JP2007336138A - Video recording apparatus and video recording program - Google Patents

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JP2007336138A JP2006164381A JP2006164381A JP2007336138A JP 2007336138 A JP2007336138 A JP 2007336138A JP 2006164381 A JP2006164381 A JP 2006164381A JP 2006164381 A JP2006164381 A JP 2006164381A JP 2007336138 A JP2007336138 A JP 2007336138A
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博松 青木
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晶 寺本
Hiromi Yamamura
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Takahiro Morimoto
貴博 森元
Yoshihiro Mori
芳宏 森
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a video recording apparatus which is capable of long-time recording and can be simplified in system configuration. <P>SOLUTION: The video recording apparatus includes a readout 2, storage 3, reencoder 4, selector 5, and output portion 6. Video data read out frame by frame by the readout 2 are separated into intra-coded frame data coded without using interframe prediction, and non-intra-coded frame data coded by using interframe prediction and is stored separately in the storage 3. Then, only the intra-coded frame data are reencoded by the reencoder 4. Frame data selected by the selector 5 using an amount of image characteristic obtained during the reencoding processing are recorded in a recording medium by the output portion 6. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、映像の符号化方式により符号化した映像データを、再符号化して記録する映像記録装置、映像記録プログラムに関する。   The present invention relates to a video recording apparatus and a video recording program for re-encoding and recording video data encoded by a video encoding method.

従来、防犯、事故や災害等の監視を目的とした監視カメラシステムでは、監視対象がある遠隔地に監視カメラを設置し、撮影した映像をアナログ専用回線により監視センターに伝送して長時間にわたりディスプレイ上に再生したり、或いは、必要に応じてタイムラプス(間欠)VTRと呼ばれる長時間記録用VTRでアナログ信号のまま記録することが多かった。しかし、近年、IPネットワークのインフラ整備、ハードディスクやDVD等のディジタル記録メディアの大容量化及び低価格化、さらに監視カメラのディジタル化が進んだ結果、監視カメラシステムにおいても撮影した映像のディジタル記録への置き換えが急速に進んでいる。   Conventionally, in surveillance camera systems aimed at surveillance of crime prevention, accidents, disasters, etc., a surveillance camera is installed in a remote place where the surveillance object is located, and the captured video is transmitted to the surveillance center via an analog dedicated line and displayed for a long time. In many cases, it is reproduced above or recorded as an analog signal with a long-time recording VTR called a time-lapse (intermittent) VTR as necessary. However, in recent years, as a result of the development of IP network infrastructure, the increase in capacity and price of digital recording media such as hard disks and DVDs, and the digitalization of surveillance cameras, digital video recording of surveillance cameras has also become possible. The replacement of is progressing rapidly.

一般的に、監視カメラで撮影した映像をディジタル記録するには、撮影された映像のアナログ信号を監視カメラの内部、叉は監視カメラに接続された機器により、ディジタル信号に変換して符号化し、この符号化したディジタル映像信号をネットワークを介して記録装置に伝送して、ハードディスクやDVD等のディジタル記録メディアに記録する。映像信号の符号化方式としては、各フレームを1枚の静止画として独立に符号化する方式と、連続するフレームの相関を利用することによりフレーム間予測を行って符号化する方式がある。このうち、各フレームを独立に符号化する方式は、ディジタル信号の映像データをタイムラプス記録するシステムで多く用いられ、代表的なものとしてJPEG方式が挙げられる(例えば、特許文献1参照)。   In general, in order to digitally record a video taken by a surveillance camera, an analog signal of the photographed video is converted into a digital signal by the inside of the surveillance camera or by a device connected to the surveillance camera, encoded, The encoded digital video signal is transmitted to a recording device via a network and recorded on a digital recording medium such as a hard disk or a DVD. As a video signal encoding method, there are a method in which each frame is independently encoded as one still image, and a method in which inter-frame prediction is performed by using the correlation of consecutive frames. Among these, the method of encoding each frame independently is often used in a system for time-lapse recording of video data of a digital signal, and a representative example is the JPEG method (see, for example, Patent Document 1).

しかしながら、各フレームを独立に符号化する方式は、フレーム間予測を行って符号化する方式に比べて映像データの圧縮率が低く、ネットワークを介して伝送するためには、より広帯域の回線を必要とするという問題がある。   However, the method of encoding each frame independently has a lower video data compression rate than the method of encoding by performing inter-frame prediction, and requires a wider bandwidth for transmission over a network. There is a problem that.

一方、フレーム間予測を用いて符号化する方式の代表的なものとしては、MPEG−2やMPEG−4等の符号化方式があり、これらの方式によって符号化された映像データは、ディジタル記録メディアに連続してすべて記録されることが多い。フレーム間予測を用いて符号化する方式は圧縮率が高いので、ネットワーク回線を用いて伝送する際に必要な周波数帯域は相対的に狭くてもよいが、符号化された映像データのすべてを記録すると、結果的に、タイムラプス記録したJPEG方式の映像よりも大容量の記録装置が必要になり、システムコストが高くなるという問題がある。このため、監視カメラの映像に不審な人物や物体、異常な現象が含まれているか否か検出し、異常が検出された際の映像のみを記録する方法が用いられてきた。しかしながら、この方法は、例えば、人の出入が少ない休日や夜間に防犯カメラで侵入者を検出する場合等には効果があるものの、河川や道路など、災害や事故など常時監視を必要とする場合には困難を伴う。   On the other hand, representative methods for encoding using inter-frame prediction include encoding methods such as MPEG-2 and MPEG-4, and video data encoded by these methods is digital recording media. In many cases, everything is recorded continuously. Since the encoding method using inter-frame prediction has a high compression rate, the frequency band required for transmission using a network line may be relatively narrow, but all of the encoded video data is recorded. As a result, there is a problem that a recording device having a capacity larger than that of the JPEG video recorded by time lapse is required, resulting in a high system cost. For this reason, there has been used a method of detecting whether or not a suspicious person or object or an abnormal phenomenon is included in the video of the surveillance camera and recording only the video when the abnormality is detected. However, this method is effective, for example, when detecting intruders with a security camera on a holiday or at night when there are few people coming and going, but when continuous monitoring such as disasters and accidents such as rivers and roads is required There are difficulties.

この問題を解決する方法として、MPEG方式で符号化された映像データからピクチャスタートコードを検出してピクチャヘッダの位置を特定し、ピクチャヘッダからピクチャタイプを取得することにより、フレーム間予測を用いないIフレームのみを記録するという例がある(例えば、特許文献2参照)。   As a method for solving this problem, inter-frame prediction is not used by detecting a picture start code from video data encoded by the MPEG method, specifying the position of the picture header, and acquiring the picture type from the picture header. There is an example in which only an I frame is recorded (see, for example, Patent Document 2).

しかしながら、上記の特許文献2に記載されたIフレームのみを抽出して記録する方法では、記録される映像データの符号量が、映像データの種類や、映像データをMPEG符号化する機器に依存するという問題がある。また、MPEG符号化する際は、一般に固定ビットレートで符号化する場合が多く、複雑な絵柄で、かつ動きがほとんどない映像の場合は、相対的にIフレームに割り当てられる符号量が大きくなり、記録装置への長時間記録ができなくなるという問題がある。   However, in the method of extracting and recording only the I frame described in Patent Document 2, the code amount of the recorded video data depends on the type of the video data and the device that encodes the video data. There is a problem. In addition, when encoding MPEG, in general, encoding is often performed at a fixed bit rate, and in the case of a video with a complicated picture and almost no movement, the code amount allocated to the I frame is relatively large, There is a problem that it is impossible to record to the recording device for a long time.

また、特許文献2に記載された方法では、監視カメラで異常な映像が撮影された際に、タイムラプス記録を停止して通常の記録に切り替えるためには、別途、監視対象領域に異常が発生したか否か検出するためのセンサ等の機器が必要となり、異常を検出したことを映像記録装置に通知して記録処理の手順を切り替えなければならず、システム構成が複雑になるという問題がある。
特開2001−111959号公報 特開2003−101944号公報
In addition, in the method described in Patent Document 2, when an abnormal video is captured by the surveillance camera, an abnormality has occurred in the monitoring target area in order to stop the time-lapse recording and switch to normal recording. However, a device such as a sensor for detecting whether or not an abnormality has occurred is required, the video recording apparatus must be notified that an abnormality has been detected, and the procedure of the recording process must be switched, resulting in a complicated system configuration.
JP 2001-111959 A JP 2003-101944 A

本発明は、上記従来の事情に鑑みてなされたもので、映像データの種類や、映像データを符号化する機器に依存することなく、長時間の記録が可能であるとともに、監視対象領域の異常を検出するためのセンサ等の機器を必要とせず、システム構成を簡単化することのできる映像記録装置、映像記録プログラムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described conventional circumstances, and can perform recording for a long time without depending on the type of video data and the device that encodes the video data, and the abnormality of the monitoring target area. It is an object of the present invention to provide a video recording apparatus and a video recording program that can simplify the system configuration without requiring a device such as a sensor for detecting an image.

