JP4262913B2 - 画像処理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、画像処理装置に関し、特にたとえば、監視カメラシステムに適用され、複数の固定カメラによって撮影されかつ時分割多重された複数種類の画像信号が入力される、画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
複数の固定監視カメラを備え、それぞれの監視カメラで捉えた画像を時分割で取り込み記録媒体に記録する監視カメラシステムにおいて、近年、記録媒体としてハードディスクを採用するものが普及しつつある。かかる監視カメラシステムでは、ハードディスクにできるだけ多くの画像データを記録するために、当該画像データを圧縮してから記録する。また、圧縮後のいわゆる圧縮画像ファイルのサイズ（容量）が或る一定の範囲内に入るように、画像データ圧縮時の圧縮率を調整している。このように圧縮画像ファイルのサイズを一定の範囲内に収めることで、当該圧縮画像ファイルの取り扱いおよびハードディスクの容量管理が容易になる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の監視カメラシステムでは、それぞれの監視カメラが全く別の場所に設置される（それぞれの監視対象が異なる）ことが多いため、従来、次のような問題がある。すなわち、それぞれの監視カメラが全く別の場所に設置されている場合には、各監視カメラから時分割で取り込まれる画像データの内容（監視画像の風景）が逐次変化し、これに伴って当該画像データを圧縮するための圧縮率も逐次変化する。ところが、画像データの変化が大きいと、当該画像データの変化に圧縮率の変化が追随できず、すなわち画像データを適切な圧縮率で圧縮できなくなるという問題がある。
【０００４】
それゆえに、この発明の主たる目的は、複数の固定カメラから時分割で入力されるカメラ画像が大きく変化しても、各々のカメラ画像を短期間でかつ適切な圧縮率で圧縮することができる、画像処理装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明に従う画像処理装置は、複数の固定カメラからそれぞれ出力された複数のカメラ画像を時分割多重態様で入力する入力手段、複数の画像モードにそれぞれ対応する複数の基準圧縮率を複数の固定カメラの各々に関連して管理するメモリ、入力手段によって今回入力された現カメラ画像と選択操作によって選択された画質モードとに対応する基準圧縮率をメモリから読み出す読み出し手段、読み出し手段によって読み出された基準圧縮率に基づく現カメラ画像の圧縮処理を繰り返し実行して、選択操作によって選択された画質モードに対応するサイズ範囲まで現カメラ画像を圧縮できる最適圧縮率を特定する特定手段、最適圧縮率を参照した圧縮処理によって作成された圧縮カメラ画像を記録媒体に記録する記録手段、およびメモリによって管理された複数の基準圧縮率のうち読み出し手段によって注目された基準圧縮率が示す数値を最適圧縮率が示す数値によって更新する更新手段を備え、特定手段は圧縮処理を繰り返し実行する過程において、圧縮率が所定圧縮率に達した場合は、該所定圧縮率を最適圧縮率と特定することを特徴とする。
【０００７】
【作用】
複数の固定カメラからそれぞれ出力された複数のカメラ画像は、入力手段によって時分割多重態様で入力される。メモリは、複数の画質モードにそれぞれ対応する複数の基準圧縮率を複数の固定カメラの各々に関連して管理する。複数の画質モードのいずれか１つを選択する選択操作は、受付手段によって受け付けられる。読み出し手段は、入力手段によって今回入力された現カメラ画像と選択操作によって選択された画質モードとに対応する基準圧縮率をメモリから読み出す。特定手段は、読み出し手段によって読み出された基準圧縮率に基づく現カメラ画像の圧縮処理を繰り返し実行して、選択操作によって選択された画質モードに対応するサイズ範囲まで現カメラ画像を圧縮できる最適圧縮率を特定する。最適圧縮率を参照した圧縮処理によって作成された圧縮カメラ画像は、記録手段によって記録媒体に記録される。更新手段は、メモリによって管理された複数の基準圧縮率のうち読み出し手段によって注目された基準圧縮率が示す数値を、最適圧縮率が示す数値によって更新する。また、特定手段は圧縮処理を繰り返し実行する過程において、圧縮率が所定圧縮率に達した場合は、該所定圧縮率を最適圧縮率と特定する。
【０００８】
好ましくは、選択操作によって選択された画質モードは、記録手段の記録処理と並行して検出手段によって検出される。
【０００９】
この発明のある実施例では、圧縮手段は、ＪＰＥＧ方式に基づいて圧縮を行う。
【００１１】
【発明の効果】
この発明によれば、各々の固定カメラから入力されるカメラ画像が大きく変化しても、これら各々のカメラ画像を短期間でかつ適切な圧縮率で圧縮することができる、という効果がある。
【００１２】
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【００１３】
【実施例】
図１を参照して、この実施例の監視カメラシステム１０は、それぞれ別の場所に設置された複数（Ｎ）台の監視カメラ１２，１２，・・・と、これら各監視カメラ１２，１２，・・・が入力側に接続されたマルチプレクサ１４と、このマルチプレクサ１４の出力側に接続された画像記録装置１６とを含む。
【００１４】
各監視カメラ１２，１２，・・・は、いずれもディジタル式のもので、それぞれ監視した画像（画像信号）を内部でディジタル化し、このディジタル化した画像データを出力する。これら各監視カメラ１２，１２，・・・から出力される画像データは、マルチプレクサ１４に入力される。なお、それぞれの監視カメラ１２には、個別の識別番号ｎ（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）が付されており、それぞれの監視カメラ１２は、自身に付された識別番号ｎを表すＩＤ情報を画像データのＶＢＩ（Vertical Blanking Interval）に重畳する。
【００１５】
マルチプレクサ１４は、各監視カメラ１２，１２，・・・から入力される複数の画像データを順次１つずつ選択し、すなわち有効化する。そして、このマルチプレクサ１４によって順次有効化（選択）された各監視カメラ１２，１２，・・・の画像データは、いわゆる時分割多重化されて画像記録装置１６に入力される。なお、どのような順番で各監視カメラ１２，１２，・・・を有効化するのか、およびどれくらいの周期（時間間隔）で有効化する監視カメラ１２を切り換えるのかは、マルチプレクサ１４自体で任意に設定できる。
【００１６】
画像記録装置１６は、マルチプレクサ１４から入力される画像データをＹＵＶデータに変換するための画像入力インタフェース回路１８を有している。この実施例では、当該ＹＵＶデータへの変換フォーマットとして、「ＹＵＶ４：２：２」フォーマットを採用している。そして、この画像入力インタフェース回路１８によって変換されたＹＵＶデータ（以下、このＹＵＶデータについても画像データと言う。）は、データバス２０を介してビデオエンコーダ回路２２に入力される。
【００１７】
ビデオエンコーダ回路２２は、画像入力インタフェース回路１８から入力される画像データ（ＹＵＶデータ）を、アナログのビデオ信号、具体的にはコンポジットビデオ信号またはコンポーネントビデオ信号（Ｓビデオ信号やＲＧＢ信号など）に変換する。この変換後のビデオ信号は、図示しないモニタ装置に入力され、これによって当該モニタ装置の表示画面にそれぞれの監視カメラ１２で捉えたライブ画像が映し出される。
【００１８】
ところで、画像記録装置１６は、本来、マルチプレクサ１４から入力される画像データを記録（録画）するための装置であり、操作キー２４を構成する録画開始（Rec）キー２４ａの押下によって録画動作に入る。
【００１９】
すなわち、録画開始キー２４ａが押下されると、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２６が、これに応答して画像入力インタフェース回路１８による変換後の画像データを一旦ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic RAM）２８に記憶する。そして、ＣＰＵ２６は、ＳＤＲＡＭ２８に記憶した画像データを１フィールド単位のデータにマッピング処理し、この処理後のデータを、データバス２０を介して圧縮伸長回路３０に転送する。圧縮伸長回路３０に転送された画像データは、ここでモーションＪＰＥＧ（Motion Joint Photographic Expert Group）方式に基づいて圧縮される。そして、ＣＰＵ２６は、圧縮伸長回路３０による圧縮後の圧縮画像ファイルを再度ＳＤＲＡＭ２８に記憶（蓄積：バッファ）した後、この圧縮画像ファイルをハードディスク３２に転送して、記録する。
