JP4408600B2 - 画像圧縮装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、画像圧縮装置に関し、特にたとえば、監視カメラシステムに適用され、監視カメラから出力される画像信号を圧縮する、画像圧縮装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
監視カメラで捉えた画像を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、ハードディスクへの記録に先立って画像データを圧縮する。また、圧縮後のいわゆる圧縮画像データのサイズ（容量）が所定サイズ以下になるように、圧縮時の圧縮率を調整する。具体的には、圧縮画像データのサイズが所定サイズを超える場合には、圧縮率を変更した上で再度画像データを圧縮するという処理を繰り返す。このように圧縮画像データのサイズを所定サイズ以下に抑えることで、圧縮画像データ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、従来の監視カメラシステムでは、圧縮処理を何度繰り返しても圧縮画像データのサイズが所定サイズ以下に収まらない場合には、次の画像データ（画面）を取り込むべく、それまでの圧縮処理を中止するとともに、当該所定サイズ以下に収まらなかった圧縮画像データについては記録せずに廃棄していた。その結果、いわゆるコマ落ちという監視カメラシステムでは極めて好ましくない問題が発生していた。
【０００４】
それゆえに、この発明の主たる目的は、コマ落ちを確実に防止できる、画像圧縮装置を提供することである。
【０００５】
第１の発明に従う画像圧縮装置は、周期的に繰り返し取り込まれる各画像データのサイズを第１閾値以下にして記録手段に記録する画像圧縮装置であって、画像データを設定された圧縮率で圧縮する圧縮手段、圧縮手段による圧縮の圧縮率を設定する設定手段、圧縮手段によって圧縮された圧縮画像データのサイズが第１閾値より大きいか否かを判断するサイズ判断手段、圧縮手段によって圧縮された圧縮画像データの一部を削除してデータサイズが第１閾値以下に抑えられた画像ファイルを生成する生成手段、および圧縮手段によって実行される画像データの圧縮の回数が前記周期の間に当該圧縮を繰り返し実行できる回数の上限である第２閾値より大きくなったか否かを判断する回数判断手段を備え、設定手段は、サイズ判断手段が圧縮画像データのサイズが第１閾値より大きいと判断する場合にはより高い圧縮率を設定し、生成手段は、回数判断手段が圧縮手段による画像データの圧縮の回数が第２閾値より大きくなったと判断した場合に圧縮画像データの一部を削除して画像ファイルを生成する、画像圧縮装置である。
【０００６】
第２の発明は、第１の発明の画像圧縮装置を備える、監視カメラシステムである。
【０００７】
【作用】
周期的に繰り返し取り込まれる各画像データのサイズを第１閾値以下にして記録手段に記録する画像圧縮装置において、圧縮手段は画像データを設定された圧縮率で圧縮し、設定手段は圧縮手段による圧縮の圧縮率を設定する。また、サイズ判断手段は圧縮手段によって圧縮された圧縮画像データのサイズが第１閾値より大きいか否かを判断する。さらに、生成手段は圧縮手段によって圧縮された圧縮画像データの一部を削除してデータサイズが第１閾値以下に抑えられた画像ファイルを生成し、回数判断手段は圧縮手段によって実行される画像データの圧縮の回数が前記周期の間に当該圧縮を繰り返し実行できる回数の上限である第２閾値より大きくなったか否かを判断する。そして、設定手段は、サイズ判断手段が圧縮画像データのサイズが第１閾値より大きいと判断する場合にはより高い圧縮率を設定し、生成手段は、回数判断手段が圧縮手段による画像データの圧縮の回数が第２閾値より大きくなったと判断した場合に圧縮画像データの一部を削除して画像ファイルを生成する。
【００１０】
この発明のさらに他の実施例では、圧縮画像データは、複数の圧縮ブロックを含む。この場合、削除手段によって圧縮画像データの一部を削除するとき、当該圧縮ブロック単位で削除を行うようにする。このように、圧縮ブロック単位で削除することによって、無駄に削除される部分を最少に抑えることができる。
【００１１】
なお、画像データの圧縮はＪＰＥＧ方式に従って行うのが望ましい。この場合、削除手段によって圧縮画像データの一部を削除するとき、当該圧縮画像データの末尾部分を削除するようにする。このようにすれば、圧縮画像データの連続性を保ちつつ、当該圧縮画像データのサイズを縮小することができる。
【００１３】
【発明の効果】
この発明によれば、圧縮画像データの一部を削除するだけで、当該圧縮画像データを全部廃棄する必要はなく、よってコマ落ちを防止できるという効果がある。
【００１４】
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。
【００１５】
【実施例】
図１を参照して、この発明の第１実施例の監視カメラシステム１０は、監視カメラ１２と、この監視カメラ１２が接続されるビデオ入力端子Ｔ１を有する画像記録装置１４と、画像記録装置１４のビデオ出力端子Ｔ２に接続される外部モニタ装置１６とを含む。
【００１６】
監視カメラ１２は、図示しない被写体の光学像をアナログのビデオ信号（ＣＶＢＳ：Composite Video Burst and Sync）に変換するための図示しないＣＣＤ（Charge Coupled Device）撮像素子を内蔵している。このＣＣＤ撮像素子によって変換されたビデオ信号は、監視カメラ１２内でさらに増幅処理などの所定の処理を施された後、出力され、ビデオ入力端子Ｔ１を介して画像記録装置１４内に入力される。
【００１７】
画像記録装置１４内に入力されたビデオ信号は、デコーダ１８によって８[bit]の輝度データと８[bit]の色度（Chrominance）データとから成るディジタルの画像データに変換される。そして、この変換後の画像データは、信号処理回路２０に入力され、具体的には輝度データと色度データとがそれぞれ８ビット単位で交互に入力される。
【００１８】
信号処理回路２０は、デコーダ１８から入力される画像データを「ＹＵＶ４：２：２」形式のデータに変換する。この変換後のＹＵＶデータ（以下、このＹＵＶデータについても特に言明しない限り画像データと言う。）は、エンコーダ２２に入力され、ここでアナログのビデオ信号に変換される。そして、この変換されたビデオ信号は、ビデオ出力端子Ｔ２を介して上述のモニタ装置１６に入力され、これによってモニタ装置１６の表示画面に監視カメラ１２で捉えたライブ画像が映し出される。
【００１９】
さらに、画像記録装置１４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２６を内蔵している。ＣＰＵ２６は、操作キー２４を構成する図示しない録画キーが押下されると、これに応答して録画動作に入る。この録画動作に入ると、ＣＰＵ２６は、まず信号処理回路２０による変換後の画像データ（ＹＵＶデータ）を、一旦、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic RAM）構成の画像メモリ２８に記憶する。そして、この画像メモリ２８に記憶した画像データを、圧縮伸長回路３０に転送する。圧縮伸長回路３０は、転送されてくる画像データをモーションＪＰＥＧ（Motion Joint Photographic Expert Group）方式に従って圧縮し、図２に示すような圧縮画像ファイルを生成する。
【００２０】
