JP2006332914A - Photographing apparatus and image data transfer method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インターネット等のネットワークを介して接続されている端末装置に撮影した映像を送信する撮影装置、及び撮影した画像データを圧縮符号化してネットワーク上に送信する画像データ転送方法に関する。 The present invention relates to a photographing apparatus that transmits a captured image to a terminal device connected via a network such as the Internet, and an image data transfer method that compresses and encodes the captured image data and transmits the image data on a network.
従来、専用回線またはインターネット等の一般的なネットワークを用いて接続されている端末(受信装置)に、撮影した映像をリアルタイムに送信する装置として、テレビ会議システムやビデオチャットシステムが知られている。特に近年インターネット等のネットワークが急速に普及しているため、これらのシステムは、パーソナルコンピュータにUSBカメラを接続しインターネットを使用することにより、誰もが容易に利用できるものである。また、撮影機能と通信機能を一緒に備えたテレビ会議専用システムにおいても、インターネット等のネットワークを使用するのが一般的である。 2. Description of the Related Art Conventionally, video conferencing systems and video chat systems are known as devices that transmit captured images in real time to a terminal (receiving device) connected using a general network such as a dedicated line or the Internet. In particular, since networks such as the Internet are rapidly spreading in recent years, these systems can be easily used by anyone by connecting a USB camera to a personal computer and using the Internet. Also, in a video conference dedicated system having both a photographing function and a communication function, a network such as the Internet is generally used.
このようなシステムで撮影した映像をリアルタイムに送信することを考慮すると応答時間がきわめて問題になるが、特に遠隔地でテレビ会議システムやビデオチャットシステムに必要なデータを送受信する場合、通信経路の転送レートが問題になる。しかし、インターネットはトラフィック変動が大きく、同一のトラフィックに複数のアクセスが集中したり、各アクセスで転送するデータ量が多い場合は、それぞれに割り当てられる転送レートが低くなってリアルタイム性を維持することが難しくなり、転送レートが低くなるとカメラの動作によって撮影対象が変わった場合、リアルタイムにカメラ動作終了後の映像を受信側で表示できなくなる場合がある。
一方、このようなシステムでは映像データ、音声データ、その他会議等で使用するようなプレゼンテーション用の文章及び画像データをリアルタイムに転送することが要求されている。
Response time is extremely problematic when considering the transmission of video captured by such a system in real time, but especially when transmitting and receiving data required for video conference systems and video chat systems in remote locations Rate matters. However, in the Internet, traffic fluctuations are large, and if multiple accesses are concentrated on the same traffic or if the amount of data transferred by each access is large, the transfer rate assigned to each of them may be lowered to maintain real-time performance. It becomes difficult, and when the transfer target is lowered, if the shooting target is changed by the operation of the camera, the video after the camera operation is finished may not be displayed on the receiving side in real time.
On the other hand, in such a system, it is required to transfer video data, audio data, and other texts and image data for presentation used in a meeting in real time.
また、撮影装置を遠隔操作し撮像角度やカメラのズーム機能を制御するシステムも知られているが、撮影装置を遠隔操作する場合も応答性が問題となり、トラフィックの状態によっては遠隔操作してから目的の位置の画像を得るまでに相当の時間がかかり、操作性が悪くなることがある。 Also known is a system that remotely controls the imaging device to control the imaging angle and the zoom function of the camera, but responsiveness also becomes a problem when remotely operating the imaging device. It may take a considerable amount of time to obtain an image at the target position, and the operability may deteriorate.
そこで、応答性が高く撮影装置を快適に操作し、迅速に操作中の画像データを端末に送信する方法として、遠隔操作している端末装置からカメラ制御信号を受信すると、カメラの制御を行うとともに、データ量の低減処理を施し画像データをネットワークに送出する方法が提案されている。(例えば、特許文献1参照)
しかしながら、テレビ会議システムに使用されるカメラには音声等に反応して自動追従するようなカメラが普及しており、遠隔地のテレビ会議システムからカメラを遠隔操作するのではなく、撮影側のテレビ会議システムが自動でカメラの撮影位置を特定する使用方法が一般的になっている。 However, cameras that automatically follow in response to audio or the like are widespread among cameras used in video conferencing systems. Instead of remotely operating a camera from a remote video conference system, the TV on the photographing side is used. A method of use in which a conference system automatically specifies a shooting position of a camera has become common.
また、パーソナルコンピュータにUSBカメラ等の家庭用カメラを接続し、ビデオチャットやテレビ電話のようなパーソナル環境のシステムを構築した場合、一般的な家庭用カメラには遠隔地からカメラを制御する機能が無く、被写体自らがカメラを手に取り撮影位置を決定する場合が多い。 In addition, when a home camera such as a USB camera is connected to a personal computer and a personal environment system such as video chat or videophone is constructed, a general home camera has a function of controlling the camera from a remote location. In many cases, the subject himself picks up the camera and determines the shooting position.
よって、撮影装置側で撮影位置の設定やカメラの操作を行い撮影対象が変わった場合でも、ネットワークのトラフィック状態に関係無く、受信側でリアルタイムにカメラ動作終了後の映像を表示できることが期待されている。また、受信装置側で映像を視聴している人にとって、撮影装置側で撮影位置の設定やカメラの操作を行っている間の映像は重要でなく、むしろカメラの動作終了後の映像が迅速に表示されることが期待されている。 Therefore, it is expected that the video after the camera operation is completed can be displayed in real time on the receiving side, regardless of the network traffic status, even if the shooting position changes or the camera operation is changed on the shooting device side. Yes. In addition, for the person who is watching the video on the receiving device side, the video during the setting of the shooting position and the camera operation on the shooting device side is not important. Rather, the video after the operation of the camera is finished quickly. It is expected to be displayed.
しかし、特開2002−354461号公報では遠隔地からのカメラ制御信号を受信したとき送信するデータ量を低減する処理を施しているため、撮影装置側で撮影位置の設定やカメラの操作を行った場合、カメラの動作終了後の映像を受信装置で迅速に表示できるように送信するデータ量を調整することができないという問題がある。
また、トラフィックが混雑していない場合はデータ量を低減する必要は無く、ネットワーク間の転送レートに応じて低減率を変化させることが望ましい。
However, in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-354461, processing for reducing the amount of data to be transmitted when a camera control signal is received from a remote location is performed, so that the photographing position is set and the camera is operated on the photographing device side. In this case, there is a problem that the amount of data to be transmitted cannot be adjusted so that the video after the operation of the camera can be quickly displayed on the receiving device.
Further, when traffic is not congested, it is not necessary to reduce the amount of data, and it is desirable to change the reduction rate according to the transfer rate between networks.
本発明は、上記のような従来の問題点を解決するためになされたもので、撮影装置側で撮影位置の設定やカメラの操作を行い撮影対象が変わった場合でも、ネットワークのトラフィック状態に関係無く、受信側でリアルタイムにカメラ動作終了後の映像を表示し、撮影した画像データを送信する撮影装置、及び画像データ転送方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described conventional problems, and is related to the traffic state of the network even when the photographing target is changed by setting the photographing position or operating the camera on the photographing apparatus side. It is another object of the present invention to provide a photographing apparatus and an image data transfer method for displaying an image after the camera operation is completed in real time on the receiving side and transmitting photographed image data.
前記課題を解決するために、本発明の請求項1による撮影装置は、カメラで撮影した映像から画像信号を生成する画像信号生成部と、前記画像信号生成部により生成された画像信号に対して符号化の前処理を行う符号化前処理部と、前記符号化前処理部により処理された画像信号に対して圧縮処理を行う画像信号符号化部と、符号化した画像データをネットワーク上に送信しネットワークの転送レートを取得するネットワークインターフェイス部と、カメラの撮影状態及びカメラの制御状態を検知するカメラ状態検知部と、前記符号化前処理部及び前記画像信号符号化部を制御し、画像データの符号量を調整する符号量調整部を備え、前記カメラ状態検知部によりカメラの撮影状態及びカメラの制御状態の変化を検知している間、前記ネットワークインターフェイス部からのネットワークのデータ転送レートと、画像データを転送するフレームレートと、前記画像信号符号化部で符号化した圧縮画像データの符号量に基づいて、前記符号化前処理部及び前記画像信号符号化部を制御して圧縮画像データの符号量を調整し、符号量が調整された圧縮画像データを前記ネットワークインターフェイス部からネットワーク上に送信することを特徴とするものである。
In order to solve the above problems, an imaging apparatus according to
本発明の請求項2による撮影装置は、請求項1記載の撮影装置において、前記カメラ状態検知部は、カメラのパン/チルトまたは移動を検知したとき、カメラの撮影状態変化の情報を前記符号量調整部に通知する角速度センサーと、カメラの制御が開始されたとき、カメラの制御状態変化の情報を前記符号量調整部に通知するカメラ制御手段とを有することを特徴とするものである。 According to a second aspect of the present invention, in the photographing apparatus according to the first aspect, when the camera state detection unit detects pan / tilt or movement of the camera, information on a change in the photographing state of the camera is stored in the code amount. An angular velocity sensor for notifying the adjustment unit and camera control means for notifying the code amount adjustment unit of information on a change in the control state of the camera when the control of the camera is started.