本発明の映像記録装置は、フレーム画像を、フレーム内で符号化する第1の符号化方法と、フレーム間の相関に基づいて符号化する第2の符号化方法と、のいずれかの方法を選択して符号化し、フレーム単位で順に記録する映像記録装置であって、前記符号化したフレーム画像をフレーム単位で順に読み出す読み出し部と、前記第1の符号化方法で符号化したフレーム画像を一時的に記憶する第1の記憶部と、i番目(iは自然数)と(i+1)番目に、前記第1の符号化方法で符号化したフレーム画像の間にあるL枚(L≧1)の前記第2の符号化方法で符号化したフレーム画像を、i組目のフレーム画像群として一時的に記憶する第2の記憶部と、前記第2の記憶部に記憶したフレーム画像群のうち、所定の条件を満たすj組目(jは自然数)と前後各M組(Mは自然数)の前記フレーム画像群を選択する第1の選択部と、前記第1の記憶部に記憶した全てのフレーム画像と、前記第1の選択部によって選択したフレーム画像群を用いて再符号化する第1の再符号化部と、前記第1の再符号化部によって再符号化した前記フレーム画像を記録する記録部と、を備えるものである。   The video recording apparatus of the present invention includes any one of a first encoding method for encoding a frame image within a frame and a second encoding method for encoding based on a correlation between frames. A video recording apparatus that selects, encodes, and sequentially records in units of frames, a reading unit that sequentially reads out the encoded frame images in units of frames, and a frame image encoded by the first encoding method temporarily The first storage unit for storing automatically, and the i-th (i is a natural number) and (i + 1) -th frame images encoded by the first encoding method (L ≧ 1) Of the second storage unit that temporarily stores the frame image encoded by the second encoding method as the i-th set of frame image groups, and the frame image group stored in the second storage unit, The j-th set that satisfies a predetermined condition (j is Number) and each of the preceding and following M sets (M is a natural number) of the frame image group, all frame images stored in the first storage unit, and the first selection unit A first re-encoding unit that re-encodes using the group of frame images, and a recording unit that records the frame image re-encoded by the first re-encoding unit.

この構成により、フレーム内で符号化した画像フレームと、フレーム間の相関に基づいて符号化した画像フレームを分離して、フレーム内で符号化した画像フレームを再符号化することで、タイムラプス記録が可能となり、長時間の映像データを記録することができる。また、フレーム間の相関に基づいて符号化したフレーム画像を一時的に記憶することにより、監視カメラで異常な映像が撮影された際に、通常のフレームレートに切り替えて全てのフレームを連続して記録することができる。   With this configuration, the image frame encoded within the frame and the image frame encoded based on the correlation between the frames are separated, and the image frame encoded within the frame is re-encoded, so that time-lapse recording can be performed. This makes it possible to record video data for a long time. Also, by temporarily storing the frame image encoded based on the correlation between frames, when an abnormal video is shot by the surveillance camera, all frames are continuously switched to the normal frame rate. Can be recorded.

また、本発明の一態様として、上記の映像記録装置において、前記第1の再符号化部は、前記第1の記憶部に記憶したフレーム画像を復号化する復号化部と、前記復号化部によって復号化したフレーム画像を前記第2の符号化方法で再符号化する第2の再符号化部と、前記第2の再符号化部によって再符号化したフレーム画像と、前記第1の記憶部に記憶したフレーム画像の一方を選択する第2の選択部と、前記第2の選択部によって選択したフレーム画像と、前記第1の選択部によって選択したフレーム画像群を時間順に並び替える並び替え部と、を備えるものも含まれる。   As one aspect of the present invention, in the video recording apparatus, the first re-encoding unit includes a decoding unit that decodes a frame image stored in the first storage unit, and the decoding unit A second re-encoding unit that re-encodes the frame image decoded by the second encoding method, a frame image re-encoded by the second re-encoding unit, and the first storage A second selection unit that selects one of the frame images stored in the unit, a frame image selected by the second selection unit, and a frame image group selected by the first selection unit in a time order And a portion provided with a section.

この構成により、フレーム内で符号化した画像フレームと、フレーム間の相関に基づいて符号化した画像フレームを分離して、フレーム内で符号化した画像フレームを再符号化することで、タイムラプス記録が可能となり、長時間の映像データを記録することができる。また、フレーム間の相関に基づいて符号化したフレーム画像を一時的に記憶することにより、監視カメラで異常な映像が撮影された際に、通常のフレームレートに切り替えて全てのフレームを連続して記録することができる。   With this configuration, the image frame encoded within the frame and the image frame encoded based on the correlation between the frames are separated, and the image frame encoded within the frame is re-encoded, so that time-lapse recording can be performed. This makes it possible to record video data for a long time. Also, by temporarily storing the frame image encoded based on the correlation between frames, when an abnormal video is shot by the surveillance camera, all frames are continuously switched to the normal frame rate. Can be recorded.

さらに、本発明の一態様として、上記の映像記録装置において、前記所定の条件は、再符号化の際に取得する符号化情報に基づいて算出した特徴量と、再符号化する当該フレーム画像の直前に再符号化したフレーム画像から算出した前記特徴量との差が、所定の範囲以上であるものも含まれる。   Furthermore, as one aspect of the present invention, in the video recording apparatus, the predetermined condition includes: a feature amount calculated based on encoding information acquired at the time of re-encoding, and a frame image to be re-encoded. Also included is a case where the difference from the feature amount calculated from the frame image re-encoded immediately before is not less than a predetermined range.

この構成により、上記の効果に加え、更に、再符号化の際の符号化情報に基づく特徴量を用いることにより、全フレーム記録とタイプラプス記録とを切り替えることができるので、監視対象領域に異常が発生したか否か検出するためのセンサ等の機器が不要となり、記録モードを切り替えることが可能な映像記録システムの構成を簡単化できる。   With this configuration, in addition to the effects described above, it is possible to switch between full frame recording and type lapse recording by using feature amounts based on encoding information at the time of re-encoding. This eliminates the need for a device such as a sensor for detecting whether or not the image has occurred, and simplifies the configuration of the video recording system that can switch the recording mode.

本発明の映像記録プログラムは、フレーム画像を、フレーム内で符号化する第1の符号化方法と、フレーム間の相関に基づいて符号化する第2の符号化方法と、のいずれかの方法を選択して符号化し、フレーム単位で順に記録する機能をコンピュータに実行させる映像記録プログラムであって、前記符号化したフレーム画像をフレーム単位で順に読み出す機能と、前記第1の符号化方法で符号化したフレーム画像を第1の記憶部に一時的に記憶する機能と、i番目(iは自然数)と(i+1)番目に、前記第1の符号化方法で符号化したフレーム画像の間にあるL枚(L≧1)の前記第2の符号化方法で符号化したフレーム画像を、i組目のフレーム画像群として第2の記憶部に一時的に記憶する機能と、前記第2の記憶部に記憶したフレーム画像群のうち、所定の条件を満たすj組目(jは自然数)と前後各M組(Mは自然数)の前記フレーム画像群を選択する機能と、前記第1の記憶部に記憶した全てのフレーム画像と、前記選択したフレーム画像群を用いて再符号化する機能と、前記再符号化した前記フレーム画像を記録する機能と、をコンピュータに実行させるものである。   The video recording program of the present invention includes any one of a first encoding method for encoding a frame image within a frame and a second encoding method for encoding based on a correlation between frames. A video recording program for causing a computer to execute a function of selecting and encoding and sequentially recording in units of frames, wherein a function of sequentially reading out the encoded frame images in units of frames and encoding with the first encoding method For temporarily storing the frame image in the first storage unit and the i th (i is a natural number) and (i + 1) th frame image encoded by the first encoding method. A function of temporarily storing frame images encoded by the second encoding method (L ≧ 1) in the second storage unit as an i-th set of frame image groups, and the second storage unit Memorized frame Among the image groups, a function of selecting the frame image group of the j-th set (j is a natural number) that satisfies a predetermined condition and the M groups before and after each (M is a natural number), and all of the frame images stored in the first storage unit A computer executes a frame image, a function of re-encoding using the selected frame image group, and a function of recording the re-encoded frame image.