同図に示すように、圧縮画像ファイルは、先頭に当該圧縮画像ファイルの開始を表す“ＳＯＩ（Start of Image）”というマーカを有する。そして、この開始マーカの後ろに“ＤＲＩ（Define Restart Interval）”，“ＤＱＴ（Define Quantization Table）”，“ＤＨＴ（Define Huffman Table）”，“ＳＯＦ（Start of Frame）”および“ＳＯＳ（Start of Scan）”などの各種付加情報が、この順番で付される。さらに、この付加情報（ＳＯＳ）の後ろに、実際の画像データの中身である圧縮画像データが格納され、この圧縮画像データの後ろに、圧縮画像ファイルの最後尾を表す“ＥＯＩ（End of Image）”という終了マーカが付される。
【００２１】
ＣＰＵ２６は、この圧縮画像ファイルを、再度、画像メモリ２８に記憶する。そして、この画像メモリ２８に記憶した圧縮画像ファイルをハードディスク３２に転送し、記録する。
【００２２】
この一連の録画動作を停止するには、操作キー２４を構成する図示しない停止キーを押下する。すると、ＣＰＵ２６は、この停止キーの押下に応答して、録画動作を停止するよう信号処理回路２０，エンコーダ２２，圧縮伸長回路３０およびハードディスク３２を制御する。
【００２３】
また、この第１実施例の画像記録装置１４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を構成する図示しない再生キーを押下すると、ＣＰＵ２６は、再生動作に入る。この再生動作に入ると、ＣＰＵ２６は、まず、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、画像メモリ２８に読み出す。そして、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、元の画像データに戻す。そして、ＣＰＵ２６は、デコーダ１８から信号処理回路２０への画像データの入力を中断し、代わりに圧縮伸長回路３０による伸長後の画像データを信号処理回路２０に入力する。この信号処理回路２０に入力された伸長後の画像データは、エンコーダ２２に入力され、ここでビデオ信号に変換された後、ビデオ出力端子Ｔ２を介してモニタ装置１６に入力される。これによって、モニタ装置１６の表示画面に再生画像が映し出される。
【００２４】
この一連の再生動作を停止する場合も、上述した停止キーを押下すればよい。すなわち、停止キーを押下すると、ＣＰＵ２６は、これに応答して再生動作を停止するよう信号処理回路２０，エンコーダ２２，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。そして、再びモニタ装置１６の画面表示をライブ画像表示に切り換えるべく、デコーダ１８によるデコード後の画像データを信号処理回路２０に入力する。
【００２５】
ところで、ＣＰＵ２６は、上述の録画動作において、図３に示すように、圧縮画像ファイルのサイズＳfが所定サイズＳa以下になるように、厳密には圧縮画像ファイルに含まれる圧縮画像データのサイズＳdが所定サイズＳa以下になるように、圧縮伸長回路３０による圧縮率Ｃを変化させている（圧縮画像ファイルのうち“ＳＯＩ”などの圧縮画像データ以外の部分のサイズ（Ｓf−Ｓd）は、圧縮画像データのサイズＳdに比べて極めて小さいので、Ｓf≒Ｓdと見なすことができる）。このように圧縮画像ファイルのサイズＳf（圧縮画像データのサイズＳd）を所定サイズＳa以下に抑えることで、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。
【００２６】
この圧縮率Ｃの制御を実現するために、ＣＰＵ２６には、上述の所定サイズＳa、および予め基準となる圧縮率Ｃa（厳密には、この基準圧縮率Ｃaに対応する量子化テーブル）が記憶されたＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）３４が接続されている。ここで、基準圧縮率Ｃaとは、通常時の（たとえば不審者の侵入や火災発生などの異常がないときの）画像データを所定サイズＳaよりも若干（たとえば数％）小さ目のサイズにまでに圧縮することができる圧縮率であり、たとえば実際に監視カメラ１２を設置した状況で実測し、或いはシミュレーションによって求めたものである。そして、基本的には、この基準圧縮率Ｃaに基づいて圧縮処理を実行し、圧縮画像データのサイズＳdが所定サイズＳaを超える場合には、圧縮率Ｃを変更（大きく）した上で再度同じ画像データを圧縮する、という処理を繰り返す。
【００２７】
ただし、圧縮処理を何度繰り返しても圧縮画像データのサイズＳdが所定サイズＳa以下に収まらない場合には、次の画像データの取り込みを保証するべく、当該次の画像データの取り込みタイミングの前に圧縮処理を中止する。そして、所定サイズＳa以下に収めることのできなかった圧縮画像データについて、当該所定サイズＳaを超過した部分を削除することで、強制的に所定サイズＳa以下に抑える。そして、この圧縮画像データのサイズＳdを所定サイズＳa以下に抑えた言わば加工後の圧縮画像ファイルを、ハードディスク３２に記録する。
【００２８】
この超過部分を削除する手順について、図４を参照して詳しく説明する。同図に示すように、この第１実施例において圧縮処理の対象となる１画面分の画像データ５０は、水平７２０ドットおよび垂直２５６ラインの合計１８４，３２０画素で構成されている。そして、圧縮処理を行うときは、この画像データ５０をそれぞれ水平８ドットおよび垂直８ラインから成る複数（Ｎ個；Ｎ＝（７２０×２５６）÷（８×８）＝２８８０）のブロック６０，６０，・・・に分割し、この分割したブロック６０毎に圧縮処理を行う。
【００２９】
ここで、たとえば上述した所定サイズＳaを５６[KB]とすると、圧縮画像データのサイズＳdを当該所定サイズＳa以下に収めるには、１ブロック６０当りの圧縮後のサイズＳbを１９．５[B]（≒Ｓa／Ｎ）以下に収める必要がある。この関係によれば、圧縮画像データのサイズＳdが所定サイズＳaを超えた場合には、その超過部分のサイズΔＳ（＝Ｓd−Ｓa）を当該１ブロック６０当りの言わば最大許容サイズＳbで割ることで、当該超過部分のサイズΔＳがいくつのブロック６０に相当するのかが判る。そして、このようにして求めた数Ｂ（＝ΔＳ／Ｓb）だけブロック６０を削除すれば、圧縮画像データのサイズＳdを所定サイズＳa以下に収めることができる。
【００３０】
たとえば、圧縮画像データのサイズＳdが５７[KB]であるとすると、Ｂ＝５２（＝ΔＳ／Ｓb≒５１．２８；小数点以下切上げ）個のブロック６０を削除すれば、当該圧縮画像データのサイズＳdを所定サイズＳa以下に収めることができる。なお、ブロック６０を削除するときは、最後尾（すなわちＮ番目）のブロック６０から順に削除する。先頭（すなわち１番目）または途中にあるブロック６０を削除すると、それぞれのブロック６０および６０間でのＤＣＴ（Discrete Cosine Transform；離散コサイン変換）係数、厳密には当該ＤＣＴ係数のうちのＤＣ（Direct Current；直流）成分に関連性がなくなり、圧縮画像データを正常に復号できなくなるからである。
【００３１】
このように超過部分を削除した後の圧縮画像データの最後尾（すなわちＮ−Ｂ番目のブロック６０の後方）に、終了マーカである“ＥＯＩ”を付加する。これによって、圧縮画像ファイルを再形成し、この再形成した圧縮画像ファイルをハードディスク３２に記録する。
【００３２】
