JP3097665B2 - 異常検出機能を備えたタイムラプスレコーダ - Google Patents
異常検出機能を備えたタイムラプスレコーダInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、監視カメラなどの
映像を一定間隔で間欠記録する記録装置に関し、特に、
画像符号化部にＭＰＥＧ２（‘Generic coding of movi
ng pictures andassociated audio information：vide
o’，ISO／IEC IS 13818−2）に代表される動き補償回
路を備え、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）やビデオ
ディスクレコーダ（ＶＤＲ）を記録装置部に備えたタイ
ムラプスレコーダに関する。
映像を一定間隔で間欠記録する記録装置に関し、特に、
画像符号化部にＭＰＥＧ２（‘Generic coding of movi
ng pictures andassociated audio information：vide
o’，ISO／IEC IS 13818−2）に代表される動き補償回
路を備え、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）やビデオ
ディスクレコーダ（ＶＤＲ）を記録装置部に備えたタイ
ムラプスレコーダに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、防犯、監視のためにカメラからの
映像信号を一定間隔で抜き出して間欠的に記録する装置
として、ビデオテープレコーダ（ＶＴＲ）を利用したタ
イムラプスＶＴＲが知られている。
映像信号を一定間隔で抜き出して間欠的に記録する装置
として、ビデオテープレコーダ（ＶＴＲ）を利用したタ
イムラプスＶＴＲが知られている。
【０００３】近時、デジタル信号処理技術の発達によ
り、映像信号をデジタル化しＪＰＥＧ（‘Digital Comp
ression Coding of Continuous−tone Still Image
s’， ISO／IEC IS 10918−1）に代表される静止画像符
号化方式を用いてデータ圧縮を行い、ハードディスクド
ライブ（ＨＤＤ）や光ディスクを始めとする記憶媒体に
圧縮データを記録するタイムラプスレコーダも実用化さ
れている。
り、映像信号をデジタル化しＪＰＥＧ（‘Digital Comp
ression Coding of Continuous−tone Still Image
s’， ISO／IEC IS 10918−1）に代表される静止画像符
号化方式を用いてデータ圧縮を行い、ハードディスクド
ライブ（ＨＤＤ）や光ディスクを始めとする記憶媒体に
圧縮データを記録するタイムラプスレコーダも実用化さ
れている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】現在、実用化されてい
るタイムラプスレコーダは、アナログ方式のＶＴＲの場
合、高品質な映像信号を記録しにくい、という問題点が
ある。
るタイムラプスレコーダは、アナログ方式のＶＴＲの場
合、高品質な映像信号を記録しにくい、という問題点が
ある。
【０００５】また、デジタル方式の場合、静止画像符号
化方式を用いているため、高品質な映像信号を記録する
ことは出来るが、異常検出を行い、異常時に自動的に映
像信号の記録間隔を短くするためには、専用の異常検出
装置が必要となり、その結果、装置が大型化、複雑化
し、高価なものになる、という問題点を有している。
化方式を用いているため、高品質な映像信号を記録する
ことは出来るが、異常検出を行い、異常時に自動的に映
像信号の記録間隔を短くするためには、専用の異常検出
装置が必要となり、その結果、装置が大型化、複雑化
し、高価なものになる、という問題点を有している。
【０００６】したがって本発明は、上記問題点に鑑みて
なされたものであって、その目的は、ＭＰＥＧ２に代表
される動き補償回路を備えた動画像符号化方式を用いる
ことにより、専用の異常検出装置を用いることなく、異
常検出を行い、異常検出時に適応的に記録間隔を変化さ
せたり、記録画像品質を高品質にすることで、異常時の
現象をより正確に記録することが出来るようにしたタイ
ムラプスレコーダを提供することにある。
なされたものであって、その目的は、ＭＰＥＧ２に代表
される動き補償回路を備えた動画像符号化方式を用いる
ことにより、専用の異常検出装置を用いることなく、異
常検出を行い、異常検出時に適応的に記録間隔を変化さ
せたり、記録画像品質を高品質にすることで、異常時の
現象をより正確に記録することが出来るようにしたタイ
ムラプスレコーダを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本願第１発明は、入力画像信号を複数の画素からな
る小面積のブロックに分割するブロック分割手段と、異
なる時間の画像フレームから最も類似したブロックとの
動ベクトルを探索する動ベクトル探索手段と、前記動ベ
クトルを用いて前記ブロックごとに符号化対象フレーム
と、動ベクトル算出フレームの差分値を求める動き補償
手段と、前記ブロックに直交変換を施す直交変換手段
と、前記直交変換手段の出力結果である変換係数値を量
子化する量子化手段と、入力画像の複雑さに合わせて画
質やフレームあたりの発生符号量を制御する符号量制御
手段と、前記量子化手段から出力される量子化係数値を
可変長符号化する可変長符号化手段と、入力画像の異常
検出を行う異常検出手段と、通常時は一定間隔ごとに、
異常時は単位時間あたりの記録フレーム数を可変させる
制御を行う記録フレーム数制御手段と、前記記録フレー
ム制御手段の制御に従い、前記可変長符号化されたデー
タを記憶媒体に記録する記録手段と、を備え、前記異常
検出手段が、フレームごとに前記可変長符号化手段の符
号化ビット数を算出し、同じ予測構造を持つ１フレーム
前の前記符号化ビット数との差分を比較し、前記差分が
予め定められたしきい値以上であるとき異常検出を行
う。
め、本願第１発明は、入力画像信号を複数の画素からな
る小面積のブロックに分割するブロック分割手段と、異
なる時間の画像フレームから最も類似したブロックとの
動ベクトルを探索する動ベクトル探索手段と、前記動ベ
クトルを用いて前記ブロックごとに符号化対象フレーム
と、動ベクトル算出フレームの差分値を求める動き補償
手段と、前記ブロックに直交変換を施す直交変換手段
と、前記直交変換手段の出力結果である変換係数値を量
子化する量子化手段と、入力画像の複雑さに合わせて画
質やフレームあたりの発生符号量を制御する符号量制御
手段と、前記量子化手段から出力される量子化係数値を
可変長符号化する可変長符号化手段と、入力画像の異常
検出を行う異常検出手段と、通常時は一定間隔ごとに、
異常時は単位時間あたりの記録フレーム数を可変させる
制御を行う記録フレーム数制御手段と、前記記録フレー
ム制御手段の制御に従い、前記可変長符号化されたデー
タを記憶媒体に記録する記録手段と、を備え、前記異常
検出手段が、フレームごとに前記可変長符号化手段の符
号化ビット数を算出し、同じ予測構造を持つ１フレーム
前の前記符号化ビット数との差分を比較し、前記差分が
予め定められたしきい値以上であるとき異常検出を行
う。
【０００８】本願第２発明においては、前記異常検出手
段が、フレームごとに、前記動ベクトルの分布あるいは