このプログラムにより、フレーム内で符号化した画像フレームと、フレーム間の相関に基づいて符号化した画像フレームを分離して、フレーム内で符号化した画像フレームを再符号化することで、タイムラプス記録が可能となり、長時間の映像データを記録することができる。また、フレーム間の相関に基づいて符号化したフレーム画像を一時的に記憶することにより、監視カメラで異常な映像が撮影された際に、通常のフレームレートに切り替えて全てのフレームを連続して記録することができる。   This program separates the image frame encoded within the frame from the image frame encoded based on the correlation between the frames, and re-encodes the image frame encoded within the frame, so that time-lapse recording can be performed. This makes it possible to record video data for a long time. Also, by temporarily storing the frame image encoded based on the correlation between frames, when an abnormal video is shot by the surveillance camera, all frames are continuously switched to the normal frame rate. Can be recorded.

さらに、本発明の一態様として、上記の映像記録プログラムにおいて、前記再符号化する機能は、前記第1の記憶部に記憶したフレーム画像を復号化する機能と、前記復号化したフレーム画像を前記第2の符号化方法で再符号化する機能と、前記第2の符号化方法によって再符号化したフレーム画像と、前記第1の記憶部に記憶したフレーム画像の一方を選択する機能と、前記選択したフレーム画像と、前記選択したフレーム画像群を時間順に並び替える機能と、を含むものである。   Further, as one aspect of the present invention, in the video recording program, the re-encoding function includes a function of decoding a frame image stored in the first storage unit, and a function of decoding the decoded frame image. A function of re-encoding by the second encoding method, a function of selecting one of the frame image re-encoded by the second encoding method and the frame image stored in the first storage unit, The selected frame image and a function of rearranging the selected frame image group in time order are included.

このプログラムにより、フレーム内で符号化した画像フレームと、フレーム間の相関に基づいて符号化した画像フレームを分離して、フレーム内で符号化した画像フレームを再符号化することで、タイムラプス記録が可能となり、長時間の映像データを記録することができる。また、フレーム間の相関に基づいて符号化したフレーム画像を一時的に記憶することにより、監視カメラで異常な映像が撮影された際に、通常のフレームレートに切り替えて全てのフレームを連続して記録することができる。   This program separates the image frame encoded within the frame from the image frame encoded based on the correlation between the frames, and re-encodes the image frame encoded within the frame, so that time-lapse recording can be performed. This makes it possible to record video data for a long time. Also, by temporarily storing the frame image encoded based on the correlation between frames, when an abnormal video is shot by the surveillance camera, all frames are continuously switched to the normal frame rate. Can be recorded.

さらに、本発明の一態様として、上記の映像プログラムにおいて、前記所定の条件は、再符号化の際に取得する符号化情報に基づいて算出した特徴量と、再符号化する当該フレーム画像の直前に再符号化したフレーム画像から算出した前記特徴量との差が、所定の範囲以上であるものも含まれる。   Furthermore, as one aspect of the present invention, in the video program, the predetermined condition includes a feature amount calculated based on encoding information acquired at the time of re-encoding and a frame image immediately before the frame image to be re-encoded. The difference between the feature amount calculated from the re-encoded frame image is not less than a predetermined range.

このプログラムにより、上記の効果に加え、更に、再符号化の際の符号化情報に基づく特徴量を用いることにより、全フレーム記録とタイプラプス記録とを切り替えることができるので、監視対象領域に異常が発生したか否か検出するためのセンサ等の機器が不要となり、記録モードを切り替えることが可能な映像記録システムの構成を簡単化できる。   In addition to the above effects, this program can switch between full-frame recording and type-lapse recording by using the feature amount based on the encoding information at the time of re-encoding. This eliminates the need for a device such as a sensor for detecting whether or not this occurs, and simplifies the configuration of a video recording system that can switch the recording mode.

本発明によれば、映像データの種類や、映像データを符号化する機器に依存することなく、長時間の記録が可能であるとともに、監視対象領域の異常を検出するためのセンサ等の機器を必要とせず、システム構成を簡単化することのできる映像記録装置、映像記録プログラムを提供できる。   According to the present invention, it is possible to perform recording for a long time without depending on the type of video data and the device that encodes the video data, and a device such as a sensor for detecting an abnormality in the monitoring target area. It is possible to provide a video recording apparatus and a video recording program that can simplify the system configuration without being required.

本発明に係る実施形態の映像記録装置では、監視カメラで撮影した映像の符号化方式として、MPEG−4Visual符号化方式を用いる。MPEG−4符号化方式では、様々なアプリケーションを想定し、各アプリケーションを実現するための符号化ツールを組み合わせたプロファイルが定義されている。ここでは、MPEG−4Visualに準拠するデコーダが必ず復号しなければならないことが規定されている最も基本的なプロファイルであるシンプル・プロファイルの符号化処理について説明する。   In the video recording apparatus according to the embodiment of the present invention, the MPEG-4 Visual encoding method is used as the encoding method of video captured by the surveillance camera. In the MPEG-4 encoding system, a profile is defined in which various applications are assumed and encoding tools for realizing each application are combined. Here, a simple profile encoding process, which is the most basic profile that stipulates that a decoder conforming to MPEG-4 Visual must always decode, will be described.

以下、MPEG−4Visual符号化方式の処理概要について説明する。図1は、MPEG−4Visual符号化装置の概略構成を示す図である。なお、MPEG−4Visual符号化方式では、VOP(Video Object Plane)と呼ばれる単位で符号化を行う。最も単純なVOPはフレームに相当し、本実施形態ではこの場合について説明する。   Hereinafter, an outline of processing of the MPEG-4 Visual encoding method will be described. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an MPEG-4 Visual encoding apparatus. In the MPEG-4 Visual encoding system, encoding is performed in units called VOP (Video Object Plane). The simplest VOP corresponds to a frame, and in this embodiment, this case will be described.

図1において、MPEG−4Visual符号化装置1は、入力部10、動き検出・符号化部11、予測部12、変換部13、DCT符号化部14、参照用画像生成部15、参照用画像記憶部16、パラメータ設定部17、出力部18を備えて構成される。   In FIG. 1, an MPEG-4 Visual encoding device 1 includes an input unit 10, a motion detection / encoding unit 11, a prediction unit 12, a conversion unit 13, a DCT encoding unit 14, a reference image generation unit 15, and a reference image storage. A unit 16, a parameter setting unit 17, and an output unit 18 are provided.

入力部10は、符号化する映像データをVOP単位で入力し、各VOPを16×16画素を単位とするマクロブロックに分割する。   The input unit 10 inputs video data to be encoded in units of VOPs, and divides each VOP into macroblocks having units of 16 × 16 pixels.

動き検出・符号化部11は、図2に示すように、動き検出部111、マクロブロックタイプ設定部112、動きベクトル符号化部113から構成されている。図2において、動き検出部111は、入力部10から入力されるマクロブロックデータと、参照用画像記憶部16に記憶されている参照用画像データとを用いて動きベクトルを算出し、マクロブロックタイプ設定部112は、算出した動きベクトルに基づいてマクロブロックタイプを設定する。また、動きベクトル符号化部113は、設定したマクロブロックタイプのノンイントラマクロブロックのみについて可変長符号化を行う。   The motion detection / encoding unit 11 includes a motion detection unit 111, a macroblock type setting unit 112, and a motion vector encoding unit 113, as shown in FIG. In FIG. 2, the motion detection unit 111 calculates a motion vector using the macroblock data input from the input unit 10 and the reference image data stored in the reference image storage unit 16, and the macroblock type The setting unit 112 sets a macroblock type based on the calculated motion vector. In addition, the motion vector encoding unit 113 performs variable length encoding only for the set macroblock type non-intra macroblock.

予測部12は、動き検出・符号化部11で算出した動きベクトルと、参照用画像記憶部16に記憶されている参照用画像データを用いて、予測画像を生成する。   The prediction unit 12 generates a predicted image using the motion vector calculated by the motion detection / encoding unit 11 and the reference image data stored in the reference image storage unit 16.