上述の如く、この第１実施例の監視カメラシステム１０では、次の画像データの取り込みタイミングまでに所定サイズＳa以下に収めることのできない圧縮画像データについて、その全部を廃棄するのではなく、一部を削除することで強制的に所定サイズＳa以下に抑え、その上でハードディスク３２に記録する。したがって、コマ落ちすることはなく、信頼性の高い監視カメラシステム１０を実現できる。
【００３３】
また、圧縮処理時の処理単位であるブロック６０を１単位として超過部分を削除するので、無駄に削除されるデータを最少に抑えることができる。さらに、最後尾にあるブロック６０から順に削除するので、当該ブロック６０を削除した後の圧縮画像データによって表される画像上では、比較的に重要度が低く、かつさほど目立たない下側の一部が削られるだけである。
【００３４】
さて、上述の如く録画動作時において圧縮画像データのサイズＳdを所定サイズＳa以下に抑えつつコマ落ちを防止するために、ＣＰＵ２６は、図５および図６のフロー図で示される各処理を実行する。なお、これらのフロー図に従ってＣＰＵ２６の動作を制御するためのいわゆる制御プログラムは、ＣＰＵ２６内の図示しないメモリに記憶されている。
【００３５】
図５を参照して、上述した録画キーが押下されると、ＣＰＵ２６は、ステップＳ１に進む。そして、このステップＳ１において、圧縮伸長回路３０による圧縮率Ｃとして基準圧縮率Ｃaを設定する。この基準圧縮率Ｃaの設定後、ＣＰＵ２６は、ステップＳ３に進み、ここで圧縮処理の回数をカウントするためのカウントインデックスの値ｋをリセットする（ｋ＝１とする）。そして、このステップＳ３の処理後、ＣＰＵ２６は、ステップＳ５に進む。
【００３６】
ステップＳ５において、ＣＰＵ２６は、監視カメラ１２から垂直同期信号Ｖsyncが入力されるのを待機し、入力されると、ＣＰＵ２６は、ステップＳ７に進む。そして、このステップＳ７において、画像メモリ２８から画像データ（ＹＵＶデータ）を取り込み、具体的には当該画像データを圧縮伸長回路３０に転送する。そして、ステップＳ９において、圧縮伸長回路３０に圧縮処理を実行させた後、ステップＳ１１に進み、当該圧縮伸長回路３０から圧縮画像データのサイズＳdを取得する。
【００３７】
このサイズＳdの取得後、ＣＰＵ２６は、ステップＳ１３に進み、当該取得したサイズＳdと所定サイズＳaとを比較する。ここで、圧縮画像データのサイズＳdが所定サイズＳaよりも大きいとき、つまり圧縮画像データのサイズＳdを所定サイズＳa以下に収束させるというサイズ条件を満足しないとき、ＣＰＵ２６は、ステップＳ１５に進む。そして、このステップＳ１５において、圧縮率Ｃを所定の率だけアップさせた後（具体的には、圧縮率Ｃを所定の率だけアップさせるように上述した量子化テーブルに所定の係数を掛けた後）、ステップＳ１７に進む。そして、このステップＳ１７において、カウントインデックスの値ｋを１だけインクリメントした後、ステップＳ１９において、当該インクリメント後のカウントインデックス値ｋと所定の上限値Ｋとを比較する。
【００３８】
ここで、上限値Ｋとは、次の画像データの取り込みタイミングまでに何回圧縮処理を繰り返すことができるかの上限値であり、この第１実施例ではＫ＝３としている（すなわち、１回の垂直同期信号Ｖsyncの入力につき（１フィールドにつき）、圧縮処理を３回実行できる）。このステップＳ１９において、インクリメント後のカウントインデックス値ｋが上限値Ｋ以下（ｋ≦Ｋ）であるとき、つまり次の画像データの取り込みタイミングが未だであるというタイミング条件を満足するとき、ＣＰＵ２６は、アップ後の圧縮率Ｃで再度同じ画像データを圧縮するべく、ステップＳ９に戻る。一方、インクリメント後のカウントインデックス値ｋが上限値Ｋよりも大きい（ｋ＞Ｋ）とき、ＣＰＵ２６は、圧縮画像データのうち所定サイズＳaを超えた部分を削除するべく、ステップＳ２１のデータ加工処理を実行する。
【００３９】
ステップＳ２１のデータ加工処理を終えた後、ＣＰＵ２６は、圧縮画像ファイルをハードディスク３２に記録する。そして、次の画像データについて圧縮処理を実行するべく、ステップＳ１に戻る。なお、上述のステップＳ１３において、圧縮画像データのサイズＳdが所定サイズＳa以下（Ｓd≦Ｓa）であるとき、ＣＰＵ２６は、直接ステップＳ２３に進み、当該圧縮画像データを含む圧縮画像ファイルをハードディスク３２に記録した後、ステップＳ１に戻る。
【００４０】
図６を参照して、上述のステップＳ２１におけるデータ加工処理の詳細を説明する。同図に示すように、ＣＰＵ２６は、まず、ステップＳ３１において、圧縮画像データのサイズＳdから所定サイズＳaを差し引くことで、圧縮画像データのうち所定サイズＳaを超えた部分のサイズΔＳを算出する。そして、ステップＳ３３において、当該超過部分のサイズΔＳを１ブロック６０当りの最大許容サイズＳbで割ることで、削除するブロック６０の数Ｂを算出する。なお、この算出において、端数は切上げる。そして、ステップＳ３５において、最後尾（Ｎ番目）のブロック６０から順にＢ個のブロック６０を削除した後、ステップＳ３７において、当該ブロック６０を削除した後の圧縮画像データの最後尾（Ｎ−Ｂ番目のブロック６０の後ろ）に“ＥＯＩ”を付加して圧縮画像ファイルを再形成する。これで一連のデータ加工処理を終了して、ＣＰＵ２６は、図５のフロー図で示される処理に戻り、すなわちステップＳ２３に進む。
【００４１】
次に、この発明の第２実施例について説明する。図７を参照して、この第２実施例では、圧縮対象となる画像データ５０の水平方向におけるブロック６０の１列の並びを１つの行７０とする。つまり、画像データ５０を垂直方向において３２（＝２５６／８；これを符号Ｍで表す。）の行７０に分割する。そして、圧縮処理を繰り返しても圧縮画像データのサイズＳdが所定サイズＳa以下に収まらないときには、当該行７０を１単位として超過部分を削除する。すなわち、１つの行７０は９０個のブロック６０（＝７２０／８）で構成されるので、１７５５（＝Ｓb×６０）[B]単位で超過部分を削除することになる。なお、これ以外の構成については、第１実施例と同様であるので、同様な部分には同一符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００４２】
さて、上述のように１７５５[B]という比較的に大きいサイズ（以下、このサイズを符号Ｓgで表す。）単位で超過部分を削除した場合、第１実施例のようにブロック６０単位で削除する場合に比べて、無駄に削除されるデータが多くなる。しかし、行７０単位で削除すれば、画像上においても下側の一部が直線的に削られるので、ブロック６０単位で削除する場合に比べて見た目がすっきりし、違和感を受け難い。
【００４３】
このようにして行７０単位で超過部分を削除するために、ＣＰＵ２６は、上述した図５におけるステップＳ２１のデータ加工処理において、図８のフロー図で示される各処理を実行する。
【００４４】
すなわち、同図に示すように、ＣＰＵ２６は、ステップＳ５１において、上述の超過部分のサイズΔＳを算出する。そして、ステップＳ５３において、当該超過部分のサイズΔＳを１行７０当りの最大許容サイズＳgで割ることで、削除する行７０の数Ｇを算出する。なお、この算出において、端数は切上げる。そして、ステップＳ５５において、最後尾（Ｍ番目）の行７０から順にＧ行だけ削除した後、ステップＳ５７に進み、ここで当該行７０を削除した後の圧縮画像データの最後尾（Ｍ−Ｇ番目の行７０の後ろ）に“ＥＯＩ”を付加して圧縮画像ファイルを再形成する。これで一連のデータ加工処理を終了し、図５のステップＳ２３に進む。
【００４５】
