JP5136172B2 - 画像処理システム、画像処理方法、およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、画像処理システム、画像処理方法、およびプログラムに関する。本発明は、特に、画像を処理する画像処理システムおよび画像処理方法、ならびに画像処理システム用のプログラムに関する。

動画像データを構成するブロックにおける被写体移動量を検出し、検出した移動量に基づいて、標本点固定型の空間方向間引き処理、または、標本点移動型の空間方向間引き処理を実行する動画変換装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

また、撮影モード設定時、イメージセンサから間引き読み出しを順次行なう画像入力装置が知られている（例えば、特許文献２参照。）。この画像入力装置では、読み出された画像を、第１〜第４フレームを単位にメモリに一時的に記憶する。各フレームの間引き画像をメモリから読み出して、スルー画像として順次表示装置に表示する。第１〜第４フレームの各々において、間引き率２／４とし、間引きを開始する画素の行方向、列方向オフセット値を、それぞれ（０，０）、（０，２）、（２，０）、（２，２）とする。レリーズ操作が行われると、第１〜第４フレームの画像を合成し、間引きのない高解像度の画像を生成する。
特開２００６−５９０４号公報 特開２００６−３２５０７３号公報

上記特許文献１に記載の技術では、例えば領域毎に適応的に間引き処理することができない。このため、出力されるデータ量を低減しつつ画質を保つことができない。

上記課題を解決するために、本発明の第１の形態によると、画像処理システムであって、動画から特徴領域を検出する特徴領域検出部と、動画に含まれる動画構成画像における特徴領域以外の領域の解像度を低解像度化することにより動画構成画像を圧縮する圧縮部とを備え、圧縮部は、第１動画構成画像における特徴領域以外の領域に含まれる画素から第１の組み合わせの画素を選択することにより第１動画構成画像における特徴領域以外の領域の画像を低解像度化するとともに、第２動画構成画像における特徴領域以外の領域に含まれる画素から第１の組み合わせの画素以外の画素を選択することにより第２動画構成画像における特徴領域以外の領域の画像を低解像度化する。

本発明の第２の形態によると、画像処理方法であって、動画から特徴領域を検出する特徴領域検出段階と、動画に含まれる動画構成画像における特徴領域以外の領域の解像度を低解像度化することにより動画構成画像を圧縮する圧縮段階とを備え、圧縮段階は、第１動画構成画像における特徴領域以外の領域に含まれる画素から第１の組み合わせの画素を選択することにより第１動画構成画像における特徴領域以外の領域の画像を低解像度化するとともに、第２動画構成画像における特徴領域以外の領域に含まれる画素から第１の組み合わせの画素以外の画素を選択することにより第２動画構成画像における特徴領域以外の領域の画像を低解像度化する。

本発明の第３の形態によると、画像処理システム用のプログラムであって、コンピュータを、動画から特徴領域を検出する特徴領域検出部、動画に含まれる動画構成画像における特徴領域以外の領域の解像度を低解像度化することにより動画構成画像を圧縮する圧縮部であって、第１動画構成画像における特徴領域以外の領域に含まれる画素から第１の組み合わせの画素を選択することにより第１動画構成画像における特徴領域以外の領域の画像を低解像度化するとともに、第２動画構成画像における特徴領域以外の領域に含まれる画素から第１の組み合わせの画素以外の画素を選択することにより第２動画構成画像における特徴領域以外の領域の画像を低解像度化する圧縮部として機能させる。

なお、上記の発明の概要は、この発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、一実施形態に係わる画像処理システム１０の一例を示す。画像処理システム１０は、以下に説明するように、監視システムとして機能することができる。

画像処理システム１０は、監視対象空間１５０を撮像する複数の撮像装置１００ａ−ｄ（以下、撮像装置１００と総称する。）、撮像装置１００により撮像された撮像画像を処理する画像処理装置１２０、通信ネットワーク１１０、画像処理装置１７０、画像ＤＢ１７５、および複数の表示装置１８０ａ−ｄ（以下、表示装置１８０と総称する。）を備える。画像処理装置１７０および表示装置１８０は、監視対象空間１５０と異なる空間１６０に設けられている。

撮像装置１００ａは、撮像部１０２ａおよび撮像画像圧縮部１０４ａを有している。撮像部１０２ａは、連続して監視対象空間１５０を撮像することによって複数の撮像画像を撮像する。なお、撮像部１０２ａにより得られる撮像画像は、ＲＡＷ形式の撮像画像であってよい。撮像画像圧縮部１０４ａは、撮像部１０２ａにより撮像されたＲＡＷ形式の撮像画像を同時化して、同時化して得られた複数の撮像画像を含む撮像動画をＭＰＥＧ符号化等により圧縮して、撮像動画データを生成する。このように、撮像装置１００ａは、監視対象空間１５０を撮像して得られた撮像動画を符号化して撮像動画データを生成する。撮像装置１００ａは、当該撮像動画データを画像処理装置１２０に出力する。

なお、撮像装置１００ｂ、撮像装置１００ｃ、および撮像装置１００ｄは、それぞれ撮像装置１００ａと同様の構成を有するので、撮像装置１００ｂ、撮像装置１００ｃ、および撮像装置１００ｄの各構成要素の説明を省略する。このようにして、画像処理装置１２０は、複数の撮像装置１００のそれぞれにより生成された撮像動画データを、複数の撮像装置１００のそれぞれから取得する。

そして、画像処理装置１２０は、撮像装置１００から取得した撮像動画データを復号して撮像動画を取得する。画像処理装置１２０は、取得した撮像動画に含まれる複数の撮像画像のそれぞれから、人物１３０が撮像された領域、車輌等の移動体１４０が撮像された領域等のように、特徴の種類が異なる複数の特徴領域を検出する。そして、画像処理装置１２０は、特徴の種類に応じた強度で特徴領域の画像を圧縮するとともに、特徴領域以外の領域の画像を、それぞれの特徴領域の画像を圧縮する圧縮強度より強い強度で圧縮する。

なお、画像処理装置１２０は、特徴領域以外の領域の画素を間引くとともに、特徴領域以外の領域のフレームレートを特徴領域より低くすることによって、撮像動画を圧縮する。このとき、画像処理装置１２０は、特徴領域以外の領域の画素を間引く位置を、撮像画像毎にシフトさせる。このため、画像処理装置１２０によると、異なる位置の画素を出力することができる。このため、同じ位置の画素を間引く場合に比べて、空間解像度の低下量を抑えることができる。

なお、画像処理装置１２０は、撮像画像から検出された特徴領域を特定する情報を含む特徴領域情報を生成する。そして、画像処理装置１２０は、特徴領域情報を圧縮動画データに付帯して、通信ネットワーク１１０を通じて画像処理装置１７０に送信する。

