JP4087230B2

JP4087230B2 - Image transmission device

Info

Publication number: JP4087230B2
Application number: JP2002347279A
Authority: JP
Inventors: 悟戸舘
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2002-11-29
Filing date: 2002-11-29
Publication date: 2008-05-21
Anticipated expiration: 2022-11-29
Also published as: JP2004180238A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動画像を圧縮符号化する画像伝送装置の画像リフレッシュと圧縮符号化の際のパラメータの設定変更に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年のデジタル化に伴い、監視システムの分野でＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）などの動画像データの圧縮・伸張技術が利用され始めている。動画像圧縮では、動画像のフレームを１単位としてフレーム内における空間的な圧縮符号化と、あるフレームとその次のフレームの差分情報だけを符号化する時間的な圧縮符号化を組み合わせた処理で実現される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
監視システムでは、侵入者監視などのように動画像としての監視目的があり、監視対象の動きが重視される。また、多少の圧縮劣化を許容しながらもＭＰＥＧ−４などによる数百ｋｂｉｔ／ｓｅｃの低ビットレート圧縮が要求されることがある。
【０００４】
ここで、従来の画像圧縮伝送装置の構成について図２を用いて説明する。まず送信側のカメラ１−１で撮影した動画像データ１−２は、圧縮符号化処理部１−３と動き判別処理部１−１４へ入力する。圧縮符号化処理部１−３では、Ｉ−ＶＯＰ挿入タイミング信号発生回路２−１から出力するＩ−ＶＯＰ挿入タイミング信号２−２を入力し、この信号を判別して、フレーム内で空間的な圧縮だけを行うフレーム内符号化、もしくは前のフレームからの差分情報だけを圧縮する予測符号化のどちらかの圧縮符号化を行う。圧縮符号化した動画像データは圧縮データ１−６として伝送路１−７へ出力する。伝送路１−７を介して受信側に伝送した圧縮データ１−８は、圧縮復号化処理部１−９へ入力する。圧縮復号化処理部１−９では、圧縮データ１−８に対し圧縮復号化処理を行い、動画像データ１−１０としてモニタ１−１１へ出力する。
【０００５】
モニタ１−１１を見ている監視員などが圧縮符号化処理の際の各種パラメータの設定変更を行うときは、設定変更用スイッチ１−１２を押して設定変更信号１−１３を伝送路１−７へ出力する。伝送路１−７を介して送信側に伝送した設定変更信号１−１３は、設定変更タイミング信号発生回路２−３へ入力する。また、監視対象に異常が発生したときだけ高画質な画像で監視を行いたい場合などのように、カメラ１−１から出力する動画像１−２にある特別な変化があったとき、動き判別処理部１−１４で画像の変化を認識して、設定変更信号１−１５を設定変更タイミング信号発生回路２−３へ送る。設定変更信号１−１３および１−１５を受信した設定変更タイミング発生回路２−３は、設定変更タイミング信号２−４を圧縮符号化処理部１−３へ送り、次に圧縮符号化を行うフレームから設定を変更する。
【０００６】
次に、従来の画像圧縮伝送装置の一例として、圧縮符号化処理部１−３の圧縮符号化方式をＭＰＥＧ−４とした場合の動作について説明する。ＭＰＥＧ−４では３つの符号化タイプがあり、フレーム内符号化を行ったフレームをＩ−ＶＯＰ(Intra-Video Object Plane)、前方向予測符号化を行ったフレームをＰ−ＶＯＰ(Predictive-Video Object Plane)、両方向予測符号化を行ったフレームをＢ−ＶＯＰ(Bi-directionally predictive-Video Object Plane)と呼ぶ。
【０００７】
Ｉ−ＶＯＰでは、他のフレームとは独立してフレーム内符号化を行うことで、画面全体をリフレッシュする。このため、発生符号量が莫大に増加するが、シーンの切り替わり点や予測効率が悪い画像に対しては符号化効率が良い。
【０００８】
Ｐ−ＶＯＰでは、時間的に過去に位置するＩまたはＰ−ＶＯＰから予測符号化を行い、動きのある部分だけをリフレッシュする。このため、画面内で物体が動いているような画像において、Ｉ−ＶＯＰよりも高い符号化効率を得ることができる。
【０００９】
