(57)【要約】【課題】複数のカメラで符号化処理の符号化タイプ及び発生符号量及び実行タイミングを制御することで各カメラの送信データ量のピーク時期をずらし、ネットワーク全体のデータ伝送量を安定させることが出来る高機能な画像符号化装置を提供する。【解決手段】撮像部１０１は、撮像素子及び撮像素子に入力された信号をデジタル画像データに変換する。画像入力部１０２は、撮影した画像を後段に入力する。符号化部１０３は、画像を入力し画像符号化を行ない、符号化データおよび管理データの一部を生成する。送受信部１０４は、符号化部１０３で生成された符号化データおよび管理データを、無線または有線のネットワーク４０に送信する。符号化制御部１０５は、符号化部１０３の符号化処理の符号化パラメータ及び符号化実行を制御し、送受信部１０４の制御を行ない、管理データの一部を生成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を符号化する符号化手段と、
符号化データ及び管理データを送信する送信手段と、
符号化データ及び管理データを受信する受信手段と、
受信する符号化データまたは管理データを解釈して、前記符号化手段が行う符号化処理において符号化パラメータを制御し符号化処理の符号化タイプ及び発生符号量及び実行タイミングを制御する符号化制御手段とを備える画像符号化装置。
【請求項２】
前記符号化制御手段は解釈する情報として符号化タイプまたはデータサイズと画像更新間隔または動き情報を含み、符号化処理の符号化タイプ及び発生符号量及び実行タイミングを制御することを特徴とする請求項１記載の画像符号化装置。
【請求項３】
画像を符号化する符号化ステップと、
符号化データ及び管理データを送信する送信ステップと、
符号化データ及び管理データを受信する受信ステップと、
受信する符号化データまたは管理データを解釈して、前記符号化ステップが行う符号化処理において符号化パラメータを制御し符号化処理の符号化タイプ及び発生符号量及び実行タイミングを制御する符号化制御ステップとを備える画像符号化方法。
【請求項４】
前記符号化制御ステップは解釈する情報として符号化タイプまたはデータサイズと画像更新間隔または動き情報を含み，符号化処理の符号化タイプ及び発生符号量及び実行タイミングを制御することを特徴とする請求項３記載の画像符号化方法。
【請求項５】
画像符号化制御用にコンピュータで実行されるプログラムであって、前記プログラムは画像符号化処理を行い、符号化データまたは管理データをそれぞれ送受信し、符号化処理において符号化パラメータを制御し符号化処理の符号化タイプ及び発生符号量及び実行タイミングを制御することを特徴とするプログラム。
【請求項６】
更に、解釈する情報として符号化タイプまたはデータサイズと画像更新間隔または動き情報を含み，符号化処理の符号化タイプ及び発生符号量及び実行タイミングを制御することを特徴とする請求項５に記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，ネットワークを活用する画像監視システム等に利用される画像符号化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像監視システムでは，１つまたは複数のカメラで監視領域を撮像し，カメラ毎に撮像データを符号化してネットワークに送信して，画像表示装置や画像蓄積装置に受信して監視を行う技術が知られている。
【０００３】
また，ネットワークの通信速度に適応したクライアント側の画面サイズと圧縮率との組合せを自動的にネットワークカメラサーバに設定する技術が知られている（例えば，特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３５７２０６号公報（６−８頁，第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら，従来の画像符号化装置においては，複数のカメラで同時期に符号化が実施される場合，符号化されたデータが同時期にネットワークに送出されることになるため，一時的にネットワークの輻輳が発生し，データの消失や遅延が発生してしまう可能性があるという問題がある。具体的には，図３のように複数の画像符号化装置が画像蓄積装置や画像表示装置と共にネットワークに接続されている時，図４に示すように同時期に全ての画像符号化装置がフレーム内符号化を行ない符号化データをネットワークに出力した場合に，複数の画像符号化装置が送信するデータ量とその他の接続機器が送信するデータ量の合計がネットワークの伝送能力Ａを超えてしまうと，ネットワークの輻輳が発生してデータの消失や遅延が発生する。