振幅値の統計値を算出し、前記動ベクトルの統計値と予
め定められたしきい値とを比較し、しきい値以上である
とき、異常検出を行う。
段が、フレームごとに、前記動ベクトルの分布あるいは
振幅値の統計値を算出し、前記動ベクトルの統計値と予
め定められたしきい値とを比較し、しきい値以上である
とき、異常検出を行う。
【０００９】また本願第３発明においては、前記記録フ
レーム数制御手段が、前記異常検出手段の多値出力に基
づき、前記出力値が低いとき記録フレーム数を少なく
し、高いとき記録フレーム数を多くするよう適応的に制
御する。
レーム数制御手段が、前記異常検出手段の多値出力に基
づき、前記出力値が低いとき記録フレーム数を少なく
し、高いとき記録フレーム数を多くするよう適応的に制
御する。
【００１０】本願第４発明においては、前記符号量制御
手段が、前記異常検出手段の出力を用いて、異常が検出
されたとき、記録画像品質を高品質となるように符号量
制御を行う。
手段が、前記異常検出手段の出力を用いて、異常が検出
されたとき、記録画像品質を高品質となるように符号量
制御を行う。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について以下
に説明する。本発明のタイムラプスレコーダは、その好
ましい一実施の形態において、１フレームあたりの符号
化ビット数を複数フレームに渡って蓄積する符号化ビッ
ト数計数手段と、過去のフレームあたりの発生符号化ビ
ット数と、現在の符号化ビット数との差分を求め、予め
定められたしきい値よりも大きいあるいは小さいとき、
異常発生を検出する異常判定手段と、異常検出時に単位
時間あたりの記録間隔を短くなるように、記録手段に出
力する画像フレーム数を制御する記録フレーム数制御手
段と、を備えている。
に説明する。本発明のタイムラプスレコーダは、その好
ましい一実施の形態において、１フレームあたりの符号
化ビット数を複数フレームに渡って蓄積する符号化ビッ
ト数計数手段と、過去のフレームあたりの発生符号化ビ
ット数と、現在の符号化ビット数との差分を求め、予め
定められたしきい値よりも大きいあるいは小さいとき、
異常発生を検出する異常判定手段と、異常検出時に単位
時間あたりの記録間隔を短くなるように、記録手段に出
力する画像フレーム数を制御する記録フレーム数制御手
段と、を備えている。
【００１２】本発明の実施の形態によれば、画像符号化
装置のフレームあたりの符号化ビット数の時間的遷移状
態を分析し、過去の一定時間の平均値と符号化対象フレ
ームの符号化ビット数を比較することで、異常検出を行
うことが出来る。
装置のフレームあたりの符号化ビット数の時間的遷移状
態を分析し、過去の一定時間の平均値と符号化対象フレ
ームの符号化ビット数を比較することで、異常検出を行
うことが出来る。
【００１３】本発明のタイムラプスレコーダは、その好
ましい第２の実施の形態において、動ベクトル探索手段
の出力である動ベクトル情報を１フレームに渡って分析
するベクトル分布分析手段と、動ベクトル値の分布状態
と予め定められたしきい値を比較し、予め定められたし
きい値より大きいとき、異常発生を検出する異常検出手
段と、異常検出時に単位時間あたりの記録間隔を短くな
るよう、記録手段に出力する画像フレーム数を制御する
記録フレーム数制御手段を備えている。
ましい第２の実施の形態において、動ベクトル探索手段
の出力である動ベクトル情報を１フレームに渡って分析
するベクトル分布分析手段と、動ベクトル値の分布状態
と予め定められたしきい値を比較し、予め定められたし
きい値より大きいとき、異常発生を検出する異常検出手
段と、異常検出時に単位時間あたりの記録間隔を短くな
るよう、記録手段に出力する画像フレーム数を制御する
記録フレーム数制御手段を備えている。
【００１４】本発明の実施の形態によれば、画像符号化
装置の動ベクトルを分析することで、監視対象領域への
動ベクトル検出により第三者の侵入を発見したり、異常
検出を行うことが出来る。
装置の動ベクトルを分析することで、監視対象領域への
動ベクトル検出により第三者の侵入を発見したり、異常
検出を行うことが出来る。
【００１５】本発明のタイムラプスレコーダは、その好
ましい第３の実施の形態において、異常検出手段の二値
あるいは多値出力と予め定められた複数個のしきい値を
比較して、出力値の大小により単位時間あたりの記録フ
レーム数を適応的に変化するよう、特定フレームの符号
化データのみを記録手段に出力する記録フレーム数制御
手段を備えている。
ましい第３の実施の形態において、異常検出手段の二値
あるいは多値出力と予め定められた複数個のしきい値を
比較して、出力値の大小により単位時間あたりの記録フ
レーム数を適応的に変化するよう、特定フレームの符号
化データのみを記録手段に出力する記録フレーム数制御
手段を備えている。
【００１６】本発明の実施の形態によれば、通常時は単
位時間あたりの記録フレーム数を少なくすることで、記
録媒体あたりの記録時間を長時間化出来、異常検出時
は、単位時間あたりの記録フレーム数を適応的に変える
ことにより、より正確に異常検出時の状況を記録するこ
とが出来る。
位時間あたりの記録フレーム数を少なくすることで、記
録媒体あたりの記録時間を長時間化出来、異常検出時
は、単位時間あたりの記録フレーム数を適応的に変える
ことにより、より正確に異常検出時の状況を記録するこ
とが出来る。
【００１７】本発明のタイムラプスレコーダは、その好
ましい第４の実施の形態において、異常検手段の二値あ
るいは多値出力と予め定められた複数個のしきい値を比
較して、異常検出時に、１フレームあたりの符号化ビッ
ト数を通常時より増やすことで、異常検出時の記録画像
品質を向上させる符号量制御手段を備えている。
ましい第４の実施の形態において、異常検手段の二値あ
るいは多値出力と予め定められた複数個のしきい値を比
較して、異常検出時に、１フレームあたりの符号化ビッ
ト数を通常時より増やすことで、異常検出時の記録画像
品質を向上させる符号量制御手段を備えている。
【００１８】本発明の実施の形態によれば、通常時は１
フレームあたりの符号化ビット数を抑えることで、記録
媒体あたりの記録時間を長時間化出来、異常検出時は、
１フレームあたりの符号化ビット数を増やすことによ
り、異常検出時に高品質な再生画像を得ることが出来
る。
フレームあたりの符号化ビット数を抑えることで、記録
媒体あたりの記録時間を長時間化出来、異常検出時は、
１フレームあたりの符号化ビット数を増やすことによ
り、異常検出時に高品質な再生画像を得ることが出来
る。
【００１９】
【実施例】上記した本発明の実施の形態についてさらに
詳細に説明すべく、本発明の実施例について図面を参照
して説明する。
詳細に説明すべく、本発明の実施例について図面を参照
して説明する。
【００２０】図１は、本発明のタイムラプスレコーダの
一実施例の構成を示すブロック図である。図１を参照す
ると、本発明の一実施例は、フレーム並替回路１と、動
きベクトル探索回路２と、動き補償回路３と、ＤＣＴ
（Discrete Cosine Transform）変換回路４と、異常
検出回路５と、符号化制御回路６と、量子化回路７と、
逆量子化回路１１と、逆ＤＣＴ変換回路１２と、フレー
ムメモリ１３、１４と、可変長符号化回路９、記録フレ
ーム制御回路８と、及び、記録装置１０を備えて構成さ
れている。
一実施例の構成を示すブロック図である。図１を参照す
