JP2002112257A - 映像圧縮伝送装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高い機動性を維持しつつ、速報性を向上させた
映像圧縮伝送装置を低価格で提供する。 【解決手段】映像を入力する映像入力部１０と、入力さ
れた映像を圧縮する映像圧縮部２０と、圧縮された映像
を通信回線を介して伝送する映像伝送部３０と、各部の
動作を制御する制御部４０を備える。映像圧縮部２０に
よる映像圧縮処理と映像伝送部３０による映像伝送処理
は、並行して行われる。映像圧縮部２０の映像圧縮処理
方法と映像伝送部３０の映像伝送方法は、制御部４０に
よって、同程度の処理時間になるように制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル映像信号
を圧縮してネットワークを介して伝送する映像圧縮伝送
方法および装置に関し、特に、デジタル映像信号の圧縮
および圧縮されたデジタル映像信号の伝送に、映像の通
常再生時間を超える時間を要する場合に好適な映像圧縮
伝送方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ニュース報道の手段として、映像を伴う
テレビ番組は重要なものである。テレビ番組でのニュー
ス報道は、映像でニュース現場の状況を説明することが
でき、報道の信頼性を高めることができる。このような
報道のためには、ニュース現場の映像を撮影し、番組で
使用できるようにするための仕組みが必要である。これ
をここではニュース映像取材システムと呼ぶ。

【０００３】従来のニュース映像取材システムは、大き
く２つに分けられる。第１のシステムは、取材した映像
を即時にニュース素材として利用できる、ライブ映像取
材システムである。ライブ映像取材システムの概要を、
図１４を用いて説明する。図１４は、ライブ映像取材シ
ステムの概要を示す図である。このシステムでは、ニュ
ース現場である遠隔地に、映像を撮影し必要なら一時的
に記録する撮影装置と、撮影・記録した映像を放送局に
伝送するための送信装置が必要となる。また、映像を加
工・編集し、ニュース番組を制作する放送局には、ニュ
ース現場から送信される映像を受信する装置と、受信し
た映像を蓄積・利用するための装置が必要となる。この
システムにおける映像取材は、１）映像を撮影し、２）
必要であれば撮影した映像を記録（録画）し、３）撮影
・録画した映像を、通信回線を介して伝送し、４）放送
局で映像を受信して、ニュース素材として利用する、と
いう流れになる。このシステムでは、映像を実時間で伝
送することができるので、ニュース現場で撮影している
映像を放送局で即時使用して、ライブ中継を行うことも
可能である。

【０００４】しかしながら、このシステムは、映像を実
時間で伝送するための装置が必要となるため、システム
が大規模になる、という問題がある。このシステムに使
用される一般的な送信装置として、１台の専用の自動車
に衛星通信の設備を備えた、中継車がある。中継車で
は、複数のカメラやビデオレコーダからの高画質な映像
を、適宜選択しながら、簡易的な加工を施し、アナログ
あるいはデジタルの衛星通信を介して伝送する。そのた
め、中継車を利用する場合には操作のために複数の専門
的な知識を有する人間が必要となる。また、映像の送信
を開始するまでに衛星の通信回線を利用可能にする等の
準備作業が多く必要となる。さらに、受信側である放送
局でも、専門的な知識を有する操作者を必要とする。

【０００５】このように、ライブ映像取材システムで
は、ニュース現場の映像を即時利用できる、という利点
がある反面、ニュース現場に、大規模な送信設備と複数
の操作者を用意する等、準備が大掛かりとなり、機動性
が損なわれるという問題がある。また、ニュース映像の
取材に要するコストが大きいという問題もある。

【０００６】第２のニュース映像取材システムは、ビデ
オテープを介して映像を伝達するテープ利用取材システ
ムである。このテープ利用映像取材システムの概要を、
図１５を用いて説明する。図１５は、テープ利用映像取
材システムの概要を示す図である。このシステムでは、
ニュース現場である遠隔地に、映像を撮影してビデオテ
ープに録画する装置のみが必要となる。また放送局に
は、ニュース現場で録画されたビデオテープを再生する
装置が必要となる。このシステムにおけるニュース映像
取材は、１）ニュース現場で映像をビデオテープに録画
し、２）録画したビデオテープを放送局に持ち込み、
３）放送局では、ビデオテープを利用してニュース番組
を制作する、という流れになる。この説明で明らかなよ
うに、このテープ利用映像取材システムでは、ニュース
現場には、ビデオテープに録画可能なビデオカメラのみ
が必要で、ビデオを録画するための操作者がいるだけで
よい。

【０００７】このように、このテープ利用映像取材シス
テムでは、より小規模な設備および操作者でニュース映
像が取材できるため、機動性が高く、取材に要するコス
トも少ないという利点があるが、その反面、録画したビ
デオテープを放送局まで物理的に運ぶ必要があるため、
速報性が損なわれるという問題点があった。

【０００８】従来、前者のライブ映像取材システムは、
大きな事件等を全国規模で放送する場合等、大規模なニ
ュース取材に多く利用され、後者のテープ利用映像取材
システムは、地方毎のニュース等、よりきめ細かいニュ
ースを取材する場合等に利用されてきた。