Ｂ−ＶＯＰでは、時間的に前後に位置するＩまたはＰ−ＶＯＰを用いて、前方向、後方向、または両方向のＶＯＰから予測符号化を行い、予測方向はマクロブロック単位に決定される。Ｂ−ＶＯＰを導入することで、物体の消失や出現がある画像において符号化効率を向上する。ただし、Ｂ−ＶＯＰはその後のＰやＢ−ＶＯＰの参照画像としては用いられず、Ｉ，Ｐ−ＶＯＰのみが参照画像となる。
【００１０】
以降では、説明簡単のために、ＩおよびＰ−ＶＯＰを用い、Ｂ−ＶＯＰを使用しない場合について説明する。
【００１１】
図３（a）に、Ｉ−ＶＯＰによるイントラリフレッシュの概念図を示す。図の左から右に従って圧縮復号化を行ったフレームの時間変化を表している。３−１は、圧縮復号化処理部１−９に圧縮データ１−８を受信し、圧縮復号化を始めて最初に処理したフレームであり、符号化タイプがＰ−ＶＯＰである。３−１の時点で差分情報が送られてきても、その元となる画像がないため、モニタ１−１１には何も表示されない。３−２、３−３と時間が経つにつれて、前の画像からの差分情報だけが表示される。ここで、Ｉ−ＶＯＰ挿入タイミング信号発生回路２−１からＩ−ＶＯＰ挿入タイミング信号２−２が圧縮符号化処理部１−３に入力すると、次のフレームである３−４ではＩ−ＶＯＰとなり、フレーム内の全画像が圧縮符号化されているので、このデータを圧縮復号化処理すると全ての画像がモニタ１−１１に表示される。次のフレームである３−５では再びＰ−ＶＯＰとなり、差分情報だけを更新して表示する。
【００１２】
図３（ｂ）は、図３（a）における発生符号量の時間変化をフレーム単位で表している。３−１，３−２，３−３，３−５のフレームでは、Ｐ−ＶＯＰであるため差分情報しか圧縮符号化されず発生符号量が小さい。３−４のフレームはＩ−ＶＯＰであり、フレーム内の全てが圧縮符号化されているため、発生符号量がＰ−ＶＯＰに対して大幅に増加し、その分だけデータ伝送に時間がかかっているのでフレーム数が低下する。
【００１３】
次に、図２の設定変更タイミング信号２−４が圧縮符号化処理部１−３に入力した場合の動作を、図４（a）を用いて説明する。図の左から右に従って圧縮復号化を行ったフレームの時間変化を表している。圧縮復号化処理部１−９で圧縮データ１−８を受信し、圧縮復号化を始めてから２フレームまでは、図３（a）と同様に、３−１，３−２となり、前の画像からの差分情報だけが表示される。ここで、設定変更タイミング発生回路２−３から圧縮符号化処理部１−３へ設定変更タイミング信号２−４が送られると、次に圧縮符号化を行う５−１のフレームから、圧縮符号化の際のパラメータの設定を変更する。この設定変更の内容が、圧縮符号化の画像サイズ変更、高画質設定などの設定変更であれば差分情報が大きくなり、設定変更直後の５−１のフレームでは、画面内の殆どの画像が圧縮符号化され、画面全体がモニタ１−１１に表示される。この場合、差分情報が非常に大きいために発生符号量が大幅に増加し、その分だけデータ伝送に時間を費やすためフレーム数が低下する。
【００１４】
ここで、設定変更タイミング信号発生時から４−１の圧縮符号化された画像までの間に、Ｉ−ＶＯＰ挿入タイミング信号発生回路２−１からＩ−ＶＯＰ挿入タイミング信号２−２が圧縮符号化処理部１−３に入力すると、次に符号化する４−２のフレームはＩ−ＶＯＰとなり、フレーム内の全ての画像が符号化されるため、発生符号量が大幅に増加し、その分だけデータ伝送に時間がかかるため、フレーム数が更に低下する。
【００１５】
図４（ｂ）は、図４（a）における発生符号量の時間変化をフレーム単位で表している。３−１，３−２のフレームはＰ−ＶＯＰであり、差分情報しか圧縮符号化されていないため発生符号量が小さい。４−１のフレームはＰ−ＶＯＰであるが、設定変更を行っているため発生符号量が増大し、次に挿入される発生符号量の大きいＩ−ＶＯＰの４−２のフレームとほぼ同レベルとなる。
【００１６】
このように、設定変更のフレームとＩ−ＶＯＰ挿入のフレームが連続した場合や、時間的に近い距離にある場合は、発生符号量が大幅に増加した状態が続いてしまい、伝送路の圧迫およびフレーム数の低下となってしまう。
【００１７】
【特許文献１】
特開平９−３３１５３３号公報（要約、図１）
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
画像リフレッシュの方式をＩ−ＶＯＰとし、一定間隔でＩ−ＶＯＰを挿入した場合、Ｉ−ＶＯＰを挿入したフレームでは莫大な符号量が発生する。また、画像サイズの変更や高画質設定などの設定変更を行ったフレームも、Ｉ−ＶＯＰを挿入した場合と同等の符号量を発生する。このＩ−ＶＯＰ挿入のフレームと設定変更を行ったフレームが時間的に近い位置にあると、発生符号量が増大する期間が続き、フレームレートの低下および伝送路の伝送容量が増大する。
【００１９】