ると、本発明の一実施例は、フレーム並替回路１と、動
きベクトル探索回路２と、動き補償回路３と、ＤＣＴ
（Discrete Cosine Transform）変換回路４と、異常
検出回路５と、符号化制御回路６と、量子化回路７と、
逆量子化回路１１と、逆ＤＣＴ変換回路１２と、フレー
ムメモリ１３、１４と、可変長符号化回路９、記録フレ
ーム制御回路８と、及び、記録装置１０を備えて構成さ
れている。
【００２１】入力画像データ１００は、デジタル化され
た画像データであり、多値の白黒画像、ＲＧＢ原色信号
や、輝度および２種類の色差信号などで構成され、フレ
ーム並替回路１を用いて入力画像データの並び替えを行
う。
た画像データであり、多値の白黒画像、ＲＧＢ原色信号
や、輝度および２種類の色差信号などで構成され、フレ
ーム並替回路１を用いて入力画像データの並び替えを行
う。
【００２２】図２は、ＭＰＥＧ２で一般的に用いられて
いる入力画像データ１００の並び替え順序を示したもの
で、０番目にＩ０（Ｉピクチャ）、１番目にＢ１（Ｂピ
クチャ）、２番目にＢ２（Ｂピクチャ）、３番目にＰ３
（Ｐピクチャ）、４番目にＢ４（Ｂピクチャ）、５番目
にＢ５（Ｂピクチャ）、６番目にＰ６（Ｐピクチャ）が
入力されると、並べ替えを行い、０番目Ｉ０、１番目Ｐ
３、２番目Ｂ１、３番目Ｂ２、４番目Ｐ６、５番目Ｂ
４、６番目Ｂ５の順序で、マクロブロックごとにマクロ
ブロックデータ１０１を、動ベクトル探索回路２と、動
き補償回路３に出力する。
いる入力画像データ１００の並び替え順序を示したもの
で、０番目にＩ０（Ｉピクチャ）、１番目にＢ１（Ｂピ
クチャ）、２番目にＢ２（Ｂピクチャ）、３番目にＰ３
（Ｐピクチャ）、４番目にＢ４（Ｂピクチャ）、５番目
にＢ５（Ｂピクチャ）、６番目にＰ６（Ｐピクチャ）が
入力されると、並べ替えを行い、０番目Ｉ０、１番目Ｐ
３、２番目Ｂ１、３番目Ｂ２、４番目Ｐ６、５番目Ｂ
４、６番目Ｂ５の順序で、マクロブロックごとにマクロ
ブロックデータ１０１を、動ベクトル探索回路２と、動
き補償回路３に出力する。
【００２３】動ベクトル検索回路２は、フレームメモリ
１３から読み出された予測マクロブロックデータ１１
４、あるいはフレームメモリ１４から読み出された予測
マクロブロックデータ１１５を用いて、マクロブロック
データ１０１の予測誤差が最も小さくなるベクトルを探
索し、探索されたフレームメモリ情報と動ベクトルを動
ベクトル値１０２として動き補償回路３と異常検出回路
５に出力する。
１３から読み出された予測マクロブロックデータ１１
４、あるいはフレームメモリ１４から読み出された予測
マクロブロックデータ１１５を用いて、マクロブロック
データ１０１の予測誤差が最も小さくなるベクトルを探
索し、探索されたフレームメモリ情報と動ベクトルを動
ベクトル値１０２として動き補償回路３と異常検出回路
５に出力する。
【００２４】動き補償回路３は、Ｉピクチャのとき、マ
クロブロックデータ１０１を、またＰピクチャ、Ｂピク
チャのとき、マクロブロックデータ１０１と、動ベクト
ル値１０２に従って読み出された予測マクロブロックデ
ータ１１４あるいは予測マクロブロックデータ１１５の
差分値を求め、差分マクロブロックデータ１０３を、Ｄ
ＣＴ変換回路４に出力する。
クロブロックデータ１０１を、またＰピクチャ、Ｂピク
チャのとき、マクロブロックデータ１０１と、動ベクト
ル値１０２に従って読み出された予測マクロブロックデ
ータ１１４あるいは予測マクロブロックデータ１１５の
差分値を求め、差分マクロブロックデータ１０３を、Ｄ
ＣＴ変換回路４に出力する。
【００２５】ＤＣＴ変換回路４は、差分マクロブロック
データ１０３に対してＤＣＴ（離散コサイン）変換を施
し、可変長符号化を行ったときに非零の係数値が連続す
るようジグザグスキャン変換等を行い、ＤＣＴの変換係
数値１０４を符号量制御回路６と量子化回路７に出力す
る。ここで、ＤＣＴ変換は、８×８のブロックサイズが
一般的であるが、他の直交変換手段やブロックサイズを
用いてもよい。
データ１０３に対してＤＣＴ（離散コサイン）変換を施
し、可変長符号化を行ったときに非零の係数値が連続す
るようジグザグスキャン変換等を行い、ＤＣＴの変換係
数値１０４を符号量制御回路６と量子化回路７に出力す
る。ここで、ＤＣＴ変換は、８×８のブロックサイズが
一般的であるが、他の直交変換手段やブロックサイズを
用いてもよい。
【００２６】異常検出回路５は、動ベクトル検索回路２
の出力である動ベクトル値１０２、あるいは可変長符号
化回路９の出力符号化ビット数１１０を用いて異常検出
を行い、異常検出情報１０５を符号量制御回路６と記録
フレーム数制御回路８に出力する。
の出力である動ベクトル値１０２、あるいは可変長符号
化回路９の出力符号化ビット数１１０を用いて異常検出
を行い、異常検出情報１０５を符号量制御回路６と記録
フレーム数制御回路８に出力する。
【００２７】符号量制御回路６は、変換係数値のブロッ
クあるいはマクロブロックあたりの交流成分累積値や、
可変長符号化回路９の出力するフレームあたりの符号化
ビット数１１１を用いて、画質や符号化ビット数が目標
通りとなるように、量子化幅を制御する量子化ステップ
値１０６を算出し、量子化回路７に出力する。
クあるいはマクロブロックあたりの交流成分累積値や、
可変長符号化回路９の出力するフレームあたりの符号化
ビット数１１１を用いて、画質や符号化ビット数が目標
通りとなるように、量子化幅を制御する量子化ステップ
値１０６を算出し、量子化回路７に出力する。
【００２８】量子化回路７は、符号量制御回路６で算出
した量子化ステップ値１０６と変換係数値１０４を周波
数ごとに異なる重み付けを行う量子化マトリクスを用い
て量子化を行い、量子化変換係数値１０７を可変長符号
化回路９と逆量子化回路１１に出力する。
した量子化ステップ値１０６と変換係数値１０４を周波
数ごとに異なる重み付けを行う量子化マトリクスを用い
て量子化を行い、量子化変換係数値１０７を可変長符号
化回路９と逆量子化回路１１に出力する。
【００２９】記録フレーム数制御回路８は、異常検出回
路５の異常検出情報１０５が検出されないとき、可変長
符号化回路９が予め定められた間隔のＩピクチャのみの
可変長符号語１０９を記録装置１０に出力し、異常が検
出されたとき、異常検出情報１０５に従って可変長符号
語１０９の記録装置１０への出力間隔が、例えば、５
秒、１秒、Ｉフレームのみ、Ｉ／Ｐフレームのみ、全フ
レームと適応的に変化するようフレーム間引き制御情報
１０８を可変長符号化回路９に出力する。
路５の異常検出情報１０５が検出されないとき、可変長
符号化回路９が予め定められた間隔のＩピクチャのみの
可変長符号語１０９を記録装置１０に出力し、異常が検
出されたとき、異常検出情報１０５に従って可変長符号
語１０９の記録装置１０への出力間隔が、例えば、５
秒、１秒、Ｉフレームのみ、Ｉ／Ｐフレームのみ、全フ
レームと適応的に変化するようフレーム間引き制御情報
１０８を可変長符号化回路９に出力する。
【００３０】可変長符号化回路９は、量子化変換係数値
１０７をランレングス符号やハフマン符号等のエントロ
ピー符号を利用して量子化変換係数値１０７に対応する
可変長符号語に変換し、記録フレーム数制御回路８のフ
レーム間引き制御情報１０８により、出力するフレーム
を選択し、選択されたフレームの符号語のみを、可変長
符号語１０９として、記録装置１０に出力する。また、
フレームあたりの累積符号化ビット数１１０を、異常検