【０００９】しかし近年、大規模な設備で大事件を早く
伝えることを特長とする、全国規模の放送と、小規模で
多様なきめ細かいニュース報道を特徴とする放送とが、
より入り交じって扱われるようになってきている。その
ため大規模なニュース報道においても、第一報をいかに
早く正確に伝えるか、あるいはいかに多様なニュースを
取材できるかという、機動性に対する重要度がさらに高
まっており、一方小規模なニュース報道においても、取
材した内容をいかに早く放送するかという速報性に対す
る重要性が高まってきている。

【００１０】そのため、高画質を維持しながら、速報性
を極力損なわずに機動性を向上させ、取材コストを低減
できるニュース映像取材システムに対する要求が高まっ
ている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、高い機動性
を維持しつつ、速報性を向上させた映像圧縮伝送装置を
低価格で提供することを目的とする。また、通信回線の
伝送速度、装置の演算性能等に応じて、処理方法を変更
し、映像の品質を向上させることができる映像圧縮伝送
装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の映像圧縮伝送装
置は、入力されたデジタル映像信号を圧縮符号化する映
像圧縮部と、前記映像圧縮部で圧縮符号化された信号を
通信回線を介して外部に伝送する映像伝送部と、前記映
像圧縮部と前記映像伝送部の動作を制御する制御部とを
有し、前記映像圧縮部および前記映像伝送部は、並行し
て動作するものである。また、前記映像圧縮部の圧縮符
号化処理方法および前記映像伝送部の伝送処理方法の少
なくとも一方が、前記制御部によって変更可能としたも
のである。

【００１３】また、前記映像圧縮部の圧縮符号化処理方
法の変更には、映像の圧縮率の変更および映像圧縮符号
化処理内容の変更の少なくとも一方が含まれる、前記映
像圧縮符号化処理内容の変更には、動きベクトル探索の
方法を変更すること、映像に施すフィルタの種類および
有無を変更することの少なくとも一方が含まれる。

【００１４】また、前記制御部は、圧縮伝送される映像
信号の設定条件に応じて、前記映像圧縮部の圧縮符号化
処理方法および前記映像伝送部の伝送処理方法の少なく
とも一方を変更するものである

【００１５】また、前記映像圧縮部の圧縮符号化処理時
間および前記映像伝送部の伝送処理時間を計測する処理
時間計測部をさらに有し、前記制御部は、前記設定条件
および前記処理時間計測部の出力に応じて、前記映像圧
縮部の圧縮符号化処理方法および前記映像伝送部の伝送
処理方法の少なくとも一方を変更するものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１から図１３を用いて説明する。

【００１７】（第１の実施の形態）図１は、本発明の映
像圧縮伝送装置の第１の実施の形態の概略構成を示し、
図２ないし図４は、図１の一部の構成要素のより詳細な
構成を示す。図１の映像圧縮伝送装置は、映像を入力す
る映像入力部１０と、入力された映像を圧縮する映像圧
縮部２０と、圧縮された映像を通信回線を介して伝送す
る映像伝送部３０と、各部の動作を制御する制御部４０
を備える。この映像圧縮伝送装置は、制御部４０の制御
に基づき、映像入力部１０で映像機器からデジタル映像
信号を入力し、映像圧縮部２０で圧縮符号化し、映像伝
送部３０で通信回線に圧縮符号化映像信号を伝送するも
のである。図１の映像圧縮伝送装置は、例えば、伝送速
度の遅いＩＳＤＮ回線通信回線を介して伝送する、非実
時間動作の映像圧縮伝送装置である。圧縮する映像のビ
ットレートを３Ｍｂｐｓとし、ＩＳＤＮの２Ｂ（１２８
Ｋｂｐｓ、実効伝送速度を１００Ｋｂｐｓとする）回線
を用いて伝送する場合、圧縮映像の伝送に要する時間
は、映像の再生時間（実時間）の３０倍となる。したが
って、携帯可能なパーソナルコンピュータ程度の処理能
力で、充分圧縮伝送処理演算を行うことができる。

【００１８】図２は、映像入力部１０の一例の概略構成
を示す図であり、ビデオカメラやビデオテープレコーダ
等の映像機器と接続され、映像機器からのデジタル映像
信号を蓄積する映像蓄積部１２と、映像信号の蓄積およ
び映像圧縮部２０への伝送を制御する入力処理制御手段
１１を備える。

【００１９】図３は、映像圧縮部２０の一例の概略構成
を示す図であり、映像バッファ２１、圧縮手段２２、出
力バッファ２３、圧縮処理制御手段２４を備える。映像
バッファ２１は、映像入力部１０からのデジタル映像信
号を、所定量毎に一時的に記憶するものである。記憶す
る所定量は、圧縮手段がまとめて圧縮処理を行う単位で
あり、例えば、１フレーム、１ＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ Ｏ
ｆ Ｐｉｃｔｕｒｅ、ＭＰＥＧでの映像の１単位）等で
ある（以下、この単位を「グループ」と呼ぶ。）。

