ＧＯＰ単位で予測符号化処理を行っている。
【特許文献１】特開平１０−２７６３６５号公報（第１図）
【特許文献２】特開２００１−５４１０６号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術では、外部要因により予測符号化処理での画像データ圧縮時の目標符号化量が変化するような場合（例えば、火災や犯罪等が発生し通常状態／非アラーム状態から非常状態／アラーム状態に遷移したことにより、非アラーム状態よりも高画質（目標符号化量多い）で符号化処理を行う場合）については考慮されていない。このため、図２に示すようにアラームが発生しアラーム状態になった場合には、図２の２ｃに示すようにアラーム発生後のＧＯＰ３からアラーム状態の目標符号化量（高画質）で符号化処理を行うこととなる。
【０００５】
監視システムでは、アラーム発生時刻周辺の画像データは大変重要であり、画像の画質はできるだけ高画質の方が監視能力が向上するため好ましい。
【０００６】
本発明の目的は、処理中のＧＯＰの予測符号化処理を中断し、処理中であったＧＯＰの最初からアラーム状態と同じ目標符号化量制御で再び予測符号化処理を行う画像データ圧縮符号化装置及び監視レコーダを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記した目的を達成するため、外部より入力される画像データに対し例えばＡ／Ｄ変換処理手段でアナログ信号からデジタル信号へのＡ／Ｄ変換を行い、Ａ／Ｄ変換処理手段が出力するデジタル画像信号を一次記憶するバッファ手段と、バッファ手段から読みだされたデジタル画像信号に対し複数フレームまたは複数フィールドから構成される画面群構造単位毎に画像間の予測符号化処理を行う予測符号化処理手段と、を備える画像データ圧縮符号化装置において、バッファ手段の入力及び記憶及び出力処理の制御と、予測符号化処理手段の画面群構造構成処理及び予測符号化処理を行うタイミング処理及び目標符号化量処理の制御と、外部からのアラーム入力により非アラーム状態時とアラーム状態時の制御の切り替えと、を行う圧縮符号化制御手段を有し、外部からのアラーム入力によりアラーム状態時の予測符号化処理を行う場合に、処理中の画面群構造の予測符号化処理を中断し、処理中であった画面群構造単位の最初からアラーム状態時と同じ目標符号化量制御で再び予測符号化処理を行うようにしたものである。
【０００８】
また、本発明は、外部より入力される画像データのデジタル信号であるデジタル画像信号を一次記憶するバッファ手段と、該バッファ手段から読み出されたデジタル画像信号に対し複数フレームまたは複数フィールドから構成される画面群構造単位毎に画像間の予測符号化処理を行う予測符号化処理手段と、を備える画像データ圧縮符号化装置において、前記バッファ手段の入力処理、記憶処理及び出力処理の制御と、前記予測符号化処理手段の画面群構造構成処理、予測符号化処理を行うタイミング処理及び目標符号化量処理の制御と、外部からのアラーム入力により非アラーム状態時制御とアラーム状態時制御の切り替えと、を行う圧縮符号化制御手段を有し、外部からのアラーム入力によりアラーム状態時の予測符号化処理を行う際に、処理中の画面群構造の予測符号化処理を中断し、処理中であった画面群構造単位の最初からアラーム状態時と同じ目標符号化量制御で再び予測符号化処理を行う画像データ圧縮符号化装置である。
【０００９】
そして、本発明は、処理中の画面群構造の予測符号化処理を中断し、処理中であった画面群構造単位の最初からアラーム状態時と同じ目標符号化量制御で再び予測符号化処理を行う際に、処理中であった予測符号化処理の符号化処理情報を用いて目標符号化処理を行う画像データ圧縮符号化装置である。
【００１０】
更に、本発明は、複数の入力ソースから入力される画像データのスイッチングを行うマルチ入力手段を有する画像データ圧縮符号化装置である。
【００１１】
また、本発明は、入力ソースごとの同期をとってアラーム発生時刻の画面群構造単位の最初からアラーム状態時と同じ目標符号化量制御を行う画像データ圧縮符号化装置である。
【００１２】