出回路５と符号量制御回路６に出力する。ここで、フレ
ーム当たりの符号化ビット数１１０は、フレーム開始前
に０で初期化されるものとする。
１０７をランレングス符号やハフマン符号等のエントロ
ピー符号を利用して量子化変換係数値１０７に対応する
可変長符号語に変換し、記録フレーム数制御回路８のフ
レーム間引き制御情報１０８により、出力するフレーム
を選択し、選択されたフレームの符号語のみを、可変長
符号語１０９として、記録装置１０に出力する。また、
フレームあたりの累積符号化ビット数１１０を、異常検
出回路５と符号量制御回路６に出力する。ここで、フレ
ーム当たりの符号化ビット数１１０は、フレーム開始前
に０で初期化されるものとする。
【００３１】記録装置１０は、メモリやＨＤＤ、磁気テ
ープ、光ディスクなどの記録媒体を持ち、可変長符号化
回路９から出力される可変長符号語１１０を媒体に記録
する。
ープ、光ディスクなどの記録媒体を持ち、可変長符号化
回路９から出力される可変長符号語１１０を媒体に記録
する。
【００３２】逆量子化回路１１は、フレーム構造がＩピ
クチャあるいはＰピクチャのとき、量子化ステップ値１
０６と、量子化変換係数値１０７と量子化回路７と同じ
量子化マトリクスを用いて逆量子化処理を行い、逆量子
化係数値１１１を、逆ＤＣＴ変換回路１２に出力する。
クチャあるいはＰピクチャのとき、量子化ステップ値１
０６と、量子化変換係数値１０７と量子化回路７と同じ
量子化マトリクスを用いて逆量子化処理を行い、逆量子
化係数値１１１を、逆ＤＣＴ変換回路１２に出力する。
【００３３】逆ＤＣＴ変換回路１２は、逆量子化係数値
１１１に対して、逆ジグザグスキャン変換を行いブロッ
クデータを再構成し、逆ＤＣＴ変換を施して再生画像デ
ータ１１２をフレームメモリ１３に出力する。
１１１に対して、逆ジグザグスキャン変換を行いブロッ
クデータを再構成し、逆ＤＣＴ変換を施して再生画像デ
ータ１１２をフレームメモリ１３に出力する。
【００３４】フレームメモリ１３、１４は、フレーム構
造がＩピクチャ、およびＰピクチャのときの再生画像デ
ータを蓄えるメモリで、動ベクトル探索回路２と動き補
償回路３で使用する。なお、内挿予測を用いないとき、
フレームメモリ１４は省略することが出来る。
造がＩピクチャ、およびＰピクチャのときの再生画像デ
ータを蓄えるメモリで、動ベクトル探索回路２と動き補
償回路３で使用する。なお、内挿予測を用いないとき、
フレームメモリ１４は省略することが出来る。
【００３５】図３は、本発明の一実施例における異常検
出回路５の構成の一例を示すブロック図である。図３を
参照すると、異常検出回路５は、Ｐピクチャ選択回路２
０、単位時間平均回路２１、除算回路２２、２４、最小
平均メモリ２３、及び、異常判別回路２５を備えて構成
される。
出回路５の構成の一例を示すブロック図である。図３を
参照すると、異常検出回路５は、Ｐピクチャ選択回路２
０、単位時間平均回路２１、除算回路２２、２４、最小
平均メモリ２３、及び、異常判別回路２５を備えて構成
される。
【００３６】Ｐピクチャ選択回路２０は、入力フレーム
がＰピクチャのとき、フレームあたりの符号化ビット数
２００を単位時間平均回路２１に入力する。
がＰピクチャのとき、フレームあたりの符号化ビット数
２００を単位時間平均回路２１に入力する。
【００３７】単位時間平均回路２１は、単位時間当たり
の平均符号化ビット数２０１を算出し、除算回路２２と
最小平均メモリ２３に出力する。
の平均符号化ビット数２０１を算出し、除算回路２２と
最小平均メモリ２３に出力する。
【００３８】除算回路２２は、入力フレームの符号化ビ
ット数２００を被除数、平均符号化ビット数２０１を除
数として除算を行い、除算結果２０３を異常判別回路２
５に出力する。
ット数２００を被除数、平均符号化ビット数２０１を除
数として除算を行い、除算結果２０３を異常判別回路２
５に出力する。
【００３９】最小平均メモリ２３は、平均符号化ビット
数の最小値を記憶するためのメモリで、最小平均符号化
ビット数２０２を除算回路２４に出力する。
数の最小値を記憶するためのメモリで、最小平均符号化
ビット数２０２を除算回路２４に出力する。
【００４０】除算回路２４は、平均符号化ビット数２０
１を被除数、最小平均符号化ビット数２０２を除数とし
て除算を行い、除算結果２０５を異常判別回路２７に出
力する。
１を被除数、最小平均符号化ビット数２０２を除数とし
て除算を行い、除算結果２０５を異常判別回路２７に出
力する。
【００４１】異常判別回路２５は、除算結果２０３と予
め定められたしきい値２０４とを比較し、除算結果２０
３がしきい値２０４よりもが大きい場合、または、除算
結果２０５としきい値２０６とを比較し、除算結果２０
５がしきい値２０６よりも大きい場合、異常が発生した
ものと判断し、異常検出情報１０５を、符号量制御回路
６及び記録フレーム数制御回路８に出力する。
め定められたしきい値２０４とを比較し、除算結果２０
３がしきい値２０４よりもが大きい場合、または、除算
結果２０５としきい値２０６とを比較し、除算結果２０
５がしきい値２０６よりも大きい場合、異常が発生した
ものと判断し、異常検出情報１０５を、符号量制御回路
６及び記録フレーム数制御回路８に出力する。
【００４２】異常検出情報１０５は、一度検出される
と、次の単位時間の平均値が求まるまで検出状態を保持
する。
と、次の単位時間の平均値が求まるまで検出状態を保持
する。
【００４３】また、異常判別に、除算結果２０５を用い
るのは、異常状態が長時間連続する場合、平均符号化ビ
ット数と入力フレームの符号化ビット数との比較のみで
は、平常時と判断されることを防ぐためである。
るのは、異常状態が長時間連続する場合、平均符号化ビ
ット数と入力フレームの符号化ビット数との比較のみで
は、平常時と判断されることを防ぐためである。
【００４４】上述した条件以外にも、しきい値２０４を
複数個用いて、多値の状態検出を行ってもよいし、また
異常判別に入力フレームの符号化ビット数の絶対値とし
きい値との比較を行うようにしてもよい。
複数個用いて、多値の状態検出を行ってもよいし、また
異常判別に入力フレームの符号化ビット数の絶対値とし
きい値との比較を行うようにしてもよい。
【００４５】無人区域を監視するカメラの映像信号の場
合、平常時は各フレームの画像特性が時間的に大きく変
わることはなく、ほぼ静止画像と考えることが出来る。
一般に、動き補償回路を備えた動画像符号化装置では、
静止画像状態のＰピクチャおよびＢピクチャは、時間的
相関が高いため圧縮効率が高く、フレーム内符号化を行
うＩピクチャと比べて、非常に少ない符号化ビット数で
符号化できることが知られている。
合、平常時は各フレームの画像特性が時間的に大きく変
わることはなく、ほぼ静止画像と考えることが出来る。
一般に、動き補償回路を備えた動画像符号化装置では、
静止画像状態のＰピクチャおよびＢピクチャは、時間的
相関が高いため圧縮効率が高く、フレーム内符号化を行
うＩピクチャと比べて、非常に少ない符号化ビット数で
符号化できることが知られている。
【００４６】フレームごとに可変長符号化回路９の符号
化ビット数１１０を算出して同じ予測構造を持つ１フレ
ーム前の符号化ビット数との差分を比較し、差分が予め
定められたしきい値以上であるとき、異常検出を行う異
常検出回路は、この特性を利用したもので、予測画像の
符号化ビット数が少ないときに静止画、多いときに動画
であると判別する。