【００２０】圧縮手段２２は、１グループ毎に圧縮処理
を行うものであり、圧縮処理制御手段２４によって制御
される。圧縮手段の圧縮処理方法は、制御部４０によっ
て指示される。具体的には、例えば圧縮率および圧縮処
理内容が指示され、これらを変更することにより、得ら
れる圧縮画像の画質を調整することができる。図５に示
すように、処理量が多い圧縮処理、例えば動き予測をす
るに際して動きベクトル探索回数を多くしたり、前処理
においてフィルタ処理をしたり、適応的なフィルタ処理
をしたりすると、高品質の圧縮映像が得られるが、圧縮
処理時間は増加する。また、圧縮率を高くすると、出力
のビットレートが減り、伝送時間を短くできるが、映像
品質は低下する。

【００２１】出力バッファ２３は、圧縮手段２２によっ
て得られた圧縮映像を一時的に記憶し、映像伝送部３０
に送るものである。

【００２２】図４は、映像伝送部３０の一例の概略構成
を示す図であり、圧縮された映像を実際に通信回線上に
伝送するまで一時的に蓄積する伝送バッファ３１と、通
信回線上に圧縮された映像を伝送する通信手段３２、通
信手段を制御する伝送処理制御手段とを備える。伝送バ
ッファ３１には、１グループ毎に圧縮された映像が保持
され、通信手段３２によって通信回線に伝送される。

【００２３】制御部４０は、図１の映像圧縮伝送装置全
体の制御を行うものであり、図示しない設定部により、
圧縮映像の伝送レート又は所要伝送時間の許容範囲、映
像品質の許容範囲が設定される。映像品質は、図５に示
すように圧縮率および圧縮処理内容によって変動するの
で、複数段階の設定を可能とし、各段階に対応する圧縮
率と圧縮処理内容との組み合わせを複数記憶しておく。

【００２４】次に、図１の映像圧縮伝送装置の動作を説
明する。図６は本装置の動作の流れを示すフローチャー
トであり、図７は、タイムチャートである。ここでは、
映像の伝送に要する時間が、圧縮に要する時間よりも長
いものとする。圧縮映像の伝送レートすなわち実時間に
対する伝送時間の比率および映像品質が設定され、処理
が開始されると、ステップ１００で、映像入力部１０
が、映像機器より映像を入力して映像蓄積部１２に蓄積
する。そして、映像圧縮部２０は最初のグループを映像
バッファ２１に取込む。

【００２５】ステップ１１０は、出力バッファ２３の内
容を伝送バッファ３１に転送する処理であるが、最初は
出力バッファにデータがないので何も行われない。ステ
ップ１２０の圧縮手段２２による映像圧縮処理とステッ
プ１３０の通信手段３２による映像伝送処理は、並行し
て行われるが、最初は、伝送バッファに３１にデータが
ないので、通信手段３２は待機状態である。ステップ１
２０の映像圧縮処理では、制御部４０で設定された処理
方法により圧縮処理を行う（時刻ｔ０）。

【００２６】ステップ１４０では、未処理のブロックが
存在するかどうかを判断し、存在する場合はステップ１
１０に戻って、出力バッファ２３の内容を伝送バッファ
３１に転送する（時刻ｔ１）。このとき、同時に映像蓄
積部１２から映像バッファ２１に次のグループを転送す
る。そして、ステップ１２０とステップ１３０を並行し
て行う（時刻ｔ２）。今度は、伝送バッファに３１にデ
ータがあるので、通信手段３２は、そのデータを通信回
線に伝送する。

【００２７】伝送処理は、圧縮処理より時間がかかるの
で、時刻ｔ３で圧縮処理が終了後は、待機状態となる。
このとき映像バッファ２１に未処理データがないので、
映像蓄積部１２から映像バッファ２１に転送しておく。
そして、その後同様の処理を繰り返す。

【００２８】図７のタイムチャートについてさらに説明
する。時刻ｔ０において、映像圧縮部２０で第１のグル
ープ＃１の映像信号が圧縮処理される。映像伝送部３０
は伝送すべきデータがないので待機状態となる。時刻ｔ
１において第１のグループ＃１の圧縮処理が終了する
と、第１のグループ＃１の圧縮画像を映像圧縮部２０か
ら映像伝送部３０へ転送する。

【００２９】時刻ｔ２で第１のグループ＃１の転送が終
了すると、映像伝送部３０は第１のグループ＃１のデー
タを通信回線に伝送を開始する。同時に映像圧縮部２０
は次のグループである第２のグループ＃２の圧縮処理を
開始する。時刻ｔ３で第２のグループ＃２の圧縮処理が
終了するが、ここでは、伝送に要する時間が圧縮に要す
る時間よりも長いものと仮定しているので、時刻ｔ３に
おいても第１のグループ＃１の伝送は終了せず、映像圧
縮部２０は待機状態となる。

【００３０】時刻ｔ４において第１のグループの伝送が
終了し、同時に既に圧縮処理のされた第２のグループ＃
２を映像圧縮部２０から映像伝送部３０へ転送する。そ
して、時刻ｔ５において映像圧縮部２０は次の第３のグ
ループ＃３の圧縮処理を開始し、同時に映像伝送部３０
において第２のグループ＃２の伝送を開始する。その
後、同様の処理が繰り返される。