本発明の目的は、画像リフレッシュと圧縮符号化の際のパラメータの設定変更とによる、フレームレートの低下と伝送路の伝送容量の増大を防ぐ画像伝送装置を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、動画像を圧縮符号化した圧縮データを伝送路へ出力し、該伝送路を介して受信した前記圧縮データを圧縮復号化した画像をモニタで表示する画像伝送装置において、前記圧縮符号化における画像リフレッシュと前記圧縮符号化の際のパラメータの設定変更とを同一フレームで行う画像処理手段を備えたことを特徴とする画像伝送装置である。
【００２１】
本発明は、動画像を圧縮符号化した圧縮データを伝送路へ出力する画像伝送装置において、前記圧縮符号化における画像リフレッシュと前記圧縮符号化の際のパラメータの設定変更とを同一フレームで行う画像処理手段を備えたことを特徴とする画像伝送装置である。
【００２２】
本発明は、上記記載の画像伝送装置において、前記画像処理手段は、前記画面リフレッシュを行うタイミング信号を設定変更タイミング発生回路へ入力して設定変更タイミングを調整するか、前記設定変更を行うタイミング信号を画面リフレッシュタイミング発生回路へ入力することで画面リフレッシュタイミングを調整するかの少なくとも一方の調整をすることで、圧縮符号化処理手段での前記画面リフレッシュと前記設定変更を同一画像フレームで行うことを特徴とする画像伝送装置である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明による画像圧縮伝送装置の実施の形態の構成について、図１を用いて説明する。
【００２４】
まず送信側のカメラ１−１で撮影した動画像データ１−２は、圧縮符号化処理部１−３と動き判別処理部１−１４へ入力する。圧縮符号化処理部１−３では、Ｉ−ＶＯＰ挿入タイミング信号発生回路１−４から出力するＩ−ＶＯＰ挿入タイミング信号１−５を入力し、この信号を判別して、フレーム内符号化もしくは予測符号化のどちらかの圧縮符号化を行う。またＩ−ＶＯＰ挿入タイミング信号１−５は、設定変更タイミング信号発生回路１−１６へも送られ、設定変更のタイミング調整に使用される。その動作については後で説明する。圧縮符号化した動画像データは圧縮データ１−６として伝送路１−７へ出力する。伝送路１−７を介して受信側に伝送した圧縮データ１−８は、圧縮復号化処理部１−９へ入力する。圧縮復号化処理部１−９では、圧縮データ１−８に対し圧縮復号化処理を行い、動画像データ１−１０としてモニタ１−１１へ出力する。
【００２５】
モニタ１−１１を見ている監視員などが圧縮符号化処理の設定変更を行うときは、設定変更用スイッチ１−１２から設定変更信号１−１３を伝送路１−７へ出力する。伝送路１−７を介して送信側に伝送した設定変更信号１−１３は、設定変更タイミング信号発生回路１−１６へ入力する。また、監視対象に異常が発生した場合だけ高画質画像で監視を行いたい場合などのように、カメラ１−１から出力する動画像１−２にある特別な変化があったとき、動き判別処理部１−１４で画像の変化を認識して、設定変更信号１−１５を設定変更タイミング信号発生回路１−１７へ送る。設定変更信号１−１３および１−１５を受信した設定変更タイミング発生回路１−１６は、Ｉ−ＶＯＰ挿入タイミング信号発生回路１−４から入力したＩ−ＶＯＰ挿入タイミング信号１−５を判別し、設定変更のタイミングを少し遅らせることでＩ−ＶＯＰ挿入タイミングに合わせて設定変更タイミング信号１−１７を圧縮復号化処理部１−３へ送信する。これにより、圧縮符号化処理部１−３では、設定変更とＩ−ＶＯＰの圧縮符号化を同フレームで行ことが可能となる。
【００２６】
また、設定変更タイミング信号１−１７をＩ−ＶＯＰ挿入タイミング信号発生回路１−４に送ると、設定変更のタイミングを変更せずに、Ｉ−ＶＯＰ挿入タイミングを少し遅らせることで、設定変更タイミングに合わせてＩ−ＶＯＰ挿入タイミング信号１−５を圧縮符号化処理部１−３へ送り、設定変更とＩ−ＶＯＰの符号化を同フレームで行うことも可能である。
【００２７】
また、Ｉ−ＶＯＰ挿入タイミング信号１−５を、設定変更タイミング信号発生回路１−１６に送り、設定変更のタイミング調整を行うとともに、設定変更タイミング信号１−１７をＩ−ＶＯＰ挿入タイミング信号発生回路１−４に送り、Ｉ−ＶＯＰ挿入タイミングを調整して、同一タイミングとすることで、設定変更とＩ−ＶＯＰの符号化を同フレームで行うことも可能である。
【００２８】
次に、設定変更タイミング信号１−１７が圧縮符号化処理部１−３に入力したときのフレームの時間変化について、図５（a）を用いて説明する。図の左から右に従って圧縮復号化を行ったフレームの時間変化を表している。圧縮復号化処理部１−９で圧縮データ１−８を受信し、圧縮復号化を始めてから２フレームまでは、図３（a）および図４（a）と同様に、３−１，３−２となり、前の画像からの差分情報だけが表示される。ここで、設定変更タイミング発生回路１−１６に設定変更信号１−１３および１−１５が入力すると、設定変更タイミング信号発生回路１−１６は、Ｉ−ＶＯＰ挿入タイミング信号１−５を判別して、Ｉ−ＶＯＰ挿入タイミングまで設定変更タイミング信号１−１７を圧縮復号化処理部１−３へ送信せずにウェイト状態となる。このため、次のフレームは設定変更を行わずに図３（a）と同様の３−３となり、Ｐ−ＶＯＰであるため、前の画像からの差分情報だけが表示される。