化ビット数１１０を算出して同じ予測構造を持つ１フレ
ーム前の符号化ビット数との差分を比較し、差分が予め
定められたしきい値以上であるとき、異常検出を行う異
常検出回路は、この特性を利用したもので、予測画像の
符号化ビット数が少ないときに静止画、多いときに動画
であると判別する。
【００４７】このため、異常判別に、Ｐピクチャ以外に
も、Ｂピクチャを併用して、より詳細に分析を行うこと
で、異常検出の精度を上げることができる。
も、Ｂピクチャを併用して、より詳細に分析を行うこと
で、異常検出の精度を上げることができる。
【００４８】図４は、本発明の一実施例において、各フ
レーム時間に対するフレームあたりの符号化ビット数１
１０を用いて異常検出を行う場合の制御の様子を説明す
るための図である。ここでは、異常検出に用いるしきい
値として２種類用い、２段階の異常検出を行う。図４に
おいて、平均を求める単位時間を４Ｐピクチャフレーム
とし、各Ｐピクチャフレームの符号化ビット数と、図３
の平均符号化ビット数２０１、及び最小平均符号化ビッ
ト数２０２をプロットしている。
レーム時間に対するフレームあたりの符号化ビット数１
１０を用いて異常検出を行う場合の制御の様子を説明す
るための図である。ここでは、異常検出に用いるしきい
値として２種類用い、２段階の異常検出を行う。図４に
おいて、平均を求める単位時間を４Ｐピクチャフレーム
とし、各Ｐピクチャフレームの符号化ビット数と、図３
の平均符号化ビット数２０１、及び最小平均符号化ビッ
ト数２０２をプロットしている。
【００４９】第８フレームの符号化ビット数は、第４〜
７フレームの平均符号化ビット数２０１より、３倍程度
であり、除算結果２０３が予め定められたしきい値２０
４より大きいため、異常状態を検出する。
７フレームの平均符号化ビット数２０１より、３倍程度
であり、除算結果２０３が予め定められたしきい値２０
４より大きいため、異常状態を検出する。
【００５０】第１２〜１５フレームの符号化ビット数２
００は、第８〜１１フレーム平均符号化ビット数２０１
とほぼ同じであるが、最小平均符号化ビット数２０２と
比べて４倍程度であるため、前フレームの状態を保持
し、異常検出情報１０５を出力する。
００は、第８〜１１フレーム平均符号化ビット数２０１
とほぼ同じであるが、最小平均符号化ビット数２０２と
比べて４倍程度であるため、前フレームの状態を保持
し、異常検出情報１０５を出力する。
【００５１】以上説明したように、異常検出回路５は、
可変長符号化回路９の特定フレームの符号化結果を用い
て異常を検出するため、最大でも、大規模な付加回路を
必要とせず、装置に搭載されるシステム制御用のＣＰＵ
（Central Processing Unit）やＤＳＰ（Digital Signa
l Processor；ディジタルシグナルプロセッサ）を用い
ることで、回路と同等の機能を実現することが出来る。
可変長符号化回路９の特定フレームの符号化結果を用い
て異常を検出するため、最大でも、大規模な付加回路を
必要とせず、装置に搭載されるシステム制御用のＣＰＵ
（Central Processing Unit）やＤＳＰ（Digital Signa
l Processor；ディジタルシグナルプロセッサ）を用い
ることで、回路と同等の機能を実現することが出来る。
【００５２】図５は、本発明の第二の実施例の異常検出
回路５の構成を示すブロック図である。図５を参照する
と、異常検出回路５は、スカラー変換回路３０、フレー
ム累積回路３１、及び異常判別回路３２を備えて構成さ
れている。
回路５の構成を示すブロック図である。図５を参照する
と、異常検出回路５は、スカラー変換回路３０、フレー
ム累積回路３１、及び異常判別回路３２を備えて構成さ
れている。
【００５３】スカラー変換回路３０は、動ベクトル値１
０２の振幅を表すスカラー値に変換しスカラー値３００
をフレーム累積回路３１に出力する。フレーム累積回路
３１は、フレームごとのスカラー値の累積を算出し、フ
レーム累積値３０１を異常判別回路３２に出力する。異
常判別回路３２は、フレーム累積値３０１と、予め定め
られたしきい値３０２とを比較し、フレーム累積値３０
１がしきい値３０２よりも大きいとき、異常と判断し、
異常検出情報１０５を、符号量制御回路６と記録フレー
ム数制御回路８とに出力する。
０２の振幅を表すスカラー値に変換しスカラー値３００
をフレーム累積回路３１に出力する。フレーム累積回路
３１は、フレームごとのスカラー値の累積を算出し、フ
レーム累積値３０１を異常判別回路３２に出力する。異
常判別回路３２は、フレーム累積値３０１と、予め定め
られたしきい値３０２とを比較し、フレーム累積値３０
１がしきい値３０２よりも大きいとき、異常と判断し、
異常検出情報１０５を、符号量制御回路６と記録フレー
ム数制御回路８とに出力する。
【００５４】図６は、監視領域の設定するとき、動ベク
トル値１０２を用いた異常検出回路の構成を示すブロッ
ク図である。図６を参照すると、ＭＢ（マクロブロッ
ク）座標算出回路３３、座標演算回路３４、及び異常判
別回路３５を備えて構成される。
トル値１０２を用いた異常検出回路の構成を示すブロッ
ク図である。図６を参照すると、ＭＢ（マクロブロッ
ク）座標算出回路３３、座標演算回路３４、及び異常判
別回路３５を備えて構成される。
【００５５】ＭＢ座標算出回路３３は、現在の動ベクト
ル値１０２の対象マクロブロック番号から、基底となる
マクロブロック座標を算出しマクロブロック座標３１０
を座標演算回路３４に出力する。
ル値１０２の対象マクロブロック番号から、基底となる
マクロブロック座標を算出しマクロブロック座標３１０
を座標演算回路３４に出力する。
【００５６】座標演算回路３４は、動ベクトル値１０２
とマクロブロック座標３１０の演算を行い、動ベクトル
移動座標３１１を異常判別回路３５に出力する。
とマクロブロック座標３１０の演算を行い、動ベクトル
移動座標３１１を異常判別回路３５に出力する。
【００５７】異常判別回路３５は、１個あるいは複数個
の動ベクトル移動座標３１１が予め定められた監視領域
３１２の範囲内にあるかどうかを比較し、監視領域内に
あるとき異常検出を行い、異常検出情報１０５を符号量
制御回路５と記録フレーム数制御回路８とに出力する。
の動ベクトル移動座標３１１が予め定められた監視領域
３１２の範囲内にあるかどうかを比較し、監視領域内に
あるとき異常検出を行い、異常検出情報１０５を符号量
制御回路５と記録フレーム数制御回路８とに出力する。
【００５８】図７は、図６に示した異常検出回路５の一
動作例を説明する図である。入力される動ベクトル値を
（ｘｖ，ｖｖ）、マクロブロック番号ｍとし、監視領域
を左上端（ｘ０，ｙ０）、右下端（ｘ１，ｙ１）で表さ
れる矩形領域とする。ここで、ｘ０＜ｘ１、ｙ０＜ｙ１
の条件を満たすものとする。
動作例を説明する図である。入力される動ベクトル値を
（ｘｖ，ｖｖ）、マクロブロック番号ｍとし、監視領域
を左上端（ｘ０，ｙ０）、右下端（ｘ１，ｙ１）で表さ
れる矩形領域とする。ここで、ｘ０＜ｘ１、ｙ０＜ｙ１
の条件を満たすものとする。
【００５９】ＭＢ座標算出回路３３は、マクロブロック
番号より、ベクトルの基底となるマクロブロック座標
（ｘｍ，ｙｍ）を算出し、座標変換回路３４に出力す
る。
番号より、ベクトルの基底となるマクロブロック座標
（ｘｍ，ｙｍ）を算出し、座標変換回路３４に出力す
る。
【００６０】座標演算回路３４は、マクロブロック座標