画像処理装置１７０は、特徴領域情報が対応づけられた圧縮動画データを画像処理装置１２０から受信する。そして、画像処理装置１７０は、受信した圧縮動画データを、対応づけられている特徴領域情報を用いて伸張して表示用動画を生成して、生成した表示用動画を表示装置１８０に供給する。表示装置１８０は、画像処理装置１７０から供給された表示用動画を表示する。

また、画像処理装置１７０は、圧縮動画データに対応づけられている特徴領域情報に対応づけて、当該圧縮動画データを画像ＤＢ１７５に記録してもよい。そして、画像処理装置１７０は、表示装置１８０からの要求に応じて、画像ＤＢ１７５から圧縮動画データおよび特徴領域情報を読み出して、読み出した圧縮動画データを特徴領域情報を利用して伸張して表示用動画を生成して、表示装置１８０に供給してもよい。

なお、特徴領域情報は、特徴領域の位置、特徴領域の大きさ、特徴領域の数、特徴領域が検出された撮像画像を識別する識別情報等を含むテキストデータ、もしくは当該テキストデータに圧縮、暗号化等の処理が施されたデータであってよい。そして、画像処理装置１７０は、特徴領域情報が含む特徴領域の位置、特徴領域の大きさ、特徴領域の数等に基づいて、種々の検索条件を満たす撮像画像を特定する。そして、画像処理装置１７０は、特定した撮像画像を復号して、表示装置１８０に提供してよい。

このように、画像処理システム１０によると、特徴領域を動画に対応づけて記録しているので、動画における所定の条件に適合する撮像画像群を高速に検索、頭出しをすることができる。また、画像処理システム１０によると、所定の条件に適合する撮像画像群だけ復号することができるので、再生指示に即応して速やかに所定の条件に適合する部分動画を表示することができる。

図２は、画像処理装置１２０のブロック構成の一例を示す。画像処理装置１２０は、画像取得部２５０、特徴領域検出部２０３、圧縮制御部２１０、圧縮部２３０、対応付け処理部２０６、および出力部２０７を備える。画像取得部２５０は、圧縮動画取得部２０１および圧縮動画伸張部２０２を有する。

圧縮動画取得部２０１は、圧縮された動画を取得する。具体的には、圧縮動画取得部２０１は、撮像装置１００が生成した、符号化された撮像動画データを取得する。圧縮動画伸張部２０２は、圧縮動画取得部２０１が取得した撮像動画データを伸張して、撮像動画に含まれる複数の撮像画像を生成する。具体的には、圧縮動画伸張部２０２は、圧縮動画取得部２０１が取得した、符号化された撮像動画データを復号して、撮像動画に含まれる複数の撮像画像を生成する。なお、撮像動画に含まれる撮像画像は、フレーム画像およびフィールド画像であってよい。なお、本実施形態における撮像画像は、この発明における動画構成画像の一例であってよい。このように、画像取得部２５０は、複数の撮像装置１００のそれぞれにより撮像された複数の動画を取得する。

圧縮動画伸張部２０２によって得られた複数の撮像画像は、特徴領域検出部２０３および圧縮部２３０に供給される。特徴領域検出部２０３は、複数の撮像画像を含む動画から特徴領域を検出する。具体的には、特徴領域検出部２０３は、複数の撮像画像のそれぞれから特徴領域を検出する。なお、上記における撮像動画は、以下の説明における動画の一例であってよい。

例えば、特徴領域検出部２０３は、動画において画像内容が変化する画像領域を、特徴領域として検出する。具体的には、特徴領域検出部２０３は、動くオブジェクトを含む画像領域を、特徴領域として検出してよい。なお、特徴領域検出部２０３は、複数の撮像画像のそれぞれから、特徴の種類が異なる複数の特徴領域を検出してよい。なお、特徴の種類とは、人物と移動体等のように、オブジェクトの種類を指標にしてよい。オブジェクトの種類は、オブジェクトの形状またはオブジェクトの色の一致度に基づいて決定されてよい。このように、特徴領域検出部２０３は、複数の撮像画像から、含まれるオブジェクトの種類が異なる複数の特徴領域を検出してよい。

例えば、特徴領域検出部２０３は、予め定められた形状パターンに予め定められた一致度以上の一致度で一致するオブジェクトを複数の撮像画像のそれぞれから抽出して、抽出したオブジェクトを含む撮像画像における領域を、特徴の種類が同じ特徴領域として検出してよい。なお、形状パターンは、特徴の種類毎に複数定められてよい。また、形状パターンの一例としては、人物の顔の形状パターンを例示することができる。なお、複数の人物毎に異なる顔のパターンが定められてよい。これにより、特徴領域検出部２０３は、異なる人物をそれぞれ含む異なる領域を、異なる特徴領域として検出することができる。なお、特徴領域検出部２０３は、上記の人物の顔の他にも、人物の頭部または人物の手等の人体の一部の部位、あるいは人体以外の生体の少なくとも一部の部位を含む領域を、特徴領域として検出することができる。なお、生体とは、生体内部の腫瘍組織または血管等のように、生体の内部に存在する特定の組織を含む。他にも、特徴領域検出部２０３は、生体の他にも、貨幣、キャッシュカード等のカード、車輌、あるいは車両のナンバープレートが撮像された領域を特徴領域として検出してよい。

また、特徴領域検出部２０３は、テンプレートマッチング等によるパターンマッチングの他にも、例えば特開２００７−１８８４１９号公報に記載された機械学習（例えば、アダブースト）等による学習結果に基づいて、特徴領域を検出することもできる。例えば、予め定められた被写体の画像から抽出された画像特徴量と、予め定められた被写体以外の被写体の画像から抽出された画像特徴量とを用いて、予め定められた被写体の画像から抽出された画像特徴量の特徴を学習する。そして、特徴領域検出部２０３は、当該学習された特徴に適合する特徴を有する画像特徴量が抽出された領域を、特徴領域として検出してよい。これにより特徴領域検出部２０３は、予め定められた被写体が撮像されている領域を特徴領域として検出することができる。

このように、特徴領域検出部２０３は、複数の動画のそれぞれに含まれる複数の撮像画像から、複数の特徴領域を検出する。そして、特徴領域検出部２０３は、検出した特徴領域を示す情報を、圧縮制御部２１０に供給する。なお、特徴領域を示す情報とは、特徴領域の位置を示す特徴領域の座標情報、特徴領域の種類を示す種類情報、および特徴領域が検出された撮像動画を識別する情報を含む。