【００３１】なお、映像圧縮部２０の出力バッファ２３
から映像伝送部３０の伝送バッファ３１への圧縮映像信
号の転送処理を行う代わりに、出力バッファ２３と伝送
バッファ３１とを兼用することも可能である。図８に、
映像伝送部の他の例の概略構成図を示す。映像伝送部３
０'に２グループ分の伝送バッファ３１、３１'を設け、
スイッチ３４、３５を交互に切り換えることにより、映
像圧縮部２０と映像伝送部３０との双方からアクセス可
能とすることにより、出力バッファ２３と伝送バッファ
３１とを兼用させることができる。このように構成する
と、圧縮映像信号の転送が不要になり、処理時間を短縮
できる。

【００３２】圧縮映像の伝送レートすなわち実時間に対
する伝送時間の比および映像品質の設定内容と、伝送さ
れる圧縮映像および伝送時間についてさらに説明する。
伝送レートの許容値と映像伝送部３０の仮の伝送能力
（通常は、安価な低伝送能力を選択する。）から、１ブ
ロックの伝送に要する時間が計算できるので、設定され
た映像品質を満たす圧縮方法から、計算された時間内に
圧縮処理ができるものを選択すれば、設定条件を満たす
圧縮伝送が可能となる。計算された時間内に圧縮処理が
できるものが選択できない場合は、映像伝送部３０の伝
送能力を変更して再度、同様の処理を行う。

【００３３】圧縮処理に要する時間は、圧縮処理の処理
量と、圧縮処理を行う演算装置の性能に依存する。同一
ビットレートにおいて、処理量が多く複雑な圧縮処理を
行うほど時間を要するが、画質は向上する。また、映像
伝送に要する時間は、ビットレートと伝送速度に依存
し、ビットレートが高いほど画質が向上する反面、映像
伝送に時間がかかる。よって、演算装置の性能と伝送速
度が固定された場合、圧縮処理の処理量とビットレート
を制御することにより、所望の画質および伝送時間を得
ることができる。

【００３４】高画質で映像を伝送する場合、ビットレー
トを大きく設定し、複雑な圧縮処理を行うことにより画
質が向上する。例えば伝送速度が１００ｋｂｐｓ、装置
に予め設定されたビットレートの上限を５Ｍｂｐｓに設
定した場合、伝送時間は映像の再生時間Ｔの５０倍とな
る。圧縮処理はこの伝送時間内に行えばよいので、複雑
な圧縮処理を十分に施すことが可能となる。上記の場
合、ビットレートを大きくすること、さらに、複雑な圧
縮処理を行うことで画質の向上を図ることができる。

【００３５】使用者が伝送時間の早さを重視する場合
は、指定された伝送時間に基づき、装置は最も適した圧
縮処理を選択する。ここで、最短の伝送時間で映像伝送
を行う場合について説明する。伝送速度が１００ｋｂｐ
ｓ、伝送時間の下限が映像再生時間の５倍とすると、ビ
ットレートは５００ｋｂｐｓと算出される。圧縮処理は
伝送時間内（再生時間の５倍以内）に行う必要があり、
簡易処理となる。これにより、所望の伝送時間を得るこ
とができる。

【００３６】図９（Ａ）では上記画像重視の場合におけ
る画像圧縮伝送装置の動作のタイムチャート、図９
（Ｂ）は伝送時間重視の場合における画像圧縮伝送装置
の動作のタイムチャートを示す。図９（Ａ）、（Ｂ）に
示されるように、画像重視の場合は圧縮時間および伝送
時間が共に長く、伝送時間重視の場合は圧縮時間および
伝送時間が共に短い。

【００３７】次に、圧縮処理設定について説明する。こ
こでは、使用者が伝送時間を指定して圧縮処理の設定を
行う場合について説明する。まず、使用者が設定を開始
すると、本装置が伝送速度（ネットワーク帯域）や対象
となる映像の再生時間などの環境を取得する。ここで
は、伝送速度を１００ｋｂｐｓ、映像再生時間を５分と
仮定する。その後、装置は伝送時間の選択範囲を算出す
る。その際、予め装置に設定されたビットレートの上限
および下限に基づいて選択範囲が計算される。ビットレ
ートの上限を５Ｍｂｐｓ、下限を５００ｋｂｐｓとする
と、伝送時間の選択範囲は２５０分から２５分となる。
使用者は、この選択範囲から伝送時間を指定する。装置
は指定された伝送時間に基づきビットレートおよび圧縮
処理の内容を決定し、圧縮処理を行う。使用者が伝送す
る画像の画質を確認するために、決定した圧縮処理内容
に基づいた画像をプレビュー表示してもよい。以上は、
使用者が伝送時間を指定する場合について説明したが、
使用者が画質やビットレートを指定するものでもよい。

