JP2014179830A - 画像符号化装置、撮影システム、撮影記録システム、画質符号化方法、及び画像符号化制御プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 画像符号化装置120は、連続的に入力される複数の入力画像の各々について重要度を算出する重要度算出部11と、重要度の周期である重要度周期を算出する重要度周期算出部12と、過去の複数の重要度周期の各々における、現在時刻に対応する時刻の重要度の平均である平均重要度を算出する平均重要度算出部13と、平均重要度に基づいて、画質制御パラメータを算出する画質制御パラメータ算出部14と、画質制御パラメータを用いて入力画像を符号化して映像データを生成する画像符号化部122とを備えている。
【選択図】 図1
Description
図2は、本発明の実施の形態の撮影記録システムの構成を示すブロック図である。撮影記録システム1000は、撮影システム100と記録装置200を備えている。撮影システム100は、カメラ110と画像符号化装置120を備えている。カメラ110は、画像符号化装置120と接続されており、画像符号化装置120はネットワークNWを介して記録装置200に接続されている。なお、必ずしも画像符号化装置120と記録装置200との間にネットワークNWが介在している必要はなく、例えば記録装置200が撮影システム100に内蔵される構成であってもよい。
Q=Qref×Iave ・・・(1)
ここで、Qrefは、重要度が所定の基準値であるときの基準の画質を表す基準画質制御パラメータである。
Q=Qref×(Inow+Iave×n)/(n+1) ・・・(2)
この式(2)による画像制御パラメータの算出は、現在重要度Inowも含めた過去のn+1周期の平均に比例するように画質制御パラメータQを算出する。
Q=Qref×{(αInow+(1−α)Iave×n)/(n+1) ・・・(2´)
ここで、0<α<1である。
Q=Qref×max(Inow,Iave) ・・・(3)
この第三の算出方法によれば、現在重要度Inowと平均重要度Iaveのうちの大きい方に比例するように画質制御パラメータQが決定される。
Q=Qref×Inow ・・・(4)
なお、この第四の算出方法は、過去の重要度周期の対応する時刻の平均重要度を用いていないが、他の算出方法と組み合わせて用いることができる。すなわち、制御部121が複数の算出方法の中から使用する算出方法を適宜切り替える場合において、その複数の算出方法の一つに第四の算出方法が含まれていてよい。
平均重要度Iaveが現在重要度Inowより低く、かつ、現在重要度Inowが重要度閾値Ithrより高い場合(第一の状況)は、画質制御パラメータ算出部14は、以下の式(5)によって画質制御パラメータQを算出する。
Q=Qref×Inow×c ・・・(5)
なお、重要度閾値Ithrは、重要度の判定の基準となる閾値である。また、cは1より大きい定数である。
平均重要度Iaveが現在重要度Inowより低く、かつ、現在重要度Inowが重要度閾値Ithrより低い場合(第二の状況)は、画質制御パラメータ算出部14は、以下の式(6)によって画質制御パラメータQを算出する。
Q=Qref×min(Inow,Iave) ・・・(6)
平均重要度Iaveが現在重要度Inowより高く、かつ、現在重要度Inowが重要度閾値Ithrより高い場合(第三の状況)は、画質制御パラメータ算出部14は、以下の式(7)によって画質制御パラメータQを算出する。
Q=Qref×max(Inow,Iave) ・・・(7)
平均重要度Iaveが現在重要度Inowより高く、かつ、現在重要度Inowが重要度閾値Ithrより低い場合(第四の状況)は、画質制御パラメータ算出部14は、以下の式(8)によって画質制御パラメータQを算出する。
Q=Qref×Iave ・・・(8)
第1の実施の形態では、重要度に応じた画質で映像データを生成することで、その映像データを記録装置200に記録する際の記憶容量を有効に活用できた。さらに、記録装置200の記録媒体の記憶容量いっぱいに映像データを記録して記録媒体の空き容量がなくなるタイミングを指定できれば便利である。そのようなタイミングで、記録装置200記録媒体に記録された映像データを他の記録媒体に複写して空き容量を確保したり、新たな記録媒体への切替えを行なったりできるからである。
Fim=f1(QPAVG,Br) ・・・(9)
ここで、変換関数f1は、平均量子化パラメータ(QPAVG)及びビットレート(Br)の各々の増加に対して画像複雑度(Fim)が単純増加するように選択される。算出された画像複雑度は、複雑度周期算出部34及び平均複雑度算出部35に出力される。
Qref=f2(FimAVG,TgtBr) ・・・(10)
ここで、FimAVGは平均画像複雑度であり、TgtBrは目標ビットレートであり、f2は平均画像複雑度から目標ビットレートを達成するために基準画質制御パラメータQrefをどの程度にすればよいかを決定する関数である。なお、本実施の形態では、画質制御パラメータQは、量子化パラメータであるので、この基準画質制御パラメータQrefは基準となる量子化パラメータである。
100 撮影システム
110 カメラ
111 撮像部
112 信号処理部
120 画像符号化装置
121 制御部
122 画像符号化部
200 記録装置
11 重要度算出部
12 重要度周期算出部
13 平均重要度算出部
14 画質制御パラメータ算出部
21 減算器
22 DCT器
23 量子化器
24 逆量子化器
25 逆DCT器
26 加算器
27 フレームメモリ
28 動き補償予測器
29 可変長符号化器
31 発生符号量検出部
32 平均QP検出部
33 複雑度算出部
34 複雑度周期算出部
35 平均複雑度算出部
36 符号量制御部
37 目標ビットレート算出部
38 記録時間設定部
39 記憶容量設定部
40 共通周期算出部
Claims (24)