【０００６】
また，特許文献１にもあるように，ネットワークの通信速度に応じて各カメラの画面サイズや圧縮率を設定する場合は，符号化された画像データ全体の画質が落ちてしまう可能性がある。
【０００７】
また，画像符号化装置で使用する符号化方式として動画像符号化方式を使用する場合，フレーム内予測符号化を行うフレームは，片方向または双方向のフレーム間予測符号化を行なう場合と比べて発生符号量が多くなる傾向にあるため，フレーム内予測符号化を行うフレームの圧縮率を上げて発生符号量を減らす方法が考えられるが，フレーム内予測符号化を行うフレームの画質が落ちてしまい，フレーム内予測符号化を行うフレームは，片方向または双方向のフレーム間予測符号化を行なう各フレームの基準画質となる性質上，画像データ全体の画質が落ちてしまう可能性がある。
【０００８】
本発明は，従来の問題を解決するためになされたもので，複数のカメラで符号化処理の符号化タイプ及び発生符号量及び実行タイミングを制御することで各カメラの送信データ量のピーク時期をずらし，ネットワーク全体のデータ伝送量を安定させることが出来る高機能な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】
画像符号化装置であって，画像を符号化する符号化手段と，符号化データ及び管理データを送信する送信手段と，符号化データ及び管理データを受信する受信手段と，受信する
符号化データまたは管理データを解釈して，前記符号化手段が行う符号化処理において符号化パラメータを制御し符号化処理の符号化タイプ及び発生符号量及び実行タイミングを制御する符号化制御手段とを備えることができる。
【００１０】
上記に記載の画像符号化装置であって，前記符号化制御手段は解釈する情報として符号化タイプまたはデータサイズと画像更新間隔または動き情報を含み，符号化処理の符号化タイプ及び発生符号量及び実行タイミングを制御することができる。
【００１１】
画像符号化方法であって，画像を符号化する符号化ステップと，符号化データ及び管理データを送信する送信ステップと，符号化データ及び管理データを受信する受信ステップと，受信する符号化データまたは管理データを解釈して，前記符号化ステップが行う符号化処理において符号化パラメータを制御し符号化処理の符号化タイプ及び発生符号量及び実行タイミングを制御する符号化制御ステップとを備えることができる。
【００１２】
上記に記載の画像符号化方法であって，前記符号化制御ステップは解釈する情報として符号化タイプまたはデータサイズと画像更新間隔または動き情報を含み，符号化処理の符号化タイプ及び発生符号量及び実行タイミングを制御することができる。
【００１３】
コンピュータで実行されるプログラムであって，前記プログラムは画像符号化処理を行い，符号化データまたは管理データをそれぞれ送受信し，符号化処理において符号化パラメータを制御し符号化処理の符号化タイプ及び発生符号量及び実行タイミングを制御することができる。
【００１４】
上記に記載のプログラムであって，解釈する情報として符号化タイプまたはデータサイズと画像更新間隔または動き情報を含み，符号化処理の符号化タイプ及び発生符号量及び実行タイミングを制御することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の画像符号化装置では，複数のカメラで符号化処理の符号化タイプ及び発生符号量及び実行タイミングを制御することで各カメラの送信データ量のピーク時期をずらし，ネットワーク全体のデータ伝送量を安定させることが出来る。また，本発明の画像符号化方法，およびプログラムにおいても，上述の効果が得られる。
【００１６】
また，本発明の画像符号化装置では，解釈する情報として符号化タイプまたはデータサイズと画像更新間隔または動き情報を含み，複数のカメラで符号化処理の符号化タイプ及び発生符号量及び実行タイミングを制御することで各カメラの送信データ量のピーク時期をずらし，ネットワーク全体のデータ伝送量を安定させることが出来る。また，画像符号化方法，およびプログラムにおいても，上述の効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下，本発明の実施の形態について，図面を用いて説明する。
（第１実施形態）
【００１８】
図１は，本発明の第１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。図１において，画像符号化装置１０は，撮像部１０１，画像入力部１０２，符号化部１０３，送受信１０４，符号化制御部１０５を備えている。図２は，複数個の画像符号化装置１０及び画像蓄積装置２０及び画像表示装置３０がネットワーク４０に接続される構成を示す図である。
