JP2001028755A - 画像符号化装置及び画像符号化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の入力画像信号を１つのフレームに多重
して圧縮符号化する場合に、時々刻々と変化する多重し
た各画像の内容に応じて適応的に圧縮方法を制御するこ
とができる画像符号化装置を提供する。 【解決手段】 動きベクトル検出部108で動きベクトル
を検出し、圧縮方法制御部109で多重化した画像ごとに
動きベクトルの大きさの総和を求め、その値から１フレ
ーム前の画像との相関を判断して圧縮方法を制御し、画
像圧縮部110で圧縮方法の制御にしたがって画像データ
を圧縮符号化する。こうすることで、多重した各画像の
内容に適した圧縮方法の制御を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、１画面を複数に区
切って、複数の画像を表示するように多重した画像デー
タを圧縮符号化する画像符号化装置と、その画像符号化
方法に関し、特に、時々刻々と変化する画像を適切に圧
縮符号化できるようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、一つの画面を複数に小画面に区切
り複数の画像を同時に表示する表示方法がしばしば行わ
れる。このような画像は、伝送や蓄積される場合に、そ
れぞれの画像の画像データが多重され、圧縮符号化され
るが、多重画像の画像データを効率的に圧縮符号化する
画像符号化装置として、従来、特開平８−２３５３７号
公報に記載されている、動画像を表示する親画面の一部
に静止画の子画面を重畳するように多重した画像データ
を圧縮符号化する装置が知られている。

【０００３】この装置は、図７に示すように、ビデオカ
メラ701の動画像または書画カメラ703の静止画像を選択
する画像信号切り換え部705と、入力された２つの画像
信号のうち、静止画像を子画面として同一の画面上に多
重する画像信号処理部706と、多重された画像を圧縮す
る画像圧縮部707と、操作パネル部714から入力された指
示に従って画像符号化装置全体を制御するシステム制御
部708と、マイク702、704から入力する音声信号を加算
する音声加算部709と、音声信号を処理する音声信号処
理部710と、圧縮符号化された画像信号と音声信号とを
多重化してパケットデータを生成する信号多重化部711
と、回線への信号の送出を制御する回線網制御部712と
を備えている。

【０００４】次にこの画像符号化装置の動作について説
明する。

【０００５】まず、ビデオカメラ701から動画像を入力
し、書画カメラ703から静止画像を入力するように、操
作パネル部714からシステム制御部708に対して設定す
る。次に、書画カメラ703の画像信号が子画面となるよ
うに操作パネル部714からシステム制御部708に対して設
定する。これを受けて、システム制御部708は、書画カ
メラ703の画像信号が子画面となるように画像切り換え
部705を制御する。

【０００６】画像信号処理部706では、システム制御部7
08からの子画面位置制御信号S3により子画面位置信号S9
を生成し、ビデオカメラ701から入力する画像に書画カ
メラ703から入力する画像を子画面として多重する。

【０００７】システム制御部708は、画像圧縮部707に量
子化ステップ制御信号S4を出力し、子画面、すなわち静
止画像を圧縮する場合は、画像圧縮部707の量子化ステ
ップの設定値をステップ間隔の小さいものに設定し、親
画面、すなわち動画像を圧縮する場合は、画像圧縮部70
7の量子化ステップの設定値をステップ間隔の大きなも
のに設定する。

【０００８】また、システム制御部708は、子画面、す
なわち静止画像を圧縮する場合は、フレーム内符号化の
頻度を少なく、親画面、すなわち動画像を圧縮する場合
は、フレーム内符号化の頻度を多くするように、画像圧
縮部707に出力するフレーム内／間切り替え信号S5の回
数を制御する。

【０００９】画像圧縮部707は、システム制御部708の制
御により、子画面、すなわち静止画像の領域はステップ
間隔が小さい量子化ステップで画像の圧縮符号化を行
い、親画面、すなわち動画像の領域は、ステップ間隔の
大きい量子化ステップで画像の圧縮符号化を行い、ま
た、子画面、すなわち静止画像の領域はフレーム内符号
化の頻度が少なく、親画面、すなわち動画像の領域はフ
レーム内符号化の頻度が多くなるように画像の圧縮符号
化を行う。

