(57)【要約】デジタル画像シーケンスを圧縮する方法は、デジタル画像シーケンスの基準画像と以降の画像とを比較することからなる。基準画像と以降の画像が所定の閾値の範囲内で同一であることに応答して、１）破棄された画像の個数のカウントが増分され、２）以降の画像が破棄され、３）比較ステップが次の以降の画像に対して繰り返される。基準画像と以降の画像が所定の閾値内から外れることに応答して、１）カウントが初期化され、以降の画像を基準画像として利用することにより比較ステップが繰り返される。画像全体を比較するよりも、画像の対応する部分の比較及び独立した圧縮が可能となる。
2006502645.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタル画像シーケンスを圧縮する方法であって、
ａ）前記デジタル画像シーケンスの基準画像の少なくとも第１部分と前記デジタル画像シーケンスの以降の画像の少なくとも対応する第１部分と比較するステップと、
ｂ）前記基準画像の第１部分と前記以降の画像の第１部分とが所定の閾値の範囲内で同一であることに応答して、１）破棄されるいくつかの第１部分のカウントを増分し、２）前記以降の画像の第１部分を破棄し、３）次の以降の画像の少なくとも対応する第１部分により前記ステップａ）を繰り返すステップと、
ｃ）前記基準画像の第１部分と前記以降の画像の第１部分とが所定の閾値の範囲内から外れることに応答して、１）前記カウントを初期化し、２）前記以降の画像の第１部分を前記基準画像として利用することにより、前記ステップａ）を繰り返すステップと、
を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法であって、
前記第１部分は、各画像の一部であることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の方法であって、さらに、
少なくとも各画像の第２部分により前記ステップａ）〜ｃ）を実行するステップを有することを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項３記載の方法であって、さらに、
各画像の前記第１部分に対する前記ステップａ）〜ｃ）と同時に、各画像の前記第２部分に対する前記ステップａ）〜ｃ）を実行するステップを有することを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１乃至４何れか一項記載の方法であって、
各画像は、前記第１部分が完全な画像となるような単一部分を有することを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１乃至５何れか一項記載の方法であって、さらに、
少なくとも各画像の第１部分と破棄された第１部分の個数のカウントを通信するステップを有することを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１乃至６何れか一項記載の方法であって、さらに、
少なくとも人間により視聴可能なディスプレイ上に各第１基準部分を表示するステップと、
表示された基準画像と次の以降の基準画像との間で破棄される第１部分の個数のカウントに対応する回数だけ各第１部分の表示を繰り返すステップと、
を有することを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１乃至７何れか一項記載の方法であって、さらに、
前記ステップａ）において、少なくとも第２基準画像の一部と他の以降の画像の対応する部分とを同時に比較するステップを有することを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１乃至８何れか一項記載の方法であって、さらに、
少なくとも各基準画像の第１部分と破棄された第１部分の個数のカウントを格納するステップを有することを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項９記載の方法であって、さらに、
前記格納された第１部分とカウントを抽出するステップと、
少なくとも人間により視聴可能なディスプレイ上に各第１基準部分を表示するステップと、
表示された基準画像と次の以降の基準画像との間で破棄される第１部分の個数のカウントに対応する回数だけ各第１部分の表示を繰り返すステップと、
を有することを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１乃至１０何れか一項記載の方法であって、
前記ステップａ）において、前記以降の画像は前記基準画像からＩ（Ｉは整数）画像分だけ離間され、
前記ステップｂ）において、前記カウントはＩだけ増分され、前記次の以降の画像は前記現在の以降の画像からＩだけ離間され、
前記ステップｃ）において、前記ステップａ）を繰り返すとき、前記基準画像として使用される以降の画像は、前記現在の基準画像からＡ（Ａは整数）画像分だけ離間される、
ことを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の方法であって、
前記Ａ及びＩの値は、等しいことを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１１記載の方法であって、
前記Ａの値は、前記Ｉの値より小さいことを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１乃至１３何れか一項記載の方法であって、