【００１９】
撮像部１０１は，被写体像を撮影するための構成を有する。なお，撮像部１０１は，Ｃ
ＣＤまたはＣＭＯＳセンサー等からなる撮像素子と，撮像素子に入力された信号をデジタル画像データに変換するＡ／Ｄ変換器等を備えている。画像入力部１０２は，撮影した画像を後段に入力する。なお，画像入力部１０２は，一時的に画像データを保存するＲＡＭ等のバッファを備えており，撮像部１０１からの画像データの取り込みと，後段への画像データ入力を並行して行なう。符号化部１０３は，画像を入力し画像符号化を行ない，符号化データおよび管理データの一部を生成する。なお，画像符号化処理方式の例としては，動画像符号化方式の例としてＨ．２６１，Ｈ．２６３，Ｈ．２６４，ＭＰＥＧ−１，ＭＰＥＧ−２，ＭＰＥＧ−４等が挙げられ，静止画像符号化方式の例としては，ＪＰＥＧ，ＪＰＥＧ２０００等が挙げられる。送受信部１０４は，符号化部１０３で生成された符号化データおよび管理データを，無線または有線のネットワーク４０に送信する。符号化制御部１０５は，ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，タイマ等を備えており，符号化部１０３の符号化処理の符号化パラメータ及び符号化実行を制御し，送受信部１０４の制御を行ない，管理データの一部を生成する。画像蓄積装置２０は，符号化データを受信して蓄積するためのＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，タイマ，記憶媒体等を備えている。画像表示装置３０は，符号化データを受信して表示するためのＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，タイマ，表示媒体等を備えている。
【００２０】
以上のように構成された画像符号化装置の動作について説明する。撮像部１０１で被写体の撮影を行ない，画像データに変換して画像入力部１０２に入力する。画像入力部１０２で受け取った画像データは符号化部１０３入力される。符号化部１０３は符号化制御部１０５により制御され，入力した画像を符号化し，符号化データ及び管理データの一部を生成する。送受信部１０４は符号化部１０３及び符号化制御部１０５で生成された符号化データ及び管理データをネットワーク４０に送信すると共に，ネットワーク４０からの符号化データ及び管理データを受信する。
【００２１】
続いて，図２のフロー図を用いて，符号化制御部１０５が行なう符号化部１０３の制御について，符号化部１０３では動画像符号化方式を用いた符号化処理を行う場合を例に挙げて説明する。
【００２２】
まず，本画像符号化装置１０の符号化開始判断を行なう（ステップＳ１０１）。符号化開始指示がない場合には，符号化制御部１０５が行なう符号化部１０３の制御は終了する。符号化指示がある場合，続いて初期値設定を行なう（ステップＳ１０２）。設定される初期値としては，例えば伝送ビットレート・フレームレート・符号化解像度・フレーム内予測符号化を挿入間隔などが挙げられる。
【００２３】
次に，他の画像符号化装置から受信した符号化データ及び管理データの解釈を行ない，他機情報を取得する（ステップＳ１０３）。解釈して取得する他機情報の例として，フレーム内予測符号化またはフレーム間符号化の種別を示す符号化タイプ情報，フレーム単位または伝送単位の発生符号量や伝送間隔，符号化された画面内の撮像領域の動きの度合いを示す動き情報などが挙げられる。これらの情報が，符号化データまたは管理データのどちらに格納されていても良いものとする。
【００２４】
次に，符号化タイプを仮決定する（ステップＳ１０４）。これは，予め設定されるフレーム内予測符号化を挿入間隔と前回最新のフレーム内予測符号化が行なわれてからどれだけ時間が経過しているか，またはフレーム間予測符号化を行なう符号化フレームが何フレーム存在するか，などから判断する。次に，符号化実施の判断を行なう（ステップＳ１０５）。判断する内容としては，符号化実施または不実施の判断，符号化を行なう符号化タイプの判断がある。符号化実施または不実施の判断は，送信する符号化データの送信バッファの残量と伝送ビットレートと符号化タイプなどから行なわれることが考えられる。更にはステップＳ１０３で解釈した他機情報からネットワーク４０の現在使用されているビ
ットレートを推測して，符号化実施または不実施の判断を補正することも考えられる。