【００２９】
ここで、Ｉ−ＶＯＰ挿入タイミング信号発生回路１−４から、Ｉ−ＶＯＰ挿入タイミング信号１−５が、圧縮符号化処理部１−３および設定変更タイミング信号発生回路１−１６に入力すると、設定変更タイミング信号発生回路１−１６から、設定変更タイミング信号１−１７が、圧縮復号化処理部１−３へ入力し、Ｉ−ＶＯＰの圧縮符号化と設定変更とが同時に行われる。この時の設定変更の内容が、差分情報を多く発生してしまう変更内容であっても、同時にフレーム内の全体を符号化するＩ−ＶＯＰの圧縮符号化を行うため、このフレームの発生符号量は、設定変更を行わずに通常のＩ−ＶＯＰを圧縮符号化したフレームと同程度となる。つまり、Ｉ−ＶＯＰの圧縮符号化と設定変更とを同時に行ってもフレーム数が低下しない。次のフレームである５−２では、図３（ａ）と同様にＰ−ＶＯＰの圧縮符号化を行う。
【００３０】
図５（ｂ）は、図５（ａ）における発生符号量の時間変化をフレーム単位で表している。３−１，３−２，３−３のフレームはＰ−ＶＯＰであり、差分情報しか圧縮符号化されていないため発生符号量が小さい。５−１のフレームは、Ｉ−ＶＯＰの圧縮符号化と設定変更とを行っているが、前述したように、このフレームの発生符号量は、設定変更を行わずに通常のＩ−ＶＯＰを圧縮符号化したフレームと同程度となり、発生符号量は通常のＩ−ＶＯＰと同レベルとなる。
【００３１】
このように、本発明の実施の形態による画像圧縮伝送装置では、Ｉ−ＶＯＰ挿入と設定変更とを同一画像フレームで行うことにより、設定変更に発生する差分情報で増大する演算をＩ−ＶＯＰの圧縮符号化として行うため、発生符号量が増大せず、フレーム数の低下を防ぐことが可能である。また、発生符号量の増加時間を抑制するため、伝送路の伝送容量の増大を防ぐことが可能となる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、画像リフレッシュと圧縮符号化の際のパラメータの設定変更とによる、フレームレートの低下と伝送路の伝送容量の増大を防ぐ画像伝送装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による画像伝送装置の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図２】従来による画像伝送装置の構成を示すブロック図である。
【図３】Ｉ−ＶＯＰによるイントラリフレッシュの概念と、発生符号量の時間変化を示す図である。
【図４】従来によるＩ−ＶＯＰ挿入と設定変更のタイミングと、発生符号量の時間変化を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態によるＩ−ＶＯＰ挿入と設定変更のタイミングと、発生符号量の時間変化を示す図である。
【符号の説明】
１−１：カメラ、１―２：動画像データ、１―３：圧縮符号化処理部、１―４：本発明の実施の形態によるＩ−ＶＯＰ挿入タイミング信号発生回路、１―５：本発明の実施の形態によるＩ−ＶＯＰ挿入タイミング信号、１―６：圧縮データ、１―７：伝送路、１―８：圧縮データ、１―９：圧縮復号化処理部、１―１０：動画像データ、１―１１：モニタ、１―１２：設定変更用スイッチ、１―１３：設定変更信号、１―１４：動き判別処理部、１―１５：設定変更信号、１―１６：本発明の実施の形態による設定変更タイミング信号発生回路、１―１７：本発明の実施の形態による設定変更タイミング信号、２―１：従来によるＩ−ＶＯＰ挿入タイミング信号発生回路、２―２：従来によるＩ−ＶＯＰ挿入タイミング信号、２―３：従来による設定変更タイミング信号発生回路、２―４：従来による設定変更タイミング信号、３―１：デコード開始フレーム画像、３―２：デコード開始から第２番目のフレーム画像、３―３：デコード開始から第３番目のフレーム画像、３―４：デコード開始から第４番目のフレーム画像（Ｉ−ＶＯＰ挿入）、３―５：デコード開始から第５番目のフレーム画像、４―１：Ｐ−ＶＯＰで設定変更を行ったフレーム画像、４―２：Ｐ−ＶＯＰで設定変更を行った次のフレーム画像、５―１：Ｉ−ＶＯＰで設定変更を行ったフレーム画像、５―２：Ｉ−ＶＯＰで設定変更を行った次のフレーム画像。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a parameter setting change at the time of image refresh and compression encoding of an image transmission apparatus that compresses and encodes a moving image.