本発明の請求項3による撮影装置は、請求項1記載の撮影装置において、前記画像信号符号化部は、前記符号化前処理部により処理された画像信号に対して離散コサイン変換を行うDCT処理手段と、量子化テーブルを用いて、前記DCT処理手段により演算されたDCT係数を線形スカラー量子化する量子化手段と、前記量子化手段で用いられる量子化テーブルの各係数を所定倍する乗算手段と、前記量子化手段により演算された量子化データを符号化する符号化手段とを有し、前記符号量調整部は、前記カメラ状態検知部によりカメラの撮影状態及びカメラの制御状態の変化を検出している間、前記ネットワークインターフェイス部からのネットワークのデータ転送レートと、画像データを転送するフレームレートと、前記画像信号符号化部で符号化した画像データの符号量に基づいて、前記量子化テーブルの各係数を所定倍して、前記画像信号符号化部で符号化する圧縮画像データの符号量を調整することを特徴とするものである。
The imaging apparatus according to
本発明の請求項4による撮影装置は、請求項1記載の撮影装置において、前記符号化前処理部は、前記画像信号生成部からの画像信号を離散化して標本化するサンプリング手段と、前記サンプリング手段によって標本化されたデータから画像を構成する画像構成手段とを有し、前記符号量調整部は、前記カメラ状態検知部によりカメラの撮影状態及びカメラの制御状態の変化を検出している間、前記ネットワークインターフェイス部からのネットワークのデータ転送レートと、画像データを転送するフレームレートと、前記画像信号符号化部により符号化した圧縮画像データの符号量に基づいて、前記符号化前処理部を制御して画像信号の画像サイズを変更し、圧縮画像データの符号量を調整することを特徴とするものである。
The imaging apparatus according to
本発明の請求項5による撮影装置は、請求項1記載の撮影装置において、前記ネットワークインターフェイス部は、符号化された圧縮画像データを送信する画像データ送信手段と、接続されているネットワーク上でのデータ転送レートを取得するネットワーク転送レート取得手段とを有し、前記ネットワーク転送レート検出手段は、前記カメラ状態検知部によりカメラの撮影状態及び制御状態の変化を検出している間、前記データ転送レートを前記符号量調整部に通知することを特徴とするものである。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the photographing apparatus according to the first aspect, wherein the network interface unit is connected to image data transmitting means for transmitting the encoded compressed image data and a network connected thereto. Network transfer rate acquisition means for acquiring a data transfer rate, wherein the network transfer rate detection means detects the change in the shooting state and control state of the camera by the camera state detection unit. Is sent to the code amount adjustment unit.
本発明の請求項6による撮影装置は、請求項3記載の撮影装置において、前記画像信号符号化部は、前記符号化前処理部により処理された画像信号を一時的に記憶する一時記憶手段を有し、前記符号化調整部は、量子化テーブルの各係数を所定倍して前記画像信号符号化部により符号化した圧縮画像データの符号量と、ネットワークインターフェイス部から得られたネットワークのデータ転送レートと、画像データを転送するフレームレートに基づいて、前記画像信号符号化部で符号化された画像信号を再符号化することを特徴とするものである。 According to a sixth aspect of the present invention, in the photographing apparatus according to the third aspect, the image signal encoding unit includes temporary storage means for temporarily storing the image signal processed by the pre-encoding processing unit. The encoding adjustment unit multiplying each coefficient of the quantization table by a predetermined number and encoding the compressed image data encoded by the image signal encoding unit, and network data transfer obtained from the network interface unit The image signal encoded by the image signal encoding unit is re-encoded based on the rate and the frame rate at which the image data is transferred.
本発明の請求項7による撮影装置は、請求項1から6のいずれかに記載の撮影装置において、前記画像信号符号化部により符号化した圧縮画像データの符号量が所定のデータ量を超える場合、前記符号化前処理部で生成する画像信号の画像サイズを変更することを特徴とするものである。 According to a seventh aspect of the present invention, in the photographing apparatus according to any one of the first to sixth aspects, the code amount of the compressed image data encoded by the image signal encoding unit exceeds a predetermined data amount. The image size of the image signal generated by the pre-encoding processing unit is changed.
本発明の請求項8による画像データ転送方法は、カメラで撮影した映像を画像信号に変換し、前記画像信号に対して符号化による圧縮処理を行い、符号化した圧縮画像データをネットワーク上に送信する画像データ転送方法であって、カメラの撮影状態及びカメラの制御状態の変化を検出している間、画像データを送信するネットワークのデータ転送レートと、画像データを転送するフレームレートと、符号化した圧縮画像データの符号量に基づいて符号量を調整した圧縮画像データを転送することを特徴とするものである。
An image data transfer method according to
本発明の請求項9による画像データ転送方法は、請求項8記載の画像データ転送方法において、カメラの撮影状態及びカメラの制御状態の変化を検出している間、ネットワークのデータ転送レートと画像データを送信するフレームレートに基づいて画像データを指定されたフレームレートで送信可能とする符号量上限値を算出して符号量を調整した圧縮画像データを転送することを特徴とするものである。
The image data transfer method according to
本発明の請求項10による画像データ転送方法は、請求項8記載の画像データ転送方法において、符号化した圧縮画像データの符号量が画像データを指定されたフレームレートで送信可能とする符号量上限値を超える場合、符号化される画像データのデータ量が小さくなるように量子化テーブルを設定して符号量を調整した圧縮画像データを転送し、符号化した圧縮画像データの符号量が前記符号量上限値に基づく下限値に達しない場合、符号化される画像データのデータ量が大きくなるように量子化テーブルを設定して符号量を調整した圧縮画像データを転送することを特徴とするものである。
The image data transfer method according to
本発明の請求項11による画像データ転送方法は、請求項8記載の画像データ転送方法において、符号化した圧縮画像データの符号量が画像データを指定されたフレームレートで送信可能とする符号量上限値を超える場合、符号化する画像信号の画像サイズが小さくなるように画像信号を変換して符号量を調整した圧縮画像データを転送し、符号化した圧縮画像データの符号量が前記符号量上限値に基づく下限値に達しない場合、符号化する画像信号の画像サイズが大きくなるように画像信号を変換して符号量を調整した圧縮画像データを転送することを特徴とするものである。
The image data transfer method according to
本発明の請求項12による画像データ転送方法は、請求項10記載の画像データ転送方法において、符号化した圧縮画像データの符号量が画像データを指定されたフレームレートで送信可能とする符号量上限値を超える場合、符号化される画像データのデータ量が小さくなるように量子化テーブルを再設定し画像信号を再符号化して符号量を調整した圧縮画像データを転送し、符号化した圧縮画像データの符号量が前記符号量上限値に基づく下限値に達しない場合、符号化される画像データのデータ量が大きくなるように量子化テーブルを再設定し画像信号を再符号化して符号量を調整した圧縮画像データを転送することを特徴とするものである。
The image data transfer method according to claim 12 of the present invention is the image data transfer method according to
本発明の請求項13による画像データ転送方法は、請求項8から12のいずれかに記載の画像データ転送方法において、符号化した圧縮画像データの符号量が所定のデータ量を超える場合、符号化する画像信号の画像サイズを変更して符号量を調整した圧縮画像データを転送することを特徴とするものである。 An image data transfer method according to a thirteenth aspect of the present invention is the image data transfer method according to any one of the eighth to twelfth aspects, wherein the encoded data amount of the compressed image data exceeds a predetermined data amount. The compressed image data in which the code amount is adjusted by changing the image size of the image signal to be transferred is transferred.