図９を参照して、この発明の第３実施例について説明する。同図に示すように、この第３実施例は、上述の図１における画像記録装置１４に、ＣＰＵ２６に接続されるタイマ回路３６を設けたものである。すなわち、図１の画像記録装置１４では、コマ落ちを防止するために圧縮処理の回数を制限していたのに対して、この第３実施例では、圧縮処理に割り当てる時間を制限することでコマ落ちを防止しようとするものであり、そのためにタイマ回路３６を設けている。なお、これ以外の構成については、図１と同様であるので、同様な部分には同一符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００４６】
さて、上述の如く圧縮処理時間を制限することでコマ落ちを防止するために、この第３実施例におけるＣＰＵ２６は、上述した制御プログラムに従って図１０のフロー図で示される各処理を実行する。
【００４７】
同図に示すように、ＣＰＵ２６は、録画キーが押下されると、ステップＳ７１に進み、圧縮伸長回路３０による圧縮率Ｃとして基準圧縮率Ｃaを設定する。そして、ＣＰＵ２６は、ステップＳ７３において、監視カメラ１２から垂直同期信号Ｖsyncが入力されるのを待機する。このステップＳ７３において、垂直同期信号Ｖsyncの入力を確認すると、ＣＰＵ２６は、ステップＳ７５に進む。そして、このステップＳ７５において、タイマ回路３６から供給される時刻情報に基づいて時間を計測するためのタイマｔをリセットした後、当該タイマｔをスタートさせる。
【００４８】
そして、ＣＰＵ２６は、ステップＳ７７において、画像メモリ２８から圧縮伸長回路３０に画像データ（ＹＵＶデータ）を転送し、ステップＳ７９において、当該圧縮伸長回路３０に圧縮処理を実行させる。さらに、ステップＳ８１において、圧縮伸長回路３０から圧縮画像データのサイズＳdを取得し、ステップＳ８３において、当該取得したサイズＳdと所定サイズＳaとを比較する。
【００４９】
このステップＳ９３において、圧縮画像データのサイズＳdが所定サイズＳaよりも大きいとき、ＣＰＵ２６は、ステップＳ１５に進み、ここで圧縮率Ｃを所定の率だけアップさせた後、ステップＳ８７に進む。そして、このステップＳ８７において、タイマｔの計時時間と所定の制限時間Ｔとを比較する。なお、制限時間Ｔとしては、垂直同期信号Ｖsyncの周期（フィールド周期）よりも短い時間が設定される。
【００５０】
ステップＳ８７において、タイマｔの計時時間が制限時間Ｔに達していない（ｔ≦Ｔ）とき、ＣＰＵ２６は、アップ後の圧縮率Ｃで再度同じ画像データを圧縮するべく、ステップＳ７９に戻る。一方、既にタイマｔの計時時間が制限時間Ｔに達している（ｔ＞Ｔ）とき、ＣＰＵ２６は、ステップＳ８９のデータ加工処理を実行する。このデータ加工処理においては、上述した図６のフロー図で示される処理と同じ処理を実行することによって、超過部分をブロック６０単位で削除する。これに代えて、図８のフロー図で示される処理と同じ処理を実行することによって、超過部分を行７０単位で削除してもよい。
【００５１】
上述のステップＳ８９のデータ加工処理で超過部分を削除した後、ＣＰＵ２６は、ステップＳ９１において圧縮画像ファイルをハードディスク３２に記録する。そして、次の画像データについて圧縮処理を実行するべく、ステップＳ７１に戻る。なお、上述のステップＳ８３において、圧縮画像データのサイズＳdが所定サイズＳa以下（Ｓd≦Ｓa）であるとき、ＣＰＵ２６は、ステップＳ２３に進み、当該圧縮画像データを含む圧縮画像ファイルをハードディスク３２に記録した後、ステップＳ７１に戻る。
【００５２】
以上の各実施例では、１台の監視カメラ１２で捉えた画像を記録するという監視カメラシステム１０にこの発明を応用する場合について説明したが、これに限らない。たとえば、複数台の監視カメラ１２を備え、これら各監視カメラ１２で捉えた画像をマルチプレクサによって順次選択して記録する、というようなシステムにも、この発明を応用できる。また、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。
【００５３】
また、１フィールド単位で画像データを取り込み、圧縮することとしたが、これに限らない。たとえば１フレーム単位、若しくは数フィールド或いは数フレーム単位で圧縮処理を行うようにしてもよい。
【００５４】
そして、圧縮処理方式としてＪＰＥＧ方式を採用したが、１画面単位で圧縮処理を実行するのであれば、ＪＰＥＧ方式以外の圧縮処理方式を採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１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の実施例における圧縮画像データを含むＪＰＥＧファイルのフォーマットを示す図解図である。
【図３】図１の実施例において圧縮画像ファイルのサイズＳfと所定サイズＳとの関係を概念的に示す図解図である。
【図４】図１の実施例において圧縮画像データの超過部分を削除する手順を説明するための図解図である。
【図５】図１の実施例におけるＣＰＵの動作を示すフロー図である。
【図６】図５におけるデータ加工処理の詳細を示すフロー図である。
【図７】この発明の第２実施例を説明するための図解図で、圧縮画像データの超過部分を削除する手順を説明するための図である。
【図８】図７の実施例におけるＣＰＵの動作を示すフロー図で、特に図５におけるデータ加工処理の詳細を示すフロー図である。
【図９】この発明の第３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１０】図９の実施例におけるＣＰＵの動作を示すフロー図である。
【符号の説明】
１０…監視カメラシステム
１２…監視カメラ
１４…画像記録装置
２４…操作キー
２６…ＣＰＵ
２８…圧縮伸長回路
３２…ハードディスク
【産業上の利用分野】
この発明は、画像圧縮装置に関し、特にたとえば、監視カメラシステムに適用され、監視カメラから出力される画像信号を圧縮する、画像圧縮装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
監視カメラで捉えた画像を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、ハードディスクへの記録に先立って画像データを圧縮する。また、圧縮後のいわゆる圧縮画像データのサイズ（容量）が所定サイズ以下になるように、圧縮時の圧縮率を調整する。具体的には、圧縮画像データのサイズが所定サイズを超える場合には、圧縮率を変更した上で再度画像データを圧縮するという処理を繰り返す。このように圧縮画像データのサイズを所定サイズ以下に抑えることで、圧縮画像データ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、従来の監視カメラシステムでは、圧縮処理を何度繰り返しても圧縮画像データのサイズが所定サイズ以下に収まらない場合には、次の画像データ（画面）を取り込むべく、それまでの圧縮処理を中止するとともに、当該所定サイズ以下に収まらなかった圧縮画像データについては記録せずに廃棄していた。その結果、いわゆるコマ落ちという監視カメラシステムでは極めて好ましくない問題が発生していた。
【０００４】
それゆえに、この発明の主たる目的は、コマ落ちを確実に防止できる、画像圧縮装置を提供することである。
【０００５】