（ｘｍ，ｙｍ）とベクトル値（ｘｖ，ｙｖ）の加算を行
い、（ｘｍ＋ｘｖ，ｙｍ＋ｙｖ）を異常検出回路３５に
出力する。異常検出回路３５は（ｘｍ＋ｘｖ，ｙｍ＋ｙ
ｖ）が矩形領域（ｘ０，ｙ０），（ｘ１，ｙ１）の範囲
内にある条件、（ｘ０≦ｘｍ＋ｘｖ＜ｘ１）かつ（ｙ０
≦ｙｍ＋ｙｖ＜ｙ１）を比較し、範囲内にあるとき、異
常検出情報１０５を出力する。
（ｘｍ，ｙｍ）とベクトル値（ｘｖ，ｙｖ）の加算を行
い、（ｘｍ＋ｘｖ，ｙｍ＋ｙｖ）を異常検出回路３５に
出力する。異常検出回路３５は（ｘｍ＋ｘｖ，ｙｍ＋ｙ
ｖ）が矩形領域（ｘ０，ｙ０），（ｘ１，ｙ１）の範囲
内にある条件、（ｘ０≦ｘｍ＋ｘｖ＜ｘ１）かつ（ｙ０
≦ｙｍ＋ｙｖ＜ｙ１）を比較し、範囲内にあるとき、異
常検出情報１０５を出力する。
【００６１】監視領域は、矩形以外の形状を用いる場
合、領域範囲内を判別する方法が異なるが同じ効果が得
られる。監視領域が設定される場合、上述した動ベクト
ル値のフレーム累積値を併せて用いてもよい。
合、領域範囲内を判別する方法が異なるが同じ効果が得
られる。監視領域が設定される場合、上述した動ベクト
ル値のフレーム累積値を併せて用いてもよい。
【００６２】なお、異常検出として、フレームあたりの
符号化ビット数と、動ベクトル分布値を用いる方式を併
用して検出することで、様々な状況から総合的に判断す
ることが出来るため、回路規模は大きくなるがより高精
度に異常検出を行うことが出来る。
符号化ビット数と、動ベクトル分布値を用いる方式を併
用して検出することで、様々な状況から総合的に判断す
ることが出来るため、回路規模は大きくなるがより高精
度に異常検出を行うことが出来る。
【００６３】次に、再び図１を参照して、記録フレーム
数制御回路８の構成について説明する。記録フレーム数
制御回路８は、異常検出情報１０５が平常時、予め定め
られた間隔、例えば１分に１枚の間隔で、Ｉピクチャの
時の可変長符号語１０９を記録装置１０に出力するよう
フレーム間引き制御情報１０８を可変長符号化回路９に
出力し、異常時、異常検出情報１０５が二値の場合、全
フレームの記録を行うようフレーム間引き制御情報１０
８を可変長符号化回路９に出力する。
数制御回路８の構成について説明する。記録フレーム数
制御回路８は、異常検出情報１０５が平常時、予め定め
られた間隔、例えば１分に１枚の間隔で、Ｉピクチャの
時の可変長符号語１０９を記録装置１０に出力するよう
フレーム間引き制御情報１０８を可変長符号化回路９に
出力し、異常時、異常検出情報１０５が二値の場合、全
フレームの記録を行うようフレーム間引き制御情報１０
８を可変長符号化回路９に出力する。
【００６４】異常検出情報１０５が多値の状態を持つ場
合、記録フレーム数制御回路８はこの情報をデコード
し、それぞれの状態値に対応して記録間隔を制御する。
例えば、４状態を持つ場合、状態０（平常）は１分間
隔、状態１は１５秒間隔、状態２は１秒間隔、状態３は
全フレーム記録するようフレーム間引き制御情報１０８
を可変長符号化回路９に出力するモデルでは、平常時は
記録媒体を有効に利用できるため長時間記録を可能と
し、異常時は状況に応じて記録フレーム間隔を短くする
ため状況を正確に記録できる効果を有する。
合、記録フレーム数制御回路８はこの情報をデコード
し、それぞれの状態値に対応して記録間隔を制御する。
例えば、４状態を持つ場合、状態０（平常）は１分間
隔、状態１は１５秒間隔、状態２は１秒間隔、状態３は
全フレーム記録するようフレーム間引き制御情報１０８
を可変長符号化回路９に出力するモデルでは、平常時は
記録媒体を有効に利用できるため長時間記録を可能と
し、異常時は状況に応じて記録フレーム間隔を短くする
ため状況を正確に記録できる効果を有する。
【００６５】次に、符号量制御回路６の構成について説
明する。符号量制御回路５は、異常検出情報１０５が平
常時、例えば４Ｍｂｐｓ（メガビット／秒）で符号化を
行うよう、量子化ステップ値１０６を算出し、異常時、
１０Ｍｂｐｓで符号化するよう量子化ステップ値１０６
を算出し量子化回路７と可変長符号化回路９に出力す
る。このように、異常検出時に符号化レートを高くし圧
縮率を下げることでより高品質な画像品質を得ることが
出来るため、異常時の状況を正確に記録出来る効果を有
する。
明する。符号量制御回路５は、異常検出情報１０５が平
常時、例えば４Ｍｂｐｓ（メガビット／秒）で符号化を
行うよう、量子化ステップ値１０６を算出し、異常時、
１０Ｍｂｐｓで符号化するよう量子化ステップ値１０６
を算出し量子化回路７と可変長符号化回路９に出力す
る。このように、異常検出時に符号化レートを高くし圧
縮率を下げることでより高品質な画像品質を得ることが
出来るため、異常時の状況を正確に記録出来る効果を有
する。
【００６６】また、異常検出情報１０５を多値化し、各
々の状態に応じて目標符号量を変化させることで、状況
に応じた画像品質を得ることが出来る。
々の状態に応じて目標符号量を変化させることで、状況
に応じた画像品質を得ることが出来る。
【００６７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
下記記載の効果を奏する。
下記記載の効果を奏する。
【００６８】第１発明の効果は、単位時間当りの平均符
号化ビット数と入力フレームのビット数から異常検出を
行い、異常時に間欠記録から連続記録へ自動的に移行さ
せることにより、異常時の状況を克明に記録することが
出来る、という効果を有する。
号化ビット数と入力フレームのビット数から異常検出を
行い、異常時に間欠記録から連続記録へ自動的に移行さ
せることにより、異常時の状況を克明に記録することが
出来る、という効果を有する。
【００６９】また第２発明は、動ベクトル探索手段で求
まる動ベクトル値の振幅値を１フレームに渡って累積
し、累積値がしきい値以上のとき、異常検出を行い、異
常時に間欠記録から連続記録へ自動的に移行させること
により、異常時の状況を克明に記録することが出来る、
という効果を有する。
まる動ベクトル値の振幅値を１フレームに渡って累積
し、累積値がしきい値以上のとき、異常検出を行い、異
常時に間欠記録から連続記録へ自動的に移行させること
により、異常時の状況を克明に記録することが出来る、
という効果を有する。
【００７０】また、第３発明は、第１発明又は第２発明
の異常検出情報を用いて単位時間あたり記録する画像フ
レームの枚数を適応的に変化させることにより、平常時
は同一記録媒体への記録長時間化が行えることに加え、
異常時は状況を正確に把握できる動画記録を行うことが
出来る、という効果を有する。
の異常検出情報を用いて単位時間あたり記録する画像フ
レームの枚数を適応的に変化させることにより、平常時
は同一記録媒体への記録長時間化が行えることに加え、
異常時は状況を正確に把握できる動画記録を行うことが
出来る、という効果を有する。
【００７１】さらに、第４発明は、第１発明又は第２発
明の異常検出情報を用いて画像の圧縮率を変化させるこ
とにより、平常時は同一記録媒体への記録長時間化が行
えることに加え、異常時は状況を正確に把握できる高品
質な画像記録を行うことが出来る、という効果を有す
る。
明の異常検出情報を用いて画像の圧縮率を変化させるこ
とにより、平常時は同一記録媒体への記録長時間化が行
えることに加え、異常時は状況を正確に把握できる高品
質な画像記録を行うことが出来る、という効果を有す
る。