圧縮制御部２１０は、特徴領域検出部２０３から取得した特徴領域を示す情報に基づいて、特徴領域に応じて圧縮部２３０による動画の圧縮処理を制御する。以下に説明するように、圧縮部２３０は、撮像画像における特徴領域と撮像画像における特徴領域以外の領域とで異なる強度で圧縮することにより、撮像画像を圧縮する。例えば、圧縮部２３０は、動画に含まれる撮像画像における特徴領域以外の領域の解像度を低解像度化することにより撮像画像を圧縮する。このように、圧縮部２３０は、撮像画像における各画像領域のそれぞれを重要度に応じた強度で圧縮する。

より具体的には、圧縮部２３０は、第１撮像画像における特徴領域以外の領域に含まれる画素から第１の組み合わせの画素を選択することにより第１撮像画像における特徴領域以外の領域の画像を低解像度化する。また、圧縮部２３０は、第２撮像画像における特徴領域以外の領域に含まれる画素から第１の組み合わせの画素以外の画素を選択することにより第２撮像画像における特徴領域以外の領域の画像を低解像度化する。このように、圧縮部２３０は、特徴領域以外の領域から画素を間引く場合に、画素の間引き位置をシフトさせる。

なお、特徴領域検出部２０３が複数の特徴領域を検出した場合、圧縮部２３０は、撮像画像における複数の特徴領域の画像を、特徴領域の特徴の種類に応じて低解像度化することにより圧縮する。より具体的には、圧縮部２３０は、第１撮像画像における特徴領域に含まれる画素から、当該特徴領域の特徴の種類に応じた画素数の第２の組み合わせの画素を選択することにより第１撮像画像における特徴領域の画像を低解像度化する。さらに、圧縮部２３０は、第２撮像画像における特徴領域に含まれる画素から特徴領域の特徴の種類に応じた画素数の第２の組み合わせの画素以外の画素を選択することにより第２撮像画像における特徴領域の画像を低解像度化する。なお、圧縮部２３０のより具体的な内部の圧縮動作については、後に説明する。

対応付け処理部２０６は、撮像画像から検出された特徴領域を特定する情報を、撮像画像に対応づける。具体的には、対応付け処理部２０６は、撮像画像から検出された特徴領域を特定する情報を、撮像画像を動画構成画像として含む圧縮動画に対応づける。そして、出力部２０７は、対応付け処理部２０６によって特徴領域が対応付けされた圧縮動画を、画像処理装置１７０に出力する。

図３は、圧縮部２３０のブロック構成の一例を示す。圧縮部２３０は、画像分割部２３２、複数の固定値化部２３４ａ−ｃ（以下、固定値化部２３４と総称する場合がある。）、および複数の圧縮処理部２３６ａ−ｄ（以下、圧縮処理部２３６と総称する場合がある。）を有する。

画像分割部２３２は、画像取得部２５０から複数の撮像画像を取得する。そして、画像分割部２３２は、複数の撮像画像を、特徴領域と、特徴領域以外の背景領域とに分割する。具体的には、画像分割部２３２は、複数の撮像画像を、複数の特徴領域のそれぞれと、特徴領域以外の背景領域とに分割する。このように、画像分割部２３２は、複数の撮像画像のそれぞれを、特徴領域と背景領域とに分割する。そして、圧縮処理部２３６は、特徴領域の画像である特徴領域画像と背景領域の画像である背景領域画像とを、それぞれ異なる強度で圧縮する。具体的には、圧縮処理部２３６は、特徴領域画像を複数含む特徴領域動画と背景領域画像を複数含む背景領域動画とを、それぞれ異なる強度で圧縮する。

具体的には、画像分割部２３２は、複数の撮像画像を分割することにより、複数の特徴の種類毎に特徴領域動画を生成する。そして、固定値化部２３４は、特徴の種類毎に生成された複数の特徴領域動画に含まれる特徴領域画像のそれぞれについて、それぞれの特徴の種類の特徴領域以外の領域の画素値を固定値化する。具体的には、固定値化部２３４は、特徴領域以外の領域の画素値を予め定められた画素値にする。そして、圧縮処理部２３６は、特徴の種類毎に、複数の特徴領域動画を圧縮する。例えば、圧縮処理部２３６は、特徴の種類毎に、複数の特徴領域動画をＭＰＥＧ圧縮する。

固定値化部２３４ａ、固定値化部２３４ｂ、および固定値化部２３４ｃは、それぞれ第１の特徴の種類の特徴領域動画、第２の特徴の種類の特徴領域動画、および第３の特徴の種類の特徴領域動画を固定値化する。そして、圧縮処理部２３６ａ、圧縮処理部２３６ｂ、および圧縮処理部２３６ｃは、第１の特徴の種類の特徴領域動画、第２の特徴の種類の特徴領域動画、および第３の特徴の種類の特徴領域動画を圧縮する。

なお、圧縮処理部２３６ａ−ｃは、特徴の種類に応じて予め定められた強度で特徴領域動画を圧縮する。例えば、圧縮処理部２３６は、特徴の種類に応じて予め定められた異なる解像度に特徴領域動画を変換して、変換した特徴領域動画を圧縮してよい。他にも、圧縮処理部２３６は、ＭＰＥＧ符号化により特徴領域動画を圧縮する場合には、特徴の種類に応じて予め定められた異なる量子化パラメータで特徴領域動画を圧縮してよい。

なお、圧縮処理部２３６ｄは、背景領域動画を圧縮する。なお、圧縮処理部２３６ｄは、圧縮処理部２３６ａ−ｃのいずれによる強度より高い強度で背景領域動画を圧縮してよい。なお、上述したように圧縮部２３０では、圧縮される画素の位置は時間的にシフトされるが、圧縮される画素は圧縮処理部２３６において選択されてよい。圧縮処理部２３６によって圧縮された特徴領域動画および背景領域動画は、対応付け処理部２０６に供給される。

なお、特徴領域以外の領域が固定値化部２３４によって固定値化されているので、圧縮処理部２３６がＭＰＥＧ符号化等によって予測符号化する場合に、特徴領域以外の領域において予測画像との間の画像の差分量を著しく低減することができる。したがって、特徴領域動画の圧縮率を著しく高めることができる。

なお、本図では、圧縮部２３０が有する複数の圧縮処理部２３６のそれぞれが複数の特徴領域の画像および背景領域の画像をそれぞれ圧縮したが、他の形態では、圧縮部２３０は一の圧縮処理部２３６を有してよく、一の圧縮処理部２３６が、複数の特徴領域の画像および背景領域の画像をそれぞれ異なる強度で圧縮してよい。例えば、複数の特徴領域の画像および背景領域の画像が一の圧縮処理部２３６に時分割で順次供給され、一の圧縮処理部２３６が、複数の特徴領域の画像および背景領域の画像をそれぞれ異なる強度で順次圧縮してよい。