本発明によれば、撮影装置側によるカメラのパン/チルト等のカメラ制御中や、撮影者のカメラの操作中というような高画質の映像データを必要としないシーンのときは、転送レートに応じてデータ量を低減することで、パン/チルトの動作後やカメラ操作後の映像データの遅延を減らし、可能な限りリアルタイムな映像を送信することができるという効果がある。 According to the present invention, in the case of a scene that does not require high-quality video data, such as camera control such as camera pan / tilt by the photographing apparatus side or operation of the photographer's camera, the transfer rate depends on the transfer rate. By reducing the data amount, the delay of the video data after the pan / tilt operation and the camera operation is reduced, and the real-time video can be transmitted as much as possible.
以下、本発明の撮影装置、及び画像データ転送方法の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における撮影装置と、撮影装置から画像データを受信して表示する端末装置の構成図を示す。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a photographing apparatus and an image data transfer method of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a block diagram of a photographing device and a terminal device that receives and displays image data from the photographing device in
図1において、1は被写体を撮影した画像データを送信する撮影装置であり、2は撮影装置1から送信された画像データを受信して表示する端末装置であり、3はインターネット等のネットワークであり、撮影装置1と端末装置2間の接続を行い、データの転送を可能にするものである。
In FIG. 1,
4は撮影装置1に設けられ、被写体を撮影し、画像信号に変換して出力する撮像装置である。4aは被写体を光電変換するCCDあるいはCMOS撮像素子等で構成されているカメラであり、4bはカメラ4aで光電変換された画像信号を各種信号処理を施して画像データの輝度(Y)と色差信号(Cb,Cr)に変換する画像処理機能を備えた画像信号生成部である。4cは、角速度センサー4dを備え、撮像装置4のパン/チルト動作の検出、及び撮影装置1の移動/操作を検出するカメラ状態検知部である。なお、パンは撮像装置4の撮影方向を左右方向に変更することであり、チルトは撮像装置4の撮影方向を上下方向に変更することである。また、カメラ状態検知部4cはカメラ制御手段4eを有することにより、カメラのズーム制御、フォーカス制御、ホワイトバランス制御等のカメラ制御動作状態の検出が可能である。なお、カメラ制御手段4eの代わりに、カメラ制御情報を取得するカメラ制御情報取得手段を有するようにしてもよい。
符号化前処理部5は、画像信号生成部4bから入力された画像信号を、符号化する前に符号化に適した形態に前処理する。例えば、画像サイズの変更、画像信号のフィルタリング、信号レベルの補正、ノイズの低減などを行う。なお、画像サイズについては後述する。
The
画像信号符号化部6は、符号化前処理部5で生成された画像信号を圧縮符号化し、ネットワークに送出できるような圧縮画像データにする。6aは画像信号を周波数成分(以下、DCT係数)で表現するために8×8単位で離散コサイン変換するDCT処理手段である。6bはDCT処理手段6aで演算したDCT処理係数を線形スカラ量子化する量子化手段であり、6cはDCT係数を線形スカラ量子化するときに使用する量子化テーブルである。量子化手段6bは、量子化テーブル6cの係数をステップサイズとして係数単位に線形スカラ量子化される。これは、例えば各DCT係数を量子化テーブル6cの要素である各係数で割り算することで実現できる。6dは、量子化テーブル6cによる量子化手段6bでの線形スカラ量子化において、転送するデータ量を低減するために量子化テーブル6cの係数を所定倍するための乗算手段である。6eは量子化手段6bの線形スカラ量子化によって演算された量子化係数を符号化するための符号化手段である。
The image
前記画像信号符号化部6で行う、DCT処理手段6aで演算したDCT処理係数を、量子化テーブル6cの各係数を所定倍して量子化することにより、量子化手段6bで演算される量子化係数を調整し、符号化部6eで符号化した圧縮画像データの符号量を調整する技術については既知の技術であり、特開2002−354461号公報に記載されているので、本発明の実施の形態1における画像信号符号化部6で行う符号量の調整の詳細な方法については省略する。
Quantization calculated by the quantization means 6b by quantizing the DCT processing coefficient calculated by the DCT processing means 6a performed by the image
ネットワークインターフェイス部7は、画像データ送信手段7aと、ネットワーク転送レート取得手段7bを有する。ネットワークインターフェイス部7は、画像信号符号化部6で符号化したデータに対して、画像データの送信に必要であるならば、ヘッダを付加したりフォーマット変換を行ったりして、画像データ送信手段7aにより符号化された圧縮画像データを送信する。また、ネットワークインターフェイス部7は、ネットワーク転送レート取得手段7bにより、接続されているネットワーク上のデータ転送レートを取得する。ここで、本発明の実施の形態1では、ネットワーク転送レート取得手段7bにより、端末装置2にデータを送信するときのデータ転送レートを取得する。ネットワーク転送レート取得手段7bは、接続されている他のネットワークインターフェイス間のデータ転送レートを取得し、カメラ状態検知部4cでカメラの撮影状態及び制御状態の変化を検出している間、前記データ転送レートを符号量調整部8に通知する。
The network interface unit 7 includes an image data transmission unit 7a and a network transfer
このデータ転送レートは、撮影装置1が画像信号符号化部6で符号化した圧縮画像データを例えばHTMLファイルのようなファイルに変換して一時的に蓄積し、端末装置2がそのファイルを取得する場合、すでに送信したファイルのサイズと、端末装置2からのそのファイルに対する送信要求から次のファイルに対する送信要求を受信するまでの時間を計測することで取得可能である。
For this data transfer rate, the compressed image data encoded by the image
また、端末装置2のネットワークアドレスに対して撮影装置1が符号化した圧縮画像データを送信し続ける場合、端末装置2は画像データを受信すると、撮影装置1に対して画像データの受信完了を示すACK信号を返信する。これにより、ネットワークインターフェイス部7は送信した圧縮画像データのデータ量と、圧縮画像データを送信してからACK信号を受信するまでの時間を計測することでデータ転送レートを取得可能である。
Also, when the
符号量調整部8は、カメラ状態検知部4cで撮像装置4のパン/チルトの検出、及び撮影装置1の移動/操作を検出している間、ネットワークインターフェイス部7から得られたネットワークのデータ転送レートと、画像データを転送するフレームレートと、画像信号符号化部6で符号化した圧縮画像データの符号量に基づいて、符号化前処理部5または画像信号符号化部6を制御する。これにより、画像信号符号化部6で符号化した圧縮画像データの符号量を調整し、符号量が調整された圧縮画像データをネットワークインターフェイス部7からネットワーク3上に送信することができる。
The code
また、符号量調整部8は、カメラ状態検知部4cでカメラの撮影状態及びカメラの制御状態の変化を検出している間、ネットワークインターフェイス部7から得られたネットワークのデータ転送レートと、画像データを転送するフレームレートと、画像信号符号化部6で符号化した画像データの符号量に基づいて、量子化テーブル6cの各係数を所定倍して、画像信号符号化部6で符号化する圧縮画像データの符号量を調整する。
なお、画像データを転送するフレームレートは撮影装置1で決定するようにしてもよいし、端末装置2で決定するようにしてもよい。
Further, the code
Note that the frame rate at which image data is transferred may be determined by the photographing
次に、図2に符号量調整部8の詳細な制御手順を示す。
図2において、ステップS101では、符号量調整部8は基本量子化テーブルの各係数を所定倍する量子化テーブル乗算値の初期値と、画像データを転送するフレームレートを決定する。ここで、画像データを転送するフレームレートを、例えば(Fn/S)レートとする。量子化テーブル乗算値の初期値は、基本量子化テーブルからカメラのパン/チルト動作、及び移動/操作が行われていない通常状態で使用する量子化テーブルが生成されるように設定する。例えば、基本量子化テーブルを通常状態で使用する場合、量子化テーブル乗算値の初期値には「1」を設定する。
Next, a detailed control procedure of the code
In FIG. 2, in step S101, the code
また、通常状態で使用する量子化テーブルを使用して量子化した場合、所望するフレームレートで転送できない場合があるが、カメラが既に被写体を最適な撮影位置とカメラ制御で撮影を行っているときはカメラの操作や制御による動きはないので、視聴者側では高いフレームレートを必要としない。 Also, when quantization is performed using the quantization table used in the normal state, transfer may not be possible at the desired frame rate, but the camera is already shooting the subject at the optimal shooting position and camera control. Since there is no movement due to camera operation or control, the viewer does not need a high frame rate.