【図１】本発明の動画像符号化装置の一実施例を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】入力画像のフレーム構造を説明するための図で
ある。
ある。
【図３】本発明の動画像符号化装置における異常検出回
路の一実施例の構成を示すブロック図である。
路の一実施例の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施例を説明するための図であり、符
号化ビット数を用いた異常検出回路の動作の一例を説明
するための図である。
号化ビット数を用いた異常検出回路の動作の一例を説明
するための図である。
【図５】本発明の動画像符号化装置における異常検出回
路の他の実施例の構成を示すブロック図である。
路の他の実施例の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の動画像符号化装置における異常検出回
路のさらに別の実施例の構成を示すブロック図である。
である。
路のさらに別の実施例の構成を示すブロック図である。
である。
【図７】本発明の動画像符号化装置における動ベクトル
値を用いた異常検出回路の動作を説明するための図であ
る。
値を用いた異常検出回路の動作を説明するための図であ
る。
１ フレーム並替回路 ２ 動ベクトル探索回路 ３ 動き補償回路 ４ ＤＣＴ変換回路 ５ 動ベクトル異常検出回路 ６ 符号量制御回路 ７ 量子化回路 ８ 記録フレーム数制御回路 ９ 可変長符号化回路 １０ 記録装置 １１ 逆量子化回路 １２ 逆ＤＣＴ変換回路 １３、１４ フレームメモリ ２０ Ｐピクチャ選択回路 ２１ 平均符号化ビット数算出回路 ２２、２４ 除算回路 ２３ 最小平均メモリ ２５ 異常判別回路 ３０ スカラー変換回路 ３１ フレーム累積回路 ３２ 異常判別回路 ３３ ＭＢ（マクロブロック）座標算出回路 ３４ 座標演算回路 ３５ 異常検出回路 １００ 入力画像データ １０１ マクロブロックデータ １０２ 動ベクトル値 １０３ 差分マクロブロックデータ １０４ ＤＣＴ変換係数値 １０５ 異常検出情報 １０６ 量子化ステップ値 １０７ 量子化係数値 １０８ フレーム間引き制御情報 １０９ 可変長符号語 １１０ フレームあたりの符号化ビット数 １１１ 逆量子化係数値 １１２ 再生画像データ １１３ フレーム遅延データ １１４、１１５ 予測マクロブロックデータ ２００ 選択符号化ビット数 ２０１ 平均符号化ビット数 ２０２ 最小平均符号化ビット数 ２０３、２０５ 除算結果 ２０４、２０６ しきい値 ３００ スカラー値 ３０１ フレーム累積値 ３０２ しきい値 ３１０ マクロブロック座標 ３１１ 動ベクトル移動座標 ３１２ しきい値
Claims (19)
- 【請求項１】入力画像信号を複数の画素からなる小面積
のブロックに分割するブロック分割手段と、 異なる時間の画像フレームから最も類似したブロックと
の動ベクトルを探索する動ベクトル探索手段と、 前記動ベクトルを用いて前記ブロックごとに符号化対象
フレームと、動ベクトル算出フレームの差分値を求める
動き補償手段と、 前記ブロックに直交変換を施す直交変換手段と、 前記直交変換手段の出力結果である変換係数値を量子化
する量子化手段と、 入力画像の複雑さに合わせて画質やフレームあたりの発
生符号量を制御する符号量制御手段と、 前記量子化手段から出力される量子化係数値を可変長符
号化する可変長符号化手段と、 入力画像の異常検出を行う異常検出手段と、 通常時は一定間隔ごとに、異常時は単位時間あたりの記
録フレーム数を可変させる制御を行う記録フレーム数制
御手段と、 前記記録フレーム制御手段の制御に従い、前記可変長符
号化されたデータを記憶媒体に記録する記録手段と、 を備え、前記異常検出手段が、フレームごとに、前記動ベクトル
の分布あるいは振幅値の統計値を算出し、前記動ベクト
ルの統計値と 予め定められたしきい値とを比較し、しき
い値以上であるとき、異常検出を行う、ことを特徴とす
るタイムラプスレコーダ。 - 【請求項２】前記異常検出手段の出力が異常のとき、前
記記録フレーム数制御手段が、全フレームを連続的に記
録するように制御する、ことを特徴とする請求項１記載
のタイムラプスレコーダ。 - 【請求項３】入力画像信号を複数の画素からなる小面積
のブロックに分割するブロック分割手段と、異なる時間の画像フレームから最も類似したブロックと
の動ベクトルを探索する動ベクトル探索手段と、 前記動ベクトルを用いて前記ブロックごとに符号化対象
フレームと、動ベクトル算出フレームの差分値を求める
動き補償手段と、 前記ブロックに直交変換を施す直交変換手段と、 前記直交変換手段の出力結果である変換係数値を量子化
する量子化手段と、 入力画像の複雑さに合わせて画質やフレームあたりの発
生符号量を制御する符号量制御手段と、 前記量子化手段から出力される量子化係数値を可変長符
号化する可変長符号化手段と、 入力画像の異常検出を行う異常検出手段と 、通常時は一定間隔ごとに、異常時は単位時間あたりの記
録フレーム数を可変させる制御を行う記録フレーム数制
御手段と、 前記記録フレーム制御手段の制御に従い、前記可変長符
号化されたデータを記憶媒体に記録する記録手段と、 を備え、 前記異常検出手段が、フレームごとに、前記可変長符号
化手段の符号化ビット数を算出し、同じ予測構造を持つ
１フレーム前の符号化ビット数との差分を比較し、前記
差分が予め定められたしきい値以上であるとき、異常検
出を行い、 前記記録フレーム数制御手段が、前記異常検
出手段の多値出力に基づき、記録フレーム数を適応的に
可変制御する、ことを特徴とするタイムラプスレコー
ダ。 - 【請求項４】入力画像信号を複数の画素からなる小面積
のブロックに分割するブロック分割手段と、異なる時間の画像フレームから最も類似したブロックと
の動ベクトルを探索する動ベクトル探索手段と、 前記動ベクトルを用いて前記ブロックごとに符号化対象
フレームと、動ベクト ル算出フレームの差分値を求める
動き補償手段と、 前記ブロックに直交変換を施す直交変換手段と、 前記直交変換手段の出力結果である変換係数値を量子化
する量子化手段と、 入力画像の複雑さに合わせて画質やフレームあたりの発
生符号量を制御する符号量制御手段と、 前記量子化手段から出力される量子化係数値を可変長符
号化する可変長符号化手段と、 入力画像の異常検出を行う異常検出手段と 、通常時は一定間隔ごとに、異常時は単位時間あたりの記
録フレーム数を可変させる制御を行う記録フレーム数制
御手段と、 前記記録フレーム制御手段の制御に従い、前記可変長符
号化されたデータを記憶媒体に記録する記録手段と、 を備え、 前記異常検出手段が、フレームごとに、前記可変長符号
化手段の符号化ビット数を算出し、同じ予測構造を持つ
１フレーム前の符号化ビット数との差分を比較し、前記
差分が予め定められたしきい値以上であるとき、異常検
出を行い、 前記異常検出手段の出力が多値の状態を有し、前記記録
フレーム数制御手段が、前記異常検出手段の出力の値を
デコードし、通常時記録間隔よりも短くされた記録時間
間隔の中から該出力値に対応する記録時間間隔を選択
し、該記録時間間隔で前記記録手段にフレームを記録す
るように制御する、ことを特徴とするタイムラプスレコ
ーダ。 - 【請求項５】入力画像信号を複数の画素からなる小面積
のブロックに分割するブロック分割手段と、異なる時間の画像フレームから最も類似したブロックと
の動ベクトルを探索する動ベクトル探索手段と、 前記動ベクトルを用いて前記ブロックごとに符号化対象