他にも、一の圧縮処理部２３６は、複数の特徴領域の画像情報および背景領域の画像情報を異なる量子化係数でそれぞれ量子化することによって、複数の特徴領域の画像および背景領域の画像をそれぞれ異なる強度で圧縮してよい。また、複数の特徴領域の画像および背景領域の画像がそれぞれ異なる画質の画像に変換された画像が一の圧縮処理部２３６に供給され、一の圧縮処理部２３６が、複数の特徴領域の画像および背景領域の画像をそれぞれ圧縮してよい。また、上記のように一の圧縮処理部２３６が領域毎に異なる量子化係数で量子化したり、領域毎に異なる画質に変換された画像を一の圧縮処理部２３６が圧縮する形態では、一の圧縮処理部２３６は、一の画像を圧縮してもよく、本図で説明したように画像分割部２３２によって分割された画像をそれぞれ圧縮してもよい。なお、一の圧縮処理部２３６が一の画像を圧縮する場合には、画像分割部２３２による分割処理および固定値化部２３４による固定値化処理はなされなくてよいので、圧縮部２３０は、画像分割部２３２および固定値化部２３４を有しなくてよい。

図４は、画像処理装置１７０のブロック構成の一例を示す。画像処理装置１７０は、圧縮画像取得部３０１、対応付け解析部３０２、伸張制御部３１０、伸張部３２０、合成部３３０、出力部３４０を備える。

圧縮画像取得部３０１は、圧縮部２３０により圧縮された圧縮動画を取得する。具体的には、圧縮画像取得部３０１は、複数の特徴領域動画および、第１撮像画像および第２撮像画像を動画構成画像として含む背景領域動画を含む圧縮動画を取得する。より具体的には、圧縮画像取得部３０１は、特徴領域情報が付帯された圧縮動画を取得する。

そして、対応付け解析部３０２は、圧縮動画を複数の特徴領域動画および背景領域動画と特徴領域情報とに分離して、複数の特徴領域動画および背景領域動画を伸張部３２０に供給する。また、対応付け解析部３０２は、特徴領域情報を解析して、特徴領域の位置および特徴の種類を伸張制御部３１０に供給する。伸張制御部３１０は、対応付け解析部３０２から取得した特徴領域の位置および特徴の種類に応じて、伸張部３２０による伸張処理を制御する。例えば、伸張制御部３１０は、特徴領域の位置および特徴の種類に応じて圧縮部２３０が動画の各領域を圧縮した圧縮方式に応じて、伸張部３２０に圧縮動画が示す動画の各領域を伸張させる。

以下に、伸張部３２０が有する各構成要素の動作を説明する。伸張部３２０は、複数の復号器３２２ａ−ｄ（以下、復号器３２２と総称する。）を有する。復号器３２２は、符号化された複数の特徴領域動画および背景領域動画のいずれかを復号する。具体的には、復号器３２２ａ、復号器３２２ｂ、復号器３２２ｃ、および復号器３２２ｄは、それぞれ第１特徴領域動画、第２特徴領域動画、第３特徴領域動、および背景領域動画を復号する。

合成部３３０は、伸張部３２０によって伸張された複数の特徴領域動画および背景領域動画を合成して、一の表示動画を生成する。具体的には、合成部３３０は、背景領域動画に含まれる撮像画像に、複数の特徴領域動画に含まれる撮像画像上の特徴領域の画像を合成することによって、一の表示動画を生成する。なお、合成部３３０は、復号器３２２ｄにより復号されて得られた第１撮像画像における特徴領域以外の領域における第１の組み合わせの画素、および、復号器３２２ｄにより復号されて得られた第２撮像画像における第１の組み合わせの画素以外の画素を用いて、一の撮像画像における特徴領域以外の領域の画像を生成する。このように、合成部３３０は、圧縮画像取得部３０１が取得した圧縮された第１撮像画像における特徴領域以外の領域における第１の組み合わせの画素、および、圧縮画像取得部３０１が取得した圧縮された第２撮像画像における第１の組み合わせの画素以外の画素を用いて、１の撮像画像における特徴領域以外の領域の画像を生成する。

出力部３４０は、対応付け解析部３０２から取得した特徴領域情報および表示動画を表示装置１８０または画像ＤＢ１７５に出力する。なお、画像ＤＢ１７５は、特徴領域情報が示す特徴領域の位置、特徴領域の特徴の種類、特徴領域の数を、表示動画に含まれる撮像画像を識別する情報に対応づけて、ハードディスク等の不揮発性の記録媒体に記録してよい。

図５は、圧縮部２３０の他のブロック構成の一例を示す。本構成における圧縮部２３０は、特徴の種類に応じた空間スケーラブルな符号化処理によって複数の撮像画像を圧縮する。

本構成における圧縮部２３０は、画質変換部５１０、差分処理部５２０、および符号化部５３０を有する。差分処理部５２０は、複数の階層間差分処理部５２２ａ−ｄ（以下、階層間差分処理部５２２と総称する。）を含む。符号化部５３０は、複数の符号器５３２ａ−ｄ（以下、符号器５３２と総称する。）を含む。

画質変換部５１０は、画像取得部２５０から複数の撮像画像を取得する。また、画質変換部５１０は、特徴領域検出部２０３が検出した特徴領域を特定する情報および特徴領域の特徴の種類を特定する情報を取得する。そして、画質変換部５１０は、撮像画像を複製することにより、特徴領域の特徴の種類の数の撮像画像を生成する。そして、画質変換部５１０は、生成した撮像画像を、特徴の種類に応じた解像度の画像に変換する。

例えば、画質変換部５１０は、背景領域に応じた解像度に変換された撮像画像（以後、低解像度画像と呼ぶ。）、第１の特徴の種類に応じた第１解像度に変換された撮像画像（第１解像度画像と呼ぶ。）、第２の特徴の種類に応じた第２解像度に変換された撮像画像（第２解像度画像と呼ぶ。）、および第３の特徴の種類に応じた第３解像度に変換された撮像画像（第３解像度画像と呼ぶ。）を生成する。なお、ここでは、第１解像度画像は低解像度画像より解像度が高く、第２解像度画像は第１解像度画像より解像度が高く、第３解像度画像は第２解像度画像より解像度が高いとする。

そして、画質変換部５１０は、低解像度画像、第１解像度画像、第２解像度画像、および第３解像度画像を、それぞれ階層間差分処理部５２２ｄ、階層間差分処理部５２２ａ、階層間差分処理部５２２ｂ、および階層間差分処理部５２２ｃに供給する。なお、画質変換部５１０は、複数の撮像画像のそれぞれについて上記の画質変換処理することにより、階層間差分処理部５２２のそれぞれに動画を供給する。