【００１０】以上の制御により、同一フレームに多重化
した画像であっても各画像内容に適した画像符号化を行
うことができる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の画
像符号化装置では、入力画像の内容に対する量子化ステ
ップの値があらかじめ決められており、画像の圧縮符号
化に先立って、例えば動画像か静止画像かといった入力
画像の内容をシステム制御部に設定する必要がある。ま
た、フレーム内／間圧縮を切り換えるフレーム回数につ
いても、入力画像の内容に即した値をあらかじめシステ
ム制御部に設定する必要がある。したがって、内容が時
々刻々と変化するような画像を１つのフレームに多重し
て圧縮符号化を行う場合は、画像の内容が平易なものか
ら複雑なものへ、また複雑なものから平易なものへ変化
した時点で、最初に設定した内容に矛盾が生じてしま
う。

【００１２】こうしたことから、従来の画像符号化装置
では、内容が時々刻々と変化するような画像に対して、
各画像の内容に適した圧縮符号化を連続して行うことが
できないという問題点を有していた。

【００１３】本発明は、こうした従来の問題点を解決す
るものであり、複数の入力画像信号を１つのフレームに
多重して圧縮符号化する場合に、時々刻々と変化する多
重した各画像の内容に応じて適応的に圧縮方法を制御
し、各画像の内容に適した圧縮符号化を連続して行うこ
とができる画像符号化装置及び画像符号化方法を提供す
ることを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、複
数の入力画像を１つのフレームに多重し、この画像と１
フレーム前の画像とを比較して動きベクトルを検出し、
多重した各画像ごとに動きベクトルの大きさの総和を求
め、その総和の情報に基づいて多重した各画像ごとに圧
縮方法を制御するようにしている。

【００１５】こうすることにより、多重した各画像の内
容が時々刻々と変化しても各画像の内容に適した圧縮方
法の制御をフレーム単位で適応的に行うことができ、各
画像の内容に適した圧縮符号化を連続して行うことがで
きる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、画像信号を入力する複数の画像信号入力手段と、複
数の画像を一つのフレームに多重する画像多重化手段
と、多重した画像を蓄積する画像データ蓄積手段と、入
力された画像と１フレーム前の画像とを比較して動きベ
クトルを検出する動き検出手段と、多重した各画像ごと
に動きベクトルの大きさの総和を求め、その総和に基づ
いて、多重した各画像ごとの圧縮方法を制御する圧縮方
法制御手段と、多重した各画像に対して、圧縮方法制御
手段によって制御された圧縮方法を適用して画像データ
を圧縮符号化する画像圧縮手段とを設けた画像符号化装
置であり、多重した各画像の内容が時々刻々と変化して
も各画像の内容に適した圧縮方法の制御をフレーム単位
で適応的に行うことができ、各画像の内容に適した圧縮
符号化を連続して行うことができる。

【００１７】請求項２に記載の発明は、圧縮方法制御手
段が、多重した各画像ごとに求めた動きベクトルの大き
さの総和に基づいて、多重した各画像についてフレーム
内符号化を行うかフレーム間符号化を行うかを制御し、
画像圧縮手段が、圧縮方法制御手段からの制御を受け
て、多重した各画像ごとにフレーム内符号化とフレーム
間符号化とを切り換えて適用するようにしたものであ
り、多重した各画像の内容が時々刻々と変化しても各画
像の内容に適したフレーム内／間符号化の制御をフレー
ム単位で適応的に行うことができ、各画像の内容に適し
た圧縮符号化を連続して行うことができる。

【００１８】請求項３に記載の発明は、圧縮方法制御手
段が、多重した各画像ごとに求めた動きベクトルの大き
さの総和に基づいて、多重した各画像について量子化ス
ケールの大きさを制御し、画像圧縮手段が、圧縮方法制
御手段からの制御を受けて、多重した各画像ごとに量子
化スケールの大きさを変化させて量子化するようにした
ものであり、多重した各画像の内容が時々刻々と変化し
ても、各画像の内容に適した量子化スケールの制御をフ
レーム単位で適応的に行うことができ、各画像の内容に
適した圧縮符号化を連続して行うことができる。

【００１９】請求項４に記載の発明は、圧縮方法制御手
段が、多重した各画像ごとに求めた動きベクトルの大き
さの総和に基づいて、多重した各画像について符号化を
行うかどうかを制御し、画像圧縮手段が、圧縮方法制御
手段からの制御を受けて、多重した各画像ごとに符号化
を行うかどうかを切り換えるようにしたものであり、多
重化した各画像の内容が時々刻々と変化しても各画像の
内容に応じて符号化を行うかどうかの制御をフレーム単
位で適応的に行うことができ、各画像の内容に適した圧
縮符号化を連続して行うことができる。