【００３８】次に圧縮処理の流れについて説明する。図
１０に示すように、まず、入力された画像に対して、前
処理が行われる。前処理では映像の複雑さを判断し、処
理の複雑さを減少させる処理を行う。その後、動き予測
を行い、変換符号化する。ここで、複雑な映像である場
合は前処理をよく行うことにより動き予測を容易にし、
複雑でない映像である場合は前処理を簡素化し動き予測
を十分に行う。なお、前処理は省略可能である。装置
は、対象となる映像と、指定された時間に基づき最適な
圧縮処理を選択する。

【００３９】なお、上記の説明の例では、映像伝送に要
する時間が映像圧縮に要する時間よりも長いものについ
て説明したが、映像伝送に要する時間の方が短い場合、
あるいは映像圧縮と映像伝送が同じ時間を要する場合に
ついても、有効である。

【００４０】以上説明したように、本装置によれば、映
像の圧縮および伝送に要する時間を増大させることな
く、装置に要求される演算性能を下げ、装置規模を小さ
くすることができる。装置規模を小さくすることは、装
置全体の小型化および軽量化、あるいは消費電力の減少
によるバッテリーの持続時間の増加等、機動性が要求さ
れるニュース映像取材システムに応用した場合等、特に
実用上有用な効果を得ることができる。

【００４１】（第２の実施の形態）本発明の映像圧縮伝
送装置の第２の実施の形態は、圧縮前のデジタル映像を
蓄積することを不要としたものである。基本的には、図
１に示した第１の実施の形態と同じ構成であるが、映像
入力部の構成が異なる。

【００４２】図１１に、映像入力部の他の例の概略構成
図を示す。図２の映像入力装置１０との相違点は、映像
蓄積部１２がない点、映像機器制御部１３、映像信号転
送手段１４を備える点である。映像機器制御部１３は、
本装置に接続された映像機器の動作を制御する機能を有
する。本装置に接続することができる映像機器は、ビデ
オテーププレーヤ等の、既に記録された映像を再生する
機器で、１グループ単位に再生、停止等の機器制御を、
外部からの制御信号で行うことができる機器である。映
像信号転送手段１４は、映像機器からの１グループ単位
の映像信号を映像圧縮部２０の映像バッファ２１に転送
するものである。

【００４３】次に、映像圧縮伝送装置第２の実施の形態
の動作を説明する。図１２は本装置の動作の流れを示す
タイムチャートである。圧縮映像の伝送レートおよび映
像品質が設定され、処理が開始されると、時刻ｔ０で映
像入力部１０'が、外部映像機器を動作させ、１グルー
プ分の映像信号を映像圧縮部２０の映像バッファ２に転
送する。この処理は、制御部４０から入力処理制御手段
１１を介して映像機器制御部１３に送られた入力指示に
基づいて行われる。映像機器制御部１３は、映像機器に
第１グループ（＃１）の再生を開始するよう制御信号を
送り、再生された映像信号は、映像信号転送手段１４を
介して映像バッファ２１に送られる。このとき、映像圧
縮部２０、映像伝送部３０は、待機状態である。

【００４４】時刻ｔ１で第１グループ（＃１）の映像の
入力が完了すると、映像圧縮部２０に対して、第１グル
ープ（＃１）の映像の圧縮を開始するよう指示する。そ
して、時刻ｔ２で第１グループ（＃１）の圧縮を完了す
ると、出力バッファ２３の内容を伝送バッファ３１に転
送する。

【００４５】時刻ｔ３では、第１グループ（＃１）の圧
縮映像の伝送処理と、第２グループ（＃２）の映像の圧
縮処理が同時に開始され、時刻ｔ４で第２グループ（＃
２）の圧縮を完了すると、映像圧縮部２０に対して待機
するよう指示する。同時に映像入力部１０に対して第３
グループ（＃３）の映像の入力を指示する。そして、時
刻ｔ５で映像入力部１０が、第３グループ（＃３）の映
像の入力を完了すると、待機状態に入る。

【００４６】時刻ｔ６では、映像圧縮部２０と映像伝送
部３０とに、圧縮された第２グループ（＃２）の信号を
転送するよう指示し、圧縮映像を映像圧縮部２０から映
像伝送部３０へ転送する。時刻ｔ７で圧縮映像信号の転
送が完了すると、同様の動作を繰り返す。

【００４７】ここで、上記の説明においては、映像入力
部１０が１グループの映像を入力する時間と、出力バッ
ファ２３から伝送バッファ３１への１グループ分の圧縮
映像を転送する時間とを同一として説明したが、双方の
時間が異なる場合でも、同様の処理により入力から伝送
までの処理を行うことが可能である。

【００４８】以上説明した様に、本装置によれば、第１
の実施の形態と同様に、映像入力から伝送までに要する
時間を増やすことなく、映像圧縮のための演算性能を低
く押さえ、装置規模を縮小させることを可能とする。さ
らに本装置によれば、圧縮・伝送するための映像全体を
蓄積する必要がなくなり、大容量の記憶装置を削減する
ことにより、さらなる装置規模の縮小を実現するという
効果が得られる。