変換部13は、図3に示すように、予測誤差生成部131、DCT部132、量子化部133から構成されている。図3において、予測誤差生成部131は、ノンイントラマクロブロックの場合のみについて、入力部10から入力されるマクロブロックデータと、予測部12で生成された予測画像から誤差画像マクロブロックデータを生成して出力し、イントラマクロブロックの場合には、入力部10から入力されるマクロブロックデータをそのまま出力する。また、DCT部132は、予測誤差生成部131から出力されるマクロブロックデータについて、8×8画素のブロック毎に2次元離散コサイン変換(DCT)を行い、量子化部133は、DCT部132から出力される2次元DCT係数を量子化する。   As illustrated in FIG. 3, the conversion unit 13 includes a prediction error generation unit 131, a DCT unit 132, and a quantization unit 133. In FIG. 3, the prediction error generation unit 131 generates error image macroblock data from the macroblock data input from the input unit 10 and the prediction image generated by the prediction unit 12 only for non-intra macroblocks. In the case of an intra macroblock, the macroblock data input from the input unit 10 is output as it is. Further, the DCT unit 132 performs two-dimensional discrete cosine transform (DCT) for each 8 × 8 pixel block on the macroblock data output from the prediction error generation unit 131, and the quantization unit 133 receives the data from the DCT unit 132. The output two-dimensional DCT coefficient is quantized.

DCT符号化部14は、図4に示すように、DC/AC予測部141、スキャン部142、可変長符号化部143から構成されている。図4において、DC/AC予測部141は、変換部13から出力される2次元量子化DCT係数と、隣接するマクロブロックの2次元DCT係数を基にして予測される値から2次元量子化DCT係数の誤差成分を算出する。また、スキャン部142は、DC/AC予測部141で算出された2次元量子化DCT係数の誤差成分を符号化する順番に並び替え、可変長符号化部143は、並び替えた2次元量子化DCT係数誤差成分を符号化する。   As shown in FIG. 4, the DCT encoding unit 14 includes a DC / AC prediction unit 141, a scanning unit 142, and a variable length encoding unit 143. In FIG. 4, the DC / AC prediction unit 141 performs two-dimensional quantization DCT from a value predicted based on the two-dimensional quantization DCT coefficient output from the conversion unit 13 and the two-dimensional DCT coefficient of an adjacent macroblock. The error component of the coefficient is calculated. The scan unit 142 rearranges the error components of the two-dimensional quantized DCT coefficients calculated by the DC / AC prediction unit 141 in the order of encoding, and the variable length encoding unit 143 performs the rearranged two-dimensional quantization. The DCT coefficient error component is encoded.

参照用画像生成部15は、図5に示すように、逆量子化部151、逆DCT部152、画像再構成部153から構成されている。図5において、逆量子化部151は、変換部13から出力される2次元量子化DCT係数を逆量子化し、逆DCT部152は、逆量子化された2次元DCT係数について逆DCTを行う。また、画像再構成部153は、逆DCT部152から出力される画素値により画像を再構成する。このとき、ノンイントラマクロブロックの場合には、予測部12で生成された予測画像の画素値を加算して画像を再構成する。   As shown in FIG. 5, the reference image generation unit 15 includes an inverse quantization unit 151, an inverse DCT unit 152, and an image reconstruction unit 153. In FIG. 5, an inverse quantization unit 151 inversely quantizes the two-dimensional quantized DCT coefficient output from the transform unit 13, and an inverse DCT unit 152 performs inverse DCT on the inversely quantized two-dimensional DCT coefficient. Further, the image reconstruction unit 153 reconstructs an image using the pixel values output from the inverse DCT unit 152. At this time, in the case of a non-intra macroblock, the pixel value of the prediction image generated by the prediction unit 12 is added to reconstruct the image.

参照用画像記憶部16は、参照用画像生成部15で再構成された画像を記憶する。   The reference image storage unit 16 stores the image reconstructed by the reference image generation unit 15.

パラメータ設定部17は、動き検出・符号化部11とDCT符号化部14から出力される符号量を基にして、次のマクロブロックを符号化する際に用いる量子化パラメータを設定する。   The parameter setting unit 17 sets a quantization parameter used when encoding the next macroblock based on the code amount output from the motion detection / encoding unit 11 and the DCT encoding unit 14.

出力部18は、動き検出・符号化部11とDCT符号化部14から出力される符号をMPEG−4Visual符号化データとして出力する。   The output unit 18 outputs the codes output from the motion detection / encoding unit 11 and the DCT encoding unit 14 as MPEG-4 Visual encoded data.

次に、以上のように構成された本実施形態のMPEG−4Visual符号化装置1の動作について説明する。図6は、MPEG−4Visual符号化装置1の動作手順を説明するためのフローチャートである。   Next, the operation of the MPEG-4 Visual encoding apparatus 1 of the present embodiment configured as described above will be described. FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation procedure of the MPEG-4 Visual encoding apparatus 1.

まず、ステップS10において、入力部10に符号化処理を行う映像データを入力する。   First, in step S10, video data to be encoded is input to the input unit 10.

ステップS20では、パラメータ設定部17においてMPEG−4符号化パラメータの初期化を行い、続くステップS30では、動き検出・符号化部11において動画データをVOP単位でマクロブロックに分割し、マクロブロック毎に後述する動き検出・符号化処理のサブルーチンを実行する。   In step S20, the MPEG-4 encoding parameter is initialized in the parameter setting unit 17, and in the subsequent step S30, the motion detection / encoding unit 11 divides the moving image data into macroblocks in units of VOPs. A subroutine for motion detection / encoding processing described later is executed.

ここで、上述の説明における動き検出・符号化部11の動き検出・符号化処理サブルーチンについて説明する。図7は、動き検出・符号化サブルーチンの処理手順を説明するためのフローチャートである。   Here, the motion detection / encoding processing subroutine of the motion detection / encoding unit 11 in the above description will be described. FIG. 7 is a flowchart for explaining the processing procedure of the motion detection / encoding subroutine.

始めに、図2に示した動き検出部111において、参照用画像記憶部16に記憶されている参照用画像を用いて動き検出を行い、動きベクトルを算出する(ステップS31)。   First, the motion detection unit 111 shown in FIG. 2 performs motion detection using the reference image stored in the reference image storage unit 16 to calculate a motion vector (step S31).

次いで、マクロブロックタイプ設定部112において、動き検出の結果を用いてマクロブロックタイプを設定し(ステップS32)、ノンイントラマクロブロックであるか否かを判定する(ステップS33)。   Next, the macro block type setting unit 112 sets a macro block type using the result of motion detection (step S32), and determines whether the macro block type is a non-intra macro block (step S33).

判定の結果、設定したマクロブロックタイプがノンイントラマクロブロックである場合は、動きベクトル符号化部113で動きベクトルを可変長符号化し(ステップS34)、出力部18に出力してサブルーチンの処理を終了する(ステップS34)。   As a result of the determination, if the set macroblock type is a non-intra macroblock, the motion vector encoding unit 113 performs variable length encoding on the motion vector (step S34), and outputs it to the output unit 18 to complete the subroutine processing. (Step S34).

一方、ステップS33の処理手順で、マクロブロックタイプがノンイントラマクロブロックでないと判定された場合は、符号化を行うことなく入力部10から入力されるマクロブロックデータをそのまま出力部18に出力してサブルーチンの処理を終了する。   On the other hand, if it is determined in step S33 that the macroblock type is not a non-intra macroblock, the macroblock data input from the input unit 10 is output to the output unit 18 without being encoded. The subroutine processing is terminated.

図6に示すフローチャートに戻り、ステップS40では、予測部12において、参照用画像記憶部16に記憶されている参照用画像と動き検出部111によって算出された動きベクトルを用いて予測画像を生成する。   Returning to the flowchart shown in FIG. 6, in step S <b> 40, the prediction unit 12 generates a prediction image using the reference image stored in the reference image storage unit 16 and the motion vector calculated by the motion detection unit 111. .

続くステップS50では、変換部13において、以下に説明する変換処理のサブルーチンを実行する。図8は、変換部13における変換処理サブルーチンの手順を説明するためのフローチャートである。   In the subsequent step S50, the conversion unit 13 executes a conversion processing subroutine described below. FIG. 8 is a flowchart for explaining the procedure of the conversion processing subroutine in the conversion unit 13.

まず、図3に示した予測誤差生成部131において、入力部10から入力されたマクロブロックデータと予測部12で生成された予測画像データを用いて予測誤差を生成する(ステップS51)。このとき、入力したマクロブロックデータがイントラマクロブロックである場合は、マクロブロックデータをそのまま予測誤差データとする。   First, the prediction error generation unit 131 shown in FIG. 3 generates a prediction error using the macroblock data input from the input unit 10 and the prediction image data generated by the prediction unit 12 (step S51). At this time, if the input macro block data is an intra macro block, the macro block data is used as prediction error data as it is.