【００２０】
なお、ＣＰＵ２６は、ハードディスク３２に圧縮画像ファイルを記録するとき、当該圧縮画像ファイルにタグという属性情報を付加する。このタグには、上述したＩＤ情報（識別番号ｎ）やハードディスク３２への記録時刻を表す情報などが含まれる。なお、記録時刻に関する情報は、図示しないタイマ（ＲＴＣ：Real Time Clock）回路から与えられる。
【００２１】
上述した一連の録画動作を停止するには、操作キー２４を構成する停止（Stop）キー２４ｂを押下すればよい。すると、ＣＰＵ２６が、この停止キー２４ｂの押下に応答して一連の録画動作を停止するようＳＤＲＡＭ２８，圧縮伸長回路３０およびハードディスク３２をそれぞれ制御する。
【００２２】
また、この実施例の画像記録装置１６では、ハードディスク３２に記録した圧縮画像ファイルを再生することもできる。すなわち、操作キー２４を構成する再生開始（Play）キー２４ｃを押下すると、ＣＰＵ２６は再生動作に入る。この再生動作においては、ＣＰＵ２６は、ハードディスク３２に記録された圧縮画像ファイルを一旦ＳＤＲＡＭ２８に読み出し、この読み出した圧縮画像ファイルを圧縮伸長回路３０に転送する。圧縮伸長回路３０は、転送された圧縮画像ファイルを伸長して画像データに戻す。そして、ＣＰＵ２６は、画像入力インタフェース回路１８からビデオエンコーダ２２への画像データの入力を中断するとともに、代わりに圧縮伸長回路３０による伸長後の画像データをＳＤＲＡＭ２８経由でビデオエンコーダ２２に入力する。これによって、上述したモニタ装置の画面に、再生画像が映し出される。なお、この再生動作を停止する場合も、上述の停止キー２４ｂを押下すればよい。再生動作の停止後は、モニタ装置の画面表示は再生画像表示からライブ画像表示に切り換わる。
【００２３】
さらに、この実施例では、上述の録画動作時に圧縮画像ファイルのサイズＳが所定の範囲内に収まるように、圧縮伸長回路３０による圧縮率を変化させている。このように圧縮画像ファイルのサイズＳを一定の範囲内に収めることで、当該圧縮画像ファイルの取り扱いおよびハードディスク３２の容量管理が容易になる。
【００２４】
具体的には、図２に示すように、目標とするファイルサイズＳtを予め定めておき、この目標サイズＳtよりも所定量α（たとえば目標サイズＳtの１０％、すなわちα＝Ｓt／１０）だけ小さい値「Ｓt−α」を下限値とするとともに、当該目標サイズＳtよりも所定量αだけ大きい値「Ｓt＋α」を上限値とする。そして、圧縮画像ファイルのサイズＳが、下限値「Ｓt−α」以上で、かつ上限値「Ｓt＋α」以下の値（Ｓt−α≦Ｓ≦Ｓt＋α）となるように、ＣＰＵ２６によって圧縮伸長回路３０による圧縮率を制御する。
【００２５】
このようにして圧縮率を制御するために、ＣＰＵ２６は、自身のメモリ３４内に基準となる量子化テーブル（厳密には、輝度用と色度用との２つのテーブル。以下、これらをまとめて基準テーブルと言う。）Ｑsを記憶している。そして、ＣＰＵ２６は、この基準テーブルＱsに或る係数Ａを掛けた量子化テーブルＱ（＝Ｑs・ｆ(Ａ)）に基づいて圧縮伸長回路３０に圧縮処理を実行させ、この圧縮処理後の圧縮画像ファイルのサイズＳが上述の所定範囲（Ｓt−α≦Ｓ≦Ｓt＋α）内に収まるように係数Ａの値を更新することで、圧縮率を制御する。
【００２６】
なお、係数Ａとしては、“１”〜“１００”までの任意の数値を入力することができる。また、この係数Ａに基づいて量子化テーブルＱを算出するための演算式（Ｑ＝Ｑs・ｆ(Ａ)）は、当該係数Ａの数値が大きいほど圧縮率が高くなり、係数Ａの数値が小さいほど圧縮率が低くなるように定められている。この演算式もまた、ＣＰＵ２６内のメモリ３４に記憶されている。
【００２７】
さらに、この実施例では、目標サイズＳtとして、５つのサイズが用意されている。そして、これらの目標サイズＳtの中から任意のサイズを選択することができる。すなわち、目標サイズＳtを大きくするか若しくは小さくするかによって、圧縮画像ファイルの品質（画質）およびハードディスク３２の記録時間を選択することができる。具体的には、目標サイズＳtを大きくすると、圧縮画像ファイルの品質は高くなるが、当該圧縮画像ファイルのサイズＳが大きくなる分だけハードディスク３２の記録時間が短くなる。一方、目標サイズＳtを小さくすると、圧縮画像ファイルの品質は低くなるが、当該圧縮画像ファイルのサイズＳが小さくなる分だけハードディスク３２の記録時間が長くなる。
【００２８】
いずれの目標サイズＳtを選択するかは、録画モード（画質モード）の選択によって行う。すなわち、録画モードとして、モード“１”〜モード“５”までの合計５つのモードが用意されており、これら各モードの選択によって目標サイズＳtが決定される。たとえば、モード“１”を選択すると、目標サイズＳtは５６[KB]に設定される。そして、モード“２”を選択すると、目標サイズＳtは４２[KB]に設定され、モード“３”を選択すると、目標サイズＳtは３０[KB]に設定される。そして、モード“４”を選択すると、目標サイズＳtは２２[KB]に設定され、モード“５”を選択すると、目標サイズＳtは１５[KB]に設定される。なお、録画モードの選択は、操作キー２４を構成する録画モード選択（Mode）キー２４ｄによって行う。
【００２９】
ここで、たとえば、マルチプレクサ１４によって有効化されている監視カメラ１２が切り換わって圧縮対象となる画像データの内容（監視画像の風景）が大きく変化するとする。この場合、当該画像データの変化に合わせて、圧縮伸長回路３０による圧縮率（係数Ａ）を大きく変化させる必要がある。また、録画動作時に録画モードが変更された場合には、これに伴って目標サイズＳtが大きく変わる。よって、この場合も、圧縮率を大きく変化させる必要がある。しかし、画像データの変化、或いは目標サイズＳtの変化に合わせて、適切な圧縮率、つまり圧縮画像ファイルのサイズＳを目標の範囲（Ｓt−α≦Ｓ≦Ｓt＋α）内に収めるための圧縮率を得るには、或る程度の時間が掛かる。そればかりか、場合によっては（画像データの変化が極端に大きい場合や、目標サイズＳtが極端に大きく変わる場合には）、圧縮画像ファイルのサイズＳを目標の範囲内に収めることができなくなる、という不都合が生じる。
【００３０】
そこで、この実施例では、それぞれの録画モードについて、それぞれの監視カメラ１２毎に、前回有効化されたときの圧縮率（係数Ａ）に基づいて圧縮処理を行う。そして、圧縮画像ファイルのサイズＳが目標の範囲内に収まらない場合には、当該圧縮画像ファイルのサイズＳが目標範囲内に収まるように圧縮率を更新し、再度圧縮処理を行う。
【００３１】
具体的には、図３に示すように、それぞれの監視カメラ１２とそれぞれの録画モードとの組合せ毎に、前回有効化されたときに使用した係数Ａを、言わば基準係数として記憶しておく。この基準係数は、ＣＰＵ２６のメモリ３４に格納されている管理リストに記憶される。そして、マルチプレクサ１４によって或る監視カメラ１２が有効化されたときに、当該有効化された監視カメラ１２と現在設定されている録画モードとに対応する基準係数を管理リストから読み出し、この読み出した基準係数（係数Ａ）に基づいて圧縮処理を行う。さらに、圧縮処理後の圧縮画像ファイルのサイズＳが目標の範囲内に収まらない場合には、当該圧縮画像ファイルのサイズＳが目標範囲内に収まるように係数Ａを調整し、この調整後の係数Ａを新たな基準係数として上述の管理リストに記憶する。そして、調整後の係数Ａに基づいて再度圧縮処理を実行する。
【００３２】
ただし、係数Ａを何度か調整し直しても、圧縮画像ファイルのサイズＳが目標範囲内に収まらない場合には、途中で当該係数Ａの調整処理を停止する。詳しくは、基準係数（調整前の係数Ａ）に所定値β（たとえばβ＝１０）を足し合わせた値「Ａ＋β」を調整範囲の上限Ａmaxとし、基準係数から所定値βを差し引いた値「Ａ−β」を当該調整範囲の下限Ａminとする。そして、係数Ａを調整（係数Ａの値を増減）していく過程で、たとえば当該係数Ａの値が上限Ａmaxに達した場合には、当該係数Ａの調整処理を停止するとともに、上限Ａmaxの値を新たな基準係数として管理リストに記憶する。一方、係数Ａの値が下限Ａminに達した場合には、係数Ａの調整処理を停止して、当該下限Ａminの値を新たな基準係数として管理リストに記憶する。このように係数Ａの調整範囲に制限を設けることで、当該係数Ａの調整処理が無限に行われるのを防止できる。