前記第１部分は、各画像の１/Ｋ（Ｋは画像あたりの部分の個数）部分であることを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１４記載の方法であって、さらに、
各画像の各１/Ｋ部分に対し、前記ステップａ）〜ｃ）を実行するステップを有することを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１５記載の方法であって、さらに、
各画像の各１/Ｋ部分に対し、前記ステップａ）〜ｃ）を同時に実行するステップを有することを特徴とする方法。
【請求項１７】
デジタル画像シーケンスを圧縮するデジタル画像処理システムであって、
ａ）前記デジタル画像シーケンスの基準画像の少なくとも第１部分と前記デジタル画像シーケンスの以降の画像の少なくとも対応する第１部分と比較する手段と、
ｂ）破棄された画像部分をカウントするカウンタ手段と、
ｃ）前記基準画像の第１部分と前記以降の画像の第１部分とが所定の閾値の範囲内で同一であることに応答して、１）前記カウンタ手段を増分し、２）前記以降の画像の第１部分を破棄し、３）前記比較手段に前記基準画像の第１部分と次の以降の画像の少なくとも対応する第１部分とを比較させ、
前記基準画像の第１部分と前記以降の画像の第１部分とが所定の閾値の範囲内から外れることに応答して、１）前記カウンタ手段を初期化し、２）前記比較手段に以降の比較において前記以降の画像の第１部分を前記基準画像として利用させる手段と、
を有することを特徴とするシステム。
【請求項１８】
デジタル画像シーケンスを圧縮するデジタル画像処理システムであって、
ａ）前記デジタル画像シーケンスの少なくも基準画像部分と前記デジタル画像シーケンスの対応する以降の画像部分とを比較する比較器と、
ｂ）以降の画像部分が所定の閾値の範囲内において前記基準画像部分とマッチするごとに増分されるカウンタと、
ｃ）各基準画像と各基準画像部分に続く以降の画像部分のマッチした回数の前記カウンタからのカウントとを格納する記憶バッファと、
を有し、
以降の画像部分が前記所定の閾値の範囲内でマッチしないことに応答して、前記マッチしない以降の画像部分が前記基準画像部分となり、前記カウンタが初期化される、
ことを特徴とするシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル画像シーケンスを圧縮するための装置及び方法に関する。本発明は、画像のすべてまたは一部が比較的静的なものである監視カメラまたは他の映像ストリームなどからのデジタル画像シーケンスの圧縮に関するアプリケーションを求めるものであり、参照することにより説明が与えられる。しかしながら、本発明はまた他のアプリケーションにもまた利用可能であるということは理解されるであろう。
【背景技術】
【０００２】
従来技術では周知のように、デジタル化されると、映像画像は大容量を必要とする。映画などの複数の映像画像（以降では、「映像シーン」として用いられる）は、圧縮しなければ、数百メガバイトあるいはギガバイトの容量を必要とする。
【０００３】
映像シーンを圧縮する様々な方法が従来技術において知られている（例えば、ＭＰＥＧ１、ＭＰＥＧ２など）。従来技術による１つの方法は、映像シーンのすべての画像を要部解析することによりパラメータを導出するというものである。要部解析により選ばれるパラメータに基づく画像値が、各映像画像に対し決定される。１つのパラメータに対して、結果として得られる格納要件は、当該パラメータの要素値で満たされる１つの画像（Ｎ画素の画像に対しＮ値）と各映像画像に関連する１つの画像値である。映像画像に対し複数のパラメータが導出される場合、必要とされるトータルの格納量は、これに応じて乗数化される。
【０００４】
監視カメラはしばしば、低速のフレームレートで動作する。例えば１秒間に３０画像である通常の映像レートでは、２時間の映像は２０万以上の映像画像を有し、約５０ギガバイトの容量を使用する。１つのパラメータに対して、要部解析方法は、各画像にＮ個のパラメータ要素値を導出する。
【０００５】
従来技術による他の圧縮方法は、基準フレームとして初期画像を選ぶというものである。以降の画像が基準画像と比較され、その差分または変化のみが格納される。これにより、各基準フレームに対しては完全なデータが格納されるが、以降の画像に対してはその差分が格納される。
【０００６】
このような従来技術では、基準フレームはｎフレームごとに選択される。従って、基準フレームの選択は最適化されていない。
【０００７】
Ａｈｍａｄによる米国特許第６，００９，２０４号は、複数の映像画像の格納、表示及び検索のため、複数の映像画像を圧縮する方法を開示する。この方法では、複数の画素により特徴付けされる映像画像が、要部解析に基づき少なくとも１つのパラメータを導出することにより圧縮される。その後、各映像画像の画像値がこのパラメータに対し決定される。各映像画像に関する画像値が他の映像画像に関する画像値と比較され、差分が決定される。比較された映像画像の画像値間の差分が閾値以下であるとき、何れかが破棄される。その後、残された映像画像が格納される。この圧縮方法を利用して、映像データベースを検索して、各映像シーンが複数の映像画像を有する複数の映像シーンから構成される映像データベースによる検索対象の映像シーンとの一致を検出することが可能となる。
【０００８】