[0002]
[Prior art]
With digitalization in recent years, moving image data compression / decompression techniques such as MPEG (Moving Picture Experts Group) have begun to be used in the field of surveillance systems. Video compression is a process that combines spatial compression coding within a frame with one frame as a unit, and temporal compression coding that encodes only difference information between a frame and the next frame. This is realized (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
In the monitoring system, there is a monitoring purpose as a moving image such as intruder monitoring, and the movement of the monitoring target is emphasized. In addition, a low bit rate compression of several hundred kbit / sec by MPEG-4 or the like may be required while allowing some compression deterioration.
[0004]
Here, the configuration of a conventional image compression transmission apparatus will be described with reference to FIG. First, the moving image data 1-2 photographed by the transmission-side camera 1-1 is input to the compression coding processing unit 1-3 and the motion discrimination processing unit 1-14. In the compression coding processing unit 1-3, the I-VOP insertion timing signal 2-2 output from the I-VOP insertion timing signal generation circuit 2-1 is input, and this signal is discriminated and spatially within the frame. Either the intra-frame coding that performs only compression or the predictive coding that compresses only the difference information from the previous frame is performed. The compressed and encoded moving image data is output to the transmission line 1-7 as compressed data 1-6. The compressed data 1-8 transmitted to the receiving side via the transmission path 1-7 is input to the compression decoding processing unit 1-9. The compression / decoding processing unit 1-9 performs compression / decoding processing on the compressed data 1-8, and outputs the result to the monitor 1-11 as moving image data 1-10.
[0005]
When a monitor or the like watching the monitor 1-11 changes the setting of various parameters during the compression encoding process, the setting change switch 1-12 is pressed to send the setting change signal 1-13 to the transmission line 1-7. Output to. The setting change signal 1-13 transmitted to the transmission side via the transmission line 1-7 is input to the setting change timing signal generation circuit 2-3. In addition, when there is a special change in the moving image 1-2 output from the camera 1-1, such as when it is desired to monitor with a high-quality image only when an abnormality occurs in the monitoring target, the motion determination is performed. The processor 1-14 recognizes the change in the image and sends a setting change signal 1-15 to the setting change timing signal generation circuit 2-3. Upon receiving the setting change signals 1-13 and 1-15, the setting change timing generation circuit 2-3 sends the setting change timing signal 2-4 to the compression encoding processing unit 1-3, and then performs a frame for compression encoding. Change the setting from.
[0006]
Next, as an example of a conventional image compression / transmission apparatus, an operation when the compression coding method of the compression coding processing unit 1-3 is MPEG-4 will be described. In MPEG-4, there are three coding types. A frame that has been subjected to intraframe coding is represented by I-VOP (Intra-Video Object Plane), and a frame that has undergone forward predictive coding is represented by P-VOP (Predictive-Video Object Plane). Plane), a frame on which bidirectional prediction encoding has been performed is called a B-VOP (Bi-directionally predictive-Video Object Plane).
[0007]
In I-VOP, the entire screen is refreshed by performing intra-frame coding independently of other frames. For this reason, although the amount of generated codes increases enormously, encoding efficiency is good for images with poor scene switching points and prediction efficiency.
[0008]
In P-VOP, predictive coding is performed from an I or P-VOP located in the past in time, and only a portion with motion is refreshed. For this reason, it is possible to obtain higher encoding efficiency than I-VOP in an image in which an object is moving in the screen.
[0009]
In B-VOP, predictive coding is performed from VOPs in the forward direction, the backward direction, or both directions using I or P-VOPs positioned in front and back in time, and the prediction direction is determined in units of macroblocks. By introducing B-VOP, the coding efficiency is improved in an image in which an object disappears or appears. However, the B-VOP is not used as a reference image for the subsequent P or B-VOP, and only the I and P-VOPs become reference images.
[0010]
In the following, for simplicity of explanation, a case where I and P-VOP are used and B-VOP is not used will be described.