第１の発明に従う画像圧縮装置は、周期的に繰り返し取り込まれる各画像データのサイズを第１閾値以下にして記録手段に記録する画像圧縮装置であって、画像データを設定された圧縮率で圧縮する圧縮手段、圧縮手段による圧縮の圧縮率を設定する設定手段、圧縮手段によって圧縮された圧縮画像データのサイズが第１閾値より大きいか否かを判断するサイズ判断手段、圧縮手段によって圧縮された圧縮画像データの一部を削除してデータサイズが第１閾値以下に抑えられた画像ファイルを生成する生成手段、および圧縮手段によって実行される画像データの圧縮の回数が前記周期の間に当該圧縮を繰り返し実行できる回数の上限である第２閾値より大きくなったか否かを判断する回数判断手段を備え、設定手段は、サイズ判断手段が圧縮画像データのサイズが第１閾値より大きいと判断する場合にはより高い圧縮率を設定し、生成手段は、回数判断手段が圧縮手段による画像データの圧縮の回数が第２閾値より大きくなったと判断した場合に圧縮画像データの一部を削除して画像ファイルを生成する、画像圧縮装置である。
【０００６】
第２の発明は、第１の発明の画像圧縮装置を備える、監視カメラシステムである。
【０００７】
【作用】
周期的に繰り返し取り込まれる各画像データのサイズを第１閾値以下にして記録手段に記録する画像圧縮装置において、圧縮手段は画像データを設定された圧縮率で圧縮し、設定手段は圧縮手段による圧縮の圧縮率を設定する。また、サイズ判断手段は圧縮手段によって圧縮された圧縮画像データのサイズが第１閾値より大きいか否かを判断する。さらに、生成手段は圧縮手段によって圧縮された圧縮画像データの一部を削除してデータサイズが第１閾値以下に抑えられた画像ファイルを生成し、回数判断手段は圧縮手段によって実行される画像データの圧縮の回数が前記周期の間に当該圧縮を繰り返し実行できる回数の上限である第２閾値より大きくなったか否かを判断する。そして、設定手段は、サイズ判断手段が圧縮画像データのサイズが第１閾値より大きいと判断する場合にはより高い圧縮率を設定し、生成手段は、回数判断手段が圧縮手段による画像データの圧縮の回数が第２閾値より大きくなったと判断した場合に圧縮画像データの一部を削除して画像ファイルを生成する。
【００１０】
この発明のさらに他の実施例では、圧縮画像データは、複数の圧縮ブロックを含む。この場合、削除手段によって圧縮画像データの一部を削除するとき、当該圧縮ブロック単位で削除を行うようにする。このように、圧縮ブロック単位で削除することによって、無駄に削除される部分を最少に抑えることができる。
【００１１】
なお、画像データの圧縮はＪＰＥＧ方式に従って行うのが望ましい。この場合、削除手段によって圧縮画像データの一部を削除するとき、当該圧縮画像データの末尾部分を削除するようにする。このようにすれば、圧縮画像データの連続性を保ちつつ、当該圧縮画像データのサイズを縮小することができる。
【００１３】
【発明の効果】
この発明によれば、圧縮画像データの一部を削除するだけで、当該圧縮画像データを全部廃棄する必要はなく、よってコマ落ちを防止できるという効果がある。
【００１４】
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。
【００１５】
【実施例】
図１を参照して、この発明の第１実施例の監視カメラシステム１０は、監視カメラ１２と、この監視カメラ１２が接続されるビデオ入力端子Ｔ１を有する画像記録装置１４と、画像記録装置１４のビデオ出力端子Ｔ２に接続される外部モニタ装置１６とを含む。
【００１６】
監視カメラ１２は、図示しない被写体の光学像をアナログのビデオ信号（ＣＶＢＳ：Composite Video Burst and Sync）に変換するための図示しないＣＣＤ（Charge Coupled Device）撮像素子を内蔵している。このＣＣＤ撮像素子によって変換されたビデオ信号は、監視カメラ１２内でさらに増幅処理などの所定の処理を施された後、出力され、ビデオ入力端子Ｔ１を介して画像記録装置１４内に入力される。
【００１７】
画像記録装置１４内に入力されたビデオ信号は、デコーダ１８によって８[bit]の輝度データと８[bit]の色度（Chrominance）データとから成るディジタルの画像データに変換される。そして、この変換後の画像データは、信号処理回路２０に入力され、具体的には輝度データと色度データとがそれぞれ８ビット単位で交互に入力される。
【００１８】
信号処理回路２０は、デコーダ１８から入力される画像データを「ＹＵＶ４：２：２」形式のデータに変換する。この変換後のＹＵＶデータ（以下、このＹＵＶデータについても特に言明しない限り画像データと言う。）は、エンコーダ２２に入力され、ここでアナログのビデオ信号に変換される。そして、この変換されたビデオ信号は、ビデオ出力端子Ｔ２を介して上述のモニタ装置１６に入力され、これによってモニタ装置１６の表示画面に監視カメラ１２で捉えたライブ画像が映し出される。
【００１９】
さらに、画像記録装置１４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２６を内蔵している。ＣＰＵ２６は、操作キー２４を構成する図示しない録画キーが押下されると、これに応答して録画動作に入る。この録画動作に入ると、ＣＰＵ２６は、まず信号処理回路２０による変換後の画像データ（ＹＵＶデータ）を、一旦、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic RAM）構成の画像メモリ２８に記憶する。そして、この画像メモリ２８に記憶した画像データを、圧縮伸長回路３０に転送する。圧縮伸長回路３０は、転送されてくる画像データをモーションＪＰＥＧ（Motion Joint Photographic Expert Group）方式に従って圧縮し、図２に示すような圧縮画像ファイルを生成する。
【００２０】
同図に示すように、圧縮画像ファイルは、先頭に当該圧縮画像ファイルの開始を表す“ＳＯＩ（Start of Image）”というマーカを有する。そして、この開始マーカの後ろに“ＤＲＩ（Define Restart Interval）”，“ＤＱＴ（Define Quantization Table）”，“ＤＨＴ（Define Huffman Table）”，“ＳＯＦ（Start of Frame）”および“ＳＯＳ（Start of Scan）”などの各種付加情報が、この順番で付される。さらに、この付加情報（ＳＯＳ）の後ろに、実際の画像データの中身である圧縮画像データが格納され、この圧縮画像データの後ろに、圧縮画像ファイルの最後尾を表す“ＥＯＩ（End of Image）”という終了マーカが付される。
【００２１】
ＣＰＵ２６は、この圧縮画像ファイルを、再度、画像メモリ２８に記憶する。そして、この画像メモリ２８に記憶した圧縮画像ファイルをハードディスク３２に転送し、記録する。
【００２２】
この一連の録画動作を停止するには、操作キー２４を構成する図示しない停止キーを押下する。すると、ＣＰＵ２６は、この停止キーの押下に応答して、録画動作を停止するよう信号処理回路２０，エンコーダ２２，圧縮伸長回路３０およびハードディスク３２を制御する。
【００２３】
また、この第１実施例の画像記録装置１４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を構成する図示しない再生キーを押下すると、ＣＰＵ２６は、再生動作に入る。この再生動作に入ると、ＣＰＵ２６は、まず、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、画像メモリ２８に読み出す。そして、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、元の画像データに戻す。そして、ＣＰＵ２６は、デコーダ１８から信号処理回路２０への画像データの入力を中断し、代わりに圧縮伸長回路３０による伸長後の画像データを信号処理回路２０に入力する。この信号処理回路２０に入力された伸長後の画像データは、エンコーダ２２に入力され、ここでビデオ信号に変換された後、ビデオ出力端子Ｔ２を介してモニタ装置１６に入力される。これによって、モニタ装置１６の表示画面に再生画像が映し出される。