セキュリティカメラは、典型的には、客のいない関係ない映像画像を記録することなく破棄しながら、店に入った泥棒などの重大事故を記録する。これは、連続的な記録を犠牲にすることにより、画像データの記憶必要量を低減させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
情報を取得するため映像画像の利用がより普及し、より高い画質の連続的必要性がより高い解像度とより多くの画像パラメータを導くに従い、大量の映像画像あるいは最小記憶容量での映像シーンの効率的な格納及び表示を行うことがより効果的となってくる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一特徴では、デジタル画像シーケンスを圧縮する方法が提供される。前記デジタル画像シーケンスの基準画像の少なくとも第１部分と前記デジタル画像シーケンスの以降の画像の少なくとも対応する第１部分とが比較される。前記基準画像の第１部分と前記以降の画像の第１部分とが所定の閾値の範囲内で同一であることに応答して、１）破棄されるいくつかの第１部分のカウントが増分され、２）前記以降の画像の第１部分が破棄され、３）次の以降の画像の少なくとも対応する第１部分により前記比較ステップが繰り返される。前記基準画像の第１部分と前記以降の画像の第１部分とが所定の閾値の範囲内から外れることに応答して、１）前記カウントが初期化され、２）前記以降の画像の第１部分を前記基準画像として利用することにより、前記比較ステップが繰り返される。
【００１１】
他の特徴では、デジタル画像シーケンスを圧縮するデジタル画像処理システムが提供される。本デジタル画像処理システムは、ａ）前記デジタル画像シーケンスの基準画像の少なくとも第１部分と前記デジタル画像シーケンスの以降の画像の少なくとも対応する第１部分と比較する手段と、ｂ）前記基準画像の第１部分と前記以降の画像の第１部分とが所定の閾値の範囲内で同一であることに応答して、１）は記された第１部分の個数のカウントを増分し、２）前記以降の画像の第１部分を破棄し、３）次の以降の画像の少なくとも対応する第１部分により前記ステップａ）を繰り返す手段と、前記基準画像の第１部分と前記以降の画像の第１部分とが所定の閾値の範囲内から外れることに応答して、１）前記カウントを初期化し、２）前記以降の画像の第１部分を前記基準画像として利用することにより前記ステップａ）を繰り返す手段とを有する。
【００１２】
他の実施例では、本デジタル画像処理システムは、ａ）前記デジタル画像シーケンスの少なくも基準画像部分と前記デジタル画像シーケンスの対応する以降の画像部分とを比較する比較器と、ｂ）以降の画像部分が所定の閾値の範囲内において前記基準画像部分とマッチするごとに増分されるカウンタと、ｃ）各基準画像と各基準画像部分に続く以降の画像部分のマッチした回数の前記カウンタからのカウントとを格納する記憶バッファとを有し、以降の画像部分が前記所定の閾値の範囲内でマッチしないことに応答して、前記マッチしない以降の画像部分が前記基準画像部分となり、前記カウンタが初期化されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の一効果は、特にデジタル画像コンテンツが比較的静的である場合に、デジタル画像シーケンスが圧縮されるということである。例えば、監視カメラからのデジタル映像画像シーケンスや他の映像ストリームがあげられる。
【００１４】
さらなる効果としては、圧縮したデジタル画像シーケンスを格納することに関連する記憶必要量が低減されることである。
【００１５】
さらなる他の効果は、圧縮したデジタル画像シーケンスを通信することに関連する帯域幅要求を低減させることである。
【００１６】
さらなる他の効果は、圧縮した映像ストリームを再生しながら、時間情報が保持される。言い換えると、映像ストリームは時間に関して「非圧縮」に見える。
【００１７】
他の効果は、以下の詳細な説明を読み、理解することにより、当業者には明らかとなるであろう。
【００１８】
図面は、本発明の実施例を示すためのものであり、本発明をそのような実施例に限定するものとして解釈されるべきでない。本発明は、図面及び関連する説明において与えられるものを超えて、各種構成要素及び構成要素の組み合わせの形態をとるものであってもよいし、各種ステップ及びステップの組み合わせの形態をとるものであってもよい。図面中では、同一の参照番号は同一の要素を示し、類似の参照番号（例えば、１１６、２１６など）は類似の要素を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１を参照するに、デジタル画像処理システム１０は、圧縮エンジン１２、デジタル画像入力装置１４及び記憶装置１６を有する。好ましくは、システム１０は、記憶装置１６に加えて、またはその代わりに、アナログ伸長/リプレイ装置１８を有する。さらに、圧縮エンジン１２は、比較器２０、カウンタ２２及び記憶バッファ２４を有する。
【００２０】
デジタル画像入力装置１４は、例えば、デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオレコーダ、デジタル出力信号を有するビデオプレーヤー、デジタル画像マルチプレクサ、デジタルビデオサーバ、あるいはデジタル画像シーケンスを通信可能な任意の装置を有する。
【００２１】