次いで、DCT部132において、予測誤差データを8×8画素のブロック毎に2次元離散コサイン変換(DCT)し(ステップS52)、量子化部133でパラメータ設定部17から入力された量子化スケールを用いて2次元DCT係数を量子化する(ステップS53)。   Next, in the DCT unit 132, the prediction error data is subjected to two-dimensional discrete cosine transform (DCT) for each block of 8 × 8 pixels (step S52), and the quantization scale input from the parameter setting unit 17 by the quantization unit 133 is obtained. The two-dimensional DCT coefficient is quantized using (step S53).

再び図6に示すフローチャートに戻り、ステップS60において、DCT符号化部14によりDCT符号化処理のサブルーチンを実行する。   Returning to the flowchart shown in FIG. 6 again, in step S60, the DCT encoding unit 14 executes a subroutine of DCT encoding processing.

ここで、DCT符号化部14におけるDCT符号化処理のサブルーチンについて説明する。図9は、DCT符号化処理サブルーチンの手順を説明するためのフローチャートである。   Here, a subroutine of the DCT encoding process in the DCT encoding unit 14 will be described. FIG. 9 is a flowchart for explaining the procedure of the DCT encoding processing subroutine.

まず、図4に示したDC/AC予測部141において、変換部13から出力される2次元量子化DCT係数と隣接するマクロブロックの2次元DCT係数からDC/AC予測を行い、2次元量子化DCT係数の誤差成分を算出する(ステップS61)。   First, the DC / AC prediction unit 141 shown in FIG. 4 performs DC / AC prediction from the two-dimensional quantized DCT coefficient output from the converting unit 13 and the two-dimensional DCT coefficient of the adjacent macroblock, and performs two-dimensional quantization. An error component of the DCT coefficient is calculated (step S61).

次いで、スキャン部142において、2次元量子化DCT係数の誤差成分を符号化する順番に並び替え(ステップS62)、可変長符号化部143において、並び替えられた2次元量子化DCT係数誤差成分を可変長符号化して出力部18に出力する(ステップS63)。   Next, the scanning unit 142 rearranges the error components of the two-dimensional quantized DCT coefficients in the order of encoding (step S62), and the variable length coding unit 143 converts the rearranged two-dimensional quantized DCT coefficient error components. Variable length coding is performed and output to the output unit 18 (step S63).

図6に示すフローチャートに戻って、ステップS70では、参照用画像生成部15において参照用画像生成処理のサブルーチンを実行する。   Returning to the flowchart shown in FIG. 6, in step S <b> 70, the reference image generation unit 15 executes a subroutine for reference image generation processing.

ここで、上述の参照用画像生成部15における参照用画像生成処理サブルーチンについて説明する。図10は、参照用画像生成処理サブルーチンの手順を説明するためのフローチャートである。   Here, a reference image generation processing subroutine in the above-described reference image generation unit 15 will be described. FIG. 10 is a flowchart for explaining the procedure of the reference image generation processing subroutine.

まず、図5に示した逆量子化部151において、変換部13から出力される2次元量子化DCT係数を逆量子化し(ステップS71)、逆DCT部152において、逆量子化した2次元DCT係数に逆DCTを施し、参照用画像の予測誤差を生成する(ステップS72)。   First, the inverse quantization unit 151 shown in FIG. 5 inversely quantizes the two-dimensional quantized DCT coefficient output from the transform unit 13 (step S71), and the inverse DCT unit 152 inversely quantizes the two-dimensional DCT coefficient. Is subjected to inverse DCT to generate a prediction error of the reference image (step S72).

次いで、画像再構成部153において、予測画像と参照用画像の予測誤差とを加算して参照用画像を生成し(ステップS73)、参照用画像記憶部16に記憶する。このとき、マクロブロックデータがイントラマクロブロックの場合には、参照用画像の予測誤差をそのまま参照用画像として参照用画像記憶部16に記憶する。   Next, the image reconstruction unit 153 adds the predicted image and the prediction error of the reference image to generate a reference image (step S <b> 73) and stores it in the reference image storage unit 16. At this time, when the macroblock data is an intra macroblock, the prediction error of the reference image is stored in the reference image storage unit 16 as it is as a reference image.

図6に示すフローチャートに戻り、ステップS80では、パラメータ設定部17において、動き検出・符号化部11とDCT符号化部14から出力した符号量を基にし、次のマクロブロックを符号化する際に用いる量子化パラメータを設定する。   Returning to the flowchart shown in FIG. 6, in step S <b> 80, when the parameter setting unit 17 encodes the next macroblock based on the code amount output from the motion detection / encoding unit 11 and the DCT encoding unit 14. Sets the quantization parameter to be used.

以上のようなステップS10からステップS80に至る一連の処理をマクロブロック毎に繰り返して行い、一つのVOPについて処理が終了すると、ステップS90で次のVOPのタイプを設定する。   The series of processing from step S10 to step S80 as described above is repeated for each macroblock, and when the processing is completed for one VOP, the type of the next VOP is set in step S90.

そして、ステップS10からステップS90までの処理をVOP毎に繰り返して行い、全てのVOPについてその処理が終了し、入力した映像データを全て符号化した時点で処理を終了する。   Then, the processing from step S10 to step S90 is repeated for each VOP, the processing ends for all VOPs, and the processing ends when all input video data is encoded.

次に、以上説明したMPEG−4Visual符号化方式を用いる本発明の実施形態の映像記録装置について説明する。   Next, a video recording apparatus according to an embodiment of the present invention that uses the MPEG-4 Visual encoding system described above will be described.

図11は、本発明に係る実施形態の映像記録装置の概略構成を示す図である。同図において、本実施形態の映像記録装置は、読み出し部2、記憶部3、再符号化部4、選択部5及び出力部6を備える構成であり、MPEG−4Visualストリームから一部のVOP(以下、フレームと記述する)を選択し、再符号化した後に記録するものである。以下の説明では、MPEG−4Visualストリームのプロファイルをシンプル・プロファイルの例で説明し、I−VOPをイントラフレーム、P−VOPをノンイントラフレームと記述する。   FIG. 11 is a diagram showing a schematic configuration of the video recording apparatus according to the embodiment of the present invention. In the figure, the video recording apparatus of the present embodiment is configured to include a reading unit 2, a storage unit 3, a re-encoding unit 4, a selection unit 5 and an output unit 6. From the MPEG-4 Visual stream, a part of VOP ( (Hereinafter referred to as a frame) is selected, re-encoded and recorded. In the following description, the MPEG-4 Visual stream profile is described as an example of a simple profile, and I-VOP is described as an intra frame and P-VOP is described as a non-intra frame.

読み出し部2は、映像データを1組のフレームずつ読み出して記憶部3に送る。   The reading unit 2 reads video data for each set of frames and sends the video data to the storage unit 3.

記憶部3は、符号化タイプ判定部31、イントラフレーム記憶部32、ノンイントラフレーム記憶部33から構成されている。符号化タイプ判定部31は、読み出し部2から読み出されたフレームの符号化タイプを判定し、イントラフレームである場合は、フレームデータをイントラフレーム記憶部32に送り、ノンイントラフレームの場合は、フレームデータをノンイントラフレーム記憶部33に送る。   The storage unit 3 includes an encoding type determination unit 31, an intra frame storage unit 32, and a non-intra frame storage unit 33. The encoding type determination unit 31 determines the encoding type of the frame read from the reading unit 2, and if it is an intra frame, sends the frame data to the intra frame storage unit 32, and if it is a non-intra frame, The frame data is sent to the non-intra frame storage unit 33.

イントラフレーム記憶部32及びノンイントラフレーム記憶部33は、符号化タイプ判定部31から送られたフレームデータを一時的に記憶する。なお、イントラフレーム記憶部32及びノンイントラフレーム記憶部33には、それぞれ所定の組数のフレームを記憶することが可能な領域が確保されており、領域の全てにフレームが記憶されると、新しいフレームを記憶するために古いデータが順次削除されていく。   The intra frame storage unit 32 and the non-intra frame storage unit 33 temporarily store the frame data sent from the encoding type determination unit 31. Each of the intra frame storage unit 32 and the non-intra frame storage unit 33 has an area where a predetermined number of frames can be stored, and when frames are stored in all of the areas, new frames are stored. Old data is deleted sequentially to store the frames.