- 連続的に入力される複数の入力画像の重要度の周期である重要度周期における、現在時刻に対応する過去の時刻の重要度に基づいて、画質制御パラメータを算出する画質制御パラメータ算出部と、
前記画質制御パラメータを用いて前記入力画像を符号化して映像データを生成する画像符号化部と、
を備えたことを特徴とする画像符号化装置。 - 前記画質制御パラメータ算出部は、前記重要度周期における、現在時刻に対応する複数の過去の時刻の重要度の平均である平均重要度に基づいて画質制御パラメータを算出することを特徴とする請求項1に記載の画像符号化装置。
- 前記重要度周期における、現在時刻に対応する複数の過去の時刻の重要度に基づいて前記平均重要度を算出する平均重要度算出部をさらに備えたことを特徴とする請求項2に記載の画像符号化装置。
- 前記入力画像に基づいて前記重要度を算出する重要度算出部と、
前記重要度に基づいて前記重要度周期を算出する重要度周期算出部と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の画像符号化装置。 - 前記画質制御パラメータ算出部は、一日における前記画像符号化装置の稼働時間を前記重要度周期として、現在時刻に対応する過去の時刻の重要度に基づいて前記画質制御パラメータを算出することを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の画像符号化装置。
- 前記画質制御パラメータ算出部は、一週間における前記画像符号化装置の稼働時間を前記重要度周期として、現在時刻に対応する過去の時刻の重要度に基づいて前記画質制御パラメータを算出することを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の画像符号化装置。
- 前記画質制御パラメータ算出部は、さらに前記重要度算出部で算出された現在時刻の入力画像の重要度である現在重要度にも基づいて前記画質制御パラメータを算出することを特徴とする請求項4ないし6のいずれかに記載の画像符号化装置。
- 前記画質制御パラメータ算出部は、前記現在重要度及び複数周期分の前記平均重要度の平均に比例するように前記画質制御パラメータを算出することを特徴とする請求項7に記載の画像符号化装置。
- 前記画質制御パラメータ算出部は、前記現在重要度及び前記平均重要度のうちの大きい方に比例するように前記画質制御パラメータを算出することを特徴とする請求項7に記載の画像符号化装置。
- 前記画質制御パラメータ算出部は、前記現在重要度と前記平均重要度との比較、及び前記現在重要度又は前記平均重要度と所定の閾値との比較に基づいて、前記画質制御パラメータを算出することを特徴とする請求項7に記載の画像符号化装置。
- 前記画質制御パラメータ算出部は、前記平均重要度のみに基づいて、前記平均重要度に比例するように前記画質制御パラメータを算出することを特徴とする請求項2ないし6のいずれかに記載の画像符号化装置。
- 前記画像符号化部にて生成された前記映像データの複雑度を算出する複雑度算出部と、
前記複雑度の周期である複雑度周期を算出する複雑度周期算出部と、
前記複雑度周期の整数倍の周期における平均画像複雑度を算出する平均画像複雑度算出部と、
をさらに備え、
前記画質制御パラメータ算出部は、前記平均画像複雑度にも基づいて前記画質制御パラメータを算出することを特徴とする請求項1ないし11のいずれかに記載の画像符号化装置。 - 前記複雑度周期の整数倍の周期は、前記重要度周期の整数倍でもある共通周期であることを特徴とする請求項12に記載の画像符号化装置。
- 前記重要度算出部は、前記入力画像に特定の被写体が含まれているか否かに基づいて、前記重要度を算出することを特徴とする請求項4に記載の画像符号化装置。
- 前記重要度算出部は、前記特定の種類の被写体のモデルと前記入力画像との比較に基づいて、前記重要度を算出することを特徴とする請求項14に記載の画像符号化装置。
- 前記重要度算出部は、特定の画像と前記入力画像との比較に基づいて、前記重要度を算出することを特徴とする請求項14に記載の画像符号化装置。
- 前記重要度算出部は、前記入力画像の時間的変化の大きさ、及び/又は空間的変化の大きさに基づいて、前記重要度を算出することを特徴とする請求項4に記載の画像符号化装置。
- 前記画質制御パラメータは、前記画像符号化部にて前記入力画像を符号化するか否かを指示するパラメータであることを特徴とする請求項1ないし17のいずれかに記載の画像符号化装置。
- 請求項1〜18のいずれか一項に記載の画像符号化装置と、
被写体を撮影して映像信号を生成する撮像部と、
前記映像信号を処理して前記入力画像を生成する信号処理部と、
を備えたことを特徴とする撮影システム。 - 前記画質制御パラメータは、前記撮像部における撮影のフレームレートであることを特徴とする請求項19に記載の撮影システム。
- 前記画質制御パラメータは、前記信号処理部において前記入力画像を生成する際の解像度であることを特徴とする請求項19に記載の撮影システム。
- 請求項19に記載の撮影システムと、
前記撮影システムと通信可能に接続され、前記画像符号化装置で生成された映像データを記録する記録装置と、
を備えたことを特徴とする撮影記録システム。 - 連続的に入力される複数の入力画像の重要度の周期である重要度周期における、現在時刻に対応する過去の時刻の重要度に基づいて、画質制御パラメータを算出する画質制御パラメータ算出ステップと、
前記画質制御パラメータを用いて前記入力画像を符号化して映像データを生成する画像符号化ステップと、
含むことを特徴とする画像符号化方法。 - コンピュータを、
連続的に入力される複数の入力画像の重要度の周期である重要度周期における、現在時刻に対応する過去の時刻の重要度に基づいて、画質制御パラメータを算出する画質制御パラメータ算出部、及び
前記画質制御パラメータを用いて前記入力画像を符号化して映像データを生成する画像符号化部、
として機能させることを特徴とする画像符号化プログラム。
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