図１及び図２Ａ〜２Ｃを参照するに、比較器２０は、デジタル画像入力装置１４からデジタル映像画像シーケンス３０を受け取る。一実施例（図２Ａ）では、比較器２０は、画像シーケンスの始まりで第１基準画像３２を特定し、この第１基準画像と以降の画像３４を比較する。図示されるように、比較器２０は、基準画像３２と次の画像３６を比較する。以降の画像が基準画像と類似する場合（すなわち、所定の閾値内にある場合）、以降の画像は破棄され、カウンタ２２により破棄された画像数がカウントされる。比較器が基準画像と異なる（すなわち、所定の閾値外の）以降の画像を特定するとき、カウンタが以降の画像を基準画像と関連付けされた回数と基準画像が記憶バッファ２４に格納される。当該以降の異なる画像が第２の基準画像となり、さらにこの第２の基準画像が以降の画像と比較される。デジタル映像画像シーケンス３０の最後の画像が出現するまで、このプロセスが継続される。
【００２２】
記憶バッファ２４は、各基準画像に関するカウンタからの値により分散される１以上の基準画像を格納する。デジタル画像シーケンス３０の処理後、格納された１以上の基準画像とカウンタ値が、デジタル画像入力装置１４から受信した圧縮されたデジタル画像シーケンスを表す圧縮画像ファイルを構成するため添付される。与えられた画像圧縮プロセスが完了すると、記憶バッファ２４は、圧縮画像ファイルを記憶装置１６に転送する。記憶装置１６は、例えば、デジタルビデオサーバ、ハードディスクドライブ、メモリ記憶領域、携帯型磁気または光記憶媒体を有する装置、あるいは圧縮画像ファイルを格納可能な任意の装置を有するものであってもよい。
【００２３】
記憶装置１６から、圧縮画像ファイルが伸長/リプレイ装置１８により抽出される。伸長/リプレイ装置１８は、例えば、伸長エンジン、ディスプレイまたはモニタに付属するデジタルビデオプレーヤー、デジタルビデオスイッチまたはルータ、１以上のデジタルビデオプレーヤー、あるいは圧縮画像ファイルの受信、伸長及びデジタル画像シーケンス３０の表示が可能な任意の装置を有する。一実施例では、伸長エンジンは、対応する格納カウントに従って各基準画像を表示させるカウンタを有する。このようにして、圧縮映像ストリームがイベントトリガーされる一方（すなわち、類似しない基準画像を含む）、リプレイ中に映像がもとの時間領域に従って再構成される（すなわち、リアルタイム映像のように表示する）。
【００２４】
他の実施例では、伸長/リプレイ装置１８は、圧縮処理中に記憶バッファ２４から直接に各基準画像と対応するカウンタ値を抽出する。本実施例では、伸長/リプレイ装置１８は、典型的には、使用される装置に規定される固有の遅延及び圧縮プロセス自体の制約の下、デジタル画像シーケンス３０をリアルタイムで監視するのに利用される。圧縮されると、各基準画像が、上述のものと同じ方法により関連するカウンタ値に関する時間だけ表示される。
【００２５】
圧縮プロセス自体は逐次的なものであるため、第１の基準画像の表示時間が経過すると、第２の基準画像と関連するカウンタ値が利用可能となるべきである。これは、記憶バッファ２４から伸長/リプレイ装置１８へのデータのリリースのため、遅延が確立される他の実施例を導くものであってもよい。これは実質的には、伸長/リプレイ装置１８上で連続表示が実現されるのを保証するため、基準画像キューを確立するものである。任意的には、遅延に関する最大カウンタ値がまた確立される。これにより、基準画像に類似した以降の画像が遅延に関する所定のポイントでカットされる。次のデジタル画像は、前の基準画像と類似するときでさえ、次の基準画像となり、そうでない場合には、上述と同じ方法により圧縮プロセスが継続する。
【００２６】
デジタル画像処理システム１０の他の実施例（図２Ｂ）では、比較器２０は、第１基準画像３８を特定し、以降の画像４２の比較前に所定数（例えば、１つ）の画像４０をスキップする。本実施例は、図５及び図６を参照してさらに説明される。
【００２７】
デジタル画像処理システム１０のさらなる他の実施例（図２Ｃ）では、比較器２０は、所定数の連続画像（例えば、第１基準画像４６と第２基準画像４８など）を有する第１基準画像シーケンスを特定する。次に、比較器２０は、この第１基準画像シーケンスと以降の画像群５０（例えば、第１の以降の画像５２と第２の以降の画像５４など）を比較する。第１基準画像４６は、第１の以降の画像５２と比較され、第２基準画像４８は、第２の以降の画像５４と比較される。本実施例は、図９Ａ及び９Ｂを参照してさらに説明される。
【００２８】
図３を参照するに、デジタル画像シーケンスを圧縮するための方法１００がステップ１０２において開始され、複数の（Ｎ個の）デジタル画像が受信される。これら複数のデジタル画像は、第１デジタル画像から始まり１からＮまで番号付けされるシーケンスに構成される。ステップ１０４において、基準画像パラメータが１に設定される。同様に、ステップ１０６と１０８において、次の画像パラメータが２に設定されると共に、繰り返しカウンタパラメータが１に設定される。基準画像と次の画像パラメータは、１〜Ｎの画像シーケンスの同様に番号付けされた画像を指し示す値を含む。繰り返しカウンタパラメータは、全体のシーケンスの以降の画像において基準画像が繰り返される回数に関する値を含む。
【００２９】
ステップ１１０において、次の画像が基準画像と比較される。その後ステップ１１２において、所定の閾値に基づき、次の画像が基準画像と類似しているか判断される。次の画像が基準画像と類似している場合、ステップ１１４において、次の画像がＮに等しいかチェックされる（すなわち、次の画像がシーケンス全体の最後の画像であるかチェックされる）。処理対象の画像が複数存在する場合、ステップ１１６において、次の画像と繰り返しカウンタパラメータが１だけ増分され、当該プロセスは他の比較のため、ステップ１１０に戻る。このループは、次の画像が基準画像と類似しなくなるまで、または次の画像が最後の画像となるまで、基準画像と以降の画像との比較を継続する。