【００３３】
なお、初期の状態、たとえばこの実施例の監視カメラシステム１０を実際に設置した直後の状態においては、基準係数として、各々の録画モードに応じた所定の値が予め設定されている。たとえば、モード“１”については、基準係数（係数Ａ）として“８０”という値が設定されており、モード“２”については、“６５”という値が予め設定されている。そして、モード“３”については、基準係数として“５０”という値が設定されており、モード“４”については、“３５”という値が設定されている。さらに、モード“５”については、基準係数として“２０”という値が予め設定されている。したがって、この実施例の監視カメラシステム１０を実際に運用（記録動作を実行）した直後は、基準係数が更新される（係数Ａの調整処理が行われる）確率が高い。
【００３４】
このように、この実施例では、それぞれの監視カメラ１２毎に、前回有効化されたときの圧縮率（係数Ａ）に基づいて圧縮処理を行うので、圧縮処理後の圧縮画像ファイルのサイズＳを短時間で目標の範囲内に収めることができる。また、圧縮画像ファイルのサイズＳが目標の範囲内に収まらない場合には、当該圧縮画像ファイルのサイズＳが目標範囲内に収まるように圧縮率を更新して再度圧縮処理を行うので、圧縮画像ファイルのサイズＳを安定させることができる。つまり、有効化される監視カメラ１２が切り換わることによって圧縮対象となる画像データが大きく変化しても、当該画像データを短時間でかつ適切な圧縮率（圧縮画像ファイルのサイズＳを目標の範囲内に収束させるための圧縮率）で圧縮することができる。
【００３５】
このようにして録画動作において短時間で適切な圧縮率を設定できるようにするために、ＣＰＵ２６は、上述した録画開始キー２４ａの押下に応答して、図４および図５のフロー図で示される録画処理を実行する。なお、これら各フロー図に従ってＣＰＵ２６を制御するためのいわゆる制御プログラムは、メモリ３４に記憶されている。
【００３６】
図４を参照して、録画開始キー２４ａが押下されると、ＣＰＵ２６は、ステップＳ１において、現在設定されている録画モードｍを認識する。ここで、ｍは、録画モードを表すインデックスであって、ｍ＝１，２，・・・Ｍ（ここではＭ＝５）である。そして、この認識した録画モードｍを、ステップＳ３において、所定のレジスタｍpに記憶する。このレジスタｍpは、現在設定されている録画モードｍを記憶するための一時記憶領域であり、メモリ３４内に設けられている。
【００３７】
そして、ＣＰＵ２６は、ステップＳ５において、マルチプレクサ１４から入力される画像データの垂直同期信号Ｖsyncを検出し、この垂直同期信号Ｖsyncを検出すると、ステップＳ７に進む。そして、ステップＳ７において、画像データのＶＢＩから上述したＩＤ情報を取得し、現在マルチプレクサ１４によって有効化されている監視カメラ１２の識別番号ｎを認識する。そして、この認識した識別番号ｎを、ステップＳ９において上述したレジスタｍpとは別のレジスタｎpに記憶する。このレジスタｎpは、現在有効化されている監視カメラ１２の識別番号ｎを記憶するための一時記憶領域であり、このレジスタｎpもまた、メモリ３４内に設けられている。
【００３８】
さらに、ＣＰＵ２６は、ステップＳ１１において、所定のフラグＦに“０”を設定する。このフラグＦは、現在有効化されている監視カメラ１２と現在設定されている録画モードｍとの組合せについて、今回この組合せが成立した後に係数Ａの調整処理を行ったか否かを表す指標である。すなわち、このフラグＦが“０”である場合には、現在有効化されている監視カメラ１２と現在設定されている録画モードｍとの組合せについて、今回この組合せが成立した後、未だ係数Ａの調整処理が完了していないことを表す。一方、フラグが“１”である場合には、現在有効化されている監視カメラ１２と現在設定されている録画モードｍとの組合せについて、今回この組合せが成立した後、係数Ａの調整処理が完了したことを表す。
【００３９】
このフラグＦの設定後、ＣＰＵ２６は、ステップＳ１３に進み、上述のレジスタｍpに記憶されている値（すなわち現在設定されているモードｍ）とレジスタｎpに記憶されている値（現在有効化されている監視カメラ１２の識別番号ｎ）とに対応する基準係数（係数Ａ）を、管理リストから読み出す。そして、ステップＳ１５において、当該読み出した基準係数に所定値βを足し合わせた値「Ａ＋β」を、上述した調整範囲の上限Ａmaxとしてメモリ３４内のレジスタ（以下、このレジスタについても符号Ａmaxを用いて表現する。）に記憶する。ただし、値「Ａ＋β」が“１００”以上（Ａ＋β≧１００）の場合には、レジスタＡmaxに“１００”を記憶する。
【００４０】
また、ＣＰＵ２６は、ステップＳ１７において、ステップＳ１３で読み出した基準係数から所定値βを差し引いた値「Ａ−β」を、調整範囲の下限Ａminとして上述のレジスタＡmaxとは別のレジスタＡminに記憶する。ただし、値「Ａ−β」が“１”以下（Ａ−β≦１）の場合には、レジスタＡminに“１”を記憶する。なお、レジスタＡminもまた、レジスタＡmaxと同様、メモリ３４内に設けられている。
【００４１】
ステップＳ１７の処理後、ＣＰＵ２６は、図５のステップＳ１９に進む。そして、このステップＳ１９において、上述のステップＳ１３で読み出した係数Ａと基準テーブルＱsとに基づいて量子化テーブルＱ（＝Ｑs・ｆ(Ａ)）を算出する。そして、ステップＳ２１において、現在有効化されている監視カメラ１２の画像データを取り込み、この取り込んだ画像データを当該算出した量子化テーブルＱに基づいて圧縮する(厳密には、ＳＤＲＡＭ２８から画像データを取り込み、この取り込んだ画像データを圧縮伸長回路３０に転送するとともに、圧縮伸長回路３０によって当該画像データをステップＳ１９で算出した量子化テーブルＱに基づいて圧縮処理させる)。
【００４２】
ステップＳ２１において画像データを圧縮した後、ＣＰＵ２６は、ステップＳ２３に進み、上述したフラグＦが“０”であるか否かを判断する。ここで、フラグＦが“０”でないと判断すると、ＣＰＵ２６は、未だ係数Ａの調整処理が完了していないものと認識して、ステップＳ２５に進む。そして、このステップＳ２５において、圧縮伸長回路３０から圧縮画像ファイルのサイズＳを取得し、ステップＳ２７において、当該取得した圧縮画像ファイルのサイズＳと、上述した目標範囲の下限値「Ｓt−α」とを比較する。なお、下限値「Ｓt−α」が録画モードｍによって変わることは、上述した通りである。
【００４３】
このステップＳ２７において、圧縮画像ファイルのサイズＳが下限値「Ｓt−α」以上であるとき、ＣＰＵ２６は、ステップＳ２９に進む。そして、このステップＳ２９において、圧縮画像ファイルのサイズＳと目標範囲の上限値「Ｓt＋α」とを比較する。この上限値「Ｓt＋α」が録画モードｍによって変わることも、上述した通りである。
【００４４】
ステップＳ２９において、圧縮画像ファイルのサイズＳが上限値「Ｓt＋α」以下であるとき、ＣＰＵ２６は、圧縮画像ファイルのサイズＳが目標範囲内に収まっている（Ｓt−α≦Ｓ≦Ｓt＋α）と判断する。換言すれば、現在圧縮処理に使用している係数Ａは、現在設定されている録画モードｍにおいて現在有効化されている監視カメラ１２から出力される画像データを圧縮するのに適切な圧縮率である、と判断する。そして、ＣＰＵ２６は、ステップＳ３１において、上述のフラグＦに“１”を設定することで係数Ａの調整処理が完了したことを表した後、ステップＳ３３において、現在の係数Ａを基準係数として管理リストに記憶する。さらに、ＣＰＵ２６は、ステップＳ３５に進み、ステップＳ２１における圧縮後の圧縮画像ファイルをハードディスク３２に記録する(厳密には、圧縮画像ファイルを一旦ＳＤＲＡＭ２８に記憶した後、ハードディスク３２に転送し、記録する)。
【００４５】
一方、ステップＳ２７において、圧縮画像ファイルのサイズＳが下限値「Ｓt−α」よりも小さいとき、ＣＰＵ２６は、現在の圧縮率が高過ぎるものと判断する。そして、圧縮率を下げるべく、ステップＳ３７に進み、係数Ａを所定値ａ（たとえばａ＝１）だけデクリメントした後、ステップＳ３９において、当該デクリメント後の係数Ａと上述のレジスタＡminに記憶されている値（調整範囲の下限Ａmin）とを比較する。ここで、デクリメント後の係数Ａの値がレジスタＡminに記憶されている値以上（Ａ≧Ａmin）であるとき、ＣＰＵ２６は、係数Ａの調整処理を継続しても良いものと判断して、当該デクリメント後の係数Ａに基づいて再度圧縮処理を実行するべくステップＳ１９に戻る。