【００２４】
この一連の再生動作を停止する場合も、上述した停止キーを押下すればよい。すなわち、停止キーを押下すると、ＣＰＵ２６は、これに応答して再生動作を停止するよう信号処理回路２０，エンコーダ２２，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。そして、再びモニタ装置１６の画面表示をライブ画像表示に切り換えるべく、デコーダ１８によるデコード後の画像データを信号処理回路２０に入力する。
【００２５】
ところで、ＣＰＵ２６は、上述の録画動作において、図３に示すように、圧縮画像ファイルのサイズＳfが所定サイズＳa以下になるように、厳密には圧縮画像ファイルに含まれる圧縮画像データのサイズＳdが所定サイズＳa以下になるように、圧縮伸長回路３０による圧縮率Ｃを変化させている（圧縮画像ファイルのうち“ＳＯＩ”などの圧縮画像データ以外の部分のサイズ（Ｓf−Ｓd）は、圧縮画像データのサイズＳdに比べて極めて小さいので、Ｓf≒Ｓdと見なすことができる）。このように圧縮画像ファイルのサイズＳf（圧縮画像データのサイズＳd）を所定サイズＳa以下に抑えることで、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。
【００２６】
この圧縮率Ｃの制御を実現するために、ＣＰＵ２６には、上述の所定サイズＳa、および予め基準となる圧縮率Ｃa（厳密には、この基準圧縮率Ｃaに対応する量子化テーブル）が記憶されたＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）３４が接続されている。ここで、基準圧縮率Ｃaとは、通常時の（たとえば不審者の侵入や火災発生などの異常がないときの）画像データを所定サイズＳaよりも若干（たとえば数％）小さ目のサイズにまでに圧縮することができる圧縮率であり、たとえば実際に監視カメラ１２を設置した状況で実測し、或いはシミュレーションによって求めたものである。そして、基本的には、この基準圧縮率Ｃaに基づいて圧縮処理を実行し、圧縮画像データのサイズＳdが所定サイズＳaを超える場合には、圧縮率Ｃを変更（大きく）した上で再度同じ画像データを圧縮する、という処理を繰り返す。
【００２７】
ただし、圧縮処理を何度繰り返しても圧縮画像データのサイズＳdが所定サイズＳa以下に収まらない場合には、次の画像データの取り込みを保証するべく、当該次の画像データの取り込みタイミングの前に圧縮処理を中止する。そして、所定サイズＳa以下に収めることのできなかった圧縮画像データについて、当該所定サイズＳaを超過した部分を削除することで、強制的に所定サイズＳa以下に抑える。そして、この圧縮画像データのサイズＳdを所定サイズＳa以下に抑えた言わば加工後の圧縮画像ファイルを、ハードディスク３２に記録する。
【００２８】
この超過部分を削除する手順について、図４を参照して詳しく説明する。同図に示すように、この第１実施例において圧縮処理の対象となる１画面分の画像データ５０は、水平７２０ドットおよび垂直２５６ラインの合計１８４，３２０画素で構成されている。そして、圧縮処理を行うときは、この画像データ５０をそれぞれ水平８ドットおよび垂直８ラインから成る複数（Ｎ個；Ｎ＝（７２０×２５６）÷（８×８）＝２８８０）のブロック６０，６０，・・・に分割し、この分割したブロック６０毎に圧縮処理を行う。
【００２９】
ここで、たとえば上述した所定サイズＳaを５６[KB]とすると、圧縮画像データのサイズＳdを当該所定サイズＳa以下に収めるには、１ブロック６０当りの圧縮後のサイズＳbを１９．５[B]（≒Ｓa／Ｎ）以下に収める必要がある。この関係によれば、圧縮画像データのサイズＳdが所定サイズＳaを超えた場合には、その超過部分のサイズΔＳ（＝Ｓd−Ｓa）を当該１ブロック６０当りの言わば最大許容サイズＳbで割ることで、当該超過部分のサイズΔＳがいくつのブロック６０に相当するのかが判る。そして、このようにして求めた数Ｂ（＝ΔＳ／Ｓb）だけブロック６０を削除すれば、圧縮画像データのサイズＳdを所定サイズＳa以下に収めることができる。
【００３０】
たとえば、圧縮画像データのサイズＳdが５７[KB]であるとすると、Ｂ＝５２（＝ΔＳ／Ｓb≒５１．２８；小数点以下切上げ）個のブロック６０を削除すれば、当該圧縮画像データのサイズＳdを所定サイズＳa以下に収めることができる。なお、ブロック６０を削除するときは、最後尾（すなわちＮ番目）のブロック６０から順に削除する。先頭（すなわち１番目）または途中にあるブロック６０を削除すると、それぞれのブロック６０および６０間でのＤＣＴ（Discrete Cosine Transform；離散コサイン変換）係数、厳密には当該ＤＣＴ係数のうちのＤＣ（Direct Current；直流）成分に関連性がなくなり、圧縮画像データを正常に復号できなくなるからである。
【００３１】
このように超過部分を削除した後の圧縮画像データの最後尾（すなわちＮ−Ｂ番目のブロック６０の後方）に、終了マーカである“ＥＯＩ”を付加する。これによって、圧縮画像ファイルを再形成し、この再形成した圧縮画像ファイルをハードディスク３２に記録する。
【００３２】
上述の如く、この第１実施例の監視カメラシステム１０では、次の画像データの取り込みタイミングまでに所定サイズＳa以下に収めることのできない圧縮画像データについて、その全部を廃棄するのではなく、一部を削除することで強制的に所定サイズＳa以下に抑え、その上でハードディスク３２に記録する。したがって、コマ落ちすることはなく、信頼性の高い監視カメラシステム１０を実現できる。
【００３３】
また、圧縮処理時の処理単位であるブロック６０を１単位として超過部分を削除するので、無駄に削除されるデータを最少に抑えることができる。さらに、最後尾にあるブロック６０から順に削除するので、当該ブロック６０を削除した後の圧縮画像データによって表される画像上では、比較的に重要度が低く、かつさほど目立たない下側の一部が削られるだけである。
【００３４】
さて、上述の如く録画動作時において圧縮画像データのサイズＳdを所定サイズＳa以下に抑えつつコマ落ちを防止するために、ＣＰＵ２６は、図５および図６のフロー図で示される各処理を実行する。なお、これらのフロー図に従ってＣＰＵ２６の動作を制御するためのいわゆる制御プログラムは、ＣＰＵ２６内の図示しないメモリに記憶されている。
【００３５】
図５を参照して、上述した録画キーが押下されると、ＣＰＵ２６は、ステップＳ１に進む。そして、このステップＳ１において、圧縮伸長回路３０による圧縮率Ｃとして基準圧縮率Ｃaを設定する。この基準圧縮率Ｃaの設定後、ＣＰＵ２６は、ステップＳ３に進み、ここで圧縮処理の回数をカウントするためのカウントインデックスの値ｋをリセットする（ｋ＝１とする）。そして、このステップＳ３の処理後、ＣＰＵ２６は、ステップＳ５に進む。
【００３６】
ステップＳ５において、ＣＰＵ２６は、監視カメラ１２から垂直同期信号Ｖsyncが入力されるのを待機し、入力されると、ＣＰＵ２６は、ステップＳ７に進む。そして、このステップＳ７において、画像メモリ２８から画像データ（ＹＵＶデータ）を取り込み、具体的には当該画像データを圧縮伸長回路３０に転送する。そして、ステップＳ９において、圧縮伸長回路３０に圧縮処理を実行させた後、ステップＳ１１に進み、当該圧縮伸長回路３０から圧縮画像データのサイズＳdを取得する。