[0011]
FIG. 3A shows a conceptual diagram of intra-refresh by I-VOP. The figure shows the temporal change of the frame that has been subjected to compression decoding from the left to the right in the figure. Reference numeral 3-1 denotes a frame which is first processed after the compressed data 1-8 is received by the compression decoding processing unit 1-9 and compression decoding is started, and the encoding type is P-VOP. Even if the difference information is sent at time 3-1, nothing is displayed on the monitor 1-11 because there is no original image. As time passes 3-2 and 3-3, only the difference information from the previous image is displayed. Here, when the I-VOP insertion timing signal generation circuit 2-1 inputs the I-VOP insertion timing signal 2-2 to the compression encoding processing unit 1-3, the next frame 3-4 becomes I-VOP. Since all the images in the frame are compression-encoded, all the images are displayed on the monitor 1-11 when this data is compression-decoded. In 3-5 which is the next frame, it becomes P-VOP again, and only the difference information is updated and displayed.
[0012]
FIG. 3B shows the temporal change of the generated code amount in FIG. 3A in units of frames. In the frames 3-1, 3-2, 3-3, and 3-5, since they are P-VOPs, only the difference information is compression-encoded, and the generated code amount is small. Since the 3-4 frame is an I-VOP, and all of the frames are compression-coded, the amount of generated code is greatly increased with respect to the P-VOP, and it takes time to transmit data accordingly. As a result, the number of frames decreases.
[0013]
Next, the operation when the setting change timing signal 2-4 in FIG. 2 is input to the compression encoding processing unit 1-3 will be described with reference to FIG. The figure shows the temporal change of the frame that has been subjected to compression decoding from the left to the right in the figure. The compressed data decoding unit 1-9 receives the compressed data 1-8, and from the start of the compression decoding up to 2 frames, it becomes 3-1 and 3-2 as in FIG. Only the difference information from is displayed. Here, when the setting change timing signal 2-4 is sent from the setting change timing generation circuit 2-3 to the compression encoding processing unit 1-3, the compression encoding is performed from the frame 5-1 for the next compression encoding. Change the parameter settings for. If the content of this setting change is a setting change such as an image size change of compression encoding or a high image quality setting, the difference information becomes large. In the frame 5-1 immediately after the setting change, almost all images in the screen are compressed. The entire screen is encoded and displayed on the monitor 1-11. In this case, since the difference information is very large, the amount of generated codes is greatly increased, and the number of frames is reduced because time is spent for data transmission.
[0014]
Here, the I-VOP insertion timing signal generation circuit 2-1 to the I-VOP insertion timing signal 2-2 are compression encoded between the time when the setting change timing signal is generated and the time of the compression encoded image of 4-1. When input to the processing unit 1-3, the next frame 4-2 to be encoded is an I-VOP, and all the images in the frame are encoded. Since data transmission takes time, the number of frames further decreases.
[0015]
FIG. 4B shows the temporal change of the generated code amount in FIG. 4A in units of frames. The frames 3-1 and 3-2 are P-VOPs, and only the difference information is compression-encoded, so the generated code amount is small. Although the 4-1 frame is a P-VOP, the generated code amount increases because the setting is changed, and is almost the same level as the 4-2 frame of the I-VOP with a large generated code amount to be inserted next. It becomes.
[0016]
As described above, when the setting change frame and the I-VOP insertion frame are continuous, or when they are at a short distance in time, the state in which the amount of generated codes continues to increase greatly continues, and transmission path compression and The number of frames will be reduced.
[0017]
[Patent Document 1]
JP-A-9-331533 (summary, FIG. 1)
[0018]
[Problems to be solved by the invention]
When the image refresh method is I-VOP and I-VOPs are inserted at regular intervals, a huge amount of code is generated in a frame in which the I-VOP is inserted. Also, a frame whose setting has been changed, such as an image size change or a high image quality setting, generates a code amount equivalent to that when an I-VOP is inserted. If the I-VOP insertion frame and the frame whose setting has been changed are close to each other in time, a period in which the generated code amount increases continues, and the frame rate decreases and the transmission capacity of the transmission path increases.
[0019]
An object of the present invention is to provide an image transmission apparatus that prevents a decrease in frame rate and an increase in transmission capacity of a transmission path due to image refresh and parameter setting change during compression encoding.
[0020]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides an image transmission apparatus for outputting compressed data obtained by compressing and encoding a moving image to a transmission line, and displaying an image obtained by compressing and decoding the compressed data received via the transmission line on a monitor. An image transmission apparatus comprising image processing means for performing image refresh in conversion and parameter setting change in compression encoding in the same frame.
[0021]
The present invention relates to an image transmission apparatus for outputting compressed data obtained by compressing and encoding a moving image to a transmission line, and performing an image refresh in the compression encoding and a parameter setting change in the compression encoding in the same frame. An image transmission apparatus comprising processing means.