【００４６】
これとは反対に、ステップＳ３７におけるデクリメント後の係数Ａの値がレジスタＡminに記憶されている値よりも小さい（Ａ＜Ａmin）とき、ＣＰＵ２６は、当該デクリメント後の係数Ａが調整範囲の下限に達したものと判断する。そして、ＣＰＵ２６は、係数Ａの調整処理を停止するべくステップＳ３９からステップＳ４１に進み、ここで、レジスタＡminに記憶されている値を係数Ａに設定する。そして、ステップＳ４３において、フラグＦに“１”を設定することで係数Ａの調整処理が完了したこと（換言すれば調整処理を強制的に完了させたこと）を表した後、ステップＳ４５において、現在の係数Ａを基準係数として管理リストに記憶する。この管理リストへの記憶後、ＣＰＵ２６は、当該記憶した係数Ａに基づいて再度圧縮処理を実行するべくステップＳ１９に戻る。
【００４７】
また、ステップＳ２９において、圧縮画像ファイルのサイズＳが上限値「Ｓt＋α」よりも大きいとき、ＣＰＵ２６は、現在の圧縮率が低過ぎるものと判断する。そして、圧縮率を上げるべく、ステップＳ４７に進み、係数Ａを所定値ａだけインクリメントした後、ステップＳ４９において、当該インクリメント後の係数Ａと上述のレジスタＡmaxに記憶されている値（調整範囲の上限Ａmax）とを比較する。ここで、インクリメント後の係数Ａの値がレジスタＡmaxに記憶されている値以下（Ａ≦Ａmax）であるとき、ＣＰＵ２６は、係数Ａの調整処理を継続しても良いものと判断して、当該インクリメント後の係数Ａに基づいて再度圧縮処理を実行するべくステップＳ１９に戻る。
【００４８】
これとは反対に、ステップＳ４７におけるインクリメント後の係数Ａの値がレジスタＡmaxに記憶されている値よりも大きい（Ａ＞Ａmax）とき、ＣＰＵ２６は、当該インクリメント後の係数Ａが調整範囲の上限に達したものと判断する。そして、ＣＰＵ２６は、係数Ａの調整処理を停止するべくステップＳ４９からステップＳ５１に進み、ここで、レジスタＡmaxに記憶されている値を係数Ａに設定した後、ステップＳ４３に進む。そして、ステップＳ４３においてフラグＦに“１”を設定し、ステップＳ４５で現在の係数Ａを基準係数として管理リストに記憶した後、当該記憶した係数Ａに基づいて再度圧縮処理を実行するべくステップＳ１９に戻る。
【００４９】
さて、ステップＳ３５において、圧縮画像ファイルを記録した後、ＣＰＵ２６は、ステップＳ５３に進み、現在設定されている録画モードｍを認識する。そして、ステップＳ５５において、当該認識した録画モードｍと上述のステップＳ３でレジスタｍpに記憶した値とを比較する。ここで、両者が同じ（ｍ＝ｍp）であるとき、ＣＰＵ２６は、録画モードｍが切り換えられていない（録画モード選択キー２４ｄが操作されていない）ものと判断する。そして、ＣＰＵ２６は、ステップＳ５７に進み、マルチプレクサ１４から入力される画像データの垂直同期信号Ｖsyncを検出する。
【００５０】
ステップＳ５７において垂直同期信号Ｖsyncを検出すると、ＣＰＵ２６は、ステップＳ５９に進み、当該画像データのＶＢＩからＩＤ情報を取得して、現在有効化されている監視カメラ１２の識別番号ｎを認識する。そして、ステップＳ６１において、当該認識した識別番号ｎと、上述のステップＳ１３でレジスタｎpに記憶した値とを比較する。ここで、両者が同じ（ｎ＝ｎp）であるとき、ＣＰＵ２８は、マルチプレクサ１４によって有効化されている監視カメラ１２が未だ切り換わっていないものと判断する。そして、現在の状態で（現在の係数Ａに基づいて）画像データの圧縮処理を継続するべく、ステップＳ１９に戻る。
【００５１】
一方、ステップＳ６１において、現在有効化されている監視カメラ１２の識別番号ｎとレジスタｎpに記憶されている値とが異なるとき、ＣＰＵ２８は、有効化されている監視カメラ１２が切り換わったものと判断する。そして、この新たに有効化された監視カメラ１２に対応する係数Ａに基づいて圧縮処理を行うべく、図４のステップＳ９に戻る。
【００５２】
また、ステップＳ５５において、ステップＳ５３で認識した録画モードｍとステップＳ３でレジスタｍpに記憶した値とが異なる場合、ＣＰＵ２８は、録画モードｍが切り換えられたものと判断する。そして、この新たに切り換えられた録画モードｍに従って圧縮処理を実行し直すべく、図４のステップＳ３に戻る。
【００５３】
なお、図５のステップＳ２３において、フラグＦが“０”ではない、すなわち“１”である場合には、ＣＰＵ２６は、係数Ａについての調整処理が完了したものと判断する。この場合、ＣＰＵ２６は、ステップＳ２３から直接ステップＳ３５に進み、圧縮画像ファイルをハードディスク３２に記録する。
【００５４】
この実施例では、この発明を監視カメラシステム１０に適用する場合について説明したが、監視カメラシステム１０以外の用途にもこの発明を応用できることは言うまでもない。
【００５５】
そして、記録媒体としてハードディスク３２を用いたが、ビデオテープやＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＣＤ−ＲＷ（CD ReWritable）などの他の記録媒体を用いてもよい。
【００５６】
さらに、係数Ａを調整することによって量子化テーブルＱを制御し、ひいては圧縮率を制御するようにしたが、これに限らない。たとえば、予め複数の量子化テーブルＱを用意しておき、これら複数の量子化テーブルＱの中から任意のテーブルを選択することによって、任意の圧縮率で圧縮処理を行うようにしてもよい。
【００５７】
そして、圧縮伸長回路３０による圧縮方式として、モーションＪＰＥＧ方式を採用したが、単なるＪＰＥＧ方式を採用してもよい。また、動画用の圧縮方式であるＭＰＥＧ（Motion Picture Epert Group）方式を採用してもよい。ただし、ＭＰＥＧ方式では、ＧＯＰ（Group of Picture）単位で圧縮処理を行い、当該ＧＯＰ単位で圧縮画像ファイルのサイズを目標サイズに収束させるようにする。
【００５８】
さらに、録画モード（ｍ）としてモード“１”〜モード“５”までの５つのモードを用意したが、これに限らない。すなわち、５以外の複数の録画モードを用意してもよいし、録画モードを１つのみとしてもよい。
【００５９】
また、この実施例の監視カメラシステム１０を実際に設置した直後の初期状態においては、予め管理リストに所定の基準係数（係数Ａ）が設定されているものとしたが、これに限らない。たとえば、監視カメラシステム１０を運用する前に、実際の設置状況において、全ての監視カメラ１２，１２，・・・と全ての録画モードとの組合せについて、それぞれの画像データを目標範囲まで圧縮するための係数Ａ（圧縮率）を求める。そして、この求めた係数Ａを基準係数として管理リストに設定するようにしてもよい。このように、実際の設置状況において、それぞれの監視カメラ１２とそれぞれの録画モードとの組合せ毎に係数Ａの言わば初期設定を行うことで、監視カメラシステム１０の運用開始時点からより適切な圧縮率による圧縮処理を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例に係る監視カメラシステムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１の実施例において目標とする圧縮画像ファイルのサイズを概念的に示す図解図である。
【図３】図１におけるＣＰＵ内のメモリに格納されている管理リストの内容を概念的に示す図解図である。
【図４】図１におけるＣＰＵの動作を示すフロー図である。
【図５】図４に続くフロー図である。
【符号の説明】
１２…監視カメラ
１４…マルチプレクサ
２４…操作キー
２６…ＣＰＵ
３０…圧縮伸長回路
３２…ハードディスク
３４…メモリ
【産業上の利用分野】
この発明は、画像処理装置に関し、特にたとえば、監視カメラシステムに適用され、複数の固定カメラによって撮影されかつ時分割多重された複数種類の画像信号が入力される、画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