【００２０】請求項５に記載の発明は、入力された複数
の画像を１つのフレームに多重し、この多重した画像と
１フレーム前の多重した画像とを比較して動きベクトル
を検出し、多重した各画像ごとに動きベクトルの大きさ
の総和を求め、その総和により多重した各画像ごとに圧
縮方法を決定し、多重した各画像ごとに圧縮方法を制御
して画像データを圧縮符号化する画像符号化方法であ
り、多重した各画像の内容が時々刻々と変化しても各画
像の内容に適した圧縮方法の制御をフレーム単位で適応
的に行うことができ、各画像の内容に適した圧縮符号化
を連続して行うことができる。

【００２１】請求項６に記載の発明は、動きベクトルの
大きさの総和に基づいて、多重した各画像についてフレ
ーム内符号化を行うかフレーム間符号化を行うかを決定
し、多重した各画像ごとにフレーム内符号化とフレーム
間符号化とを切り換えながら画像データを圧縮符号化す
るようにしたものであり、多重した各画像の内容が時々
刻々と変化しても各画像の内容に適したフレーム内／間
符号化の制御をフレーム単位で適応的に行うことがで
き、各画像の内容に適した圧縮符号化を連続して行うこ
とができる。

【００２２】請求項７に記載の発明は、動きベクトルの
大きさの総和に基づいて、多重した各画像について量子
化スケールの大きさを決定し、多重した各画像ごとに量
子化スケールの大きさを変化させながら量子化して画像
データを圧縮符号化するようにしたものであり、多重し
た各画像の内容が時々刻々と変化しても各画像の内容に
適した量子化パラメータの制御をフレーム単位で適応的
に行うことができ、各画像の内容に適した圧縮符号化を
連続して行うことができる。

【００２３】請求項８に記載の発明は、動きベクトルの
大きさの総和に基づいて、多重した各画像について符号
化を行うかどうかを決定し、多重した各画像ごとに符号
化を行うかどうかを切り換えながら画像データを圧縮符
号化するようにしたものであり、多重化した各画像の内
容が時々刻々と変化しても各画像の内容に応じて符号化
を行うかどうかの制御をフレーム単位で適応的に行うこ
とができ、各画像の内容に適した圧縮符号化を連続して
行うことができる。

【００２４】請求項９に記載の発明は、複数の監視カメ
ラの画像を多重してその画像データを圧縮符号化する画
像符号化装置と、符号化された画像データを伝送するデ
ータ伝送手段と、符号化データを受けて複数の画像が多
重された画像データを復号する画像復号手段と、復号し
た多重化画像を表示する画像表示手段とを備え、画像符
号化装置が請求項１、２、３または４に記載の画像符号
化装置から成る画像監視システムであり、多重した複数
地点の各監視画像の内容が時々刻々と変化しても各画像
の内容に適した圧縮方法の制御をフレーム単位で適応的
に行うことができ、画像伝送時の符号化効率を高めるこ
とができる。

【００２５】請求項１０に記載の発明は、請求項１、
２、３または４に記載の画像符号化装置と、符号化した
画像データを記録するデータ記録手段と、符号化データ
を受けて複数画像を多重した画像データを復号する画像
復号手段と、復号した多重化画像を表示する画像表示手
段とを備える画像記録再生システムであり、多重した複
数の画像の内容に適した圧縮方法の制御をフレーム単位
で適応的に行い、画像データを記録する際の符号化効率
を高めることができる。

【００２６】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図６を用いて説明する。

【００２７】（第１の実施形態）第１の実施形態では、
本発明の画像符号化装置を監視画像の画像符号化に適用
した場合について説明する。

【００２８】この装置は、図１に示すように、複数のカ
メラで構成される複数の画像入力手段101ａ〜101ｄと、
画像入力手段から入力されたアナログ画像信号をディジ
タル画像データに変換するＡ／Ｄ変換器102ａ〜102ｄ
と、Ａ／Ｄ変換された画像データに対して多重化後の画
像サイズに適したフィルタリング処理を行うフィルタ10
3a〜103ｄと、フィルタリング処理された画像データを
一旦格納するフレームメモリ104ａ〜104ｄと、複数の画
像を１つのフレームに多重するためにフレームメモリの
読み出しアドレスを制御するメモリ制御部105と、フレ
ームメモリから読み出した画像データを１つのフレーム
の画像データとして多重する画像多重化部106と、フレ
ームメモリ等で構成される画像データ蓄積手段107と、
入力された画像とフレームメモリ107に蓄積された１フ
レーム前の画像とを比較して動きベクトルを検出する動
きベクトル検出部108と、多重した各画像ごとに動きベ
クトルの大きさの総和を求め、その情報により多重した
画像ごとに圧縮方法を制御する圧縮方法制御部109と、
圧縮方法制御部109からの制御にしたがって圧縮方法を
制御しながら画像データの圧縮符号化を行う画像圧縮部
110とを備えている。