次に、ステップS102では、符号量調整部8はカメラ状態検知部4cから送られるカメラ状態信号を受信して、撮像装置4のパン/チルト動作の検出、及び撮影装置1の移動/操作を検出すると(ステップS102でYes)、ステップS103でネットワークインターフェイス部7により画像データ送信先の端末装置2にデータを転送するときのデータ転送レートを取得する。
Next, in step S102, the code
また、ステップS103では、取得したデータ転送レート、例えば(Dm/S)と、ステップS101で設定したフレームレート(Fn/S)から、符号量上限値(Jmax)を(Jmax)=(Dm/S)/(Fn/S)−αと求める。αはデータ転送レートの低下に対応するために符号量上限値の値を調整するためのデータ量である。符号量下限値(Jmin)は、過度の劣化を防ぎ、所望する画像品質を確保できる符号量を満たすように設定するのが望ましく、例えば、Jmaxの90%のデータ量を(Jmin)とし、(Jmin)=0.90×(Jmax)とする。また、符号量上限値と符号量下限値を、同じ値(Jmin)=(Jmax)としてもよい。 In step S103, the code amount upper limit value (Jmax) is set to (Jmax) = (Dm / S) from the acquired data transfer rate, for example, (Dm / S) and the frame rate (Fn / S) set in step S101. ) / (Fn / S) -α. α is a data amount for adjusting the value of the code amount upper limit value in order to cope with a decrease in the data transfer rate. The code amount lower limit (Jmin) is desirably set so as to satisfy the code amount that can prevent the excessive deterioration and secure the desired image quality. For example, the data amount of 90% of Jmax is (Jmin), Jmin) = 0.90 × (Jmax). The code amount upper limit value and the code amount lower limit value may be the same value (Jmin) = (Jmax).
次に、ステップS104で、符号化手段6eで生成された圧縮画像データの符号量(J)を取得し、ステップS105で圧縮画像データの符号量(J)と、符号量上限値(Jmax)及び符号量下限値(Jmin)と比較して、(J)>(Jmax)、または(J)<(Jmin)のとき、すなわち圧縮画像データの符号量が符号量上限値と符号量下限値の範囲外であるときは、ステップS106で量子化テーブルの乗算値を変更する。 Next, in step S104, the code amount (J) of the compressed image data generated by the encoding unit 6e is acquired. In step S105, the code amount (J) of the compressed image data, the code amount upper limit value (Jmax), and Compared with the code amount lower limit (Jmin), when (J)> (Jmax) or (J) <(Jmin), that is, the code amount of the compressed image data is in the range between the code amount upper limit value and the code amount lower limit value. If it is outside, the multiplication value of the quantization table is changed in step S106.
ステップS106で量子化テーブルの乗算値を変更するとき(ステップS105でYes)、(J)>(Jmax)のときは符号量が減少するように量子化テーブルの乗算値を増加させ、(J)<(Jmin)のときは符号量が増加するように量子化テーブルの乗算値を減少させるように加減算する。 When the multiplication value of the quantization table is changed in step S106 (Yes in step S105), when (J)> (Jmax), the multiplication value of the quantization table is increased so that the code amount is decreased, and (J) When <(Jmin), addition / subtraction is performed so as to decrease the multiplication value of the quantization table so that the code amount increases.
このとき、圧縮画像データの符号量(J)と、符号量上限値(Jmax)及び符号量下限値(Jmin)の相関に応じて、現在の量子化テーブルの乗算値(Qx)から加減算する値を決定して、次の量子化テーブルの乗算値を求める。 At this time, a value to be added or subtracted from the multiplication value (Qx) of the current quantization table according to the correlation between the code amount (J) of the compressed image data, the code amount upper limit value (Jmax), and the code amount lower limit value (Jmin). And the multiplication value of the next quantization table is obtained.
図3は、本発明の実施の形態1による撮影装置における量子化テーブルの乗算値算出テーブルである。
図3を用いて、現在の量子化テーブルの乗算値(Qx)から新しい量子化テーブルの乗算値を決定する方法を説明する。ここでは、圧縮画像データの符号量(J)と、符号量上限値(Jmax)及び符号量下限値(Jmin)の相関に応じて6段階に分けて、現在の量子化テーブルの乗算値(Qx)を加減算することにより、新しい量子化テーブルの乗算値を決定している。
FIG. 3 is a multiplication value calculation table of the quantization table in the photographing apparatus according to
A method of determining a new quantization table multiplication value from the current quantization table multiplication value (Qx) will be described with reference to FIG. Here, according to the correlation between the code amount (J) of the compressed image data, the code amount upper limit value (Jmax), and the code amount lower limit value (Jmin), the multiplication value (Qx) of the current quantization table is divided into six stages. ) Is added / subtracted to determine the multiplication value of the new quantization table.
図3のテーブルの1段目〜3段目に示すように、生成された符号量(J)が符号量上限値(Jmax)の1.5倍以上、または1.2倍から1.5倍、または1.0倍から1.2倍のときは、現在の量子化テーブルの乗算値(Qx)に対し定数を加算している。これにより各DCT係数をこの量子化テーブルの乗算値(Qx)で所定倍された量子化テーブルで量子化すると、量子化テーブルの各係数は大きくなり、量子化後の各DCT係数は小さく、また「0」と評価されるものが増え、符号化されたデータ量は小さくなる。逆に、図3のテーブルの4段目〜6段目に示すように、生成された符号量(J)が、符号量下限値(Jmin)の0.5倍以下、または0.8倍から0.5倍、または0.8倍から1.0倍のときは、現在の量子化テーブルの乗算値(Qx)に対し定数を減算している。これにより、各DCT係数をこの量子化テーブルの乗算値(Qx)で所定倍された量子化テーブルで量子化すると、量子化テーブルの各係数は小さくなり、量子化後の各DCT係数は大きくなり、また「0」と評価されるものが減り、符号化されたデータ量は大きくなる。 As shown in the first to third stages of the table of FIG. 3, the generated code amount (J) is 1.5 times or more, or 1.2 to 1.5 times the code amount upper limit (Jmax). Or from 1.0 to 1.2, a constant is added to the multiplication value (Qx) of the current quantization table. As a result, when each DCT coefficient is quantized with a quantization table multiplied by a predetermined value (Qx) of this quantization table, each coefficient in the quantization table becomes large, each DCT coefficient after quantization becomes small, What is evaluated as “0” increases and the amount of encoded data decreases. Conversely, as shown in the fourth to sixth stages of the table in FIG. 3, the generated code amount (J) is 0.5 times or less of the code amount lower limit (Jmin), or from 0.8 times. When 0.5 times or 0.8 times to 1.0 times, a constant is subtracted from the multiplication value (Qx) of the current quantization table. As a result, when each DCT coefficient is quantized with a quantization table multiplied by a predetermined value (Qx) of this quantization table, each coefficient in the quantization table becomes smaller and each DCT coefficient after quantization becomes larger. In addition, the number evaluated as “0” decreases, and the amount of encoded data increases.
また、(Jmin)≦(J)≦(Jmax)のときは、符号化手段6eで生成された圧縮画像データの符号量(J)は、現在のトラフィック状態において指定したフレームレートで転送する上で適切な符号量になっているため、現在の量子化テーブルの乗算値(Qx)は特に変更しない。 When (Jmin) ≦ (J) ≦ (Jmax), the code amount (J) of the compressed image data generated by the encoding unit 6e is transferred at the frame rate specified in the current traffic state. Since the code amount is appropriate, the multiplication value (Qx) of the current quantization table is not particularly changed.