再符号化部4は、図12に示すように、イントラフレーム復号部41、間欠映像再符号化部42、特徴量取得部43、映像再構成部44から構成されている。また、イントラフレーム復号部41は、図13に示すように、可変長復号部411、逆量子化部412、逆DCT部413、画像再構成部414から構成されている。   As shown in FIG. 12, the re-encoding unit 4 includes an intra-frame decoding unit 41, an intermittent video re-encoding unit 42, a feature amount acquisition unit 43, and a video reconstruction unit 44. Further, as illustrated in FIG. 13, the intra frame decoding unit 41 includes a variable length decoding unit 411, an inverse quantization unit 412, an inverse DCT unit 413, and an image reconstruction unit 414.

図13において、可変長復号部411は、イントラフレーム記憶部32又はノンイントラフレーム記憶部33から記録しようとするフレームデータを読み出して可変長復号化し、逆量子化部412は、可変長復号化されたデータを逆量子化する。また、逆DCT部413は、逆量子化されたデータを逆DCTし、画像再構成部414は、逆DCTされたデータを画像データの正しい位置に配置して画像を再構成する。   In FIG. 13, a variable length decoding unit 411 reads frame data to be recorded from the intra frame storage unit 32 or the non-intra frame storage unit 33 and performs variable length decoding, and an inverse quantization unit 412 performs variable length decoding. Dequantize the data. The inverse DCT unit 413 performs inverse DCT on the inversely quantized data, and the image reconstruction unit 414 reconstructs an image by arranging the inverse DCT data at a correct position in the image data.

図12において、間欠映像再符号化部42は、イントラフレーム復号部41で復号化された画像データを再符号化し、符号化情報を特徴量取得部43に送るとともに、再符号化した画像データを映像再構成部44に送る。   In FIG. 12, the intermittent video re-encoding unit 42 re-encodes the image data decoded by the intra-frame decoding unit 41, sends the encoded information to the feature amount acquisition unit 43, and re-encodes the image data. The image is sent to the video reconstruction unit 44.

特徴量取得部43は、間欠映像再符号化部42から送られた符号化情報から画像特徴量を算出する。   The feature amount acquisition unit 43 calculates an image feature amount from the encoded information sent from the intermittent video re-encoding unit 42.

映像再構成部44は、間欠映像再符号化部42から送られた映像データ、イントラフレーム記憶部32に記憶されたフレームデータ、及びノンイントラフレーム記憶部33に記憶されたフレームデータのうち、選択されたフレームデータから符号化データを取得して映像データを再構成し、出力部6に送る。   The video reconstruction unit 44 selects the video data sent from the intermittent video re-encoding unit 42, the frame data stored in the intra frame storage unit 32, and the frame data stored in the non-intra frame storage unit 33. The encoded data is obtained from the frame data thus reconstructed and sent to the output unit 6.

選択部5は、再符号化部4から取得した画像特徴量をもとにして、ノンイントラフレーム記憶部33に記憶してあるフレームデータのうち、どのノンイントラフレーム群を記録するかを選択する。   The selection unit 5 selects which non-intra frame group to record from the frame data stored in the non-intra frame storage unit 33 based on the image feature amount acquired from the re-encoding unit 4. .

出力部6は、再符号化部4で再符号化された映像データを、不図示の記録メディアに記録するために出力する。   The output unit 6 outputs the video data re-encoded by the re-encoding unit 4 for recording on a recording medium (not shown).

次に、以上のように構成された本実施形態の映像記録装置の動作について説明する。図14は、本実施形態の映像記録装置の動作手順を説明するためのフローチャートである。   Next, the operation of the video recording apparatus of the present embodiment configured as described above will be described. FIG. 14 is a flowchart for explaining an operation procedure of the video recording apparatus according to the present embodiment.

まず、ステップS100において、読み出し部2は、記録を行う映像データのMPEG−4Visualストリームから1組のフレームずつ順番にフレームデータを読み出す。   First, in step S100, the reading unit 2 reads frame data in order of one set of frames from the MPEG-4 Visual stream of video data to be recorded.

次いで、読み出したフレームデータから符号化タイプの情報を取得し(ステップS200)、符号化タイプ判定部31において、イントラフレームであるか否かを判定する(ステップS300)。   Next, the encoding type information is acquired from the read frame data (step S200), and the encoding type determination unit 31 determines whether the frame is an intra frame (step S300).

ステップS300における判定の結果、読み出したフレームがイントラフレームである場合は、そのフレームデータをイントラフレーム記憶部32に記憶し(ステップS400)、ノンイントラフレームである場合は、ノンイントラフレーム記憶部33に記憶する(ステップS500)。   If the result of determination in step S300 is that the read frame is an intra frame, the frame data is stored in the intra frame storage unit 32 (step S400), and if it is a non-intra frame, it is stored in the non-intra frame storage unit 33. Store (step S500).

このようにして、フレーム毎にステップS100からステップS500までの処理手順を繰り返し、イントラフレーム記憶部32及びノンイントラフレーム記憶部33のそれぞれの記憶領域に符号化に必要な数のフレームが記憶されると、再符号化部4は、イントラフレーム記憶部32又はノンイントラフレーム記憶部33から、記録しようとするフレームを取得して再符号化を行う(ステップS600)。   In this manner, the processing procedure from step S100 to step S500 is repeated for each frame, and the number of frames necessary for encoding is stored in the respective storage areas of the intra frame storage unit 32 and the non-intra frame storage unit 33. Then, the re-encoding unit 4 acquires the frame to be recorded from the intra-frame storage unit 32 or the non-intra frame storage unit 33 and performs re-encoding (step S600).

ここで、上述の説明における再符号化部4の再符号化処理サブルーチンについて説明する。図15は、再符号化部4における再符号化処理サブルーチンの手順を説明するためのフローチャートである。   Here, the re-encoding processing subroutine of the re-encoding unit 4 in the above description will be described. FIG. 15 is a flowchart for explaining the procedure of a re-encoding processing subroutine in the re-encoding unit 4.

まず、ステップS610において、イントラフレーム記憶部32に記憶されたイントラフレームを復号化する。このステップS610の手順は、さらに、図16にフローチャートで示すようなサブルーチンを構成し、可変長復号部411で可変長復号して量子化DCT係数を取得し(ステップS611)、逆量子化部412により逆量子化してDCT係数を取得する(ステップS612)。   First, in step S610, the intra frame stored in the intra frame storage unit 32 is decoded. The procedure of step S610 further constitutes a subroutine as shown in the flowchart of FIG. 16, the variable length decoding unit 411 performs variable length decoding to obtain quantized DCT coefficients (step S611), and the inverse quantization unit 412 To obtain a DCT coefficient by inverse quantization (step S612).

次いで、逆DCT部413により逆DCTを実施し(ステップS613)、画像再構成部414によって得られた画素データを該当する座標の画素データとして再構成画像を生成する(ステップS614)。   Next, inverse DCT is performed by the inverse DCT unit 413 (step S613), and a reconstructed image is generated using the pixel data obtained by the image reconstruction unit 414 as pixel data of corresponding coordinates (step S614).

図15に示すステップS620では、上記の手順で復号化して得られた画像データを再符号化する。この再符号化は、図1に示した構成のMPEG−4Visual符号化装置を用い、図6に示したフローチャートの手順に従って行われるので、ここではその説明を省略する。但し、出力先は一時記憶用のメモリであり、所定組数の再符号化されたフレームデータが保持されているものとする。   In step S620 shown in FIG. 15, the image data obtained by decoding according to the above procedure is re-encoded. This re-encoding is performed according to the procedure of the flowchart shown in FIG. 6 using the MPEG-4 Visual encoding apparatus having the configuration shown in FIG. 1, and therefore the description thereof is omitted here. However, the output destination is a memory for temporary storage, and a predetermined number of re-encoded frame data is held.

ステップS630では、ステップS620の手順でフレームデータを再符号化した際のパラメータを取得して、画像特徴量を算出する。ここで、画像特徴量とは、フレーム間予測を行う際に取得される動きベクトルの空間分布、フレーム間の差分の二乗和、符号量および量子化パラメータ等を用いて算出されるものであり、監視カメラで撮影した映像データに異常なものが写っている際に、直前のフレームとの差異を検出できるものであれば、上記した以外のものでもよい。   In step S630, parameters obtained when the frame data is re-encoded in the procedure of step S620 are acquired, and an image feature amount is calculated. Here, the image feature amount is calculated using a spatial distribution of motion vectors acquired when performing inter-frame prediction, a sum of squares of differences between frames, a code amount, a quantization parameter, and the like. Anything other than those described above may be used as long as it can detect a difference from the immediately preceding frame when abnormal data is captured in the video data captured by the surveillance camera.