【００２９】この中で、Ａ／Ｄ変換器102ａ〜102ｄ、フ
ィルタ103a〜103ｄ、フレームメモリ104ａ〜104ｄ、メ
モリ制御部105及び画像多重化部106が画像多重化手段を
構成している。

【００３０】図２は、図１における圧縮方法制御部109
の構成を示したブロック図である。圧縮方法制御部109
は、多重した各画像ごとに動きベクトルの大きさの総和
を計算する動きベクトル加算部201と、多重した各画像
ごとの動きベクトルの大きさの総和によって各画像の圧
縮方法を判定し、符号化を行わない画像に対しては符号
化制御信号Ｓ３を生成する圧縮方法判定部202と、多重
した各画像についてフレーム内符号化を行うかフレーム
間符号化を行うかを制御するフレーム内／間符号化制御
信号Ｓ１を生成するフレーム内／間符号化判定部203
と、フレーム間符号化を行ったフレーム数をカウントす
るフレーム数カウンタ204と、量子化スケールの値を制
御する量子化スケール制御信号Ｓ２を生成する量子化ス
ケール制御部205とを備えている。

【００３１】図３は、図１における画像圧縮部110の構
成を示したブロック図である。画像圧縮部110は、フレ
ーム間符号化を行う場合に、入力された画像と１フレー
ム前の画像との差分をとるための減算器301と、フレー
ム内／間符号化制御信号Ｓ１によって入力画像を直接符
号化するか、フレーム間差分をとったものを符号化する
かを切り換えるスイッチ部302ａ、302ｂと、符号化制御
信号Ｓ３によって入力画像を符号化するかどうかを切り
換えるスイッチ部303と、入力された画像データを離散
コサイン変換するＤＣＴ部304と、量子化スケール制御
信号Ｓ２によって量子化スケールを変更しながらＤＣＴ
部304から出力される係数データを量子化する量子化部3
05と、量子化部305によって量子化された係数データを
復元するための逆量子化部306と、逆量子化部306からの
係数データから元の画像データを復元するための逆ＤＣ
Ｔ部307と、逆ＤＣＴ部307で復元された画像データと１
フレーム前の画像データとを加算するための加算器308
と、１フレーム前の画像データを記憶しておくためのフ
レームメモリ309と、量子化部305から出力される量子化
された係数データを可変長符号に変換するＶＬＣ部310
とを備えている。

【００３２】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。

【００３３】この画像符号化装置には、まず画像入力手
段としての複数のカメラ101ａ〜101ｄから画像が入力す
る。入力されたアナログ画像信号はＡ／Ｄ変換器102ａ
〜102ｄによってディジタル画像データに変換される。
ディジタル画像データはフィルタ103ａ〜103ｄによって
多重化後の画像サイズに適したフィルタリング処理が施
される。例えば、多重化後の画像サイズが１／４になる
場合は、水平方向、垂直方向に対して解像度が半分にな
るようなフィルタリング処理を行う。フィルタリング処
理された画像データは、一旦、対応するフレームメモリ
104ａ〜104ｄへ格納される。

【００３４】メモリ制御部105では、各フレームメモリ
内の画像を１つのフレームに多重化するためにフレーム
メモリ読み出しアドレスの制御を行う。画像多重化部10
6において、各フレームメモリから読み出された画像デ
ータが１フレームの画像データへ多重される。図４に４
枚の画像データを１つのフレームに多重したときのイメ
ージ図を示す。

【００３５】多重化を施した画像データは、画像蓄積手
段としてのフレームメモリ107に格納されるとともに、
動きベクトル検出部108へも入力される。動きベクトル
検出部108において、入力画像と１フレーム前の画像デ
ータとを比較することにより動きベクトルが求められ
る。求められた動きベクトルは圧縮方法制御部109へ入
力される。