なお、画質変換部５１０は、特徴領域の特徴の種類に応じて、階層間差分処理部５２２のそれぞれに供給する動画のフレームレートを変換してよい。例えば、画質変換部５１０は、階層間差分処理部５２２ａに供給する動画より低いフレームレートの動画を階層間差分処理部５２２ｄに供給してよい。また、画質変換部５１０は、階層間差分処理部５２２ｂに供給する動画より低いフレームレートの動画を階層間差分処理部５２２ａに供給してよく、階層間差分処理部５２２ｃに供給する動画より低いフレームレートの動画を階層間差分処理部５２２ｂに供給してよい。なお、画質変換部５１０は、特徴領域の特徴の種類に応じて撮像画像を間引くことによって、階層間差分処理部５２２に供給する動画のフレームレートを変換してよい。なお、上述したように圧縮部２３０では、圧縮される画素の位置が時間的にシフトされるが、圧縮される画素は画質変換部５１０において選択されてよい。

階層間差分処理部５２２ｄおよび符号器５３２ｄは、複数の低解像度画像を含む背景領域動画を予測符号化する。具体的には、階層間差分処理部５２２は、他の低解像度画像から生成された予測画像との差分画像を生成する。そして、符号器５３２ｄは、差分画像を空間周波数成分に変換して得られた変換係数を量子化して、量子化された変換係数をエントロピー符号化等により符号化する。なお、このような予測符号化処理は、低解像度画像の部分領域毎に行われてよい。

また、階層間差分処理部５２２ａは、画質変換部５１０から供給された複数の第１解像度画像を含む第１特徴領域動画を予測符号化する。同様に、階層間差分処理部５２２ｂおよび階層間差分処理部５２２ｃは、それぞれ複数の第２解像度画像を含む第２特徴領域動画および複数の第３解像度画像を含む第３特徴領域動画を予測符号化する。以下に、階層間差分処理部５２２ａおよび符号器５３２ａの具体的な動作について説明する。

階層間差分処理部５２２ａは、符号器５３２ｄによる符号化後の第１解像度画像を復号して、復号した画像を第１解像度と同じ解像度の画像に拡大する。そして、階層間差分処理部５２２ａは、拡大した画像と低解像度画像との間の差分画像を生成する。このとき、階層間差分処理部５２２ａは、背景領域における差分値を０にする。そして、符号器５３２ａは、差分画像を符号器５３２ｄと同様に符号化する。なお、階層間差分処理部５２２ａおよび符号器５３２ａによる符号化処理は、第１解像度画像の部分領域毎にされてよい。

なお、階層間差分処理部５２２ａは、第１解像度画像を符号化する場合に、低解像度画像との間の差分画像を符号化した場合に予測される符号量と、他の第１解像度画像から生成された予測画像との間の差分画像を符号化した場合に予測される符号量とを比較する。後者の符号量の方が小さい場合には、階層間差分処理部５２２ａは、他の第１解像度画像から生成された予測画像との間の差分画像を生成する。なお、階層間差分処理部５２２ａは、低解像度画像または予測画像との差分をとらずに符号化した方が符号量が小さくなることが予測される場合には、低解像度画像または予測画像との間で差分をとらなくてもよい。

なお、階層間差分処理部５２２ａは、背景領域における差分値を０にしなくてもよい。この場合、符号器５３２ａは、特徴領域以外の領域における差分情報に対する符号化後のデータを０にしてもよい。例えば、符号器５３２ａは、周波数成分に変換した後の変換係数を０にしてよい。なお、階層間差分処理部５２２ｄが予測符号化した場合の動きベクトル情報は、階層間差分処理部５２２ａに供給される。階層間差分処理部５２２ａは、階層間差分処理部５２２ｄから供給された動きベクトル情報を用いて、予測画像用の動きベクトルを算出してよい。

なお、階層間差分処理部５２２ｂおよび符号器５３２ｂの動作は、第２解像度画像を符号化するという点、および第２解像度画像を符号化する場合に、符号器５３２ａによる符号化後の第１解像度画像との差分をとる場合があるという点を除いて、階層間差分処理部５２２ｂおよび符号器５３２ｂの動作は階層間差分処理部５２２ａおよび符号器５３２ａの動作と略同一であるので、説明を省略する。同様に、階層間差分処理部５２２ｃおよび符号器５３２ｃの動作は、第３解像度画像を符号化するという点、および第３解像度画像を符号化を符号化する場合に、符号器５３２ｂによる符号化後の第２解像度画像との差分をとる場合があるという点を除いて、階層間差分処理部５２２ａおよび符号器５３２ａの動作と略同一であるので、説明を省略する。

以上説明したように、画質変換部５１０は、複数の撮像画像のそれぞれから、画質を低画質にした低画質画像、および少なくとも特徴領域において低画質画像より高画質な特徴領域画像を生成する。そして、差分処理部５２０は、特徴領域画像における特徴領域の画像と、低画質画像における特徴領域の画像との間の差分画像を示す特徴領域差分画像を生成する。そして、符号化部５３０は、特徴領域差分画像および低画質画像をそれぞれ符号化する。

また、画質変換部５１０は、複数の撮像画像から解像度が低減された低画質画像を生成して、差分処理部５２０は、特徴領域画像における特徴領域の画像と、低画質画像における特徴領域の画像を拡大した画像との間の特徴領域差分画像を生成する。また、差分処理部５２０は、特徴領域において特徴領域画像と拡大した画像との間の差分が空間周波数領域に変換された空間周波数成分を持ち、特徴領域以外の領域において空間周波数成分のデータ量が低減された特徴領域差分画像を生成する。

以上説明したように、圧縮部２３０は、解像度が異なる複数の階層間の画像の差分を符号化することによって階層的に符号化する。このことからも明らかなように、本構成の圧縮部２３０による圧縮方式の一部は、Ｈ．２６４／ＳＶＣによる圧縮方式を含むことが明らかである。なお、画像処理装置１７０がこのような階層化された圧縮動画を伸張する場合には、各階層の動画データを復号して、階層間差分により符号化されている領域については、差分がとられた階層で復号された撮像画像との加算処理により、元の解像度の撮像画像を生成することができる。

図６は、撮像装置１００により得られた撮像動画の一例を示す。撮像動画は、複数の撮像画像６００−１〜１１（以後、撮像画像６００と総称する。）を含む。なお、特徴領域検出部２０３は、特徴領域の一例としての移動体領域６０１−１〜１１（以後、移動体領域６０１と総称する。）を、撮像画像６００から検出している。