【００３７】
このサイズＳdの取得後、ＣＰＵ２６は、ステップＳ１３に進み、当該取得したサイズＳdと所定サイズＳaとを比較する。ここで、圧縮画像データのサイズＳdが所定サイズＳaよりも大きいとき、つまり圧縮画像データのサイズＳdを所定サイズＳa以下に収束させるというサイズ条件を満足しないとき、ＣＰＵ２６は、ステップＳ１５に進む。そして、このステップＳ１５において、圧縮率Ｃを所定の率だけアップさせた後（具体的には、圧縮率Ｃを所定の率だけアップさせるように上述した量子化テーブルに所定の係数を掛けた後）、ステップＳ１７に進む。そして、このステップＳ１７において、カウントインデックスの値ｋを１だけインクリメントした後、ステップＳ１９において、当該インクリメント後のカウントインデックス値ｋと所定の上限値Ｋとを比較する。
【００３８】
ここで、上限値Ｋとは、次の画像データの取り込みタイミングまでに何回圧縮処理を繰り返すことができるかの上限値であり、この第１実施例ではＫ＝３としている（すなわち、１回の垂直同期信号Ｖsyncの入力につき（１フィールドにつき）、圧縮処理を３回実行できる）。このステップＳ１９において、インクリメント後のカウントインデックス値ｋが上限値Ｋ以下（ｋ≦Ｋ）であるとき、つまり次の画像データの取り込みタイミングが未だであるというタイミング条件を満足するとき、ＣＰＵ２６は、アップ後の圧縮率Ｃで再度同じ画像データを圧縮するべく、ステップＳ９に戻る。一方、インクリメント後のカウントインデックス値ｋが上限値Ｋよりも大きい（ｋ＞Ｋ）とき、ＣＰＵ２６は、圧縮画像データのうち所定サイズＳaを超えた部分を削除するべく、ステップＳ２１のデータ加工処理を実行する。
【００３９】
ステップＳ２１のデータ加工処理を終えた後、ＣＰＵ２６は、圧縮画像ファイルをハードディスク３２に記録する。そして、次の画像データについて圧縮処理を実行するべく、ステップＳ１に戻る。なお、上述のステップＳ１３において、圧縮画像データのサイズＳdが所定サイズＳa以下（Ｓd≦Ｓa）であるとき、ＣＰＵ２６は、直接ステップＳ２３に進み、当該圧縮画像データを含む圧縮画像ファイルをハードディスク３２に記録した後、ステップＳ１に戻る。
【００４０】
図６を参照して、上述のステップＳ２１におけるデータ加工処理の詳細を説明する。同図に示すように、ＣＰＵ２６は、まず、ステップＳ３１において、圧縮画像データのサイズＳdから所定サイズＳaを差し引くことで、圧縮画像データのうち所定サイズＳaを超えた部分のサイズΔＳを算出する。そして、ステップＳ３３において、当該超過部分のサイズΔＳを１ブロック６０当りの最大許容サイズＳbで割ることで、削除するブロック６０の数Ｂを算出する。なお、この算出において、端数は切上げる。そして、ステップＳ３５において、最後尾（Ｎ番目）のブロック６０から順にＢ個のブロック６０を削除した後、ステップＳ３７において、当該ブロック６０を削除した後の圧縮画像データの最後尾（Ｎ−Ｂ番目のブロック６０の後ろ）に“ＥＯＩ”を付加して圧縮画像ファイルを再形成する。これで一連のデータ加工処理を終了して、ＣＰＵ２６は、図５のフロー図で示される処理に戻り、すなわちステップＳ２３に進む。
【００４１】
次に、この発明の第２実施例について説明する。図７を参照して、この第２実施例では、圧縮対象となる画像データ５０の水平方向におけるブロック６０の１列の並びを１つの行７０とする。つまり、画像データ５０を垂直方向において３２（＝２５６／８；これを符号Ｍで表す。）の行７０に分割する。そして、圧縮処理を繰り返しても圧縮画像データのサイズＳdが所定サイズＳa以下に収まらないときには、当該行７０を１単位として超過部分を削除する。すなわち、１つの行７０は９０個のブロック６０（＝７２０／８）で構成されるので、１７５５（＝Ｓb×６０）[B]単位で超過部分を削除することになる。なお、これ以外の構成については、第１実施例と同様であるので、同様な部分には同一符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００４２】
さて、上述のように１７５５[B]という比較的に大きいサイズ（以下、このサイズを符号Ｓgで表す。）単位で超過部分を削除した場合、第１実施例のようにブロック６０単位で削除する場合に比べて、無駄に削除されるデータが多くなる。しかし、行７０単位で削除すれば、画像上においても下側の一部が直線的に削られるので、ブロック６０単位で削除する場合に比べて見た目がすっきりし、違和感を受け難い。
【００４３】
このようにして行７０単位で超過部分を削除するために、ＣＰＵ２６は、上述した図５におけるステップＳ２１のデータ加工処理において、図８のフロー図で示される各処理を実行する。
【００４４】
すなわち、同図に示すように、ＣＰＵ２６は、ステップＳ５１において、上述の超過部分のサイズΔＳを算出する。そして、ステップＳ５３において、当該超過部分のサイズΔＳを１行７０当りの最大許容サイズＳgで割ることで、削除する行７０の数Ｇを算出する。なお、この算出において、端数は切上げる。そして、ステップＳ５５において、最後尾（Ｍ番目）の行７０から順にＧ行だけ削除した後、ステップＳ５７に進み、ここで当該行７０を削除した後の圧縮画像データの最後尾（Ｍ−Ｇ番目の行７０の後ろ）に“ＥＯＩ”を付加して圧縮画像ファイルを再形成する。これで一連のデータ加工処理を終了し、図５のステップＳ２３に進む。
【００４５】
図９を参照して、この発明の第３実施例について説明する。同図に示すように、この第３実施例は、上述の図１における画像記録装置１４に、ＣＰＵ２６に接続されるタイマ回路３６を設けたものである。すなわち、図１の画像記録装置１４では、コマ落ちを防止するために圧縮処理の回数を制限していたのに対して、この第３実施例では、圧縮処理に割り当てる時間を制限することでコマ落ちを防止しようとするものであり、そのためにタイマ回路３６を設けている。なお、これ以外の構成については、図１と同様であるので、同様な部分には同一符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００４６】
さて、上述の如く圧縮処理時間を制限することでコマ落ちを防止するために、この第３実施例におけるＣＰＵ２６は、上述した制御プログラムに従って図１０のフロー図で示される各処理を実行する。
【００４７】
同図に示すように、ＣＰＵ２６は、録画キーが押下されると、ステップＳ７１に進み、圧縮伸長回路３０による圧縮率Ｃとして基準圧縮率Ｃaを設定する。そして、ＣＰＵ２６は、ステップＳ７３において、監視カメラ１２から垂直同期信号Ｖsyncが入力されるのを待機する。このステップＳ７３において、垂直同期信号Ｖsyncの入力を確認すると、ＣＰＵ２６は、ステップＳ７５に進む。そして、このステップＳ７５において、タイマ回路３６から供給される時刻情報に基づいて時間を計測するためのタイマｔをリセットした後、当該タイマｔをスタートさせる。
【００４８】
そして、ＣＰＵ２６は、ステップＳ７７において、画像メモリ２８から圧縮伸長回路３０に画像データ（ＹＵＶデータ）を転送し、ステップＳ７９において、当該圧縮伸長回路３０に圧縮処理を実行させる。さらに、ステップＳ８１において、圧縮伸長回路３０から圧縮画像データのサイズＳdを取得し、ステップＳ８３において、当該取得したサイズＳdと所定サイズＳaとを比較する。
【００４９】
このステップＳ９３において、圧縮画像データのサイズＳdが所定サイズＳaよりも大きいとき、ＣＰＵ２６は、ステップＳ１５に進み、ここで圧縮率Ｃを所定の率だけアップさせた後、ステップＳ８７に進む。そして、このステップＳ８７において、タイマｔの計時時間と所定の制限時間Ｔとを比較する。なお、制限時間Ｔとしては、垂直同期信号Ｖsyncの周期（フィールド周期）よりも短い時間が設定される。