複数の固定監視カメラを備え、それぞれの監視カメラで捉えた画像を時分割で取り込み記録媒体に記録する監視カメラシステムにおいて、近年、記録媒体としてハードディスクを採用するものが普及しつつある。かかる監視カメラシステムでは、ハードディスクにできるだけ多くの画像データを記録するために、当該画像データを圧縮してから記録する。また、圧縮後のいわゆる圧縮画像ファイルのサイズ（容量）が或る一定の範囲内に入るように、画像データ圧縮時の圧縮率を調整している。このように圧縮画像ファイルのサイズを一定の範囲内に収めることで、当該圧縮画像ファイルの取り扱いおよびハードディスクの容量管理が容易になる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の監視カメラシステムでは、それぞれの監視カメラが全く別の場所に設置される（それぞれの監視対象が異なる）ことが多いため、従来、次のような問題がある。すなわち、それぞれの監視カメラが全く別の場所に設置されている場合には、各監視カメラから時分割で取り込まれる画像データの内容（監視画像の風景）が逐次変化し、これに伴って当該画像データを圧縮するための圧縮率も逐次変化する。ところが、画像データの変化が大きいと、当該画像データの変化に圧縮率の変化が追随できず、すなわち画像データを適切な圧縮率で圧縮できなくなるという問題がある。
【０００４】
それゆえに、この発明の主たる目的は、複数の固定カメラから時分割で入力されるカメラ画像が大きく変化しても、各々のカメラ画像を短期間でかつ適切な圧縮率で圧縮することができる、画像処理装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明に従う画像処理装置は、複数の固定カメラからそれぞれ出力された複数のカメラ画像を時分割多重態様で入力する入力手段、複数の画像モードにそれぞれ対応する複数の基準圧縮率を複数の固定カメラの各々に関連して管理するメモリ、入力手段によって今回入力された現カメラ画像と選択操作によって選択された画質モードとに対応する基準圧縮率をメモリから読み出す読み出し手段、読み出し手段によって読み出された基準圧縮率に基づく現カメラ画像の圧縮処理を繰り返し実行して、選択操作によって選択された画質モードに対応するサイズ範囲まで現カメラ画像を圧縮できる最適圧縮率を特定する特定手段、最適圧縮率を参照した圧縮処理によって作成された圧縮カメラ画像を記録媒体に記録する記録手段、およびメモリによって管理された複数の基準圧縮率のうち読み出し手段によって注目された基準圧縮率が示す数値を最適圧縮率が示す数値によって更新する更新手段を備え、特定手段は圧縮処理を繰り返し実行する過程において、圧縮率が所定圧縮率に達した場合は、該所定圧縮率を最適圧縮率と特定することを特徴とする。
【０００７】
【作用】
複数の固定カメラからそれぞれ出力された複数のカメラ画像は、入力手段によって時分割多重態様で入力される。メモリは、複数の画質モードにそれぞれ対応する複数の基準圧縮率を複数の固定カメラの各々に関連して管理する。複数の画質モードのいずれか１つを選択する選択操作は、受付手段によって受け付けられる。読み出し手段は、入力手段によって今回入力された現カメラ画像と選択操作によって選択された画質モードとに対応する基準圧縮率をメモリから読み出す。特定手段は、読み出し手段によって読み出された基準圧縮率に基づく現カメラ画像の圧縮処理を繰り返し実行して、選択操作によって選択された画質モードに対応するサイズ範囲まで現カメラ画像を圧縮できる最適圧縮率を特定する。最適圧縮率を参照した圧縮処理によって作成された圧縮カメラ画像は、記録手段によって記録媒体に記録される。更新手段は、メモリによって管理された複数の基準圧縮率のうち読み出し手段によって注目された基準圧縮率が示す数値を、最適圧縮率が示す数値によって更新する。また、特定手段は圧縮処理を繰り返し実行する過程において、圧縮率が所定圧縮率に達した場合は、該所定圧縮率を最適圧縮率と特定する。
【０００８】
好ましくは、選択操作によって選択された画質モードは、記録手段の記録処理と並行して検出手段によって検出される。
【０００９】
この発明のある実施例では、圧縮手段は、ＪＰＥＧ方式に基づいて圧縮を行う。
【００１１】
【発明の効果】
この発明によれば、各々の固定カメラから入力されるカメラ画像が大きく変化しても、これら各々のカメラ画像を短期間でかつ適切な圧縮率で圧縮することができる、という効果がある。
【００１２】
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【００１３】
【実施例】
図１を参照して、この実施例の監視カメラシステム１０は、それぞれ別の場所に設置された複数（Ｎ）台の監視カメラ１２，１２，・・・と、これら各監視カメラ１２，１２，・・・が入力側に接続されたマルチプレクサ１４と、このマルチプレクサ１４の出力側に接続された画像記録装置１６とを含む。
【００１４】
各監視カメラ１２，１２，・・・は、いずれもディジタル式のもので、それぞれ監視した画像（画像信号）を内部でディジタル化し、このディジタル化した画像データを出力する。これら各監視カメラ１２，１２，・・・から出力される画像データは、マルチプレクサ１４に入力される。なお、それぞれの監視カメラ１２には、個別の識別番号ｎ（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）が付されており、それぞれの監視カメラ１２は、自身に付された識別番号ｎを表すＩＤ情報を画像データのＶＢＩ（Vertical Blanking Interval）に重畳する。
【００１５】
マルチプレクサ１４は、各監視カメラ１２，１２，・・・から入力される複数の画像データを順次１つずつ選択し、すなわち有効化する。そして、このマルチプレクサ１４によって順次有効化（選択）された各監視カメラ１２，１２，・・・の画像データは、いわゆる時分割多重化されて画像記録装置１６に入力される。なお、どのような順番で各監視カメラ１２，１２，・・・を有効化するのか、およびどれくらいの周期（時間間隔）で有効化する監視カメラ１２を切り換えるのかは、マルチプレクサ１４自体で任意に設定できる。
【００１６】
画像記録装置１６は、マルチプレクサ１４から入力される画像データをＹＵＶデータに変換するための画像入力インタフェース回路１８を有している。この実施例では、当該ＹＵＶデータへの変換フォーマットとして、「ＹＵＶ４：２：２」フォーマットを採用している。そして、この画像入力インタフェース回路１８によって変換されたＹＵＶデータ（以下、このＹＵＶデータについても画像データと言う。）は、データバス２０を介してビデオエンコーダ回路２２に入力される。
【００１７】
ビデオエンコーダ回路２２は、画像入力インタフェース回路１８から入力される画像データ（ＹＵＶデータ）を、アナログのビデオ信号、具体的にはコンポジットビデオ信号またはコンポーネントビデオ信号（Ｓビデオ信号やＲＧＢ信号など）に変換する。この変換後のビデオ信号は、図示しないモニタ装置に入力され、これによって当該モニタ装置の表示画面にそれぞれの監視カメラ１２で捉えたライブ画像が映し出される。
【００１８】
ところで、画像記録装置１６は、本来、マルチプレクサ１４から入力される画像データを記録（録画）するための装置であり、操作キー２４を構成する録画開始（Rec）キー２４ａの押下によって録画動作に入る。
【００１９】
すなわち、録画開始キー２４ａが押下されると、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２６が、これに応答して画像入力インタフェース回路１８による変換後の画像データを一旦ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic RAM）２８に記憶する。そして、ＣＰＵ２６は、ＳＤＲＡＭ２８に記憶した画像データを１フィールド単位のデータにマッピング処理し、この処理後のデータを、データバス２０を介して圧縮伸長回路３０に転送する。圧縮伸長回路３０に転送された画像データは、ここでモーションＪＰＥＧ（Motion Joint Photographic Expert Group）方式に基づいて圧縮される。そして、ＣＰＵ２６は、圧縮伸長回路３０による圧縮後の圧縮画像ファイルを再度ＳＤＲＡＭ２８に記憶（蓄積：バッファ）した後、この圧縮画像ファイルをハードディスク３２に転送して、記録する。
【００２０】
なお、ＣＰＵ２６は、ハードディスク３２に圧縮画像ファイルを記録するとき、当該圧縮画像ファイルにタグという属性情報を付加する。このタグには、上述したＩＤ情報（識別番号ｎ）やハードディスク３２への記録時刻を表す情報などが含まれる。なお、記録時刻に関する情報は、図示しないタイマ（ＲＴＣ：Real Time Clock）回路から与えられる。
【００２１】