【００３０】
ステップ１１２において、次の画像が基準画像と類似しなくなると、ステップ１１８は、基準画像パラメータに関するデジタル画像と繰り返しカウンタの値を、例えば、記憶バッファに格納する。基準画像パラメータは、次の画像パラメータの現在値に設定され（ステップ１２０）、次の画像パラメータが１だけ増分される（ステップ１２２）。次に、当該プロセスは、ステップ１０８に戻り、繰り返しカウンタパラメータが１にリセットされ、新しい基準画像に対して比較ループが開始される。
【００３１】
ステップ１１４において、次の画像がＮに等しい場合、ステップ１２４は、基準画像パラメータに関するデジタル画像と繰り返しカウンタの値を、例えば、記憶バッファに格納する。次に、ステップ１２６において、格納された基準画像と関連する繰り返しカウンタ値は、例えば、記憶バッファ、ディスクまたはビデオテープなどにある圧縮画像ファイルに添付及び格納される。この時点で、本方法は終了される（ステップ１２８）。
【００３２】
他の実施例では、ステップ１２２の後で、本方法はステップ１０８でなくステップ１１０に戻る。当該実施例では、繰り返しカウンタは１にリセットはされない。従って効果的に、繰り返しカウンタは、比較される２〜Ｎまでのデジタル画像の番号を追跡するデジタル画像カウンタになる。これにより、基準画像に関連する繰り返しカウンタ値は、基準画像に関する最後の画像を特定する。従って、与えられた基準画像の繰り返し回数を特定するため、伸長/リプレイ装置は、当該所与の基準画像のカウンタ値から、前の基準画像の繰り返しカウンタ値に１だけプラスした値を差し引く。この他の実施例では、基準画像パラメータ値はまた、デジタル画像と繰り返しカウンタ値と共にセーブされてもよい。他の実施例のこの変形では、与えられた基準画像に対する繰り返し回数を特定するため、伸長/リプレイ装置は、繰り返しカウンタ値から基準画像パラメータを差し引く。
【００３３】
図４を参照して、図３の方法１００に対し上述したものと同様の方法により、デジタル画像シーケンスを圧縮する方法１５０により、ステップ１０２〜１１６が実行される。説明される実施例の基本的相違点は、基準画像と関連するカウンタ値が、格納される代わりに監視装置に通信されるという点である。
【００３４】
より詳細には、ステップ１１２において、次の画像が基準画像と類似していない場合、本方法はステップ１６８を継続し、基準画像パラメータに関連するデジタル画像と繰り返しカウンタの値が、例えば、伸長/リプレイ装置と通信される。次に、ステップ１２０と１２２が、図３の方法に対し上述されたものと同様の方法により実行される。
【００３５】
さらに、ステップ１１４において、次の画像がＮに等しい場合、本方法はステップ１７４に続き、基準画像パラメータに関連するデジタル画像と繰り返しカウンタの値が、例えば、伸長/リプレイ装置と通信される。この時点において、本方法は終了される（ステップ１７８）。
【００３６】
図５を参照するに、図３の方法１００に対し上述されたものと同様の方法により、デジタル画像シーケンスを圧縮する方法２００の他の実施例によりステップ１０２〜１２８が実行される。説明される実施例の基本的相違点は、本方法の比較ループが１つの画像に対して増分される代わりに、２つの画像に対し増分されるという点である。
【００３７】
ステップ２０６において、次の画像パラメータが初期的に２ではなく３に設定される。ステップ２０８において、繰り返しカウンタパラメータは、初期的に１ではなく２に設定される。ステップ２１６において、次の画像と繰り返しカウンタパラメータは、１ではなく２だけ増分される。同様に、ステップ２２２において、次の画像パラメータが１ではなく２だけ増分される。
【００３８】
さらなる実施例では、比較ループは、２でなく任意の数（Ｉ）だけ増分することができる。本実施例では、繰り返しカウンタパラメータは、初期的には２ではなくＩに設定され、次の画像パラメータは初期的には３ではなく（Ｉ＋１）に設定される。もちろん、次の画像と繰り返しカウンタパラメータが増分されるとき、それらは２ではなくＩだけ増分される。
【００３９】
図６を参照するに、図３の方法１００に対して上述したものと同様の方法により、デジタル画像シーケンスの圧縮方法の他の実施例により、ステップ１０２、１０４、１１０−１１４及び１２０が実行され、図５の方法２００に対して上述されたものと同様の方法により、ステップ２０６、２０８、２１６及び２２２が実行される。図５の方法２００と説明される実施例との基本的相違点は、図４の実施例と同様に、基準画像と関連するカウンタ値が格納される代わりに、監視装置に通信されるという点である。
【００４０】
ステップ１１２において、次の画像が基準画像と類似していない場合、本方法はステップ２６８に続き、基準画像パラメータに関するデジタル画像と繰り返しカウンタの値が、例えば、伸長/リプレイ装置に通信される。
【００４１】
さらに、ステップ１１４において、次の画像がＮに等しい場合、本方法はステップ２７４に続き、基準画像パラメータに関連するデジタル画像と繰り返しカウンタの値が、例えば、伸長/リプレイ装置に通信される。この時点で、本方法は終了される（ステップ２７８）。
【００４２】