圧縮処理部２３６ｄは、移動体領域６０１以外の領域の画像を、画素間引きによって縮小することによって、背景画像６１０−１〜６（以下背景画像６１０と総称する。）を生成する。なお、圧縮処理部２３６ｄは、圧縮すべき撮像画像６００を一つおきに選択している。

以下の説明では、撮像画像６００−１において移動体領域６０１以外の領域に含まれる画像領域６０５における間引き処理を例に挙げて説明する。なお、図示されるように、画像領域６０５には、画素Ｐｘ１１、画素Ｐｘ１２・・・等が含まれる。

圧縮処理部２３６ｄは、撮像画像６００−１から画素を一つおきに選択することによって、背景画像６１０−１を生成する。具体的には、圧縮処理部２３６ｄは、ｘ方向にＰｘ１１、Ｐｘ１３・・・・と画素を選択して、ｙ方向にはＰｘ１１、Ｐｘ３１、・・・・と画素を選択することによって画像領域６１５の画像を生成する。そして、圧縮処理部２３６ｄは、背景画像６１０−２を生成する場合には、ｘ方向にＰｘ１２、Ｐｘ１４・・・・と画素を選択して、ｙ方向にはＰｘ１２、Ｐｘ３２、・・・・と画素を選択することによって画像領域６１５の画像を生成する。

同様に、圧縮処理部２３６ｄは、背景画像６１０−３を生成する場合には、ｘ方向にＰｘ２１、Ｐｘ２３・・・・と画素を選択して、ｙ方向にはＰｘ２１、Ｐｘ４１、・・・・と画素を選択することによって画像領域６１５の画像を生成する。また、圧縮処理部２３６ｄは、ｘ方向にＰｘ２２、Ｐｘ２４・・・・と画素を選択して、ｙ方向にはＰｘ２２、Ｐｘ４２、・・・・と画素を選択することによって画像領域６１５の画像を生成する。このようにして、圧縮処理部２３６ｄは、背景画像６１０−１〜４を生成した段階で、画像領域６０５における全ての画素を圧縮すべき画素として選択したことになる。

その後、圧縮処理部２３６ｄは、同様の動作を繰り返す。具体的には、圧縮処理部２３６ｄは、背景画像６１０−５および背景画像６１０−６を生成する場合には、それぞれ背景画像６１０−１および背景画像６１０−２を生成する場合に選択した組み合わせの画素と同じ組み合わせの画素を選択する。なお、以上の説明では、圧縮処理部２３６ｄの動作を例に挙げて圧縮部２３０の処理の一例を説明したが、図５で説明した圧縮部２３０の構成においては、画像取得部２５０が同様の間引き処理をすることができる。

図７は、背景画像６１０を圧縮する場合における背景画像６１０の組み合わせの一例を示す。圧縮処理部２３６ｄは、同じ組み合わせの画素が選択された背景画像６１０を動画として圧縮する。具体的には、圧縮処理部２３６ｄは、背景画像６１０−１、背景画像６１０−５、・・・を動画として圧縮する。また、圧縮処理部２３６ｄは、背景画像６１０−２、背景画像６１０−６・・・を動画として圧縮する。同様に、圧縮処理部２３６ｄは、背景画像６１０−３、背景画像６１０−７・・・を動画として圧縮するとともに、背景画像６１０−４、背景画像６１０−８・・・を動画として圧縮する。なお、図６では示されていないが、背景画像６１０−７および背景画像６１０−８は、それぞれ背景画像６１０−３および背景画像６１０−４が生成される場合と同じ組み合わせの画素が選択されて生成されたとする。

そして、圧縮処理部２３６ｄは、各組み合わせの背景画像６１０から形成される動画に、フレーム間圧縮を含む圧縮処理を施す。一例として、圧縮処理部２３６ｄは、背景画像６１０−１、背景画像６１０−５、・・・によって形成される動画に、フレーム間圧縮を含む圧縮処理を施す。なお、以上の説明では、圧縮処理部２３６ｄの動作を例に挙げて圧縮部２３０の処理の一例を説明したが、図５で説明した圧縮部２３０の構成では、差分処理部５２０ｄが同様の間引き処理をすることができる。以上の例では、圧縮処理部２３６ｄは、同じ位置の画素が選択された複数の背景画像６１０を一の動画として圧縮したが、圧縮処理部２３６ｄは、異なる位置の画素が選択されている背景画像６１０を含む複数の背景画像６１０−１〜８を一の動画として圧縮してよいことは言うまでもない。

このように、圧縮部２３０は、第１の組み合わせの画素を選択することにより低解像度化された複数の特徴領域以外の領域の画像を含む第１動画を圧縮して、第１の組み合わせの画素以外の画素を選択することにより低解像度化された複数の特徴領域以外の領域の画像を含む第２動画を圧縮する。そして、圧縮部２３０は、第１動画に含まれる画像のそれぞれを、第１動画に含まれる他の画像との差分により圧縮する。このように、圧縮部２３０によると、同じ位置の画素が選択された背景画像６１０同士をフレーム間圧縮する。このため、異なる位置の画素が選択された背景画像６１０同士をフレーム間圧縮する場合に比べて、圧縮率が向上することが期待される。

図８は、合成部３３０による合成動作の一例を示す。合成部３３０は、背景画像６１０−１〜４において選択された画素を組み合わせることによって、撮像画像６００と同じ解像度の背景画像８００−１を生成する。また、合成部３３０は、背景画像６１０−５〜８において選択された画素を組み合わせることによって、撮像画像６００と同じ解像度の背景画像８００−２を生成する。このように、画像処理システム１０によると、特徴領域と同等の空間解像度を有する背景画像を提供することができる。

なお、背景画像８００−１は、撮像時間が異なる撮像画像６００から生成された背景画像６１０−１〜４の画素を組み合わせることによって生成される。したがって、背景画像８００−１には、異なる時間に撮像された撮像画像６００の情報が反映される。例えば、一の撮像画像６００における背景領域内の全画素を一度に送信するシステムでは、移動体の背景となる領域の画像情報は次に背景領域を送信するまで得ることができない。しかしながら、画像処理システム１０によると、時間的に分散したタイミングで得られた背景画像を送信するので、移動体の背景となる領域の画像情報を提供することができる場合がある。

図９は、他の実施形態に係る画像処理システム２０の一例を示す。本実施形態における画像処理システム２０の構成は、撮像装置１００ａ−ｄがそれぞれ画像処理部８０４ａ−ｄ（以下、画像処理部８０４と総称する。）を有する点を除いて、図１で説明した画像処理システム１０の構成と同じとなっている。