そして、本発明は、上記の画像データ圧縮符号化処理装置を備える監視レコーダである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ＧＯＰ単位毎の予測符号化処理を行う際にアラームが発生した場合に、アラーム発生前のＧＯＰ単位の画像データから高画質での目標符号化量処理を行うことや、低画質で処理中のＧＯＰの予測符号化処理を中断しＧＯＰの先頭から高画質での予測符号化処理を行うことにより、アラーム発生時刻前の圧縮された符号化画像データを高画質にすることができ、監視能力を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明を実施するための最良の形態を説明する。
本発明の画像データ圧縮符号化装置及び監視レコーダの実施例について、図面を用いて説明する。図１は、第１実施例に係る画像データ圧縮符号化装置を示す模式図である。図２は、第１実施例に係る画像データ圧縮符号化装置のＧＯＰ単位での予測符号化処理の一例を示す図である。図３は、第２実施例に係る画像データ圧縮符号化装置のＭＰＥＧでの予測符号化処理の一例を示す図である。図４は、第３実施例に係る画像データ圧縮符号化装置を示す模式図である。図５は、第３実施例に係る画像データ圧縮符号化装置のＧＯＰ単位での予測符号化処理の一例を示す図である。
【実施例１】
【００１５】
以下、実施例１を説明する。図１は、本発明の第１実施例に係る画像データ圧縮符号化装置を示す模式図である。図１において、１は画像データ圧縮符号化装置、１０１はＡ／Ｄ変換処理部、１０２はバッファ部、１０３は予測符号化処理部、１０４は圧縮符号化制御部である。
【００１６】
画像データ圧縮符号化装置１において、Ａ／Ｄ変換処理部１０１では、外部より入力される画像データがアナログ信号であるとき、デジタル信号へのＡ／Ｄ変換を行う。バッファ部１０２では、Ａ／Ｄ変換処理部１０１が出力するデジタル画像信号を一次記憶する。このようなバッファ部１０２では、ＳＤＲＡＭやＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ等の半導体メモリを用いて画像データの記憶処理を行えばよい。予測符号化処理部１０３では、バッファ部１０２から読み出したデジタル画像信号に対し複数フレームまたは複数フィールドからＧＯＰを構成することにより、ＧＯＰ単位での画像間の予測符号化処理、例えばＭＰＥＧ２やＭＰＥＧ４等のデジタル画像信号の圧縮処理を行う。圧縮符号化制御部１０４では、バッファ部１０２の入出力制御や記憶データ管理を行う。この圧縮符号化制御部１０４のバッファ部１０２の入出力制御において、入力時や出力時にデータの間引きを行いデータ量の削減を行ってもよい。さらに圧縮符号化制御部１０４は、予測符号化処理部１０３で行うＧＯＰ構成処理（何枚のピクチャでＧＯＰを構成するか等）や、予測符号化処理のタイミング処理（開始タイミング制御：バッファ部１０２にどの程度のデータが蓄えられたら符号化処理を行うか）、目標符号化量処理（圧縮された符号化画像データのデータ量を一定／目標値に近づける制御、いわゆるビットレート制御）を行う。また圧縮符号化制御部１０４は、外部からのアラーム入力により通常状態／非アラーム状態と非常状態／アラーム状態の制御の切り替えを行う。例えば、圧縮符号化制御部１０４で行う通常状態と非常状態の切り替え制御としては、予測符号化処理部１０３の目標符号化量処理の制御において、通常状態では低画質（圧縮された符号化画像データのデータ量が少い、ビットレート低い）になるように制御を行い、非常状態では高画質（圧縮された符号化画像データのデータ量が多い、ビットレート高い）になるように制御を行う処理や、バッファ部１０２の入出力制御において、通常状態では入力時や出力時のデータの間引きを多くしデータ量を少なくし、非常状態では入力時や出力時のデータの間引きを少なく／無くしデータ量を多くする処理がある。このような画像データ圧縮符号化装置１から出力される圧縮された符号化画像データは、ＨＤＤやＤＶＤ−ＲＡＭ等のストレージメディアや半導体を用いた記録装置で記録されたり、ＬＡＮや携帯電話等を用いてネットワークに転送されればよい。
【００１７】
図２は、本発明の第１実施例に係る画像データ圧縮符号化装置のＧＯＰ単位での予測符号化処理の一例を示す図である。図２において、２ａは入力画像データ、２ｂは画面群構成化した入力画像データ、２ｃはアラーム発生時の従来におけるＧＯＰ単位での予測符号化処理、２ｄはアラーム発生時の本実施例で示すＧＯＰ単位での予測符号化処理の第１例、２ｅはアラーム発生時の本実施例で示すＧＯＰ単位での予測符号化処理の第２例を示している。
【００１８】