図７を参照して、デジタル画像シーケンスの圧縮方法３００のさらなる他の実施例により、図３の方法１００に対して上述されたものと同様にしてステップ１０２、１０４、１１０〜１１４、１１８、１２２及び１２４〜１２８と、図５の方法２００に対して上述されたものと同様にしてステップ２０６、２０８及び２１６が実行される。図５の方法２００と説明される実施例との基本的相違点は、「次の画像」が現在の基準画像と類似していないとき、次の基準画像が現在の「次の画像」に設定されるのではなく、現在の「次の画像」と現在の基準画像との間の画像に設定されるという点である。言い換えると、比較ループが２の増分を用いることにより画像をスキップする間に、比較される「次の画像」が基準画像と類似していないとき、次の基準画像がスキップされた最後の画像（しなわち、現在の「次の画像」の前の画像）になるという点である。
【００４３】
図５の方法２００と説明される実施例との間の相違点は、ステップ３２０と１２２に反映されている。より詳細には、基準画像パラメータに関連するデジタル画像と繰り返しカウンタの値が当該ステップにおいて格納された後、基準画像パラメータは、次の画像パラメータの現在値から１をマイナスしたものに設定される（ステップ３２０）。その後、次の画像パラメータが１だけ増分され（ステップ１２２）、本プロセスはステップ２０８に戻る。
【００４４】
比較ループが任意数（Ｉ）だけ増分される方法２００の他の実施例では、１）ステップ３２０は、基準画像パラメータを次の画像パラメータの現在値にマイナスＩとプラスＡした値に設定するよう構成され、ステップ１２２は、次の画像パラメータをＡだけ増分するよう構成される。この実施例では、ＡはＩより小さい整数値である。典型的には、双方が基準画像に類似しない「次の画像」間の画像をスキップするのを回避するため、Ａは１とされる。しかしながら、図５の方法２００でない以降の基準画像を選択するとき、Ａに対する任意の値がより少ない画像をスキップする。
【００４５】
図８を参照するに、デジタル画像シーケンスの圧縮方法３５０のさらなる他の実施例により、図３の方法１００に対して上述されたものと同様の方法によるステップ１０２、１０４、１１０〜１１４及び１２２と、図５の方法２００に対して上述されたものと同様の方法によるステップ２０６、２０８及び２１６と、図７の方法３００に対して上述されたものと同様の方法によるステップ３２０とが実行される。図６の方法３００と説明される実施例との基本的相違点は、基準画像と関連するカウンタ値が、格納される代わりに監視装置と通信されるという点である。
【００４６】
ステップ１１２において、次の画像が基準画像と類似していない場合、本方法はステップ３６８に続き、基準画像パラメータに関連するデジタル画像と繰り替えしカウンタの値が、例えば、伸長/リプレイ装置に通信される。次に、ステップ３２０が図７の方法３００に対して上述されたものと同様にして実行され、ステップ１２２が、図３の方法１００に対して上述されたものと同様にして実行される。
【００４７】
さらに、次の画像が最後の画像となる場合、ステップ１１４において、本方法はステップ３７４に続き、基準画像パラメータに関連するデジタル画像と繰り返しカウンタの値が、例えば、伸長/リプレイ装置に通信される。この時点で、本方法は終了される（ステップ３７８）。
【００４８】
図９Ａ及び９Ｂを参照するに、デジタル画像シーケンスの圧縮方法４００において、格納のため、複数の（Ｎ個の）デジタル画像がステップ４０２において受信される。これらのデジタル画像は、１から始まる順序付けされたデジタル画像シーケンスとして構成される。ステップ４０４において、基準画像シーケンスパラメータが１及び２に設定される。同様にして、ステップ４０６において、次の画像シーケンスパラメータが３及び４に設定される。ステップ４０８において、繰り返しカウンタパラメータが１に設定される。基準画像シーケンスと次の画像シーケンスパラメータは、値の集合を含む。２つの集合は、同数の値を含む。各集合の値は逐次的なものであり、次の画像シーケンスパラメータの値は、基準画像シーケンスパラメータの値によりシーケンスに従う。これらの値は、１〜Ｎの画像シーケンスにおいて同様に番号付けされた画像を指し示すものである。繰り返しカウンタパラメータは、基準画像シーケンスがシーケンス全体の以降の同様のサイズの画像シーケンスにおいて繰り返される回数に関連する値を含む。
【００４９】
ステップ４１０において、次の画像シーケンスは、基準画像シーケンスと比較される。このときステップ４１２において、次の画像シーケンスが基準画像シーケンスと類似しているか判断される。この判断は、所定の閾値に基づくものである。次の画像シーケンスが基準画像シーケンスと閾値の範囲内で類似している場合、ステップ４１４において、次の画像シーケンスパラメータがＮを含むかチェックされる（すなわち、次の画像シーケンスの最後の画像がシーケンス全体の最後の画像であるか）。次の画像シーケンスパラメータがＮを含まない場合、ステップ４１６において、次の画像シーケンスパラメータは２だけ増分され、繰り返しカウンタパラメータは１だけ増分され、本プロセスは他の比較のためステップ４１０に戻る。このループは、次の画像シーケンスが基準画像シーケンスと類似しなくなるまで、あるいは次の画像の１つが最後の画像となるまで、以降の画像シーケンスと基準画像シーケンスの比較を続ける。
【００５０】
ステップ４１２において、次の画像シーケンスが基準画像シーケンスと類似しない場合、本方法はステップ４１８に続き、基準画像シーケンスパラメータに関連するデジタル画像と繰り返しカウンタの値が、例えば、記憶バッファに格納される。基準画像シーケンスパラメータは、次の画像シーケンスパラメータの現在値に設定され（ステップ４２０）、次の画像シーケンスパラメータは２だけ増分される（ステップ４２２）。次に、本プロセスは、繰り返しカウンタパラメータを１にリセットし、新しい基準画像シーケンスの比較ループを開始するためステップ１０８に戻る。