【００２５】
続いて，符号化タイプの判断を行なう（ステップＳ１０６）。符号化タイプの判断は，ステップＳ１０４で仮決定した符号化タイプとステップＳ１０３で解釈した他機情報に示されるネットワーク４０に接続される他の画像符号化装置の符号化タイプや発生符号量や伝送間隔や動き情報から行なう。
【００２６】
具体的には，ステップＳ１０３ではフレーム内予測符号化を行なうと仮決定されていたとしても，ネットワーク４０に接続される他の画像符号化装置からフレーム内予測符号化を行なった符号化データが送出されていたり，発生符号量や伝送間隔から現在使用されている伝送ビットレートを推測してネットワーク４０が伝送可能なビットレートと比べて余裕がないと判断したりする場合には，フレーム内予測符号化時期をずらしフレーム間予測符号化を行なうと判断することが考えられる。
【００２７】
また，フレーム内予測符号化時期をずらさないまでも，フレーム内予測符号化を行なうフレームの発生符号量を予定よりも抑えることで調整できる程度である場合には，量子化係数パラメータ等を制御して発生符号量を調整する。
【００２８】
また，符号化を実施前に管理データは送信する場合には，符号化実施前にネットワーク４０に接続される他の画像符号化装置と管理データを交換することで，フレーム内予測符号化を行なう時期またはフレームを調整することも考えられる。
【００２９】
また，符号化実施前にネットワーク４０に接続される他の画像符号化装置とフレーム内予測符号化を行なう時期またはフレームを調整する場合には，前回最新のフレーム内予測符号化が行なわれてからどれだけ時間が経過しているか，またはフレーム間予測符号化を行なう符号化フレームが何フレーム存在するか，または，ネットワーク４０に接続される他の画像符号化装置の撮像領域の動きの度合いなどを考慮して行なわれる。
【００３０】
続いて，ステップＳ１０６で判断された符号化タイプをもとに，フレーム内予測符号化またはフレーム間予測符号化を実施する（ステップＳ１０７，ステップＳ１０８）。符号化実施後は符号化終了指示判断を行なう（ステップＳ１０９）。符号化終了指示がある場合は，符号化制御部１０５が行なう符号化部１０３の制御は終了し，符号化終了指示が無い場合には，ステップＳ１０３以降の処理を繰返し行なう。
【００３１】
このような本発明の第１の実施の形態の画像符号化装置によれば，複数のカメラで符号化処理の符号化タイプ及び発生符号量及び実行タイミングを制御することで各カメラの送信データ量のピーク時期をずらし，ネットワーク全体のデータ伝送量を安定させることが出来る。
【００３２】
なお，本実施形態に記載の画像符号化装置は，動画像符号化方式を用いた符号化処理を行う場合を例に挙げて説明を行なったが，フレーム内予測符号化処理を静止画像符号化方式による符号化処理を行なった場合についても同様の効果を有する。
【００３３】
また，本実施形態に記載の画像符号化装置は，フレーム単位に制御を行なう場合を例に挙げて説明を行なったが，フレーム単位よりも大きな単位であっても，フレーム単位以下であっても同様の効果を有する。
【００３４】
また，本実施形態に記載の画像符号化装置は，符号化処理により生成される符号化データ及び管理データをネットワークに送信することを前提としていたが，画像符号化装置の内部または外部の記録媒体に蓄積するようにする構成であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
以上のように，本発明にかかる画像符号化装置は，複数のカメラで符号化処理の符号化タイプ及び発生符号量及び実行タイミングを制御することで各カメラの送信データ量のピーク時期をずらし，ネットワーク全体のデータ伝送量を安定させることが出来る効果を有し，監視カメラ等に利用される画像符号化装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１実施形態における画像符号化装置のブロック図
【図２】本発明の第１実施形態における符号化制御部の動作説明のためのフローチャート
【図３】従来の画像符号化装置における課題を示すための構成図
【図４】従来の画像符号化装置における課題を示すための説明図
【符号の説明】
【００３７】
１０  画像符号化装置
１０１  撮像部
１０２  画像入力部
１０３  動画像符号化部
１０４  送受信部
１０５  符号化制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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