そして、図2のステップS102で撮像装置4のパン/チルト動作の検出、及び撮影装置1の移動/操作の検出がなく、撮影位置及びカメラ制御が決定されると(ステップS102でNo)、量子化テーブルの乗算値(Qx)を初期値に戻す(ステップS107)。これにより、撮影位置及びカメラ制御が決定され、高品質な画像を送出するようになる。
Then, when the pan / tilt operation of the
このように、圧縮画像データの符号量が符号量上限値より大きい場合、もしくは圧縮画像データの符号量が符号量下限値より小さい場合に量子化テーブルの乗算値を変更することにより、圧縮画像データのデータ量を低減し、所望のフレームで転送できるようになる。また、圧縮画像データの符号量と、符号量上限値及び符号量下限値の相関に応じて量子化テーブルの乗算値を決定することにより、過度の画質劣化を防ぐことができ、即時に所望の転送レートで転送できるようになる。 As described above, when the code amount of the compressed image data is larger than the code amount upper limit value, or when the code amount of the compressed image data is smaller than the code amount lower limit value, the multiplication value of the quantization table is changed, so that the compressed image data is changed. The amount of data can be reduced and can be transferred in a desired frame. In addition, by determining the multiplication value of the quantization table according to the correlation between the code amount of the compressed image data and the code amount upper limit value and the code amount lower limit value, it is possible to prevent excessive image quality degradation, and immediately to a desired value. You can transfer at the transfer rate.
なお、量子化テーブルの乗算値(Qx)を求めるとき、量子化テーブルの乗算値(Qx)の各係数に対して定数を加減算するだけでなく、量子化テーブルの乗算値(Qx)の各係数に対して重み付けした値を加減算することにより、画像観察上の劣化が少なく、量子化データのデータ量を効率的に小さくすることも可能である。また、輝度信号用量子化テーブルと色差信号用量子化テーブルに対する量子化テーブルの乗算値(Qx)を別々に設定することにより、画質劣化の少ない状態で量子化データの減少が可能である。 When obtaining the multiplication value (Qx) of the quantization table, not only adding and subtracting a constant to each coefficient of the multiplication value (Qx) of the quantization table, but also each coefficient of the multiplication value (Qx) of the quantization table By adding and subtracting a weighted value, the degradation in image observation is small, and the data amount of the quantized data can be effectively reduced. In addition, by separately setting the multiplication value (Qx) of the quantization table for the luminance signal quantization table and the color difference signal quantization table, it is possible to reduce the quantized data with little deterioration in image quality.
次に端末装置2について説明する。ネットワークインターフェイス部9は、ネットワーク3を経由して撮影装置1のネットワークインターフェイス部7から送られてくる圧縮画像データを受信することが可能であり、撮影装置1からの画像データを受信すると、撮影装置1のネットワークインターフェイス部7に対して受信完了を示すACK信号を送信することが可能である。また、ネットワークインターフェイス部9は、ネットワーク3に接続されている他の撮影装置からのデータも受信可能である。
Next, the
10は受信した圧縮画像データを伸長できる画像伸長部で、11は画像伸長部10で表示可能になった画像データを表示する画像表示部である。画像表示部11は、例えばHTMLファイル内の画像データを表示することができるブラウザである。
また、端末装置2は圧縮画像データ以外の一般データも受信可能であり、撮影装置1から送られてくる画像データを受信・表示しながら、ネットワーク3に接続されているパーソナルコンピュータから文章データを受信することも可能である。
The
以上により撮影装置1は、カメラ状態検知部4cで撮像装置4のパン/チルト動作、及び撮影装置1の移動/操作を検出すると、ネットワークインターフェイス部7から端末装置2に対するデータ転送レートを取得し、データ転送レートと指定したフレームレートに基づき、指定したフレームレートで過度の画質劣化が生じないデータ量である符号量上限値と符号量下限値を求める。そして、符号化手段6eで符号化された圧縮画像データのデータ量と、符号量上限値及び符号量下限値を比較し、量子化テーブル6cの各係数を所定倍する量子化テーブルの乗算値を決定し、次に符号化する画像信号の量子化テーブルを更新する。
As described above, when the camera
これにより、符号化手段6eで符号化された圧縮画像データのデータ量が符号量上限値より大きい場合は、現在の量子化テーブルの乗算値に対し定数を加算した量子化テーブルを用いることにより、現在の量子化テーブルで符号化されたデータ量より小さい圧縮画像データを生成し、符号量下限値より小さい場合は、現在の量子化テーブルの乗算値に対し定数を減算した量子化テーブルを用いることにより、現在の量子化テーブルで符号化されたデータ量より大きい圧縮画像データを生成することができる。また、撮像装置4のパン/チルト動作の検出、及び撮影装置1の移動/操作の検出をしているときに量子化テーブル6cの各係数を所定倍した量子化テーブルで符号化した圧縮画像データは、撮像装置4のパン/チルト動作の検出、及び撮影装置1の移動/操作の検出をしていないときに量子化テーブル6cで符号化した場合より小さいデータ量になる。
Thereby, when the data amount of the compressed image data encoded by the encoding unit 6e is larger than the code amount upper limit value, by using a quantization table obtained by adding a constant to the multiplication value of the current quantization table, Generate compressed image data smaller than the amount of data encoded with the current quantization table, and if it is less than the lower limit of the code amount, use a quantization table obtained by subtracting a constant from the multiplication value of the current quantization table. Thus, compressed image data larger than the data amount encoded by the current quantization table can be generated. In addition, compressed image data encoded with a quantization table obtained by multiplying each coefficient of the quantization table 6c by a predetermined number when the pan / tilt operation of the
端末装置2では、撮影装置1のカメラがパン/チルト動作を行っていたり、ズームの制御を行っている場合、指定したフレームレートで圧縮画像データを受信し、画像表示部11に表示することができる。このときに端末装置2が指定したフレームレートで画像データを受信できるように、撮影装置1からデータ量を低減して圧縮画像データが送られてくるが、撮影装置1のカメラがパン/チルト動作を行っていたり、ズームの制御を行っている場合は、端末装置2では高画質の画像データを必要としていない。そして、撮影装置1からの圧縮画像データは指定したフレームレートで送信されている状態なので、撮影装置1でカメラの動作や制御が決定されると、決定後の画像データを過度に遅延することなく受信することができる。
In the
また、圧縮画像データの符号量と、符号量上限値及び符号量下限値の相関に応じて、量子化テーブルの乗算値を決定することにより、撮像装置4のパン/チルト動作の検出、及び撮影装置1の移動/操作の検出をしたとき、即時に指定した転送レートで転送できる圧縮画像データを生成することができ、撮像装置4のパン/チルト動作、及び撮影装置1の移動/操作が短時間であった場合でも、決定後の画像データを遅延することなく受信することができる。
Further, the pan / tilt operation of the
このように本実施の形態1によれば、カメラで撮影した映像から画像信号を生成する画像信号生成部4bと、前記画像信号生成部4bにより生成された画像信号に対して符号化の前処理を行う符号化前処理部5と、前記符号化前処理部5により処理された画像信号に対して圧縮処理を行う画像信号符号化部6と、符号化した画像データをネットワーク上に送信しネットワークの転送レートを取得するネットワークインターフェイス部7と、カメラの撮影状態及びカメラの制御状態を検知するカメラ状態検知部4cと、前記符号化前処理部5及び前記画像信号符号化部6を制御し、画像データの符号量を調整する符号量調整部8を備えるようにしたので、画像信号符号化部で符号化した圧縮画像データの符号量を調整してデータ量を低減し、データの遅延を減らすことができるという効果がある。
As described above, according to the first embodiment, the image
(実施の形態2)
図4は、本発明の実施の形態2における撮影装置の構成図で、実施の形態1における撮影装置の画像信号符号化部6のDCT処理手段6aの前段に、一時記憶手段6fを設けたものである。
(Embodiment 2)
FIG. 4 is a block diagram of the photographing apparatus according to the second embodiment of the present invention, in which a temporary storage means 6f is provided before the DCT processing means 6a of the image
一時記憶手段6fは符号化前処理部5で処理された画像信号データを一時的に記憶し、符号量調整部8は一時記憶手段6fに記憶している画像信号データを再度符号化させることができる。また、符号量調整部8は一度符号化した画像信号データに対して量子化テーブルを更新して符号化することができる。このとき、符号量調整部8は、量子化テーブル6cの各係数を所定倍して画像信号符号化部6で符号化した圧縮画像データの符号量と、ネットワークインターフェイス部7から得られたネットワークのデータ転送レートと、画像データを転送するフレームレートに基づいて、量子化テーブル6cの各係数を所定倍し、画像信号符号化部6で符号化された画像データの画像信号を再符号化する。
The temporary storage unit 6f temporarily stores the image signal data processed by the
次に、図5に実施の形態2における符号量調整部8の詳細な制御手順を示す。ステップS101〜S107までの処理は実施の形態1と同様である。そして、ステップS105で(J)>(Jmax)、または(J)<(Jmin)のとき、すなわち圧縮画像データの符号量が符号量上限値と符号量下限値の範囲外であるとき(ステップS105でYes)、ステップS106で符号量調整部8は量子化テーブルの乗算値を変更し、ステップS108で符号量調整部8は画像信号符号化部6に対してステップS106で変更された乗算値で更新された量子化テーブルを用いて再び画像信号を符号化する。そして、画像信号符号化部6は一時記憶手段6fに記憶されている画像信号を更新された量子化テーブルを用いて再符号化し、ステップS109で再符号化された圧縮画像データの符号量(J)と、符号量上限値(Jmax)及び符号量下限値(Jmin)とを比較する。このときステップS105と同様に、(J)>(Jmax)、または(J)<(Jmin)のとき、すなわち再符号化された圧縮画像データの符号量が符号量上限値と符号量下限値の範囲外であるとき(ステップS109でNo)は、ステップS106で符号量調整部8は量子化テーブルの乗算値を変更し、画像信号の再符号化を行う。
Next, FIG. 5 shows a detailed control procedure of the code
このようにして、符号化した圧縮画像データの符号量が、画像データを指定されたフレームレートで送信可能とする符号量上限値を超える場合、符号化される画像データのデータ量が小さくなるように量子化テーブルを再設定し、また、符号化した圧縮画像データの符号量が、符号量上限値に基づく下限値に達しない場合、符号化される画像データのデータ量が大きくなるように量子化テーブルを再設定し、符号化された画像データの画像信号を再符号化する。 In this way, when the code amount of the encoded compressed image data exceeds the code amount upper limit value at which the image data can be transmitted at the specified frame rate, the data amount of the encoded image data is reduced. If the code amount of the encoded compressed image data does not reach the lower limit value based on the upper limit value of the code amount, the quantizer is set so that the data amount of the encoded image data is increased. The encoding table is reset, and the image signal of the encoded image data is re-encoded.