【００４９】（第３の実施の形態）本発明の映像圧縮伝
送装置の第３の実施の形態は、映像圧縮部の圧縮符号化
処理方法および映像伝送部の伝送処理方法の少なくとも
一方を、圧縮伝送処理の途中で変更可能としたものであ
る。図１３に、本発明の映像圧縮伝送装置の第３の実施
の形態の概略構成を示す。図１に示した圧縮伝送装置と
異なる点は、処理時間計測部５０が付加されている点で
ある。

【００５０】処理時間計測部５０は、映像圧縮部２０お
よび映像伝送部３０に接続され、映像圧縮および映像伝
送に要した時間を、グループ毎に計測するものである。
映像圧縮部２０の圧縮処理時間は、圧縮率および圧縮処
理内容が一定でも、圧縮する映像の内容によって異な
る。また、映像伝送部３０の伝送処理時間も、通信回線
の状態等により一定ではない。図１３のものは、このよ
うな変動を検出し、最適な圧縮符号化処理方法および伝
送処理方法で圧縮伝送処理を行うものである。

【００５１】次に、本装置の動作について説明する。本
装置の全体の処理の流れは、第１の実施の形態で説明し
た、図６のフローチャートに示す処理の流れと同一であ
る。本装置の動作が、第１の実施の形態で説明した動作
と異なる点は、映像圧縮部２０あるいは映像伝送部３０
の処理時間に応じて、映像圧縮部２０あるいは映像伝送
部３０の動作を変更しながら処理する点である。処理時
間に応じて動作を変更する適応方法は、下記に説明する
ように３種類考えられるが、本装置では、圧縮伝送され
る映像信号の設定条件等に応じて、３種類の適応方法の
いずれか一つあるいは複数を組み合わせて使用し、装置
の演算効率、あるいは通信回線の使用効率等の向上を実
現している。

【００５２】（適応方法１）第１の適応方法は、計測し
た圧縮および伝送処理の時間に応じて、映像圧縮部２０
における映像の圧縮率を変更する方法である。制御部４
０は、計測された圧縮処理時間と伝送処理時間を基に、
次フレームの圧縮のための圧縮率を再計算し、次フレー
ムの圧縮指示の際に用いる。

【００５３】圧縮率の再計算は、映像圧縮処理に要する
時間と、映像伝送処理に要する時間とを等しくするため
に行うものである。圧縮処理と伝送処理に要する時間が
等しければ、映像圧縮部２０と映像伝送部３０とが常に
動作することになり、装置の資源を最大限に使用するこ
とが可能であり、装置規模に対する処理効率が最大にな
る。

【００５４】圧縮率、すなわち圧縮映像信号のビットレ
ートＲは、圧縮処理に要する時間をＴcomp、対象の映像
を再生するのに要する時間をＴplay、映像伝送の際の実
効転送速度をＲtransとした場合、式１のように計算さ
れる。

【００５５】

【数１】

【００５６】このように、圧縮率を、処理時間に適応さ
せることで、装置の資源の使用効率、すなわち装置各部
が待機状態の時間に対する実稼動状態の時間の比率を向
上させることができる。

【００５７】（適応方法２）第２の適応方法は、計測し
た圧縮および伝送処理の時間に応じて、映像圧縮部２０
における映像の圧縮処理内容を変更する方法である。制
御部４０は、計測された圧縮処理時間と伝送処理時間を
基に、次フレームの圧縮のための圧縮処理内容を選択
し、次フレームの圧縮指示の際に用いる。圧縮処理内容
の変更は、例えば、動き予測における動きベクトル探索
範囲の変更、前処理等に用いるフィルタ処理の有無やタ
ップ数の変更によって行う。一般に、これらの処理につ
いては、より時間のかかる方法を用いることにより、圧
縮される映像の画質を向上させることが期待できる。

【００５８】このように、本適応方法を用いれば、圧縮
時間に余裕がある限り、圧縮画像の品質を向上させるた
めに多くの処理を行うことが可能になり、本装置全体の
処理時間を変えることなく、より高品質の映像の圧縮伝
送を行うことができる。

【００５９】（適応方法３）第３の適応方法は、計測し
た圧縮および伝送処理の時間に応じて、映像伝送部３０
における伝送処理方法を変更する方法である。制御部４
０は、計測された圧縮処理時間と伝送処理時間を基に、
次フレームの伝送方法を選択し、次フレームの伝送指示
の際に用いる。伝送処理方法の変更は、例えば、使用す
る通信回線の選択によって行う。

【００６０】通信回線として、ＩＳＤＮを使用する場
合、ＩＳＤＮ２チャネル同時に利用すると、転送速度は
速くなるが、通信に要する費用も２倍になる。そのた
め、制御部４０は、映像信号の圧縮処理に要する時間と
同等か短い時間で映像伝送をできるように、転送速度を
決定する。例えば、１チャネルで伝送するとき実時間の
５０倍の時間を要する場合、映像圧縮処理の所要時間
が、実時間の５０倍程度かそれ以上であるときは、使用
する通信回線は１チャネル、実時間の３０倍等より短い
場合は２チャネル利用する。