【００５１】
ステップ４１４において、次の画像シーケンスパラメータがＮを含む場合、本方法はステップ４２４に続き、基準画像シーケンスパラメータに関連するデジタル画像と繰り返しカウンタの値が、例えば、記憶バッファに格納される。次に、ステップ４２６において、格納された基準画像シーケンスと関連する繰り返しカウンタが、例えば、記憶バッファの圧縮画像ファイルに添付及び格納される。この時点で、本方法は終了される（ステップ４２８）。
【００５２】
他の実施例では、２個のみのパラメータではなく、Ｓ個の基準画像シーケンスパラメータとＳ個の次の画像シーケンスパラメータがあってもよい。変数Ｓは１より大きな整数である。この実施例では、画像シーケンスパラメータは、２ではなくＳだけ増分される。さらなる適応化のため、Ｓの値は新しい基準画像シーケンスが選択されるごとに変更されてもよい。
【００５３】
図１０Ａ及び１０Ｂを参照するに、方法５００はステップ５０２から開始され、各画像が複数の（Ｋ個の）部分を有する複数のデジタル画像が受信される。これらのデジタル画像は、第１デジタル画像から始まる１〜Ｎまで番号付けされたシーケンスとして構成される。各デジタル画像は、例えば、上部の空、下部の芝生、センタステージの演奏者の周囲など、変化する可能性が低い領域が変化する可能性の高い領域から分離される複数の部分（例えば、１/２、１/４、周辺境界/中心部分など）に分割される。これらの領域は動的に変更することが可能である。比較ステップに基づき、動きの多い領域や動きの少ない領域を特定することが可能であり、フレーム内で動きがシフトするに従い、これらの領域も変更される。画像部分は、逐次的または同時に処理することが可能である。
【００５４】
逐次的な実施例では、ステップ５０４において、基準画像パラメータが１に設定される。同様に、ステップ５０６と５０８において、次の画像パラメータが２に設定され、繰り返しカウンタパラメータが１にそれぞれ設定される。基準画像と次の画像パラメータは、１〜Ｎの画像シーケンスの同様に番号付けされた画像を指し示す値を含む。繰り返しカウンタパラメータは、基準画像の一部がシーケンス全体の以降の画像において繰り返される回数に関連する値を含む。
【００５５】
ステップ５１０において、次の画像の第１部分が基準画像の対応する第１部分と比較される。その後ステップ５１２において、次の画像の第１部分が基準画像の第１部分と類似しているか判断される。この判断は、所定の閾値に基づき行われる。次の画像の第１部分が基準画像と類似している場合、ステップ５１４において、次の画像がＮに等しいかチェックされる（すなわち、次の画像がシーケンス全体の最後の画像であるか）。次の画像が最後の画像でない場合、ステップ５１６において、次の画像と繰り返しカウンタパラメータが１だけ増分され、本プロセスは他の比較のためステップ５１０に戻る。このループは、次の画像の第１部分が基準画像の第１部分と類似しなくなるまで、あるいは次の画像が最後の画像となるまで、移行の画像の第１部分と基準画像の第１部分との比較を続ける。
【００５６】
ステップ５１２において、次の画像が基準画像と類似していない場合、本方法はステップ５１８に続き、繰り返しカウンタの値と基準画像パラメータに関連するデジタル画像の第１部分が、例えば、記憶バッファに格納される。基準画像パラメータは、次の画像パラメータの現在値に設定され（ステップ５２０）、次の画像パラメータは１だけ増分される（ステップ５２２）。次に、本プロセスは、繰り返しカウンタパラメータを１にリセットし、新しい基準画像の第１部分に対する比較ループを開始するため、ステップ５０８に戻る。
【００５７】
ステップ５１４において、次の画像がＮに等しい場合、本方法はステップ５２４に続き、繰り返しカウンタの値と基準画像パラメータに関連するデジタル画像の第１部分が、例えば、記憶バッファに格納される。次に、ステップ５２５において、比較対象の現在部分がＫに等しいかチェックされる（すなわち、現在部分が比較されるべき最後の部分であるか）。現在部分がＫに等しくない場合、ステップ５２７において、本プロセスは、ステップ５０４に戻ることにより、ステップ５１０、５１２、５１８及び５２４における画像の次の部分を用いて繰り返される。このループは、現在部分が比較対象の最後の部分となるまで、入れ子になった各比較ループの完了後、画像の各部分に進み続ける。
【００５８】
ステップ５２６において、現在部分がＫに等しい場合、格納された基準画像部分と関連する繰り返しカウンタ値が、例えば、記憶バッファに圧縮画像ファイルに添付及び格納される（ステップ５２６）。この時点において、本方法は終了される（ステップ５２８）。
【００５９】
同時処理による実施例では、方法５００は、各画像部分があたかも個別画像であるかのように、各画像の複数の部分に対して同時に実行される。Ｋ個の部分の２以上に対して、少なくともステップ５１２〜５２４がパラレルに実行される。Ｋ個の部分の２以上の各部分に対してステップ５２４が完了した後、上述のようにステップ５２５が実行される。説明される実施例に対する若干の適応化により、少なくともステップ５１２〜５２４がＫ個の部分の各々に対してパラレルに実行される。この適応化では、ステップ５２５と５２７は必ずしも必要ではなく、本プロセスから削除される。様々な画像部分が互いに独立な新しい基準フレームを選択することが理解されるであろう。
【００６０】