[0022]
According to the present invention, in the above-described image transmission device, the image processing unit inputs a timing signal for performing the screen refresh to a setting change timing generation circuit to adjust a setting change timing, or a timing signal for performing the setting change. The screen refresh timing and the setting change in the compression encoding processing means are performed in the same image frame by adjusting at least one of adjusting the screen refresh timing by inputting to the screen refresh timing generation circuit. This is a featured image transmission apparatus.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The configuration of the embodiment of the image compression transmission apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.
[0024]
First, the moving image data 1-2 photographed by the transmission-side camera 1-1 is input to the compression coding processing unit 1-3 and the motion discrimination processing unit 1-14. The compression coding processing unit 1-3 receives the I-VOP insertion timing signal 1-5 output from the I-VOP insertion timing signal generation circuit 1-4, discriminates this signal, and performs intraframe coding or prediction. Either compression encoding is performed. The I-VOP insertion timing signal 1-5 is also sent to the setting change timing signal generation circuit 1-16 and used for timing adjustment of setting change. The operation will be described later. The compressed and encoded moving image data is output to the transmission line 1-7 as compressed data 1-6. The compressed data 1-8 transmitted to the receiving side via the transmission path 1-7 is input to the compression decoding processing unit 1-9. The compression / decoding processing unit 1-9 performs compression / decoding processing on the compressed data 1-8, and outputs the result to the monitor 1-11 as moving image data 1-10.
[0025]
When a monitor watching the monitor 1-11 changes the setting of the compression encoding process, the setting change signal 1-13 is output from the setting change switch 1-12 to the transmission line 1-7. The setting change signal 1-13 transmitted to the transmission side via the transmission line 1-7 is input to the setting change timing signal generation circuit 1-16. In addition, when there is a special change in the moving image 1-2 output from the camera 1-1, such as when monitoring with a high-quality image is desired only when an abnormality occurs in the monitoring target, a motion determination process is performed. The unit 1-14 recognizes the change in the image and sends a setting change signal 1-15 to the setting change timing signal generation circuit 1-17. The setting change timing generation circuit 1-16 that has received the setting change signals 1-13 and 1-15 discriminates the I-VOP insertion timing signal 1-5 input from the I-VOP insertion timing signal generation circuit 1-4, The setting change timing signal 1-17 is transmitted to the compression decoding processing unit 1-3 in synchronization with the I-VOP insertion timing by slightly delaying the setting change timing. As a result, the compression encoding processing unit 1-3 can perform setting change and I-VOP compression encoding in the same frame.
[0026]
Further, when the setting change timing signal 1-17 is sent to the I-VOP insertion timing signal generation circuit 1-4, the setting change timing is delayed by a little delaying the I-VOP insertion timing without changing the setting change timing. At the same time, it is also possible to send the I-VOP insertion timing signal 1-5 to the compression encoding processing unit 1-3 and perform setting change and I-VOP encoding in the same frame.
[0027]
The I-VOP insertion timing signal 1-5 is sent to the setting change timing signal generation circuit 1-16 to adjust the setting change timing, and the setting change timing signal 1-17 is sent to the I-VOP insertion timing signal generation circuit. By changing the I-VOP insertion timing to the same timing by sending to 1-4, the setting change and the I-VOP encoding can be performed in the same frame.
[0028]
Next, a temporal change of a frame when the setting change timing signal 1-17 is input to the compression encoding processing unit 1-3 will be described with reference to FIG. The figure shows the temporal change of the frame that has been subjected to compression decoding from the left to the right in the figure. From the reception of the compressed data 1-8 by the compression / decoding processing unit 1-9 and the start of the compression / decoding up to two frames, as in FIGS. 3 (a) and 4 (a), 3-1, 3- 2 and only the difference information from the previous image is displayed. When the setting change signals 1-13 and 1-15 are input to the setting change timing generation circuit 1-16, the setting change timing signal generation circuit 1-16 discriminates the I-VOP insertion timing signal 1-5. Therefore, the setting change timing signal 1-17 is not transmitted to the compression decoding processing unit 1-3 until the I-VOP insertion timing, and a wait state is entered. Therefore, the next frame is changed to 3-3 as in FIG. 3A without changing the setting, and is a P-VOP, so that only the difference information from the previous image is displayed.
[0029]
Here, when the I-VOP insertion timing signal generation circuit 1-4 inputs the I-VOP insertion timing signal generation circuit 1-5 to the compression encoding processing unit 1-3 and the setting change timing signal generation circuit 1-16, the setting is performed. A setting change timing signal 1-17 is input from the change timing signal generation circuit 1-16 to the compression decoding processing unit 1-3, and compression encoding of I-VOP and setting change are simultaneously performed. Even if the content of the setting change at this time is a change content that generates a large amount of difference information, since the I-VOP compression encoding that encodes the entire frame at the same time is performed, the generated code amount of this frame Is equivalent to a frame obtained by compressing and encoding a normal I-VOP without changing the setting. That is, the number of frames does not decrease even when I-VOP compression encoding and setting change are performed simultaneously. In the next frame 5-2, P-VOP compression encoding is performed in the same manner as in FIG.