上述した一連の録画動作を停止するには、操作キー２４を構成する停止（Stop）キー２４ｂを押下すればよい。すると、ＣＰＵ２６が、この停止キー２４ｂの押下に応答して一連の録画動作を停止するようＳＤＲＡＭ２８，圧縮伸長回路３０およびハードディスク３２をそれぞれ制御する。
【００２２】
また、この実施例の画像記録装置１６では、ハードディスク３２に記録した圧縮画像ファイルを再生することもできる。すなわち、操作キー２４を構成する再生開始（Play）キー２４ｃを押下すると、ＣＰＵ２６は再生動作に入る。この再生動作においては、ＣＰＵ２６は、ハードディスク３２に記録された圧縮画像ファイルを一旦ＳＤＲＡＭ２８に読み出し、この読み出した圧縮画像ファイルを圧縮伸長回路３０に転送する。圧縮伸長回路３０は、転送された圧縮画像ファイルを伸長して画像データに戻す。そして、ＣＰＵ２６は、画像入力インタフェース回路１８からビデオエンコーダ２２への画像データの入力を中断するとともに、代わりに圧縮伸長回路３０による伸長後の画像データをＳＤＲＡＭ２８経由でビデオエンコーダ２２に入力する。これによって、上述したモニタ装置の画面に、再生画像が映し出される。なお、この再生動作を停止する場合も、上述の停止キー２４ｂを押下すればよい。再生動作の停止後は、モニタ装置の画面表示は再生画像表示からライブ画像表示に切り換わる。
【００２３】
さらに、この実施例では、上述の録画動作時に圧縮画像ファイルのサイズＳが所定の範囲内に収まるように、圧縮伸長回路３０による圧縮率を変化させている。このように圧縮画像ファイルのサイズＳを一定の範囲内に収めることで、当該圧縮画像ファイルの取り扱いおよびハードディスク３２の容量管理が容易になる。
【００２４】
具体的には、図２に示すように、目標とするファイルサイズＳtを予め定めておき、この目標サイズＳtよりも所定量α（たとえば目標サイズＳtの１０％、すなわちα＝Ｓt／１０）だけ小さい値「Ｓt−α」を下限値とするとともに、当該目標サイズＳtよりも所定量αだけ大きい値「Ｓt＋α」を上限値とする。そして、圧縮画像ファイルのサイズＳが、下限値「Ｓt−α」以上で、かつ上限値「Ｓt＋α」以下の値（Ｓt−α≦Ｓ≦Ｓt＋α）となるように、ＣＰＵ２６によって圧縮伸長回路３０による圧縮率を制御する。
【００２５】
このようにして圧縮率を制御するために、ＣＰＵ２６は、自身のメモリ３４内に基準となる量子化テーブル（厳密には、輝度用と色度用との２つのテーブル。以下、これらをまとめて基準テーブルと言う。）Ｑsを記憶している。そして、ＣＰＵ２６は、この基準テーブルＱsに或る係数Ａを掛けた量子化テーブルＱ（＝Ｑs・ｆ(Ａ)）に基づいて圧縮伸長回路３０に圧縮処理を実行させ、この圧縮処理後の圧縮画像ファイルのサイズＳが上述の所定範囲（Ｓt−α≦Ｓ≦Ｓt＋α）内に収まるように係数Ａの値を更新することで、圧縮率を制御する。
【００２６】
なお、係数Ａとしては、“１”〜“１００”までの任意の数値を入力することができる。また、この係数Ａに基づいて量子化テーブルＱを算出するための演算式（Ｑ＝Ｑs・ｆ(Ａ)）は、当該係数Ａの数値が大きいほど圧縮率が高くなり、係数Ａの数値が小さいほど圧縮率が低くなるように定められている。この演算式もまた、ＣＰＵ２６内のメモリ３４に記憶されている。
【００２７】
さらに、この実施例では、目標サイズＳtとして、５つのサイズが用意されている。そして、これらの目標サイズＳtの中から任意のサイズを選択することができる。すなわち、目標サイズＳtを大きくするか若しくは小さくするかによって、圧縮画像ファイルの品質（画質）およびハードディスク３２の記録時間を選択することができる。具体的には、目標サイズＳtを大きくすると、圧縮画像ファイルの品質は高くなるが、当該圧縮画像ファイルのサイズＳが大きくなる分だけハードディスク３２の記録時間が短くなる。一方、目標サイズＳtを小さくすると、圧縮画像ファイルの品質は低くなるが、当該圧縮画像ファイルのサイズＳが小さくなる分だけハードディスク３２の記録時間が長くなる。
【００２８】
いずれの目標サイズＳtを選択するかは、録画モード（画質モード）の選択によって行う。すなわち、録画モードとして、モード“１”〜モード“５”までの合計５つのモードが用意されており、これら各モードの選択によって目標サイズＳtが決定される。たとえば、モード“１”を選択すると、目標サイズＳtは５６[KB]に設定される。そして、モード“２”を選択すると、目標サイズＳtは４２[KB]に設定され、モード“３”を選択すると、目標サイズＳtは３０[KB]に設定される。そして、モード“４”を選択すると、目標サイズＳtは２２[KB]に設定され、モード“５”を選択すると、目標サイズＳtは１５[KB]に設定される。なお、録画モードの選択は、操作キー２４を構成する録画モード選択（Mode）キー２４ｄによって行う。
【００２９】
ここで、たとえば、マルチプレクサ１４によって有効化されている監視カメラ１２が切り換わって圧縮対象となる画像データの内容（監視画像の風景）が大きく変化するとする。この場合、当該画像データの変化に合わせて、圧縮伸長回路３０による圧縮率（係数Ａ）を大きく変化させる必要がある。また、録画動作時に録画モードが変更された場合には、これに伴って目標サイズＳtが大きく変わる。よって、この場合も、圧縮率を大きく変化させる必要がある。しかし、画像データの変化、或いは目標サイズＳtの変化に合わせて、適切な圧縮率、つまり圧縮画像ファイルのサイズＳを目標の範囲（Ｓt−α≦Ｓ≦Ｓt＋α）内に収めるための圧縮率を得るには、或る程度の時間が掛かる。そればかりか、場合によっては（画像データの変化が極端に大きい場合や、目標サイズＳtが極端に大きく変わる場合には）、圧縮画像ファイルのサイズＳを目標の範囲内に収めることができなくなる、という不都合が生じる。
【００３０】
そこで、この実施例では、それぞれの録画モードについて、それぞれの監視カメラ１２毎に、前回有効化されたときの圧縮率（係数Ａ）に基づいて圧縮処理を行う。そして、圧縮画像ファイルのサイズＳが目標の範囲内に収まらない場合には、当該圧縮画像ファイルのサイズＳが目標範囲内に収まるように圧縮率を更新し、再度圧縮処理を行う。
【００３１】
具体的には、図３に示すように、それぞれの監視カメラ１２とそれぞれの録画モードとの組合せ毎に、前回有効化されたときに使用した係数Ａを、言わば基準係数として記憶しておく。この基準係数は、ＣＰＵ２６のメモリ３４に格納されている管理リストに記憶される。そして、マルチプレクサ１４によって或る監視カメラ１２が有効化されたときに、当該有効化された監視カメラ１２と現在設定されている録画モードとに対応する基準係数を管理リストから読み出し、この読み出した基準係数（係数Ａ）に基づいて圧縮処理を行う。さらに、圧縮処理後の圧縮画像ファイルのサイズＳが目標の範囲内に収まらない場合には、当該圧縮画像ファイルのサイズＳが目標範囲内に収まるように係数Ａを調整し、この調整後の係数Ａを新たな基準係数として上述の管理リストに記憶する。そして、調整後の係数Ａに基づいて再度圧縮処理を実行する。
【００３２】
ただし、係数Ａを何度か調整し直しても、圧縮画像ファイルのサイズＳが目標範囲内に収まらない場合には、途中で当該係数Ａの調整処理を停止する。詳しくは、基準係数（調整前の係数Ａ）に所定値β（たとえばβ＝１０）を足し合わせた値「Ａ＋β」を調整範囲の上限Ａmaxとし、基準係数から所定値βを差し引いた値「Ａ−β」を当該調整範囲の下限Ａminとする。そして、係数Ａを調整（係数Ａの値を増減）していく過程で、たとえば当該係数Ａの値が上限Ａmaxに達した場合には、当該係数Ａの調整処理を停止するとともに、上限Ａmaxの値を新たな基準係数として管理リストに記憶する。一方、係数Ａの値が下限Ａminに達した場合には、係数Ａの調整処理を停止して、当該下限Ａminの値を新たな基準係数として管理リストに記憶する。このように係数Ａの調整範囲に制限を設けることで、当該係数Ａの調整処理が無限に行われるのを防止できる。
【００３３】
なお、初期の状態、たとえばこの実施例の監視カメラシステム１０を実際に設置した直後の状態においては、基準係数として、各々の録画モードに応じた所定の値が予め設定されている。たとえば、モード“１”については、基準係数（係数Ａ）として“８０”という値が設定されており、モード“２”については、“６５”という値が予め設定されている。そして、モード“３”については、基準係数として“５０”という値が設定されており、モード“４”については、“３５”という値が設定されている。さらに、モード“５”については、基準係数として“２０”という値が予め設定されている。したがって、この実施例の監視カメラシステム１０を実際に運用（記録動作を実行）した直後は、基準係数が更新される（係数Ａの調整処理が行われる）確率が高い。