他の実施例では、ステップ５２２の後、本方法はステップ５０８ではなくステップ５１０に戻るようにしてもよい。この実施例では、繰り返しカウンタは１にリセットされない。従って、繰り返しカウンタは、２〜Ｎまでの比較対象のデジタル画像の番号を追跡するデジタル画像カウンタに効果的になる。これにより、基準画像に関連する繰り返しカウンタ値は、基準画像に関連する最後の画像を特定する。従って、与えられた基準画像に対する繰り返し回数を特定するため、伸長/リプレイ装置は、当該所与の基準画像に対するカウンタ値から、前の基準画像の繰り返しカウンタ値に１をプラスしたものを差し引く。この実施例では、基準画像パラメータ値はまた、デジタル画像と繰り返しカウンタ値と共にセーブされてもよい。この実施例の変形では、与えられた基準画像に対する繰り返し数を特定するため、伸長/リプレイ装置は、繰り返しカウンタ値から基準画像パラメータ値を差し引く。
【００６１】
さらなる他の実施例では、比較ループは、１ではなく任意数（Ｉ）だけ増分することが可能である。この実施例では、繰り返しカウンタパラメータは、初期的に１ではなくＩに設定され、次の画像パラメータは、初期的には２ではなく（Ｉ＋１）に設定される。もちろん、次の画像と繰り返しカウンタパラメータが増分されるとき、それらは１ではなくＩだけ増分される。比較ループが任意数（Ｉ）だけ増分されるこの実施例の適応化では、１）ステップ５２０は、基準画像パラメータを次の画像パラメータの現在値にマイナスＩし、プラスＡした値を設定するよう構成され、２）ステップ５２２は、次の画像パラメータをＡだけ増分するよう構成される。この実施例では、ＡはＩより小さい整数である。両方が基準画像と類似しない「次の画像」間の画像をスキップすることを回避するため、典型的には、Ａは１とされる。しかしながら、Ａに対する任意の値が、「次の画像」間のＩの増分を単に用いることより、以降の基準画像を選択するときにより少ない画像をスキップするであろう。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】図１は、デジタル画像シーケンスを圧縮する圧縮エンジンの一実施例を有するデジタル画像処理システムのブロック図である。
【図２Ａ】図２Ａは、基準画像と以降の画像を比較するための一実施例を示すデジタル画像シーケンスの図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、基準画像と以降の画像を比較するための一実施例を示すデジタル画像シーケンスの図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、基準画像と以降の画像を比較するための一実施例を示すデジタル画像シーケンスの図である。
【図３】図３は、シーケンス全体の内部において繰り返される画像を特定することにより、格納のためのデジタル画像シーケンスの圧縮方法の一実施例のフローチャートである。
【図４】図４は、シーケンス全体の内部において繰り返される画像を特定することにより、通信のためのデジタル画像シーケンスの圧縮方法の一実施例のフローチャートである。
【図５】図５は、シーケンス全体の内部において繰り返される選択された間隔で画像を特定することにより、格納のためのデジタル画像シーケンスの圧縮方法の他の実施例のフローチャートである。
【図６】図６は、シーケンス全体の内部において繰り返される選択された間隔で画像を特定することにより、通信のためのデジタル画像シーケンスの圧縮方法の他の実施例のフローチャートである。
【図７】図７は、シーケンス全体の内部において繰り返される画像を特定することにより、格納のためのデジタル画像シーケンスの圧縮方法のさらなる他の実施例のフローチャートである。
【図８】図８は、シーケンス全体の内部において繰り返される画像を特定することにより、通信のためのデジタル画像シーケンスの圧縮方法のさらなる他の実施例のフローチャートである。
【図９Ａ】図９Ａは、シーケンス全体の内部において繰り返される画像シーケンスを特定することにより、格納のためのデジタル画像シーケンスの圧縮方法の一実施例のフローチャートの一部である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、シーケンス全体の内部において繰り返される画像シーケンスを特定することにより、格納のためのデジタル画像シーケンスの圧縮方法の一実施例のフローチャートの残りの部分である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、シーケンス全体の内部において繰り返される画像部分を特定することにより、格納のためのデジタル画像シーケンスの圧縮方法の一実施例のフローチャートの一部である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、シーケンス全体の内部において繰り返される画像部分を特定することにより、格納のためのデジタル画像シーケンスの圧縮方法の一実施例のフローチャートの残りの部分である。
【図１】
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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９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【国際調査報告】
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