アラームが発生し通常状態からアラーム状態に遷移した場合、圧縮符号化制御部１０４により予測符号化処理部１０３の目標符号化量処理が高画質へ変更される。従来のように、アラーム発生後のＧＯＰから高画質の目標符号化量処理を行った場合、図２の２ｃに示すようにＧＯＰ３すなわちＰｉｃ１３から、高画質での目標符号化量処理が行われる。本実施例では、図２の２ｄに示すようにアラーム発生前のＧＯＰ２すなわちＰｉｃ７から高画質での目標符号化量処理を行う。アラーム発生時のＧＯＰ単位の画像データから高画質での目標符号化量処理を行うことにより、アラーム発生時刻前の圧縮された符号化画像データを高画質にすることが可能となる。
【００１９】
また、図２の２ｅに示すようには、ＧＯＰ１の予測符号化処理を行っている途中でアラームが発生し通常状態からアラーム状態に遷移した場合に、低画質で処理中のＧＯＰ１の予測符号化処理を中断し、ＧＯＰ１の先頭すなわちＰｉｃ１から高画質での目標符号化量処理を再び行う。本処理では予測符号化処理を再び行うために、入力された画像データが予想符号化処理されるタイミングが通常より遅れることになる。予測符号化処理部１０３での単位時間あたりのの符号化ピクチャ数（例えば６０枚／ｓｅｃ）よりも、単位時間あたりの入力画像データのピクチャ数（例えば３０枚／ｓｅｃ）が少ない場合や、バッファ部１０２の入出力制御においてデータの間引きを行いピクチャ数の削減を行っている場合には問題とならないが、その他の場合にメモリ枯渇等のシステム的な問題を発生する場合がある。このような場合を防ぐために、以下に示す計算式を用いて、再び予測符号化処理を行うかの判断を行ってもよい。
Ａ−Ｂ≧Ｃ    −−＞  再び予測符号化処理を行う
Ａ：予測符号化処理部で、単位時間あたりに予測符号化処理可能なピクチャ数
Ｂ：予測符号化処理部で、単位時間あたりに予測符号化処理を行っているピクチャ数
Ｃ：現在予測符号化処理部で予測符号化済みのピクチャ数（ＧＯＰ毎にカウント）
【００２０】
また、通常状態の目標符号化量処理とアラーム状態の目標符号化量処理とを比較し、アラーム状態の目標符号化量処理を用いた方が画質が悪くなるような場合には、本実施例の処理を適用しないようにしてもよい。
【００２１】
低画質で処理中のＧＯＰの予測符号化処理を中断し、ＧＯＰの先頭から高画質での予測符号化処理を行うことにより、アラーム発生時刻前の圧縮された符号化画像データを高画質にすることが可能となる。
【００２２】
かように本実施例によれば、ＧＯＰ単位毎の予測符号化処理を行う際にアラームが発生した場合に、アラーム発生前のＧＯＰ単位の画像データから高画質での目標符号化量処理を行うことや、低画質で処理中のＧＯＰの予測符号化処理を中断しＧＯＰの先頭から高画質での予測符号化処理を行うことにより、アラーム発生時刻前の圧縮された符号化画像データを高画質にすることが可能となり、監視能力が向上しユーザーに好適な画像データ圧縮符号化装置を構築できる。
【実施例２】
【００２３】
実施例２を説明する。図３は、本発明の第２実施例に係る画像データ圧縮符号化装置のＭＰＥＧでの予測符号化処理の一例を示す図である。図３において、３ａはアラーム発生時の第一実施例で示したＧＯＰ単位での予測符号化処理の例、３ｂと３ｃはアラーム発生時の本実施例で示す符号化情報を再利用した予測符号化処理の第１例、３ｄと３ｅはアラーム発生時の本実施例で示す符号化情報を再利用した予測符号化処理の第２例を示している。
【００２４】
ＧＯＰ単位の予測符号化処理を行う際に、目標符号化量を決めて処理を行っても映像信号の差が大きい場合には、符号化したデータ量が目標の符号化量から大きくずれる場合がある。特にアラーム発生時付近の映像は、大きく変化していることが予想されるため、問題となる。よって本実施例では、処理中のＧＯＰの予測符号化処理を中断しＧＯＰの先頭から再び予測符号化処理を行う際に、処理中であった予測符号化処理の符号化処理情報を利用するとにより、精度のよい目標符号化量処理を行う。図３の３ｂに示すようにＧＯＰ１の途中まで予測符号化していた場合、ＧＯＰ１の目標符号化量に対し現在のＧＯＰの符号化量が多いか少ないかの情報や現在の予測符号化処理パラメータ（圧縮率パラメータ等）などの符号化処理情報を得ることができる。よって、図３の３ｃに示すようにＧＯＰ１の先頭から再び予測符号化処理を行う際に、途中まで処理を行っていたＧＯＰ１の符号化処理情報を用いて、例えば、符号化したデータ量が目標の符号化量より少ない場合には符号化したデータ量が多くなるように、目標符号化量制御を行いながら予測符号化処理を行う。また、図３の３ｄに示すようにイントラピクチャが符号化処理中の場合には、図３の３ｅに示すようにイントラピクチャの符号化処理を途中で中止せず、イントラピクチャの符号化処理が完了後に符号化処理を中断するようにしてもよい。このことにより、ＧＯＰ１に対する符号化処理情報を得ることができ、ＧＯＰ１の先頭から再び予測符号化処理する際に、ＧＯＰ１に対する符号化処理情報を用いた精度のよい目標符号化量処理ができる。