【００３４】
このように、この実施例では、それぞれの監視カメラ１２毎に、前回有効化されたときの圧縮率（係数Ａ）に基づいて圧縮処理を行うので、圧縮処理後の圧縮画像ファイルのサイズＳを短時間で目標の範囲内に収めることができる。また、圧縮画像ファイルのサイズＳが目標の範囲内に収まらない場合には、当該圧縮画像ファイルのサイズＳが目標範囲内に収まるように圧縮率を更新して再度圧縮処理を行うので、圧縮画像ファイルのサイズＳを安定させることができる。つまり、有効化される監視カメラ１２が切り換わることによって圧縮対象となる画像データが大きく変化しても、当該画像データを短時間でかつ適切な圧縮率（圧縮画像ファイルのサイズＳを目標の範囲内に収束させるための圧縮率）で圧縮することができる。
【００３５】
このようにして録画動作において短時間で適切な圧縮率を設定できるようにするために、ＣＰＵ２６は、上述した録画開始キー２４ａの押下に応答して、図４および図５のフロー図で示される録画処理を実行する。なお、これら各フロー図に従ってＣＰＵ２６を制御するためのいわゆる制御プログラムは、メモリ３４に記憶されている。
【００３６】
図４を参照して、録画開始キー２４ａが押下されると、ＣＰＵ２６は、ステップＳ１において、現在設定されている録画モードｍを認識する。ここで、ｍは、録画モードを表すインデックスであって、ｍ＝１，２，・・・Ｍ（ここではＭ＝５）である。そして、この認識した録画モードｍを、ステップＳ３において、所定のレジスタｍpに記憶する。このレジスタｍpは、現在設定されている録画モードｍを記憶するための一時記憶領域であり、メモリ３４内に設けられている。
【００３７】
そして、ＣＰＵ２６は、ステップＳ５において、マルチプレクサ１４から入力される画像データの垂直同期信号Ｖsyncを検出し、この垂直同期信号Ｖsyncを検出すると、ステップＳ７に進む。そして、ステップＳ７において、画像データのＶＢＩから上述したＩＤ情報を取得し、現在マルチプレクサ１４によって有効化されている監視カメラ１２の識別番号ｎを認識する。そして、この認識した識別番号ｎを、ステップＳ９において上述したレジスタｍpとは別のレジスタｎpに記憶する。このレジスタｎpは、現在有効化されている監視カメラ１２の識別番号ｎを記憶するための一時記憶領域であり、このレジスタｎpもまた、メモリ３４内に設けられている。
【００３８】
さらに、ＣＰＵ２６は、ステップＳ１１において、所定のフラグＦに“０”を設定する。このフラグＦは、現在有効化されている監視カメラ１２と現在設定されている録画モードｍとの組合せについて、今回この組合せが成立した後に係数Ａの調整処理を行ったか否かを表す指標である。すなわち、このフラグＦが“０”である場合には、現在有効化されている監視カメラ１２と現在設定されている録画モードｍとの組合せについて、今回この組合せが成立した後、未だ係数Ａの調整処理が完了していないことを表す。一方、フラグが“１”である場合には、現在有効化されている監視カメラ１２と現在設定されている録画モードｍとの組合せについて、今回この組合せが成立した後、係数Ａの調整処理が完了したことを表す。
【００３９】
このフラグＦの設定後、ＣＰＵ２６は、ステップＳ１３に進み、上述のレジスタｍpに記憶されている値（すなわち現在設定されているモードｍ）とレジスタｎpに記憶されている値（現在有効化されている監視カメラ１２の識別番号ｎ）とに対応する基準係数（係数Ａ）を、管理リストから読み出す。そして、ステップＳ１５において、当該読み出した基準係数に所定値βを足し合わせた値「Ａ＋β」を、上述した調整範囲の上限Ａmaxとしてメモリ３４内のレジスタ（以下、このレジスタについても符号Ａmaxを用いて表現する。）に記憶する。ただし、値「Ａ＋β」が“１００”以上（Ａ＋β≧１００）の場合には、レジスタＡmaxに“１００”を記憶する。
【００４０】
また、ＣＰＵ２６は、ステップＳ１７において、ステップＳ１３で読み出した基準係数から所定値βを差し引いた値「Ａ−β」を、調整範囲の下限Ａminとして上述のレジスタＡmaxとは別のレジスタＡminに記憶する。ただし、値「Ａ−β」が“１”以下（Ａ−β≦１）の場合には、レジスタＡminに“１”を記憶する。なお、レジスタＡminもまた、レジスタＡmaxと同様、メモリ３４内に設けられている。
【００４１】
ステップＳ１７の処理後、ＣＰＵ２６は、図５のステップＳ１９に進む。そして、このステップＳ１９において、上述のステップＳ１３で読み出した係数Ａと基準テーブルＱsとに基づいて量子化テーブルＱ（＝Ｑs・ｆ(Ａ)）を算出する。そして、ステップＳ２１において、現在有効化されている監視カメラ１２の画像データを取り込み、この取り込んだ画像データを当該算出した量子化テーブルＱに基づいて圧縮する(厳密には、ＳＤＲＡＭ２８から画像データを取り込み、この取り込んだ画像データを圧縮伸長回路３０に転送するとともに、圧縮伸長回路３０によって当該画像データをステップＳ１９で算出した量子化テーブルＱに基づいて圧縮処理させる)。
【００４２】
ステップＳ２１において画像データを圧縮した後、ＣＰＵ２６は、ステップＳ２３に進み、上述したフラグＦが“０”であるか否かを判断する。ここで、フラグＦが“０”でないと判断すると、ＣＰＵ２６は、未だ係数Ａの調整処理が完了していないものと認識して、ステップＳ２５に進む。そして、このステップＳ２５において、圧縮伸長回路３０から圧縮画像ファイルのサイズＳを取得し、ステップＳ２７において、当該取得した圧縮画像ファイルのサイズＳと、上述した目標範囲の下限値「Ｓt−α」とを比較する。なお、下限値「Ｓt−α」が録画モードｍによって変わることは、上述した通りである。
【００４３】
このステップＳ２７において、圧縮画像ファイルのサイズＳが下限値「Ｓt−α」以上であるとき、ＣＰＵ２６は、ステップＳ２９に進む。そして、このステップＳ２９において、圧縮画像ファイルのサイズＳと目標範囲の上限値「Ｓt＋α」とを比較する。この上限値「Ｓt＋α」が録画モードｍによって変わることも、上述した通りである。
【００４４】
ステップＳ２９において、圧縮画像ファイルのサイズＳが上限値「Ｓt＋α」以下であるとき、ＣＰＵ２６は、圧縮画像ファイルのサイズＳが目標範囲内に収まっている（Ｓt−α≦Ｓ≦Ｓt＋α）と判断する。換言すれば、現在圧縮処理に使用している係数Ａは、現在設定されている録画モードｍにおいて現在有効化されている監視カメラ１２から出力される画像データを圧縮するのに適切な圧縮率である、と判断する。そして、ＣＰＵ２６は、ステップＳ３１において、上述のフラグＦに“１”を設定することで係数Ａの調整処理が完了したことを表した後、ステップＳ３３において、現在の係数Ａを基準係数として管理リストに記憶する。さらに、ＣＰＵ２６は、ステップＳ３５に進み、ステップＳ２１における圧縮後の圧縮画像ファイルをハードディスク３２に記録する(厳密には、圧縮画像ファイルを一旦ＳＤＲＡＭ２８に記憶した後、ハードディスク３２に転送し、記録する)。
【００４５】
一方、ステップＳ２７において、圧縮画像ファイルのサイズＳが下限値「Ｓt−α」よりも小さいとき、ＣＰＵ２６は、現在の圧縮率が高過ぎるものと判断する。そして、圧縮率を下げるべく、ステップＳ３７に進み、係数Ａを所定値ａ（たとえばａ＝１）だけデクリメントした後、ステップＳ３９において、当該デクリメント後の係数Ａと上述のレジスタＡminに記憶されている値（調整範囲の下限Ａmin）とを比較する。ここで、デクリメント後の係数Ａの値がレジスタＡminに記憶されている値以上（Ａ≧Ａmin）であるとき、ＣＰＵ２６は、係数Ａの調整処理を継続しても良いものと判断して、当該デクリメント後の係数Ａに基づいて再度圧縮処理を実行するべくステップＳ１９に戻る。
【００４６】
これとは反対に、ステップＳ３７におけるデクリメント後の係数Ａの値がレジスタＡminに記憶されている値よりも小さい（Ａ＜Ａmin）とき、ＣＰＵ２６は、当該デクリメント後の係数Ａが調整範囲の下限に達したものと判断する。そして、ＣＰＵ２６は、係数Ａの調整処理を停止するべくステップＳ３９からステップＳ４１に進み、ここで、レジスタＡminに記憶されている値を係数Ａに設定する。そして、ステップＳ４３において、フラグＦに“１”を設定することで係数Ａの調整処理が完了したこと（換言すれば調整処理を強制的に完了させたこと）を表した後、ステップＳ４５において、現在の係数Ａを基準係数として管理リストに記憶する。この管理リストへの記憶後、ＣＰＵ２６は、当該記憶した係数Ａに基づいて再度圧縮処理を実行するべくステップＳ１９に戻る。