画像処理部８０４は、画像処理装置１２０に含まれる構成要素のうち、画像取得部２５０を除く構成要素を有している。そして、画像処理部８０４に含まれる各構成要素の機能および動作は、画像処理装置１２０に含まれる各構成要素が圧縮動画伸張部２０２による伸張処理によって得られた撮像動画を処理することに替えて、撮像部１０２によって撮像された撮像動画を処理するという点を除いて、画像処理装置１２０に含まれる各構成要素の機能および動作と略同一であってよい。このような構成の画像処理システム２０においても、図１から図８にかけて画像処理システム１０に関連して説明した効果と略同一の効果が得ることができる。

なお、画像処理部８０４は、撮像部１０２からＲＡＷ形式で表された複数の撮像画像を含む撮像動画を取得して、取得した撮像動画に含まれるＲＡＷ形式で表された複数の撮像画像をＲＡＷ形式のまま圧縮してよい。なお、画像処理部８０４は、ＲＡＷ形式で表された複数の撮像画像から１以上の特徴領域を検出してよい。また、画像処理部８０４は、圧縮されたＲＡＷ形式の複数の撮像画像を含む撮像動画を圧縮してよい。なお、画像処理部８０４は、撮像動画を、図１〜図８に関連して画像処理装置１２０の動作として説明した圧縮方法で圧縮することができる。また、画像処理装置１７０は、画像処理部８０４から取得した動画を伸張することにより、ＲＡＷ形式で表された複数の撮像画像を取得することができる。画像処理装置１７０は、伸張することにより取得されたＲＡＷ形式で表された複数の撮像画像をそれぞれ領域毎に拡大して、領域毎に同時化処理を施す。このとき、画像処理装置１７０は、特徴領域以外の領域より、特徴領域においてより高精度な同時化処理を施してよい。

なお、画像処理装置１７０は、同時化処理によって得られた撮像画像における特徴領域の画像に、超解像処理を施してよい。画像処理装置１７０における超解像処理としては、特開２００６−３５０４９８号公報に記載されたような主成分分析に基づく超解像処理、あるいは特開２００４−８８６１５号公報に記載されたような被写体の動きに基づく超解像処理を例示することができる。

なお、画像処理装置１７０は、特徴領域に含まれるオブジェクト毎に、超解像処理を施してよい。例えば、特徴領域が人物の顔画像を含む場合に、画像処理装置１７０は、オブジェクトの一例としての顔部位（例えば、目、鼻、口など）毎に、超解像処理を施す。この場合、画像処理装置１７０は、特開２００６−３５０４９８号公報に記載されたようなモデル等の学習データを、顔部位（例えば、目、鼻、口など）毎に記憶しておく。そして、画像処理装置１７０は、特徴領域に含まれる顔部位毎に選択した学習データを使用して、各顔部位の画像に超解像処理を施してよい。

このように、画像処理装置１７０は、主成分分析（ＰＣＡ）を用いて特徴領域の画像を再構成することができる。なお、画像処理装置１７０による画像再構成手法、および当該画像再構成用の学習法としては、主成分分析（ＰＣＡ）による学習・画像再構成の他に、局所保存投影（ｌｏｃａｌｉｔｙ ｐｒｅｓｅｒｖｉｎｇ ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ：ＬＰＰ）、線形判別分析（Ｌｉｎｅａｒ Ｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｎｔ Ａｎａｌｙｓｉｓ：ＬＤＡ）、独立成分分析（Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ：ＩＣＡ）、多次元スケーリング（ｍｕｌｔｉｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｓｃａｌｉｎｇ：ＭＤＳ）、サポートベクターマシン（サポートベクター回帰）、ニューラルネットワーク、隠れマルコフモデル、Ｂａｙｅｓ推論、最大事後確率推定、反復逆投影、Ｗａｖｅｌｅｔ変換、局所線形埋め込み（ｌｏｃａｌｌｙ ｌｉｎｅａｒ ｅｍｂｅｄｄｉｎｇ：ＬＬＥ）、マルコフランダム場（Ｍａｒｋｏｖ ｒａｎｄｏｍ ｆｉｅｌｄ：ＭＲＦ）等の手法を用いることができる。

また、学習データとしては、特開２００６−３５０４９８号公報に記載されたようなモデルの他に、オブジェクトの多数のサンプル画像からそれぞれ抽出された、オブジェクトの画像の低周波成分および高周波成分を含んでよい。ここで、オブジェクトの画像の低周波成分は、オブジェクトの種類毎に、Ｋ−ｍｅａｎｓ法等によってさらにクラスタリングされていて、各クラスタ毎に代表的な低周波成分（例えば、重心値）が定められていてよい。

そして、画像処理装置１７０は、撮像画像における特徴領域に含まれるオブジェクトの画像から低周波成分を抽出する。そして、画像処理装置１７０は、抽出したオブジェクトの種類のオブジェクトのサンプル画像から抽出された低周波成分のクラスタのうち、抽出した低周波成分に適合する値が代表的な低周波成分として定められたクラスタを特定する。そして、画像処理装置１７０は、特定したクラスタに含まれる低周波成分に対応づけられている高周波成分のクラスタを特定する。このようにして、画像処理装置１７０は、撮像画像に含まれるオブジェクトから抽出された低周波成分に相関のある高周波成分のクラスタを特定することができる。そして、画像処理装置１７０は、特定した高周波成分のクラスタを代表する高周波成分を用いて、オブジェクトの画像をより高画質な高画質画像に変換してよい。例えば、画像処理装置１７０は、各オブジェクトの中心から顔上の処理対象位置までの距離に応じた重みでオブジェクト毎に選択された当該高周波成分をオブジェクトの画像に加算してよい。なお、当該代表する高周波成分は、閉ループ学習によって生成されてよい。このように、画像処理装置１７０は、各オブジェクト毎に学習することによって生成された学習データの中から、望ましい学習データをオブジェクト毎に選択して利用するので、オブジェクトの画像をより高い精度で高画質化することができる場合がある。

なお、特開２００６−３５０４９８号公報に記載されたような主成分分析に基づく超解像処理では、主成分ベクトルおよび重みづけ係数により物体の画像が表される。これらの重みづけ係数および主成分ベクトルのデータ量は、物体の画像そのものが有する画素データのデータ量に比べて大幅に小さい。そこで、画像処理部８０４は、撮像部１０２から取得した複数の撮像画像における特徴領域の画像を圧縮する圧縮処理において、特徴領域に含まれる物体の画像から上記重みづけ係数を算出してよい。すなわち、画像処理部８０４は、特徴領域に含まれる物体の画像を、主成分ベクトルおよび重みづけ係数で表すことによって圧縮することができる。そして、画像処理部８０４は、主成分ベクトルおよび重みづけ係数を画像処理装置１７０に送信してよい。画像処理装置１７０においては、画像処理部８０４から取得した主成分ベクトルおよび重みづけ係数を用いて、特徴領域に含まれる物体の画像を再構成することができる。なお、画像処理部８０４は、特開２００６−３５０４９８号公報に記載されたような主成分分析に基づくモデルの他に、種々の特徴パラメータで物体を表現するモデルを利用して特徴領域に含まれる物体の画像を圧縮することができることはいうまでもない。なお、図１〜８に関連して説明した画像処理システム１０の構成においても、画像処理装置１７０は、特徴領域の画像に上述した超解像処理を施すことができる。