【００３６】圧縮方法制御部109の動作を図２を用いて
説明する。まず動きベクトルは動きベクトル加算部201
に入力され、多重化した各画像ごとに動きベクトルの大
きさの総和が求められる。圧縮方法判定部202では、各
画像ごとに求められた動きベクトルの大きさの総和から
圧縮方法の判定を行う。

【００３７】ここで、動きベクトルの大きさの総和をS
v、２つの閾値をTh1、Th2 （Th1>Th2）と表現する。Sv
が（数１）を満たす場合は、フレーム間の相関が小さい
と判断し、フレーム内符号化を行うようにフレーム内／
間符号化判定部203を制御する。 Sv > Th1 （数１） Svが（数２）を満たす場合は、フレーム間の相関が高い
と判断し、その画像は符号化を行わないように符号化制
御信号Ｓ３を生成する。 Sv < Th2 （数２） Svが（数３）を満たす場合は、フレーム間符号化を行う
ようにフレーム内／間符号化判定部203を制御するとと
もに、そのSvの値に即した量子化スケールを設定するよ
う量子化スケール制御部205を制御する。 Th2 ≦ Sv ≦ Th1 （数３）

【００３８】また、多重した画像の２つ以上が（数１）
を満たした場合は、（数２）を満たす画像の数を調べ
る。（数２）を満たす画像の数が０ないし１の場合は、
発生する符号量が増大する可能性があると判断し、（数
１）を満たした画像の中でSvが最大値となった画像に対
してのみフレーム内符号化を行い、（数１）を満たして
いてフレーム内符号化を行わない画像は、フレーム間符
号化を行うように制御するとともに、Svの大きさに即し
た量子化スケールの制御を行うように量子化スケール制
御部205を制御する。

【００３９】また、（数２）を満たす画像の数も２つ以
上である場合は、フレーム内符号化を行う画像の数と符
号化を行わない画像の数とが同数になるように制御し、
（数１）を満たしていてフレーム内符号化を行わない画
像は、フレーム間符号化を行うように制御するととも
に、Svの大きさに即した量子化スケールの制御を行うよ
うに量子化スケール制御部205を制御する。

【００４０】フレーム内／間符号化判定部203では、圧
縮方法判定部202からの制御にしたがって、フレーム内
／間符号化を行う画像の位置情報等のフレーム内／間符
号化制御信号Ｓ１を生成する。また、このとき、フレー
ム内符号化の間隔があらかじめ設定した値Ｎより大きく
ならないような制御も併せて行う。つまり、圧縮方法判
定部202からの指示が無くてもＮフレームに１回はフレ
ーム内符号化が行われるようにフレーム数カウンタ204
により制御が行われる。

【００４１】量子化スケール制御部205では、圧縮方法
判定部202からの指示に従って、Svの値に対応した量子
化スケールを設定すべく量子化ステップ制御信号Ｓ２を
生成する。Svの値が大きい画像はフレーム間の相関が小
さいので、量子化スケールの値を小さくする。Svの値が
小さい画像はフレーム間の相関が大きいので、量子化ス
ケールの値を大きくする。また、フレーム内符号化が行
われる場合は、予め決められた量子化スケールを設定す
るための量子化ステップ制御信号Ｓ２が生成される。

【００４２】図１の画像圧縮部110の動作について図３
を用いて説明する。

【００４３】スイッチ部302ａでは、フレーム内／間符
号化制御信号Ｓ１に基づいて、フレーム内符号化を行う
画像の場合は入力画像データであるａ側のデータが、フ
レーム間符号化を行う画像の場合は１フレーム前の画像
との差分データであるｂ側のデータが選択される。

【００４４】スイッチ部303では、符号化制御信号Ｓ３
に基づいて、符号化を行わない画像の場合はａ側が、符
号化を行う画像の場合はｂ側が選択される。その後、Ｄ
ＣＴ部304、量子化部305において画像データは離散コサ
イン変換が行われ、その出力である係数データは量子化
が行われる。量子化については量子化スケール制御信号
Ｓ２にしたがって、画像によって量子化スケールを適応
的に変更しながら量子化を行う。