実施の形態1では、カメラのパン/チルト動作、及び移動/操作中に、変更された乗算値に基づいて更新した量子化テーブルで次の画像信号に対して符号化を行っており、徐々に指定されたフレームレートで且つ過度の画質劣化が無い圧縮画像データを生成し転送を行っていたが、実施の形態2では変更された乗算値に基づいて画像信号の再符号化を行うことにより、常に指定されたフレームレートで過度の画質劣化が無い圧縮画像データを転送できるようになる。 In the first embodiment, during the pan / tilt operation and movement / operation of the camera, the next image signal is encoded with the quantization table updated based on the changed multiplication value. Although compressed image data having a specified frame rate and no excessive image quality degradation is generated and transferred, in the second embodiment, by re-encoding the image signal based on the changed multiplication value, It becomes possible to transfer compressed image data without excessive image quality degradation at a specified frame rate.
また、実施の形態1では次の画像信号に対して更新された量子化テーブルで符号化を行っているため、次に入力される画像信号によっては更新された量子化テーブルでは期待するデータ量の符号化を行うことができない場合がある。しかし、実施の形態2では更新された量子化テーブルで再符号化を行うため、確実に期待するデータ量の符号化を行うことができる。 In the first embodiment, the next image signal is encoded with the updated quantization table. Therefore, depending on the next input image signal, the updated quantization table has an expected data amount. There are cases where encoding cannot be performed. However, in the second embodiment, since re-encoding is performed using the updated quantization table, it is possible to reliably encode the expected data amount.
このように本実施の形態2によれば、画像信号符号化部60に、符号化前処理部5により処理された画像信号を一時的に記憶する一時記憶手段6fを有するようにしたので、一度符号化した画像信号データに対して量子化テーブルを更新して、画像信号を再符号化することにより、確実に期待するデータ量の符号化を行うことができるという効果がある。
As described above, according to the second embodiment, the image
(実施の形態3)
図6は、本発明の実施の形態3における撮影装置の構成図で、実施の形態2における符号化前処理部にサンプリング手段5a及び画像構成手段5bを備えている。
(Embodiment 3)
FIG. 6 is a block diagram of the photographing apparatus according to the third embodiment of the present invention. The pre-encoding processing unit according to the second embodiment includes sampling means 5a and image construction means 5b.
図6において、サンプリング手段5aは画像信号を所定のサンプリングレートでサンプリングし、画像構成手段5bはサンプリング手段5aでサンプリングしたデータに基づいて画像信号を再構成する。例えば、サンプリング手段5aにより、画像信号生成部4bから入力された画像信号を縦方向と横方向それぞれに対して1/2のサンプリングレートでサンプリングし、その画像信号を画像構成手段5bにより再構成すると、入力された画像信号の1/4の画像サイズの画像信号を生成することができる。これにより、画像信号生成部4bで生成された画像信号のデータ量を縮小し、結果的にネットワーク上に送信する圧縮画像データのデータ量は低減される。
In FIG. 6, the sampling means 5a samples the image signal at a predetermined sampling rate, and the image construction means 5b reconstructs the image signal based on the data sampled by the sampling means 5a. For example, when the image signal input from the image
符号量調整部8は、カメラ状態検知部4cでカメラの撮影状態及びカメラの制御状態の変化を検出している間、ネットワークインターフェイス部7から得られたネットワークのデータ転送レートと、画像データを転送するフレームレートと、画像信号符号化部60で符号化した圧縮画像データの符号量に基づいて、サンプリング手段5aにより画像データをサンプリングし、画像構成手段5bにより画像サイズを縮小し、画像信号符号化部60により符号化する圧縮画像データの符号量を調整する。
The code
次に、図7に実施の形態3における符号量調整部8の詳細な制御手順を示す。ステップS101〜S108までの処理は実施の形態2と同様である。また、ステップS110で(J)<(Jmin)のとき、すなわち圧縮画像データの符号量が符号量下限値より小さいときは(ステップS110でYes)、実施の形態2におけるステップS109と同様に、ステップS106で変更された乗算値で更新された量子化テーブルを用いて画像信号を再符号化する。次に、ステップS110で(J)>(Jmax)のとき、すなわち圧縮画像データの符号量が符号量上限値より大きいときは(ステップS111でYes)、ステップS112で符号量調整部8は符号化前処理部5に対して画像サイズを縮小する。このときのサンプリングレートは、例えば(Jmax)/(J)とすればよい。
Next, FIG. 7 shows a detailed control procedure of the code
このようにして、画像信号符号化部60で符号化した圧縮画像データの符号量が、所定のデータ量を超える場合、符号化前処理部50で生成する画像信号の画像サイズを変更することができる。
In this manner, when the code amount of the compressed image data encoded by the image
この画像サイズの変更は、圧縮画像データの符号量(J)と符号量上限値(Jmax)の値が大きく乖離して、量子化テーブルを更新して再符号化しても、所定の転送レートで送信できるデータ量の圧縮画像データを生成できないときに有効である。また、量子化テーブルの乗算値を変更することにより極端な画質劣化を引き起こす場合は、圧縮符号化する画像の画像サイズを小さくして画像信号のデータ量を小さくことにより極端な画質劣化を防ぎ、一定以上の画質を保持できる。 Even if the code size (J) and the code size upper limit (Jmax) of the compressed image data are greatly deviated and the quantization table is updated and re-encoded, the image size can be changed at a predetermined transfer rate. This is effective when compressed image data having a data amount that can be transmitted cannot be generated. In addition, in the case of causing extreme image quality degradation by changing the multiplication value of the quantization table, the image quality of the image to be compression-encoded is reduced to prevent the extreme image quality degradation by reducing the data amount of the image signal, Can maintain a certain level of image quality.