[0030]
FIG. 5B shows the temporal change of the generated code amount in FIG. 5A in units of frames. The frames 3-1, 3-2, and 3-3 are P-VOPs, and only the difference information is compression-encoded, so the generated code amount is small. The 5-1 frame is subjected to compression encoding and setting change of I-VOP. As described above, the generated code amount of this frame is compressed to normal I-VOP without changing the setting. It is about the same as the encoded frame, and the generated code amount is the same level as that of a normal I-VOP.
[0031]
As described above, in the image compression / transmission apparatus according to the embodiment of the present invention, the I-VOP insertion and the setting change are performed in the same image frame, so that the calculation that increases with the difference information generated in the setting change Since compression encoding is performed, the amount of generated codes does not increase, and it is possible to prevent a decrease in the number of frames. In addition, since the increase time of the generated code amount is suppressed, it is possible to prevent an increase in the transmission capacity of the transmission path.
[0032]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to obtain an image transmission apparatus that prevents a decrease in frame rate and an increase in transmission capacity of a transmission path due to image refresh and parameter setting change during compression encoding.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of an image transmission apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a conventional image transmission apparatus.
FIG. 3 is a diagram showing the concept of intra-refresh by I-VOP and the change over time in the amount of generated code.
FIG. 4 is a diagram illustrating the timing of I-VOP insertion and setting change according to the related art, and the time variation of the generated code amount.
FIG. 5 is a diagram showing I-VOP insertion and setting change timings according to the embodiment of the present invention, and temporal changes in the amount of generated codes.
[Explanation of symbols]
1-1: Camera, 1-2: Moving image data, 1-3: Compression encoding processing unit, 1-4: I-VOP insertion timing signal generation circuit according to the embodiment of the present invention, 1-5: Present invention I-VOP insertion timing signal according to the embodiment 1-6: compressed data, 1-7: transmission path, 1-8: compressed data, 1-9: compression decoding processing unit, 1-10: moving image data 1-11: Monitor, 1-12: Setting change switch, 1-13: Setting change signal, 1-14: Motion discrimination processing unit, 1-15: Setting change signal, 1-16: Implementation of the present invention Setting change timing signal generation circuit according to mode 1-17: Setting change timing signal according to embodiment of the present invention, 2-1: Conventional I-VOP insertion timing signal generation circuit, 2-2: Conventional I-VOP insertion Timing signal, 2-3: Conventional Setting change timing signal generation circuit, 2-4: conventional setting change timing signal, 3-1: decode start frame image, 3-2: second frame image from start of decode, 3-3: start of decode 3rd frame image, 3-4: 4th frame image from the start of decoding (I-VOP insertion), 3-5: 5th frame image from the start of decoding, 4-1: Setting change at P-VOP 4-2: The next frame image whose setting has been changed with P-VOP, 5-1: The frame image whose setting has been changed with I-VOP, 5-2: The setting change with I-VOP The next frame image that you did.

Claims

In an image transmission device for outputting compressed and encoded moving image data as compressed data to a receiving device via a transmission path ,
Compression encoding means for inputting the moving image data, compressing and encoding the moving image data, and outputting the compressed data via the transmission path;
Motion determining means for inputting the moving image data, recognizing an image change of the moving image data and outputting a setting change signal;
An intra-frame encoded frame insertion timing generating means for outputting an intra-frame encoded frame insertion timing signal for inserting an intra-frame encoded frame into the compressed data to the compression encoding means and the setting change timing signal generating means;
The setting change timing signal generating means for inputting a setting change signal from the motion discriminating means or a setting change signal from the receiving apparatus and outputting a setting change timing signal, wherein the intra-frame encoded frame insertion timing signal is The setting change timing signal generating means for determining and delaying the setting change timing to output a setting change timing signal to the compression encoding means in accordance with the timing of the intra-frame encoded frame insertion timing signal;
The compression coding of the intra-frame coding frame and the compression coding
An image transmission apparatus characterized by simultaneously changing a compression encoding parameter setting that increases difference information such as image size change and high image quality setting at the time of compression encoding of the same frame .

The image transmission apparatus according to claim 1,
The setting change timing signal generating means further comprises means for outputting the setting change timing signal to the intra-frame encoded frame insertion timing generating means,
The intra-frame encoded frame insertion timing generation means further comprises means for adjusting the intra-frame encoded frame insertion timing,
Compression encoding of the intra-frame encoded frame by adjusting at least one of the intra-frame encoded frame insertion timing signal or the setting change timing signal output from the intra-frame encoded frame insertion timing generating means; An image transmission apparatus, wherein the parameter setting change at the time of the compression encoding is performed simultaneously .