【００４５】量子化された係数データは、ＶＬＣ部310
において可変長符号化され符号化データとして出力され
る。

【００４６】以上のように、この実施形態の画像符号化
装置では、多重化した画像ごとに動きベクトルの大きさ
の総和を求め、その値から１フレーム前の画像との相関
が大きいのか小さいのかを判断するようにしている。そ
の判断にしたがって、フレーム間の相関が大きい場合に
は、その画像を符号化せず、フレームレートを低下させ
るようにしている。また、フレーム間の相関が小さい場
合には、フレーム内符号化を行い、割り当てビット量を
増やしている。更に、フレーム間の相関の度合から量子
化スケールを決定するようにしている。具体的には、フ
レーム間の相関が小さい画像に対しては小さい量子化ス
ケールで量子化し、フレーム間の相関が大きい画像に対
しては大きい量子化スケールで量子化するようにしてい
る。

【００４７】こうすることで、監視に値する変化のある
画像に対しては、割り当て符号量を増やし、監視に値し
ない変換のない画像に対しては、割り当て符号量を減ら
すことができる。

【００４８】このような制御をフレーム単位で行うこと
により、多重した各画像の内容が時々刻々と変化しても
各画像の内容に適した圧縮方法の制御を行うことがで
き、各画像の内容に適した圧縮符号化を連続して行うこ
とができる。

【００４９】（第２の実施形態）第２の実施形態では、
本発明の画像符号化装置を用いる画像監視システムの構
成について説明する。

【００５０】この画像監視システムは、図５に示すよう
に、複数の画像入力手段としてのカメラ等を備え、複数
の入力画像を１つのフレームに多重して圧縮符号化する
画像符号化部501と、伝送路のデータ通信方式に対応し
た符号化を行い、送信バッファからデータを送信する伝
送路符号化部502と、符号化した画像データを伝送する
伝送路503と、伝送路から入力されるデータを受信バッ
ファに格納し、画像符号化データを分離する伝送路復号
化部504と、画像符号化データを画像データに復号する
画像復号化部505と、復号された画像データをアナログ
信号に変換するＤ／Ａ変換器506と、モニタ等で構成さ
れる画像表示手段507とを備えている。

【００５１】以上のように構成された画像監視システム
の動作について説明する。

【００５２】画像符号化部501は、第１の実施形態に示
した画像符号化装置であり、例えばカメラ等で構成され
る複数の画像入力手段から入力した監視画像を１つのフ
レームに多重し、多重した各画像ごとに動きベクトルの
大きさの総和を求め、その情報によって各画像ごとに圧
縮方法を制御しながら画像を圧縮符号化する。

【００５３】伝送路符号化部502では、画像符号化デー
タに対して、伝送路503のデータ通信方式に対応した符
号化が行われ、伝送路503へ送出される。伝送路復号化
部504では、伝送路503から入力されるデータを分離し、
画像符号化データを取り出す。画像復号化部505では、
画像符号化データから複数の監視画像が多重された画像
データを復号する。復号された監視画像データは、Ｄ／
Ａ変換器506でアナログ信号に変換され、モニタ等の画
像表示手段507に表示される。

【００５４】以上のように、この実施形態の監視画像シ
ステムでは、複数の監視画像を１つのフレームに多重し
て伝送し、遠隔地で複数の監視画像を同時に監視するシ
ステムに第１の実施形態の画像符号化装置を用いてい
る。

【００５５】画像の圧縮符号化に当たっては、監視画像
の内容に即して、動きが激しく詳細な監視が必要となる
ような画像に対してはフレーム内符号化や量子化スケー
ルを小さくした符号化を行うようにし、動きがほとんど
なく緩やかな監視が許容されるような画像に対しては量
子化スケールを大きくした符号化や符号化を中断してフ
レームレートを低下させた符号化を行うようにしてい
る。

【００５６】こうすることで、多重した複数地点の各監
視画像の内容が時々刻々と変化しても、各画像の内容に
適した圧縮方法の制御をフレーム単位で適応的に行うこ
とができ、画像伝送時の符号化効率を高めることができ
る。

【００５７】（第３の実施形態）第３の実施形態では、
本発明の画像符号化装置を用いた画像記録再生システム
について説明する。

【００５８】このシステムは、図６に示すように、複数
の画像入力手段としてのカメラ等を備え、複数の入力画
像を１つのフレームに多重して圧縮符号化する画像符号
化部601と、ＳＣＳＩコントローラ等で構成された、デ
ータ転送の制御を行うバス・コントローラ602と、ＤＶ
Ｄ―ＲＡＭドライブ等で構成された、符号化した画像デ
ータを記録するためのデータ記録手段603と、蓄積記録
してある画像符号化データを画像データへ復号する画像
復号化部604と、復号された画像データをアナログ信号
に変換するＤ／Ａ変換器605と、モニタ等で構成された
画像表示手段606とを備えている。