これにより、例えば撮影装置1が端末装置2にネットワークを介して画像データを送信していて、ネットワーク3に接続されている別の撮影装置から画像データや文章データが送られてくることにより、撮影装置1から端末装置2へのデータ転送レートが極端に低下した場合でも、撮影装置1のカメラがパン/チルト動作を行ったり、ズームの制御を行った場合に、画像サイズを縮小することにより一定以上の画質を保持した画像データを所定のフレームレートで転送でき、カメラの動作や制御を決定した後、画像データを過度に遅延することなく受信することができる。
Thereby, for example, the
なお、実施の形態3ではステップS111で一回目に符号化した圧縮画像データの符号量(J)と符号量上限値(Jmax)の比較を行っているが、量子化テーブルを更新して再符号化した圧縮画像データの符号量(J)と符号量上限値(Jmax)を比較して、画像サイズを変更するか決定してもよい。また、符号化された符号量に対して画像サイズを変更するかどうか閾値を定めて、画像サイズの変更を行うか否かを決定するようにしてもよい。
なお、それぞれの実施の形態において画像信号符号化部6、60はJPEGで符号化することで説明したが、他の画像圧縮のための符号化の方法でも同様である。
In the third embodiment, the code amount (J) and the code amount upper limit value (Jmax) of the compressed image data encoded at the first time in step S111 are compared, but the quantization table is updated and re-encoding is performed. The code amount (J) and the code amount upper limit (Jmax) of the compressed image data that has been converted may be compared to determine whether to change the image size. In addition, a threshold value may be set to determine whether to change the image size with respect to the encoded code amount, and it may be determined whether to change the image size.
In each of the embodiments, the image
このように本実施の形態3によれば、符号化前処理部50に、画像信号生成部4bからの画像信号を離散化して標本化するサンプリング手段5aと、前記サンプリング手段5aによって標本化されたデータから画像を構成する画像構成手段5bとを有するようにしたので、画像信号の画像サイズを変更して、ネットワーク上に送信する圧縮画像データのデータ量を低減することができるという効果がある。
As described above, according to the third embodiment, the
本発明にかかる撮影装置、及び画像データ転送方法は、カメラがパン/チルト動作を行っていたり、ズームの制御を行っている場合、端末に画像データを送信するデータ転送レートに基づき、圧縮画像データを生成し送信する機能を有し、カメラの動作や制御が決定されると、決定後の画像データを過度に遅延することなく端末に送信することが求められるTV会議システムやビデオチャットシステムなどの画像データを送受信するのに適している。 The image capturing apparatus and the image data transfer method according to the present invention provide compressed image data based on a data transfer rate for transmitting image data to a terminal when the camera is performing pan / tilt operation or zoom control. Such as a TV conference system and a video chat system that are required to transmit the determined image data to the terminal without excessive delay when the operation and control of the camera are determined. Suitable for sending and receiving image data.
1 撮影装置
2 端末装置
3 ネットワーク
4 撮像装置
4a カメラ
4b 画像信号生成部
4c カメラ状態検知部
4d 角速度センサー
4e カメラ制御手段
5、50 符号化前処理部
5a サンプリング手段
5b 画像構成手段
6、60 画像信号符号化部
6a DCT処理手段
6b 量子化手段
6c 量子化テーブル
6d 乗算手段
6e 符号化手段
7 ネットワークインターフェイス部
7a 画像データ送信手段
7b ネットワーク転送レート取得手段
8 符号量調整部
9 ネットワークインターフェイス部
10 画像伸長部
11 画像表示部
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記画像信号生成部により生成された画像信号に対して符号化の前処理を行う符号化前処理部と、
前記符号化前処理部により処理された画像信号に対して圧縮処理を行う画像信号符号化部と、
符号化した画像データをネットワーク上に送信しネットワークの転送レートを取得するネットワークインターフェイス部と、
カメラの撮影状態及びカメラの制御状態を検知するカメラ状態検知部と、
前記符号化前処理部及び前記画像信号符号化部を制御し、画像データの符号量を調整する符号量調整部を備え、
前記カメラ状態検知部によりカメラの撮影状態及びカメラの制御状態の変化を検知している間、前記ネットワークインターフェイス部からのネットワークのデータ転送レートと、画像データを転送するフレームレートと、前記画像信号符号化部で符号化した圧縮画像データの符号量に基づいて、前記符号化前処理部及び前記画像信号符号化部を制御して圧縮画像データの符号量を調整し、符号量が調整された圧縮画像データを前記ネットワークインターフェイス部からネットワーク上に送信する、
ことを特徴とする撮影装置。 An image signal generator for generating an image signal from video captured by the camera;
A pre-encoding unit that performs pre-encoding processing on the image signal generated by the image signal generation unit;
An image signal encoding unit that performs compression processing on the image signal processed by the pre-encoding processing unit;
A network interface unit for transmitting encoded image data over a network and obtaining a network transfer rate;
A camera state detection unit for detecting the shooting state of the camera and the control state of the camera;
A code amount adjustment unit that controls the pre-encoding processing unit and the image signal encoding unit and adjusts the code amount of image data;
While the camera state detection unit detects changes in the shooting state of the camera and the control state of the camera, the network data transfer rate from the network interface unit, the frame rate for transferring image data, and the image signal code Based on the code amount of the compressed image data encoded by the encoding unit, the code amount of the compressed image data is adjusted by controlling the pre-encoding processing unit and the image signal encoding unit, and the code amount is adjusted. Transmitting image data from the network interface unit to the network;
An imaging apparatus characterized by that.
前記カメラ状態検知部は、
カメラのパン/チルトまたは移動を検知したとき、カメラの撮影状態変化の情報を前記符号量調整部に通知する角速度センサーと、
カメラの制御が開始されたとき、カメラの制御状態変化の情報を前記符号量調整部に通知するカメラ制御手段とを有する、
ことを特徴とする撮影装置。 The imaging device according to claim 1,
The camera state detection unit
An angular velocity sensor for notifying the code amount adjustment unit of information on a change in the shooting state of the camera when detecting pan / tilt or movement of the camera;
Camera control means for notifying the code amount adjustment unit of information on the control state change of the camera when the control of the camera is started,
An imaging apparatus characterized by that.
前記画像信号符号化部は、
前記符号化前処理部により処理された画像信号に対して離散コサイン変換を行うDCT処理手段と、
量子化テーブルを用いて、前記DCT処理手段により演算されたDCT係数を線形スカラー量子化する量子化手段と、
前記量子化手段で用いられる量子化テーブルの各係数を所定倍する乗算手段と、
前記量子化手段により演算された量子化データを符号化する符号化手段とを有し、
前記符号量調整部は、
前記カメラ状態検知部によりカメラの撮影状態及びカメラの制御状態の変化を検出している間、前記ネットワークインターフェイス部からのネットワークのデータ転送レートと、画像データを転送するフレームレートと、前記画像信号符号化部で符号化した画像データの符号量に基づいて、前記量子化テーブルの各係数を所定倍して、前記画像信号符号化部で符号化する圧縮画像データの符号量を調整する、
ことを特徴とする撮影装置。 The imaging device according to claim 1,
The image signal encoding unit is
DCT processing means for performing discrete cosine transform on the image signal processed by the pre-encoding processing unit;
Quantization means for linear scalar quantization of the DCT coefficient calculated by the DCT processing means using a quantization table;
Multiplication means for multiplying each coefficient of a quantization table used in the quantization means by a predetermined number;
Encoding means for encoding the quantized data calculated by the quantization means;
The code amount adjustment unit includes:
While the camera state detection unit detects changes in the shooting state of the camera and the control state of the camera, the network data transfer rate from the network interface unit, the frame rate for transferring image data, and the image signal code Based on the code amount of the image data encoded by the encoding unit, each coefficient of the quantization table is multiplied by a predetermined amount, and the code amount of the compressed image data encoded by the image signal encoding unit is adjusted.
An imaging apparatus characterized by that.