続くステップS640では、取得した画像特徴量、及び直前のフレームの再符号化時までに取得した画像特徴量を用いて、再符号化したフレームのM組前(Mは、自然数)のノンイントラフレーム群を記録するか否かを判定する。そして、記録すると判定した場合は、イントラフレーム記憶部32から記録しようとするノンイントラフレーム群の直前のイントラフレームデータを取得する(ステップS650)。   In subsequent step S640, using the acquired image feature amount and the image feature amount acquired up to the time of re-encoding of the immediately preceding frame, a non-intra frame before M sets (M is a natural number) of the re-encoded frame. Determine whether to record the group. If it is determined to be recorded, the intra frame data immediately before the non-intra frame group to be recorded is acquired from the intra frame storage unit 32 (step S650).

次いで、ノンイントラフレーム記憶部33から、現在対象としているノンイントラフレームデータ群を取得する(ステップS660)。   Next, the current non-intra frame data group is acquired from the non-intra frame storage unit 33 (step S660).

一方、ステップS640の処理手順でノンイントラフレーム群を記録しないと判定した場合は、再符号化したM組前のフレームデータをイントラフレーム記憶部32から取得する(ステップS670)。   On the other hand, if it is determined in the processing procedure of step S640 that the non-intra frame group is not to be recorded, the re-encoded frame data before M sets is acquired from the intra frame storage unit 32 (step S670).

このような手順によって取得されたフレームデータは、記録する映像データの末尾に追加され(ステップS680)、再符号化処理サブルーチンを終了する。   The frame data obtained by such a procedure is added to the end of the video data to be recorded (step S680), and the re-encoding processing subroutine is terminated.

図14に示すフローチャートに戻り、ステップS700では、選択部5により、再符号化時に取得した画像特徴量を基にして、どのノンイントラフレーム群を記録するかを選択する。   Returning to the flowchart shown in FIG. 14, in step S <b> 700, the selection unit 5 selects which non-intra frame group to record based on the image feature amount acquired at the time of re-encoding.

ステップS800では、再符号化部4で再符号化された映像データを、出力部6により不図示の記録メディアに記録するために出力し、処理を終了する。   In step S800, the video data re-encoded by the re-encoding unit 4 is output by the output unit 6 for recording on a recording medium (not shown), and the process ends.

以上説明したように、このような本発明の実施形態に係る映像記録装置によれば、MPEG−4符号化データからイントラフレームのみを抽出して再符号化することにより、計算量を小さく抑えたままで、データ量を大きく削減させることができるため、低コストで映像データの長時間記録が可能となる。また、再符号化情報を用いて映像データに異常なものが含まれるか否かを判定することにより、システム構成を複雑にすることなく、タイムラプス記録と、通常記録を容易に切り替えることができる。   As described above, according to such a video recording apparatus according to the embodiment of the present invention, only the intra frame is extracted from the MPEG-4 encoded data and re-encoded, thereby reducing the amount of calculation. Since the amount of data can be greatly reduced, video data can be recorded for a long time at low cost. Further, by determining whether or not the video data includes abnormal data using the re-encoding information, it is possible to easily switch between time-lapse recording and normal recording without complicating the system configuration.

なお、本発明の実施形態では、MPEG−4Visual符号化ストリームのプロファイルとして、シンプル・プロファイルを例にして説明したが、他のプロファイルでも同様の処理構成で記録することができる。   In the embodiment of the present invention, the simple profile is described as an example of the profile of the MPEG-4 Visual encoded stream, but other profiles can be recorded with the same processing configuration.

また、本発明は、MPEG−1、MPEG−2、H.264などのMPEG−4以外の符号化技術であっても、フレーム間予測を用いて符号化された映像データであれば、本質的に処理構成は同じであり、同様の処理で記録することができる。   In addition, the present invention relates to MPEG-1, MPEG-2, H.264. Even if an encoding technique other than MPEG-4 such as H.264 is used, the processing configuration is essentially the same as long as it is video data encoded using inter-frame prediction, and can be recorded by similar processing. it can.

また、再符号化処理として、例えば動き検出を行わず、動きベクトルをすべてゼロと仮定して処理を行うことにより、計算量を更に少なくすることができる。   In addition, as the re-encoding process, for example, the motion amount is not detected and the process is performed assuming that the motion vectors are all zero, thereby further reducing the amount of calculation.

本発明の映像記録プログラムは、上述した動作を、映像記録装置を制御する図示せぬプロセッサ等の如きコンピュータに実行させるものであり、映像記録装置内外の所定の記憶装置に保持される。また、ネットワークを介して他のサーバ装置等から取得することも可能である。   The video recording program of the present invention causes a computer such as a processor (not shown) that controls the video recording apparatus to execute the above-described operation, and is held in a predetermined storage device inside and outside the video recording apparatus. It can also be acquired from another server device or the like via a network.

本発明の各種実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態において示された事項に限定されず、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者がその変更・応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。   Although various embodiments of the present invention have been described, the present invention is not limited to the matters shown in the above-described embodiments, and those skilled in the art may modify or apply the description based on the description of the specification and well-known techniques. The present invention is intended to be included in the scope for which protection is sought.

本発明の映像記録装置、映像記録プログラムは、映像データの種類や、映像データを符号化する機器に依存することなく、長時間の記録が可能であるとともに、監視対象領域の異常を検出するためのセンサ等の機器を必要とせず、システム構成を簡単化することができる効果を有し、監視カメラシステム等に有用である。   The video recording apparatus and the video recording program of the present invention are capable of recording for a long time without depending on the type of video data and the device that encodes the video data, and for detecting an abnormality in the monitoring target area. This is advantageous in that the system configuration can be simplified without requiring devices such as sensors, and is useful for surveillance camera systems and the like.

MPEG−4Visual符号化装置の概略構成を示す図The figure which shows schematic structure of an MPEG-4Visual encoding apparatus. MPEG−4Visual符号化装置の動き検出・符号化部の概略構成を示す図The figure which shows schematic structure of the motion detection and encoding part of an MPEG-4Visual encoding apparatus. MPEG−4Visual符号化装置の変換部の概略構成を示す図The figure which shows schematic structure of the conversion part of an MPEG-4Visual encoding apparatus MPEG−4Visual符号化装置のDCT符号化部の概略構成を示す図The figure which shows schematic structure of the DCT encoding part of an MPEG-4Visual encoding apparatus. MPEG−4Visual符号化装置の参照用画像生成部の概略構成を示す図The figure which shows schematic structure of the image generation part for a reference of an MPEG-4Visual encoding apparatus. MPEG−4Visual符号化装置の動作手順を説明するためのフローチャートFlow chart for explaining the operation procedure of the MPEG-4 Visual encoding apparatus MPEG−4Visual符号化装置における動き検出・符号化部の処理手順を説明するためのフローチャートFlowchart for explaining the processing procedure of the motion detection / coding unit in the MPEG-4 Visual coding apparatus MPEG−4Visual符号化装置における変換部の手順を説明するためのフローチャートFlowchart for explaining the procedure of the conversion unit in the MPEG-4 Visual encoding apparatus MPEG−4Visual符号化装置におけるDCT符号化部の処理手順を説明するためのフローチャートFlowchart for explaining the processing procedure of the DCT encoding unit in the MPEG-4 Visual encoding apparatus MPEG−4Visual符号化装置における参照用画像生成部の処理手順を説明するためのフローチャートFlowchart for explaining the processing procedure of the reference image generation unit in the MPEG-4 Visual encoding device 本発明に係る実施形態の映像記録装置の概略構成を示す図The figure which shows schematic structure of the video recording apparatus of embodiment which concerns on this invention. 実施形態に係る映像記録装置の再符号化部の概略構成を示す図The figure which shows schematic structure of the re-encoding part of the video recording device which concerns on embodiment 実施形態に係る映像記録装置のイントラフレーム復号部の概略構成を示す図The figure which shows schematic structure of the intra-frame decoding part of the video recording device which concerns on embodiment 本発明に係る実施形態の映像記録装置の動作手順を説明するためのフローチャートThe flowchart for demonstrating the operation | movement procedure of the video recording apparatus of embodiment which concerns on this invention. 実施形態に係る映像記録装置の再符号化部の処理手順を説明するためのフローチャートFlowchart for explaining the processing procedure of the re-encoding unit of the video recording apparatus according to the embodiment 本実施形態に係る映像記録装置におけるイントラフレーム復号化部の処理手順を説明するためのフローチャートThe flowchart for demonstrating the process sequence of the intra-frame decoding part in the video recording device which concerns on this embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 MPEG−4Visual符号化装置
11 入力部
12 動き検出・符号化部
13 予測部
14 変換部
15 DCT符号化部
16 参照用画像生成部
17 参照用画像記憶部
18 パラメータ設定部
19 出力部
2 読み出し部
3 記憶部
31 符号化タイプ判定部
32 イントラフレーム記憶部
33 ノンイントラフレーム記憶部
4 再符号化部
41 イントラフレーム復号部
42 間欠映像再構成部
43 特徴量取得部
44 映像再構成部
5 選択部
6 出力部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 MPEG-4Visual encoding apparatus 11 Input part 12 Motion detection and encoding part 13 Prediction part 14 Conversion part 15 DCT encoding part 16 Reference image generation part 17 Reference image memory | storage part 18 Parameter setting part 19 Output part 2 Reading part 3 Storage Unit 31 Encoding Type Determination Unit
32 Intra-frame storage unit 33 Non-intra-frame storage unit 4 Re-encoding unit 41 Intra-frame decoding unit 42 Intermittent video reconstruction unit 43 Feature quantity acquisition unit 44 Video reconstruction unit 5 Selection unit 6 Output unit