【００５９】以上のように構成された画像記録再生シス
テムの動作について説明する。

【００６０】まず、画像符号化装置601は、第１の実施
形態で示した画像符号化装置であり、カメラ等で構成さ
れる複数の画像入力手段から入力した画像を１つのフレ
ームに多重し、多重した各画像ごとに動きベクトルの大
きさの総和を求め、その情報によって各画像ごとに圧縮
方法を制御しながら画像を圧縮符号化する。

【００６１】画像データを記録する場合、圧縮符号化さ
れたデータは、バス・コントローラ602の制御により、
データ記録手段603に書き込まれる。また、画像データ
の再生の際には、データ記録手段に蓄積記録された符号
化データは、バスコントローラ602の制御により読み出
され、画像復号化部604に入力される。画像復号化部604
では、画像符号化データから複数の画像が多重された画
像データを復号する。

【００６２】復号された画像データは、Ｄ／Ａ変換器60
5でアナログ信号に変換され、モニタ等の画像表示手段6
06に表示される。

【００６３】以上のように、この実施形態の画像記録再
生システムでは、複数の画像を１つのフレームに多重し
て記録再生するシステムに、第１の実施形態の画像符号
化装置を用いている。画像の圧縮符号化に当たっては、
フレーム間の相関が小さい画像に対しては割り当て符号
量を多く、フレーム間の相関が大きい画像に対しては割
り当て符号量を少なくするよう制御できるため、画像デ
ータの記録に際して画像の内容に即して、符号化効率を
高めることができる。

【００６４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の画像符号化装置及び画像符号化方法では、多重した各
画像の内容が時々刻々と変化しても各画像の内容に適し
た圧縮方法の制御を行うことができ、各画像の内容に適
した圧縮符号化を連続して行うことができる。

【００６５】また、この画像符号化装置を画像監視シス
テムに適用することにより、画像伝送時の符号化効率を
高めることができる。

【００６６】また、この画像符号化装置を画像記録再生
システムに適用することにより、画像データの記録の際
の符号化効率を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態における画像符号化装
置のブロック構成図、

【図２】第１の実施形態の画像符号化装置における圧縮
方法制御部のブロック構成図、

【図３】第１の実施形態の画像符号化装置における画像
圧縮部のブロック構成図、

【図４】４枚の画像データを１つのフレームに多重した
ときのイメージ図、

【図５】本発明の第２の実施形態における画像監視シス
テムのブロック構成図、

【図６】本発明の第３の実施形態における画像記録再生
システムのブロック構成図、

【図７】従来の画像符号化装置のブロック構成図であ
る。

【符号の説明】

101ａ〜101ｄ 画像入力手段 102ａ〜102ｄ Ａ／Ｄ変換器 103ａ〜103ｄ フィルタ 104ａ〜104ｄ フレームメモリ 105 メモリ制御部 106 画像多重化部 107 画像データ蓄積手段 108 動きベクトル検出部 109 圧縮方法制御部 110 画像圧縮部 201 動きベクトル加算部 202 圧縮方法判定部 203 フレーム内／間符号化判定部 204 フレーム数カウンタ 205 量子化スケール制御部 301 減算器 302ａ、302ｂ、303 スイッチ部 304 ＤＣＴ部 305 量子化部 306 逆量子化部 307 逆ＤＣＴ部 308 加算器 309 フレームメモリ 310 ＶＬＣ部 501、601 画像符号化部 502 伝送路符号化部 503 伝送路 504 伝送路復号化部 505、604 画像復号化部 506、605 Ｄ／Ａ変換器 507、606 画像表示手段 602 バス・コントローラ 603 データ記録手段 701 ビデオカメラ 702 第１の音声入力装置 703 書画カメラ 704 第２の音声入力装置 705 画像信号切り換え部 706 画像信号処理部 707 画像圧縮部 708 システム制御部 709 音声加算部 710 音声信号処理部 711 信号多重化部 712 回線網制御部 713 回線端子部 714 操作パネル部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C053 FA06 GB19 GB26 GB30 GB32 GB37 GB38 JA21 KA03 KA24 LA01 5C059 KK37 LA00 MA05 MA23 MC11 MC38 ME01 NN01 NN21 PP01 PP04 PP18 RB10 RB14 SS14 TA18 TA46 TB04 TC12 TD06 UA02 UA05 UA33 UA34