前記符号化前処理部は、
前記画像信号生成部からの画像信号を離散化して標本化するサンプリング手段と、
前記サンプリング手段によって標本化されたデータから画像を構成する画像構成手段とを有し、
前記符号量調整部は、
前記カメラ状態検知部によりカメラの撮影状態及びカメラの制御状態の変化を検出している間、前記ネットワークインターフェイス部からのネットワークのデータ転送レートと、画像データを転送するフレームレートと、前記画像信号符号化部により符号化した圧縮画像データの符号量に基づいて、前記符号化前処理部を制御して画像信号の画像サイズを変更し、圧縮画像データの符号量を調整する、
ことを特徴とする撮影装置。 The imaging device according to claim 1,
The encoding preprocessing unit
Sampling means for discretizing and sampling the image signal from the image signal generation unit;
Image constructing means for constructing an image from the data sampled by the sampling means,
The code amount adjustment unit includes:
While the camera state detection unit detects changes in the shooting state of the camera and the control state of the camera, the network data transfer rate from the network interface unit, the frame rate for transferring image data, and the image signal code Based on the code amount of the compressed image data encoded by the encoding unit, the image pre-processing unit is controlled to change the image size of the image signal and adjust the code amount of the compressed image data.
An imaging apparatus characterized by that.
前記ネットワークインターフェイス部は、
符号化された圧縮画像データを送信する画像データ送信手段と、
接続されているネットワーク上でのデータ転送レートを取得するネットワーク転送レート取得手段とを有し、
前記ネットワーク転送レート検出手段は、前記カメラ状態検知部によりカメラの撮影状態及び制御状態の変化を検出している間、前記データ転送レートを前記符号量調整部に通知する、
ことを特徴とする撮影装置。 The imaging device according to claim 1,
The network interface unit
Image data transmitting means for transmitting the encoded compressed image data;
Network transfer rate acquisition means for acquiring the data transfer rate on the connected network,
The network transfer rate detection means notifies the data transfer rate to the code amount adjustment unit while the camera state detection unit detects changes in the shooting state and control state of the camera.
An imaging apparatus characterized by that.
前記画像信号符号化部は、前記符号化前処理部により処理された画像信号を一時的に記憶する一時記憶手段を有し、
前記符号化調整部は、
量子化テーブルの各係数を所定倍して前記画像信号符号化部により符号化した圧縮画像データの符号量と、ネットワークインターフェイス部から得られたネットワークのデータ転送レートと、画像データを転送するフレームレートに基づいて、前記画像信号符号化部で符号化された画像信号を再符号化する、
ことを特徴とする撮影装置。 In the imaging device according to claim 3,
The image signal encoding unit has temporary storage means for temporarily storing the image signal processed by the pre-encoding processing unit,
The encoding adjustment unit
The code amount of the compressed image data encoded by the image signal encoding unit by multiplying each coefficient of the quantization table by a predetermined number, the network data transfer rate obtained from the network interface unit, and the frame rate for transferring the image data And re-encoding the image signal encoded by the image signal encoding unit,
An imaging apparatus characterized by that.
前記画像信号符号化部により符号化した圧縮画像データの符号量が所定のデータ量を超える場合、前記符号化前処理部で生成する画像信号の画像サイズを変更する、
ことを特徴とする撮影装置。 In the imaging device according to any one of claims 1 to 6,
If the code amount of the compressed image data encoded by the image signal encoding unit exceeds a predetermined data amount, change the image size of the image signal generated by the pre-encoding processing unit,
An imaging apparatus characterized by that.
カメラの撮影状態及びカメラの制御状態の変化を検出している間、画像データを送信するネットワークのデータ転送レートと、画像データを転送するフレームレートと、符号化した圧縮画像データの符号量に基づいて符号量を調整した圧縮画像データを転送する、
ことを特徴とする画像データ転送方法。 An image data transfer method for converting video captured by a camera into an image signal, performing compression processing by encoding on the image signal, and transmitting the encoded compressed image data over a network,
While detecting changes in the camera shooting state and camera control state, based on the data transfer rate of the network that transmits the image data, the frame rate that transfers the image data, and the code amount of the encoded compressed image data Transfer the compressed image data with the code amount adjusted,
An image data transfer method characterized by the above.
カメラの撮影状態及びカメラの制御状態の変化を検出している間、ネットワークのデータ転送レートと画像データを送信するフレームレートに基づいて画像データを指定されたフレームレートで送信可能とする符号量上限値を算出して符号量を調整した圧縮画像データを転送する、
ことを特徴とする画像データ転送方法。 The image data transfer method according to claim 8.
Code amount upper limit that allows image data to be transmitted at a specified frame rate based on the network data transfer rate and the frame rate at which image data is transmitted while detecting changes in the camera shooting state and camera control state Transfer the compressed image data with the code amount adjusted by calculating the value,
An image data transfer method characterized by the above.
符号化した圧縮画像データの符号量が画像データを指定されたフレームレートで送信可能とする符号量上限値を超える場合、符号化される画像データのデータ量が小さくなるように量子化テーブルを設定して符号量を調整した圧縮画像データを転送し、
符号化した圧縮画像データの符号量が前記符号量上限値に基づく下限値に達しない場合、符号化される画像データのデータ量が大きくなるように量子化テーブルを設定して符号量を調整した圧縮画像データを転送する、
ことを特徴とする画像データ転送方法。 The image data transfer method according to claim 8.
Set the quantization table so that the amount of encoded image data is smaller when the amount of encoded compressed image data exceeds the upper limit for the amount of encoded image data that can be transmitted at the specified frame rate. To transfer the compressed image data with the code amount adjusted,
When the code amount of the encoded compressed image data does not reach the lower limit value based on the upper limit value of the code amount, the code amount is adjusted by setting the quantization table so that the data amount of the encoded image data is increased. Transfer compressed image data,
An image data transfer method characterized by the above.
符号化した圧縮画像データの符号量が画像データを指定されたフレームレートで送信可能とする符号量上限値を超える場合、符号化する画像信号の画像サイズが小さくなるように画像信号を変換して符号量を調整した圧縮画像データを転送し、
符号化した圧縮画像データの符号量が前記符号量上限値に基づく下限値に達しない場合、符号化する画像信号の画像サイズが大きくなるように画像信号を変換して符号量を調整した圧縮画像データを転送する、
ことを特徴とする画像データ転送方法。 The image data transfer method according to claim 8.
If the code amount of the encoded compressed image data exceeds the upper limit of the code amount that enables transmission of the image data at the specified frame rate, the image signal is converted so that the image size of the image signal to be encoded is reduced. Transfer the compressed image data with the code amount adjusted,
A compressed image in which the code amount is adjusted by converting the image signal so that the image size of the image signal to be encoded becomes large when the code amount of the encoded image data to be encoded does not reach the lower limit value based on the upper limit value of the code amount Transfer data,
An image data transfer method characterized by the above.
符号化した圧縮画像データの符号量が画像データを指定されたフレームレートで送信可能とする符号量上限値を超える場合、符号化される画像データのデータ量が小さくなるように量子化テーブルを再設定し画像信号を再符号化して符号量を調整した圧縮画像データを転送し、
符号化した圧縮画像データの符号量が前記符号量上限値に基づく下限値に達しない場合、符号化される画像データのデータ量が大きくなるように量子化テーブルを再設定し画像信号を再符号化して符号量を調整した圧縮画像データを転送する、
ことを特徴とする画像データ転送方法。 The image data transfer method according to claim 10.
If the code amount of the encoded compressed image data exceeds the code amount upper limit value at which the image data can be transmitted at the specified frame rate, the quantization table is regenerated so that the data amount of the encoded image data becomes small. Set and re-encode the image signal and transfer the compressed image data with adjusted code amount,
If the code amount of the encoded compressed image data does not reach the lower limit value based on the upper limit value of the code amount, the quantization table is reset so that the data amount of the encoded image data is increased, and the image signal is re-encoded. Compressed image data with adjusted code amount
An image data transfer method characterized by the above.
符号化した圧縮画像データの符号量が所定のデータ量を超える場合、符号化する画像信号の画像サイズを変更して符号量を調整した圧縮画像データを転送する、
ことを特徴とする画像データ転送方法。 The image data transfer method according to any one of claims 8 to 12,
When the code amount of the encoded compressed image data exceeds a predetermined data amount, the compressed image data in which the code amount is adjusted by changing the image size of the image signal to be encoded is transferred.
An image data transfer method characterized by the above.
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JP2008244624A (en) * | 2007-03-26 | 2008-10-09 | Mitsubishi Electric Corp | Coder |
JP2009290712A (en) * | 2008-05-30 | 2009-12-10 | Mega Chips Corp | Transcoder |
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