【００２５】
かように本実施例によれば、ＧＯＰ単位毎の予測符号化処理を行う際にアラームが発生し処理中のＧＯＰの予測符号化処理を中断しＧＯＰの先頭から再び予測符号化処理を行う場合に、処理中であった予測符号化処理の符号化処理情報を利用して行うことにより、精度の良い目標符号化量処理を行うことが可能となる。
【実施例３】
【００２６】
実施例３を説明する。図４は、本発明の第３実施例に係る画像データ圧縮符号化装置を示す模式図である。第１実施例に係る図１と比較して、複数ソースから画像データが入力され、マルチ入力処理部４０１を構成要素としてもつ。他の構成要素は同じであり、同一符号を付してその説明を省略する。
【００２７】
マルチ入力処理部４０１では、複数ソースから入力される画像データのスイッチング処理を行い、Ａ／Ｄ変換処理部１０１に入力ソース毎に画像データを出力する。
【００２８】
図５は、本発明の第３実施例に係る画像データ圧縮符号化装置のＧＯＰ単位での予測符号化処理の一例を示す図である。図５において、５ａ、５ｂ、５ｃは、それぞれ入力ソース１、入力ソース２、入力ソース３から入力される信号を、マルチ入力処理部４０１で画像データのスイッチング処理を行い、Ａ／Ｄ変換処理部１０１に出力される画像データ、５ｄはマルチ入力処理部４０１から出力されるデータ、５ｅは入力ソースごとにＧＯＰを構成した予測符号化処理、５ｆはアラーム発生時の本実施例で示すＧＯＰ単位での予測符号化処理の第１例、５ｇはアラーム発生時の本実施例で示すＧＯＰ単位での予測符号化処理の第２例を示している。
【００２９】
画像データ圧縮符号化装置１において、複数ソースから画像データが入力された際に、図５の５ｅに示すように入力ソースごとにＧＯＰを構成し予測符号化処理を行う場合にアラームが発生した場合においても、図５の５ｆに示すように、処理中のＧＯＰ２＿１を中断し、ＧＯＰ２＿１の先頭から高画質での目標符号化量処理が行うことができる。また、図５の５ｇに示すように、入力ソースごとの同期をとり、ＧＯＰ１＿１の先頭から高画質での目標符号化量処理を行ってもよい。
【００３０】
かように本実施例によれば、複数の入力ソースから画像データが入力される画像データ圧縮符号化装置においても、入力ソースごとにＧＯＰ単位毎の予測符号化処理を行う際にアラームが発生した場合に、低画質で処理中のＧＯＰの予測符号化処理を中断しＧＯＰの先頭から高画質での予測符号化処理を行うことや、入力ソースごとの同期をとってアラーム発生前のＧＯＰ単位の画像データから高画質での目標符号化量処理を行うことにより、アラーム発生時刻前の圧縮された符号化画像データを高画質にすることが可能となり、監視能力が向上しユーザーに好適な画像データ圧縮符号化装置を構築できる。
【００３１】
なお、上記実施例１〜３では画像データ圧縮符号化装置を説明したが、実施例の画像データ圧縮符号化装置を備える監視レコーダでも同様な作用効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】第１実施例に係る画像データ圧縮符号化装置を示す模式図。
【図２】第１実施例に係る画像データ圧縮符号化装置のＧＯＰ単位での予測符号化処理の一例を示す図。
【図３】第２実施例に係る画像データ圧縮符号化装置のＭＰＥＧでの予測符号化処理の一例を示す図。
【図４】第３実施例に係る画像データ圧縮符号化装置を示す模式図。
【図５】第３実施例に係る画像データ圧縮符号化装置のＧＯＰ単位での予測符号化処理の一例を示す図。
【符号の説明】
【００３３】
１  画像データ圧縮符号化装置
１０１  Ａ／Ｄ変換処理部
１０２  バッファ部
１０３  予測符号化処理部
１０４  圧縮符号化制御部
４０１  マルチ入力処理部
【図１】
2005064835.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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