【００４７】
また、ステップＳ２９において、圧縮画像ファイルのサイズＳが上限値「Ｓt＋α」よりも大きいとき、ＣＰＵ２６は、現在の圧縮率が低過ぎるものと判断する。そして、圧縮率を上げるべく、ステップＳ４７に進み、係数Ａを所定値ａだけインクリメントした後、ステップＳ４９において、当該インクリメント後の係数Ａと上述のレジスタＡmaxに記憶されている値（調整範囲の上限Ａmax）とを比較する。ここで、インクリメント後の係数Ａの値がレジスタＡmaxに記憶されている値以下（Ａ≦Ａmax）であるとき、ＣＰＵ２６は、係数Ａの調整処理を継続しても良いものと判断して、当該インクリメント後の係数Ａに基づいて再度圧縮処理を実行するべくステップＳ１９に戻る。
【００４８】
これとは反対に、ステップＳ４７におけるインクリメント後の係数Ａの値がレジスタＡmaxに記憶されている値よりも大きい（Ａ＞Ａmax）とき、ＣＰＵ２６は、当該インクリメント後の係数Ａが調整範囲の上限に達したものと判断する。そして、ＣＰＵ２６は、係数Ａの調整処理を停止するべくステップＳ４９からステップＳ５１に進み、ここで、レジスタＡmaxに記憶されている値を係数Ａに設定した後、ステップＳ４３に進む。そして、ステップＳ４３においてフラグＦに“１”を設定し、ステップＳ４５で現在の係数Ａを基準係数として管理リストに記憶した後、当該記憶した係数Ａに基づいて再度圧縮処理を実行するべくステップＳ１９に戻る。
【００４９】
さて、ステップＳ３５において、圧縮画像ファイルを記録した後、ＣＰＵ２６は、ステップＳ５３に進み、現在設定されている録画モードｍを認識する。そして、ステップＳ５５において、当該認識した録画モードｍと上述のステップＳ３でレジスタｍpに記憶した値とを比較する。ここで、両者が同じ（ｍ＝ｍp）であるとき、ＣＰＵ２６は、録画モードｍが切り換えられていない（録画モード選択キー２４ｄが操作されていない）ものと判断する。そして、ＣＰＵ２６は、ステップＳ５７に進み、マルチプレクサ１４から入力される画像データの垂直同期信号Ｖsyncを検出する。
【００５０】
ステップＳ５７において垂直同期信号Ｖsyncを検出すると、ＣＰＵ２６は、ステップＳ５９に進み、当該画像データのＶＢＩからＩＤ情報を取得して、現在有効化されている監視カメラ１２の識別番号ｎを認識する。そして、ステップＳ６１において、当該認識した識別番号ｎと、上述のステップＳ１３でレジスタｎpに記憶した値とを比較する。ここで、両者が同じ（ｎ＝ｎp）であるとき、ＣＰＵ２８は、マルチプレクサ１４によって有効化されている監視カメラ１２が未だ切り換わっていないものと判断する。そして、現在の状態で（現在の係数Ａに基づいて）画像データの圧縮処理を継続するべく、ステップＳ１９に戻る。
【００５１】
一方、ステップＳ６１において、現在有効化されている監視カメラ１２の識別番号ｎとレジスタｎpに記憶されている値とが異なるとき、ＣＰＵ２８は、有効化されている監視カメラ１２が切り換わったものと判断する。そして、この新たに有効化された監視カメラ１２に対応する係数Ａに基づいて圧縮処理を行うべく、図４のステップＳ９に戻る。
【００５２】
また、ステップＳ５５において、ステップＳ５３で認識した録画モードｍとステップＳ３でレジスタｍpに記憶した値とが異なる場合、ＣＰＵ２８は、録画モードｍが切り換えられたものと判断する。そして、この新たに切り換えられた録画モードｍに従って圧縮処理を実行し直すべく、図４のステップＳ３に戻る。
【００５３】
なお、図５のステップＳ２３において、フラグＦが“０”ではない、すなわち“１”である場合には、ＣＰＵ２６は、係数Ａについての調整処理が完了したものと判断する。この場合、ＣＰＵ２６は、ステップＳ２３から直接ステップＳ３５に進み、圧縮画像ファイルをハードディスク３２に記録する。
【００５４】
この実施例では、この発明を監視カメラシステム１０に適用する場合について説明したが、監視カメラシステム１０以外の用途にもこの発明を応用できることは言うまでもない。
【００５５】
そして、記録媒体としてハードディスク３２を用いたが、ビデオテープやＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＣＤ−ＲＷ（CD ReWritable）などの他の記録媒体を用いてもよい。
【００５６】
さらに、係数Ａを調整することによって量子化テーブルＱを制御し、ひいては圧縮率を制御するようにしたが、これに限らない。たとえば、予め複数の量子化テーブルＱを用意しておき、これら複数の量子化テーブルＱの中から任意のテーブルを選択することによって、任意の圧縮率で圧縮処理を行うようにしてもよい。
【００５７】
そして、圧縮伸長回路３０による圧縮方式として、モーションＪＰＥＧ方式を採用したが、単なるＪＰＥＧ方式を採用してもよい。また、動画用の圧縮方式であるＭＰＥＧ（Motion Picture Epert Group）方式を採用してもよい。ただし、ＭＰＥＧ方式では、ＧＯＰ（Group of Picture）単位で圧縮処理を行い、当該ＧＯＰ単位で圧縮画像ファイルのサイズを目標サイズに収束させるようにする。
【００５８】
さらに、録画モード（ｍ）としてモード“１”〜モード“５”までの５つのモードを用意したが、これに限らない。すなわち、５以外の複数の録画モードを用意してもよいし、録画モードを１つのみとしてもよい。
【００５９】
また、この実施例の監視カメラシステム１０を実際に設置した直後の初期状態においては、予め管理リストに所定の基準係数（係数Ａ）が設定されているものとしたが、これに限らない。たとえば、監視カメラシステム１０を運用する前に、実際の設置状況において、全ての監視カメラ１２，１２，・・・と全ての録画モードとの組合せについて、それぞれの画像データを目標範囲まで圧縮するための係数Ａ（圧縮率）を求める。そして、この求めた係数Ａを基準係数として管理リストに設定するようにしてもよい。このように、実際の設置状況において、それぞれの監視カメラ１２とそれぞれの録画モードとの組合せ毎に係数Ａの言わば初期設定を行うことで、監視カメラシステム１０の運用開始時点からより適切な圧縮率による圧縮処理を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例に係る監視カメラシステムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１の実施例において目標とする圧縮画像ファイルのサイズを概念的に示す図解図である。
【図３】図１におけるＣＰＵ内のメモリに格納されている管理リストの内容を概念的に示す図解図である。
【図４】図１におけるＣＰＵの動作を示すフロー図である。
【図５】図４に続くフロー図である。
【符号の説明】
１２…監視カメラ
１４…マルチプレクサ
２４…操作キー
２６…ＣＰＵ
３０…圧縮伸長回路
３２…ハードディスク
３４…メモリ
Claims (4)
- 複数の固定カメラからそれぞれ出力された複数のカメラ画像を時分割多重態様で入力する入力手段、
複数の画像モードにそれぞれ対応する複数の基準圧縮率を前記複数の固定カメラの各々に関連して管理するメモリ、
前記入力手段によって今回入力された現カメラ画像と選択操作によって選択された画質モードとに対応する基準圧縮率を前記メモリから読み出す読み出し手段、
前記読み出し手段によって読み出された基準圧縮率に基づく前記現カメラ画像の圧縮処理を繰り返し実行して、前記選択操作によって選択された画質モードに対応するサイズ範囲まで前記現カメラ画像を圧縮できる最適圧縮率を特定する特定手段、
前記最適圧縮率を参照した圧縮処理によって作成された圧縮カメラ画像を記録媒体に記録する記録手段、および
前記メモリによって管理された複数の基準圧縮率のうち前記読み出し手段によって注目された基準圧縮率が示す数値を前記最適圧縮率が示す数値によって更新する更新手段を備え、
前記特定手段は圧縮処理を繰り返し実行する過程において、圧縮率が所定圧縮率に達した場合は、該所定圧縮率を最適圧縮率と特定することを特徴とする、画像処理装置。 - 前記選択操作によって選択された画質モードを前記記録手段の記録処理と並行して検出する検出手段をさらに備える、請求項１記載の画像処理装置。
- 前記圧縮手段はＪＰＥＧ方式で圧縮を行う、請求項１または２記載の画像処理装置。
- 請求項１ないし３のいずれかに記載の画像処理装置を備える、監視カメラシステム。
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