【００５０】
ステップＳ８７において、タイマｔの計時時間が制限時間Ｔに達していない（ｔ≦Ｔ）とき、ＣＰＵ２６は、アップ後の圧縮率Ｃで再度同じ画像データを圧縮するべく、ステップＳ７９に戻る。一方、既にタイマｔの計時時間が制限時間Ｔに達している（ｔ＞Ｔ）とき、ＣＰＵ２６は、ステップＳ８９のデータ加工処理を実行する。このデータ加工処理においては、上述した図６のフロー図で示される処理と同じ処理を実行することによって、超過部分をブロック６０単位で削除する。これに代えて、図８のフロー図で示される処理と同じ処理を実行することによって、超過部分を行７０単位で削除してもよい。
【００５１】
上述のステップＳ８９のデータ加工処理で超過部分を削除した後、ＣＰＵ２６は、ステップＳ９１において圧縮画像ファイルをハードディスク３２に記録する。そして、次の画像データについて圧縮処理を実行するべく、ステップＳ７１に戻る。なお、上述のステップＳ８３において、圧縮画像データのサイズＳdが所定サイズＳa以下（Ｓd≦Ｓa）であるとき、ＣＰＵ２６は、ステップＳ２３に進み、当該圧縮画像データを含む圧縮画像ファイルをハードディスク３２に記録した後、ステップＳ７１に戻る。
【００５２】
以上の各実施例では、１台の監視カメラ１２で捉えた画像を記録するという監視カメラシステム１０にこの発明を応用する場合について説明したが、これに限らない。たとえば、複数台の監視カメラ１２を備え、これら各監視カメラ１２で捉えた画像をマルチプレクサによって順次選択して記録する、というようなシステムにも、この発明を応用できる。また、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。
【００５３】
また、１フィールド単位で画像データを取り込み、圧縮することとしたが、これに限らない。たとえば１フレーム単位、若しくは数フィールド或いは数フレーム単位で圧縮処理を行うようにしてもよい。
【００５４】
そして、圧縮処理方式としてＪＰＥＧ方式を採用したが、１画面単位で圧縮処理を実行するのであれば、ＪＰＥＧ方式以外の圧縮処理方式を採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１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の実施例における圧縮画像データを含むＪＰＥＧファイルのフォーマットを示す図解図である。
【図３】図１の実施例において圧縮画像ファイルのサイズＳfと所定サイズＳとの関係を概念的に示す図解図である。
【図４】図１の実施例において圧縮画像データの超過部分を削除する手順を説明するための図解図である。
【図５】図１の実施例におけるＣＰＵの動作を示すフロー図である。
【図６】図５におけるデータ加工処理の詳細を示すフロー図である。
【図７】この発明の第２実施例を説明するための図解図で、圧縮画像データの超過部分を削除する手順を説明するための図である。
【図８】図７の実施例におけるＣＰＵの動作を示すフロー図で、特に図５におけるデータ加工処理の詳細を示すフロー図である。
【図９】この発明の第３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１０】図９の実施例におけるＣＰＵの動作を示すフロー図である。
【符号の説明】
１０…監視カメラシステム
１２…監視カメラ
１４…画像記録装置
２４…操作キー
２６…ＣＰＵ
２８…圧縮伸長回路
３２…ハードディスク
Claims (6)
- 周期的に繰り返し取り込まれる各画像データのサイズを第１閾値以下にして記録手段に記録する画像圧縮装置であって、
画像データを設定された圧縮率で圧縮する圧縮手段、
前記圧縮手段による圧縮の圧縮率を設定する設定手段、
前記圧縮手段によって圧縮された圧縮画像データのサイズが第１閾値より大きいか否かを判断するサイズ判断手段、
前記圧縮手段によって圧縮された圧縮画像データの一部を削除してデータサイズが第１閾値以下に抑えられた画像ファイルを生成する生成手段、および
前記圧縮手段によって実行される画像データの圧縮の回数が前記周期の間に当該圧縮を繰り返し実行できる回数の上限である第２閾値より大きくなったか否かを判断する回数判断手段を備え、
前記設定手段は、前記サイズ判断手段が圧縮画像データのサイズが第１閾値より大きいと判断する場合にはより高い圧縮率を設定し、
前記生成手段は、前記回数判断手段が前記圧縮手段による画像データの圧縮の回数が第２閾値より大きくなったと判断した場合に圧縮画像データの一部を削除して画像ファイルを生成する、画像圧縮装置。 - 前記圧縮画像データは複数の圧縮ブロックを含み、
前記生成手段は、前記圧縮ブロック単位で削除を行う、請求項１記載の画像圧縮装置。 - 前記圧縮手段は、ＪＰＥＧ方式に従って圧縮を行い、
前記生成手段は、圧縮画像データの末尾部分を削除する、請求項１または２記載の画像圧縮装置。 - 請求項１ないし３のいずれかに記載の画像圧縮装置を備える、監視カメラシステム。
- 周期的に繰り返し取り込まれる各画像データのサイズを第１閾値以下にして記録手段に記録する画像圧縮装置のプロセッサに、
画像データを設定された圧縮率で圧縮する圧縮ステップ、
前記ステップにおける圧縮の圧縮率を設定する設定ステップ、
前記圧縮手段によって圧縮された圧縮画像データのサイズが第１閾値より大きいか否かを判断するサイズ判断ステップ、
前記圧縮手段によって圧縮された圧縮画像データの一部を削除してデータサイズが第１閾値以下に抑えられた画像ファイルを生成する生成ステップ、および
前記圧縮手段によって実行される画像データの圧縮の回数が前記周期の間に当該圧縮を繰り返し実行できる回数の上限である第２閾値より大きくなったか否かを判断する回数判断ステップを実行させ、
前記設定ステップでは、前記サイズ判断ステップで圧縮画像データのサイズが第１閾値より大きいと判断する場合にはより高い圧縮率を設定し、
前記生成ステップでは、前記回数判断ステップで前記圧縮ステップによる画像データの圧縮の回数が第２閾値より大きくなったと判断した場合に圧縮画像データの一部を削除して画像ファイルを生成する、画像圧縮プログラム。 - 周期的に繰り返し取り込まれる各画像データのサイズを第１閾値以下にして記録手段に記録する画像圧縮装置によって実行される画像圧縮方法であって、
画像データを設定された圧縮率で圧縮する圧縮ステップ、
前記圧縮ステップにおける圧縮の圧縮率を設定する設定ステップ、
前記圧縮手段によって圧縮された圧縮画像データのサイズが第１閾値より大きいか否かを判断するサイズ判断ステップ、
前記圧縮手段によって圧縮された圧縮画像データの一部を削除してデータサイズが第１閾値以下に抑えられた画像ファイルを生成する生成ステップ、および
前記圧縮手段によって実行される画像データの圧縮の回数が前記周期の間に当該圧縮を繰り返し実行できる回数の上限である第２閾値より大きくなったか否かを判断する回数判断ステップを含み、
前記設定ステップでは、前記サイズ判断ステップで圧縮画像データのサイズが第１閾値より大きいと判断する場合にはより高い圧縮率を設定し、
前記生成ステップでは、前記回数判断ステップで前記圧縮ステップによる画像データの圧縮の回数が第２閾値より大きくなったと判断した場合に圧縮画像データの一部を削除して画像ファイルを生成する、画像圧縮方法。
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