フレームと、動ベクトル算出フレームの差分値を求める
動き補償手段と、 前記ブロックに直交変換を施す直交変換手段と、 前記直交変換手段の出力結果である変換係数値を量子化
する量子化手段と、 入力画像の複雑さに合わせて画質やフレームあたりの発
生符号量を制御する符号量制御手段と、 前記量子化手段から出力される量子化係数値を可変長符
号化する可変長符号化手段と、 入力画像の異常検出を行う異常検出手段と 、通常時は一定間隔ごとに、異常時は単位時間あたりの記
録フレーム数を可変させる制御を行う記録フレーム数制
御手段と、 前記記録フレーム制御手段の制御に従い、前記可変長符
号化されたデータを記憶媒体に記録する記録手段と、 を備え、 前記異常検出手段が、フレームごとに、前記可変長符号
化手段の符号化ビット数を算出し、同じ予測構造を持つ
１フレーム前の符号化ビット数との差分を比較し、前記
差分が予め定められたしきい値以上であるとき、異常検
出を行い、 前記符号量制御手段が、前記異常検出手段の出力に基づ
き、異常が検出されたとき、記録画像品質を高品質とな
るよう符号量制御を行うことを特徴とするタイムラプス
レコーダ。 - 【請求項６】前記記録フレーム数制御手段が、前記異常
検出手段の多値出力に基づき、記録フレーム数を適応的
に可変制御する、ことを特徴とする請求項１記載のタイ
ムラプスレコーダ。 - 【請求項７】前記異常検出手段の出力が多値の状態を有
し、前記記録フレーム数制御手段が、前記異常検出手段
の出力の値をデコードし、通常時記録間隔よりも短くさ
れた記録時間間隔の中から該出力値に対応する記録時間
間隔を選択し、該記録時間間隔で前記記録手段にフレー
ムを記録するように制御する、ことを特徴とする請求項
１記載のタイムラプスレコーダ。 - 【請求項８】前記符号量制御手段が、前記異常検出手段
の出力に基づき、異常が検出された とき、記録画像品質
を高品質となるよう符号量制御を行うことを特徴とする
請求項１記載のタイムラプスレコーダ。 - 【請求項９】入力画像から動ベクトルを検出し動き補償
された信号を可変長符号化して記録手段に記録する動画
像符号化方式の画像処理装置において、 過去のフレームの単位時間当たりの平均符号化ビット数
と、現フレームの符号化ビット数とを比較しその差から
異常の有無を検出する手段と、異常検出時、単位時間あ
たりの記録間隔が短くなるように前記記録手段に記録す
るフレーム数を制御する手段と、を備えたことを特徴と
するタイムラプスレコーダ。 - 【請求項１０】入力画像から動ベクトルを検出する動き
ベクトル検出し、動きベクトルから入力画像と予測フレ
ームとのフレーム間差分値を生成し、これを直交変換し
た係数を量子化手段で量子化した係数を可変長符号手段
で符号化して記録手段に記憶する画像処理装置におい
て、 過去のフレームの単位時間当たりの平均符号化ビット数
と、現フレームの符号化ビット数とを比較しその差から
異常の有無を検出する異常検出手段と、 前記異常検出手段で異常検出時、単位時間あたりの記録
間隔が短くなるように、前記記録手段に記録するフレー
ム数を制御する記録フレーム数制御手段と、 を備えたことを特徴とするタイムラプスレコーダ。 - 【請求項１１】前記異常検出手段が、フレームのフレー
ム当たりの符号化ビット数を入力し単位時間当たりの最
小平均符号化ビット数を算出する手段と、 現フレームの符号化ビット数と、前記最小平均符号化ビ
ット数とを比較しその差が予め定められたしきい値より
も大のとき異常と判定する手段と、を備えたことを特徴
とする請求項１０記載のタイムラプスレコーダ。 - 【請求項１２】前記しきい値を複数設け、前記差と前記
複数のしきい値との比較に基づき、異常検出にあたり、
多値の状態検出を行う、ことを特徴とする請求項１１記
載のタイムラプスレコーダ。 - 【請求項１３】前記異常検出手段が、入力フレームのう
ち所定の予測構造のフレームを選択する手段と、 前記選択されたフレームのフレーム当たりの符号化ビッ
ト数を入力し単位時間当たりの最小平均符号化ビット数
を算出する手段と、 前記最小平均符号化ビット数を最小平均符号化ビット数
で除した値が予め定められたしきい値よりも大であると
き、及び、前記選択された現在の入力フレームの符号化
ビット数を単位時間当たりの最小平均符号化ビット数で
除した値が予め定めたしきい値よりも大であるとき、異
常と判定して、異常検出信号を出力する手段と、を備え
たことを特徴とする請求項１０記載のタイムラプスレコ
ーダ。 - 【請求項１４】前記入力フレームがＰピクチャ、又は、
ＰピクチャとＢピクチャのとき、フレームあたりの符号
化ビット数を入力することを特徴とする請求項１２記載
のタイムラプスレコーダ。 - 【請求項１５】前記異常検出手段が、動ベクトル情報を
１フレームに渡って分析するベクトル分布分析手段と、 動きベクトル値の分布状態と予め定められたしきい値と
を比較し、予め定められたしきい値より大きいとき、異
常と判定して、異常検出信号を出力する手段と、を備え
たことを特徴とする請求項１０記載のタイムラプスレコ
ーダ。 - 【請求項１６】前記異常検出手段が、動ベクトル値の振
幅を表すスカラー値に変換する手段と、フレームごとに
前記スカラー値を累積する手段と、前記累積値を予め定
めたしきい値と比較し、前記しきい値よりも大きいとき
異常と判定して、異常検出信号を出力する手段と、を備
えたことを特徴とする請求項１０記載のタイムラプスレ
コーダ。 - 【請求項１７】前記記録フレーム数制御手段が、通常時
には、予め定められた所定の記録時間間隔でフレームを
前記記録手段に記録するように制御するとともに、 前記異常検出手段で異常検出時、前記異常検出手段の出
力の値に基づき、全フレームを連続的に、もしくは前記
通常時の前記記録時間間隔を短くした記録時間間隔で記
録するように、前記可変長符号化手段を制御する、こと
を特徴とする請求項１０記載のタイムラプスレコーダ。 - 【請求項１８】動きベクトル値と、該動きベクトルの基
底となるブロックの座標情報から動き移動座標が予め定
められた監視領域の範囲内にある場合に、異常検出信号
を出力する、ことを特徴とする請求項１０記載のタイム
ラプスレコーダ。 - 【請求項１９】前記異常検出手段で異常検出時、前記量
子化手段と前記可変長符号化手段を制御して、平常時よ
りも符号化レートを高くして圧縮率を下げて前記記録手
段に記録するように制御する前記符号化量制御手段を備
えたことを特徴とする請求項１０記載のタイムラプスレ
コーダ。
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|---|---|---|---|
| JP17318098A JP3097665B2 (ja) | 1998-06-19 | 1998-06-19 | 異常検出機能を備えたタイムラプスレコーダ |
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|---|---|---|---|
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- 1999-06-21 US US09/336,587 patent/US6600872B1/en not_active Expired - Fee Related
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