Claims (6)

フレーム画像を、フレーム内で符号化する第1の符号化方法と、フレーム間の相関に基づいて符号化する第2の符号化方法と、のいずれかの方法を選択して符号化し、フレーム単位で順に記録する映像記録装置であって、
前記符号化したフレーム画像をフレーム単位で順に読み出す読み出し部と、
前記第1の符号化方法で符号化したフレーム画像を一時的に記憶する第1の記憶部と、
i番目(iは自然数)と(i+1)番目に、前記第1の符号化方法で符号化したフレーム画像の間にあるL枚(L≧1)の前記第2の符号化方法で符号化したフレーム画像を、i組目のフレーム画像群として一時的に記憶する第2の記憶部と、
前記第2の記憶部に記憶したフレーム画像群のうち、所定の条件を満たすj組目(jは自然数)と前後各M組(Mは自然数)の前記フレーム画像群を選択する第1の選択部と、
前記第1の記憶部に記憶した全てのフレーム画像と、前記第1の選択部によって選択したフレーム画像群を用いて再符号化する第1の再符号化部と、
前記第1の再符号化部によって再符号化した前記フレーム画像を記録する記録部と、
を備える映像記録装置。
A frame image is encoded by selecting one of a first encoding method for encoding within a frame and a second encoding method for encoding based on the correlation between the frames, in units of frames. In order to record in order,
A reading unit for sequentially reading the encoded frame images in units of frames;
A first storage unit for temporarily storing a frame image encoded by the first encoding method;
i-th (i is a natural number) and (i + 1) -th encoded by the second encoding method of L (L ≧ 1) between the frame images encoded by the first encoding method A second storage unit that temporarily stores frame images as a group i frame image group;
First selection for selecting the frame image group of the j-th set (j is a natural number) that satisfies a predetermined condition and the M groups (M is a natural number) before and after satisfying a predetermined condition from the group of frame images stored in the second storage unit And
A first re-encoding unit that re-encodes all the frame images stored in the first storage unit and a frame image group selected by the first selection unit;
A recording unit for recording the frame image re-encoded by the first re-encoding unit;
A video recording apparatus comprising:
請求項1記載の映像記録装置であって、
前記第1の再符号化部は、
前記第1の記憶部に記憶したフレーム画像を復号化する復号化部と、
前記復号化部によって復号化したフレーム画像を前記第2の符号化方法で再符号化する第2の再符号化部と、
前記第2の再符号化部によって再符号化したフレーム画像と、前記第1の記憶部に記憶したフレーム画像の一方を選択する第2の選択部と、
前記第2の選択部によって選択したフレーム画像と、前記第1の選択部によって選択したフレーム画像群を時間順に並び替える並び替え部と、
を備える映像記録装置。
The video recording apparatus according to claim 1,
The first re-encoding unit includes:
A decoding unit for decoding the frame image stored in the first storage unit;
A second re-encoding unit that re-encodes the frame image decoded by the decoding unit using the second encoding method;
A second selection unit that selects one of the frame image re-encoded by the second re-encoding unit and the frame image stored in the first storage unit;
A rearrangement unit that rearranges the frame image selected by the second selection unit and the frame image group selected by the first selection unit in time order;
A video recording apparatus comprising:
請求項1又は2記載の映像記録装置であって、
前記所定の条件は、再符号化の際に取得する符号化情報に基づいて算出した特徴量と、再符号化する当該フレーム画像の直前に再符号化したフレーム画像から算出した前記特徴量との差が、所定の範囲以上である映像記録装置。
The video recording apparatus according to claim 1 or 2,
The predetermined condition is a feature amount calculated based on encoding information acquired at the time of re-encoding and a feature amount calculated from a frame image re-encoded immediately before the frame image to be re-encoded. A video recording apparatus in which the difference is greater than or equal to a predetermined range.
フレーム画像を、フレーム内で符号化する第1の符号化方法と、フレーム間の相関に基づいて符号化する第2の符号化方法と、のいずれかの方法を選択して符号化し、フレーム単位で順に記録する機能をコンピュータに実行させる映像記録プログラムであって、
前記符号化したフレーム画像をフレーム単位で順に読み出す機能と、
前記第1の符号化方法で符号化したフレーム画像を第1の記憶部に一時的に記憶する機能と、
i番目(iは自然数)と(i+1)番目に、前記第1の符号化方法で符号化したフレーム画像の間にあるL枚(L≧1)の前記第2の符号化方法で符号化したフレーム画像を、i組目のフレーム画像群として第2の記憶部に一時的に記憶する機能と、
前記第2の記憶部に記憶したフレーム画像群のうち、所定の条件を満たすj組目(jは自然数)と前後各M組(Mは自然数)の前記フレーム画像群を選択する機能と、
前記第1の記憶部に記憶した全てのフレーム画像と、前記選択したフレーム画像群を用いて再符号化する機能と、
前記再符号化した前記フレーム画像を記録する機能と、
をコンピュータに実行させる映像記録プログラム。
A frame image is encoded by selecting one of a first encoding method for encoding within a frame and a second encoding method for encoding based on the correlation between the frames, in units of frames. A video recording program for causing a computer to execute the function of recording in order,
A function of sequentially reading the encoded frame images frame by frame;
A function of temporarily storing a frame image encoded by the first encoding method in a first storage unit;
i-th (i is a natural number) and (i + 1) -th encoded by the second encoding method of L (L ≧ 1) between the frame images encoded by the first encoding method A function of temporarily storing frame images as a group i frame image group in the second storage unit;
A function of selecting a set of frame images satisfying a predetermined condition among the group of frame images stored in the second storage unit (j is a natural number) and each of the preceding and subsequent M sets of frame images (M is a natural number);
A function of re-encoding all the frame images stored in the first storage unit and the selected frame image group;
A function of recording the re-encoded frame image;
A video recording program that causes a computer to execute.
請求項4記載の映像記録プログラムであって、
前記再符号化する機能は、
前記第1の記憶部に記憶したフレーム画像を復号化する機能と、
前記復号化したフレーム画像を前記第2の符号化方法で再符号化する機能と、
前記第2の符号化方法によって再符号化したフレーム画像と、前記第1の記憶部に記憶したフレーム画像の一方を選択する機能と、
前記選択したフレーム画像と、前記選択したフレーム画像群を時間順に並び替える機能と、
を含む映像記録プログラム。
The video recording program according to claim 4,
The re-encoding function is:
A function of decoding the frame image stored in the first storage unit;
A function of re-encoding the decoded frame image by the second encoding method;
A function of selecting one of the frame image re-encoded by the second encoding method and the frame image stored in the first storage unit;
A function of rearranging the selected frame image and the selected frame image group in time order;
Including video recording program.
請求項4又は5記載の映像記録プログラムであって、
前記所定の条件は、再符号化の際に取得する符号化情報に基づいて算出した特徴量と、再符号化する当該フレーム画像の直前に再符号化したフレーム画像から算出した前記特徴量との差が、所定の範囲以上である映像記録プログラム。
The video recording program according to claim 4 or 5,
The predetermined condition is a feature amount calculated based on encoding information acquired at the time of re-encoding and a feature amount calculated from a frame image re-encoded immediately before the frame image to be re-encoded. A video recording program in which the difference is greater than or equal to a predetermined range.
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