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像信号を入力する複数の画像信号入力
   手段と、複数の画像を一つのフレームに多重する画像多
   重化手段と、多重した画像を蓄積する画像データ蓄積手
   段と、入力された画像と１フレーム前の画像とを比較し
   て動きベクトルを検出する動き検出手段と、多重した各
   画像ごとに動きベクトルの大きさの総和を求め、その総
   和に基づいて、多重した各画像ごとの圧縮方法を制御す
   る圧縮方法制御手段と、多重した各画像に対して、前記
   圧縮方法制御手段によって制御された圧縮方法を適用し
   て画像データを圧縮符号化する画像圧縮手段とを備える
   ことを特徴とする画像符号化装置。
2. 【請求項２】 前記圧縮方法制御手段が、多重した各画
   像ごとに求めた動きベクトルの大きさの総和に基づい
   て、多重した各画像についてフレーム内符号化を行うか
   フレーム間符号化を行うかを制御し、前記画像圧縮手段
   が、前記圧縮方法制御手段からの制御を受けて、多重し
   た各画像ごとにフレーム内符号化とフレーム間符号化と
   を切り換えて適用することを特徴とする請求項１に記載
   の画像符号化装置。
3. 【請求項３】 前記圧縮方法制御手段が、多重した各画
   像ごとに求めた動きベクトルの大きさの総和に基づい
   て、多重した各画像について量子化スケールの大きさを
   制御し、前記画像圧縮手段が、前記圧縮方法制御手段か
   らの制御を受けて、多重した各画像ごとに量子化スケー
   ルの大きさを変化させて量子化することを特徴とする請
   求項１または２に記載の画像符号化装置。
4. 【請求項４】 前記圧縮方法制御手段が、多重した各画
   像ごとに求めた動きベクトルの大きさの総和に基づい
   て、多重した各画像について符号化を行うかどうかを制
   御し、前記画像圧縮手段が、前記圧縮方法制御手段から
   の制御を受けて、多重した各画像ごとに符号化を行うか
   どうかを切り換えることを特徴とする請求項１、２また
   は３に記載の画像符号化装置。
5. 【請求項５】 入力された複数の画像を１つのフレーム
   に多重し、この多重した画像と１フレーム前の多重した
   画像とを比較して動きベクトルを検出し、多重した各画
   像ごとに動きベクトルの大きさの総和を求め、その総和
   により多重した各画像ごとに圧縮方法を決定し、多重し
   た各画像ごとに圧縮方法を制御して画像データを圧縮符
   号化することを特徴とする画像符号化方法。
6. 【請求項６】 前記動きベクトルの大きさの総和に基づ
   いて、多重した各画像についてフレーム内符号化を行う
   かフレーム間符号化を行うかを決定し、多重した各画像
   ごとにフレーム内符号化とフレーム間符号化とを切り換
   えながら画像データを圧縮符号化することを特徴とする
   請求項５に記載の画像符号化方法。
7. 【請求項７】 前記動きベクトルの大きさの総和に基づ
   いて、多重した各画像について量子化スケールの大きさ
   を決定し、多重した各画像ごとに量子化スケールの大き
   さを変化させながら量子化して画像データを圧縮符号化
   することを特徴とする請求項５または６に記載の画像符
   号化方法。
8. 【請求項８】 前記動きベクトルの大きさの総和に基づ
   いて、多重した各画像について符号化を行うかどうかを
   決定し、多重した各画像ごとに符号化を行うかどうかを
   切り換えながら画像データを圧縮符号化することを特徴
   とする請求項５、６または７に記載の画像符号化方法。
9. 【請求項９】 複数の監視カメラの画像を多重してその
   画像データを圧縮符号化する画像符号化装置と、符号化
   された画像データを伝送するデータ伝送手段と、符号化
   データを受けて複数の画像が多重された画像データを復
   号する画像復号手段と、復号した多重化画像を表示する
   画像表示手段とを備え、前記画像符号化装置が請求項
   １、２、３または４に記載の画像符号化装置から成るこ
   とを特徴とする画像監視システム。
10. 【請求項１０】 請求項１、２、３または４に記載の画
    像符号化装置と、符号化した画像データを記録するデー
    タ記録手段と、符号化データを受けて複数画像を多重し
    た画像データを復号する画像復号手段と、復号した多重
    化画像を表示する画像表示手段とを備えることを特徴と
    する画像記録再生システム。