【００６１】このように、本適応方法を用いれば、本装
置全体の処理速度を遅くすることなく、通信コストをよ
り低減させることが可能になる。なお、本適応方法は、
ＩＳＤＮのチャネル数だけでなく、ＩＳＤＮと衛星通信
等、媒体の異なる通信回線の選択をする際にも、用いる
ことが可能である。

【００６２】なお、以上説明した実施の形態における入
力部、映像入力部、映像圧縮部、映像伝送部、制御部、
および処理時間計測部は、専用のハードウェアを用いて
実施することも、プログラムによって動作するコンピュ
ータを用いて実施することもできる。また、一部を専用
のハードウェアを用いて実施し、他の部分はコンピュー
タを用いて実施してもよい。少なくとも一部をコンピュ
ータを用いて実施する場合、入力部、映像入力部、映像
圧縮部、映像伝送部、制御部、および処理時間計測部の
機能をコンピュータに実現させるためのプログラムは、
１又は複数の電子的に読取り可能な記録媒体に記録して
流通させることも、ネットワークを介して流通させるこ
ともできる。さらに、請求項１２ないし２２に記載され
た各ステップは、上記した専用のハードウェア又は上記
したプログラムによって動作するコンピュータによって
実行される。

【００６３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、映像の入力から伝送完了までに要する時間を
増やすことなく、映像の圧縮に要する装置の規模を減少
させることができる。また、通信回線の伝送速度、装置
の演算性能等に応じて他の項目、圧縮処理方法、通信容
量を制御しているので、より装置の動作効率を向上させ
て映像品質あるいは処理速度を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態の概略構成図

【図２】映像入力部の一例の概略構成図

【図３】映像圧縮部の一例の概略構成図

【図４】映像圧縮部の一例の概略構成図

【図５】圧縮方法と映像品質を説明する図

【図６】第１の実施の形態の動作全体のフローチャート

【図７】第１の実施の形態の映像圧縮処理と映像伝送処
理のタイムチャート

【図８】映像伝送部の他の例の概略構成図

【図９】設定された重視項目に応じた映像圧縮処理と映
像伝送処理のタイムチャート

【図１０】映像圧縮処理の流れを説明する図

【図１１】映像入力部の他の例の概略構成図

【図１２】第２の実施の形態の映像圧縮処理と映像伝送
処理のタイムチャート

【図１３】第３の実施の形態の概略構成図

【図１４】ライブ映像取材システムの概要を示す図

【図１５】テープ利用映像取材システムの概要を示す図

【符号の説明】

１０、１０'・・・映像入力部 １１・・・入力処理制御手段 １２・・・映像蓄積部 １３・・・映像機器制御部 ２０・・・映像圧縮部 ２１・・・映像バッファ ２２・・・圧縮手段 ２３・・・出力バッファ ２４・・・圧縮処理制御手段 ３０、３０'・・・映像伝送部 ３１、３１'・・・伝送バッファ ３２・・・通信手段 ３３・・・伝送処理制御手段 ３４、３５・・・スイッチ ４０・・・制御部 ５０・・・処理時間計測部

フロントページの続き (72)発明者 早川 佳宏 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5C059 PP04 SS06 SS11 TA69 TA72 TB03 TC10 TC12 TC36 TC37 TC38 UA34

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 デジタル映像信号を圧縮して伝送する映
   像圧縮伝送装置であって、 入力されたデジタル映像信号を圧縮符号化する映像圧縮
   部と、 前記映像圧縮部で圧縮符号化された信号を通信回線を介
   して外部に伝送する映像伝送部と、 前記映像圧縮部と前記映像伝送部の動作を制御する制御
   部とを有し、 前記映像圧縮部および前記映像伝送部は、並行して動作
   するものである映像圧縮伝送装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の映像圧縮伝送装置であっ
   て、 前記映像圧縮部の圧縮符号化処理方法および前記映像伝
   送部の伝送処理方法の少なくとも一方が、前記制御部に
   よって変更可能である映像圧縮伝送装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の映像圧縮伝送装置であっ
   て、 前記映像圧縮部の圧縮符号化処理方法の変更には、映像
   の圧縮率の変更および映像圧縮符号化処理内容の変更の
   少なくとも一方が含まれる映像圧縮伝送装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の映像圧縮伝送装置であっ
   て、 前記映像圧縮符号化処理内容の変更は、動きベクトル探
   索の方法を変更すること、映像に施すフィルタの種類お
   よび有無を変更することの少なくとも一方を含む映像圧
   縮伝送装置。
5. 【請求項５】 請求項２ないし４のいずれか１項記載の
   映像圧縮伝送装置であって、 前記映像伝送部の伝送処理方法の変更は、前記通信回線
   の種類および帯域の変更を含む映像圧縮伝送装置。
6. 【請求項６】 請求項２ないし５のいずれか１項記載の
   映像圧縮伝送装置であって、 前記制御部は、圧縮伝送される映像信号の設定条件に応
   じて、前記映像圧縮部の圧縮符号化処理方法および前記
   映像伝送部の伝送処理方法の少なくとも一方を変更する
   ものである映像圧縮伝送装置。
7. 【請求項７】 請求項６記載の映像圧縮伝送装置であっ
   て、 前記設定条件には、伝送レート、所要伝送時間および映
   像品質の少なくとも一つの許容範囲が含まれる映像圧縮
   伝送装置。
8. 【請求項８】 請求項６又は７記載の映像圧縮伝送装置
   であって、 前記映像圧縮部の圧縮符号化処理時間および前記映像伝
   送部の伝送処理時間を計測する処理時間計測部をさらに
   有し、 前記制御部は、前記設定条件および前記処理時間計測部
   の出力に応じて、前記映像圧縮部の圧縮符号化処理方法
   および前記映像伝送部の伝送処理方法の少なくとも一方
   を変更するものである映像圧縮伝送装置。
9. 【請求項９】 請求項２ないし８のいずれか１項記載の
   映像圧縮伝送装置であって、 前記映像圧縮部に入力されるデジタル映像信号は、映像
   入力部を介して得られ、 前記制御部は、前記映像入力部の動作を制御する映像圧
   縮伝送装置。
10. 【請求項１０】 請求項９記載の映像圧縮伝送装置であ
    って、 前記映像入力部は、圧縮伝送されるデジタル映像信号を
    予め蓄積する映像蓄積部を含む映像圧縮伝送装置。
11. 【請求項１１】 請求項９記載の映像圧縮伝送装置であ
    って、 前記映像入力部は、外部映像機器からのデジタル映像信
    号を、前記映像圧縮部の圧縮符号化に要する速度と同等
    以上の速度で、随時前記映像圧縮部に与える映像機器制
    御部を有する映像圧縮伝送装置。
12. 【請求項１２】 デジタル映像信号を圧縮して伝送する
    映像圧縮伝送方法であって、 入力されたデジタル映像信号を圧縮符号化する映像圧縮
    ステップと、 前記映像圧縮部で圧縮符号化された信号を通信回線を介
    して外部に伝送する映像伝送ステップとを有し、 前記映像圧縮ステップおよび前記映像伝送ステップは、
    並行して動作するものである映像圧縮伝送方法。
13. 【請求項１３】 請求項１２記載の映像圧縮伝送方法で
    あって、 前記映像圧縮ステップの圧縮符号化処理方法および前記
    映像伝送ステップの伝送処理方法の少なくとも一方が、
    変更可能である映像圧縮伝送方法。
14. 【請求項１４】 請求項１３記載の映像圧縮伝送方法で
    あって、 前記映像圧縮ステップの圧縮符号化処理方法の変更に
    は、映像の圧縮率の変更および映像圧縮符号化処理内容
    の変更の少なくとも一方が含まれる映像圧縮伝送方法。
15. 【請求項１５】 請求項１４記載の映像圧縮伝送方法で
    あって、 前記映像圧縮符号化処理内容の変更は、動きベクトル探
    索の方法を変更すること、映像に施すフィルタの種類お
    よび有無を変更することの少なくとも一方を含む映像圧
    縮伝送方法。
16. 【請求項１６】 請求項１３ないし１５のいずれか１項
    記載の映像圧縮伝送方法であって、 前記映像伝送ステップの伝送処理方法の変更は、前記通
    信回線の種類および帯域の変更を含む映像圧縮伝送方
    法。
17. 【請求項１７】 請求項１３ないし１６のいずれか１項
    記載の映像圧縮伝送方法であって、 圧縮伝送される映像信号の設定条件に応じて、前記映像
    圧縮ステップの圧縮符号化処理方法および前記映像伝送
    ステップの伝送処理方法の少なくとも一方を変更するも
    のである映像圧縮伝送方法。
18. 【請求項１８】 請求項１７記載の映像圧縮伝送方法で
    あって、 前記設定条件には、伝送レート、所要伝送時間および映
    像品質の少なくとも一つの許容範囲が含まれる映像圧縮
    伝送方法。
19. 【請求項１９】 請求項１７又は１８記載の映像圧縮伝
    送方法であって、 前記映像圧縮ステップの圧縮符号化処理時間および前記
    映像伝送ステップの伝送処理時間を計測する処理時間計
    測ステップをさらに有し、 前記設定条件および前記処理時間計測ステップによる出
    力に応じて、前記映像圧縮ステップの圧縮符号化処理方
    法および前記映像伝送部の伝送処理方法の少なくとも一
    方を変更するものである映像圧縮伝送方法。
20. 【請求項２０】 請求項１３ないし１９のいずれか１項
    記載の映像圧縮伝送方法であって、 前記映像圧縮ステップにおいて使用するデジタル映像信
    号は、映像入力ステップによって得られる映像圧縮伝送
    方法。
21. 【請求項２１】 請求項２０記載の映像圧縮伝送方法で
    あって、 前記映像入力ステップは、圧縮伝送されるデジタル映像
    信号を予め蓄積する映像蓄積ステップを含む映像圧縮伝
    送方法。
22. 【請求項２２】 請求項２０記載の映像圧縮伝送方法で
    あって、 前記映像入力ステップは、外部映像機器からのデジタル
    映像信号を、前記映像圧縮部の圧縮符号化に要する速度
    と同等以上の速度で、随時前記映像圧縮部に与えるステ
    ップを有する映像圧縮伝送方法。