図１０は、画像処理装置１２０および画像処理装置１７０のハードウェア構成の一例を示す。画像処理装置１２０および画像処理装置１７０は、ＣＰＵ周辺部と、入出力部と、レガシー入出力部とを備える。ＣＰＵ周辺部は、ホスト・コントローラ１５８２により相互に接続されるＣＰＵ１５０５、ＲＡＭ１５２０、グラフィック・コントローラ１５７５、及び表示デバイス１５８０を有する。入出力部は、入出力コントローラ１５８４によりホスト・コントローラ１５８２に接続される通信インターフェイス１５３０、ハードディスクドライブ１５４０、及びＣＤ−ＲＯＭドライブ１５６０を有する。レガシー入出力部は、入出力コントローラ１５８４に接続されるＲＯＭ１５１０、フレキシブルディスク・ドライブ１５５０、及び入出力チップ１５７０を有する。

ホスト・コントローラ１５８２は、ＲＡＭ１５２０と、より高い転送レートでＲＡＭ１５２０をアクセスするＣＰＵ１５０５、及びグラフィック・コントローラ１５７５とを接続する。ＣＰＵ１５０５は、ＲＯＭ１５１０、及びＲＡＭ１５２０に格納されたプログラムの内容に応じて動作して、各部の制御をする。グラフィック・コントローラ１５７５は、ＣＰＵ１５０５等がＲＡＭ１５２０内に設けたフレーム・バッファ上に生成する画像データを取得して、表示デバイス１５８０上に表示させる。これに代えて、グラフィック・コントローラ１５７５は、ＣＰＵ１５０５等が生成する画像データを格納するフレーム・バッファを、内部に含んでもよい。

入出力コントローラ１５８４は、ホスト・コントローラ１５８２と、比較的高速な入出力装置であるハードディスクドライブ１５４０、通信インターフェイス１５３０、ＣＤ−ＲＯＭドライブ１５６０を接続する。ハードディスクドライブ１５４０は、ＣＰＵ１５０５が使用するプログラム、及びデータを格納する。通信インターフェイス１５３０は、ネットワーク通信装置１５９８に接続してプログラムまたはデータを送受信する。ＣＤ−ＲＯＭドライブ１５６０は、ＣＤ−ＲＯＭ１５９５からプログラムまたはデータを読み取り、ＲＡＭ１５２０を介してハードディスクドライブ１５４０、及び通信インターフェイス１５３０に提供する。

入出力コントローラ１５８４には、ＲＯＭ１５１０と、フレキシブルディスク・ドライブ１５５０、及び入出力チップ１５７０の比較的低速な入出力装置とが接続される。ＲＯＭ１５１０は、画像処理装置１２０および画像処理装置１７０が起動するときに実行するブート・プログラム、あるいは画像処理装置１２０および画像処理装置１７０のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。フレキシブルディスク・ドライブ１５５０は、フレキシブルディスク１５９０からプログラムまたはデータを読み取り、ＲＡＭ１５２０を介してハードディスクドライブ１５４０、及び通信インターフェイス１５３０に提供する。入出力チップ１５７０は、フレキシブルディスク・ドライブ１５５０、あるいはパラレル・ポート、シリアル・ポート、キーボード・ポート、マウス・ポート等を介して各種の入出力装置を接続する。

ＣＰＵ１５０５が実行するプログラムは、フレキシブルディスク１５９０、ＣＤ−ＲＯＭ１５９５、またはＩＣカード等の記録媒体に格納されて利用者によって提供される。記録媒体に格納されたプログラムは圧縮されていても非圧縮であってもよい。プログラムは、記録媒体からハードディスクドライブ１５４０にインストールされ、ＲＡＭ１５２０に読み出されてＣＰＵ１５０５により実行される。ＣＰＵ１５０５により実行されるプログラムは、画像処理装置１２０を、図１から図９に関連して説明した画像処理装置１２０が有する各構成要素として機能させ、画像処理装置１７０を、図１から図９に関連して説明した、画像処理装置１７０が有する各構成要素として機能させる。

以上に示したプログラムは、外部の記憶媒体に格納されてもよい。記憶媒体としては、フレキシブルディスク１５９０、ＣＤ−ＲＯＭ１５９５の他に、ＤＶＤまたはＰＤ等の光学記録媒体、ＭＤ等の光磁気記録媒体、テープ媒体、ＩＣカード等の半導体メモリ等を用いることができる。また、専用通信ネットワークあるいはインターネットに接続されたサーバシステムに設けたハードディスクまたはＲＡＭ等の記憶装置を記録媒体として使用して、ネットワークを介したプログラムとして画像処理装置１２０および画像処理装置１７０に提供してもよい。このように、プログラムにより制御されるコンピュータが、画像処理装置１２０および画像処理装置１７０として機能する。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、この発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

一実施形態に係わる画像処理システム１０の一例を示す図である。 画像処理装置１２０のブロック構成の一例を示す図である。 圧縮部２３０のブロック構成の一例を示す図である。 画像処理装置１７０のブロック構成の一例を示す図である。 圧縮部２３０の他のブロック構成の一例を示す図である。 撮像装置１００により得られた撮像動画の一例を示す図である。 背景画像６１０を圧縮する場合における背景画像６１０の組み合わせの一例を示す図である。 合成部３３０による合成動作の一例を示す図である。 他の実施形態に係る画像処理システム２０の一例を示す図である。 画像処理装置１２０および画像処理装置１７０のハードウェア構成の一例を示す図である。

符号の説明

１０ 画像処理システム
２０ 画像処理システム
１００ 撮像装置
１０２ 撮像部
１０４ 撮像画像圧縮部
１１０ 通信ネットワーク
１２０ 画像処理装置
１３０ 人物
１４０ 移動体
１５０ 監視対象空間
１６０ 空間
１７０ 画像処理装置
１７５ 画像ＤＢ
１８０ 表示装置
２０１ 圧縮動画取得部
２０２ 圧縮動画伸張部
２０３ 特徴領域検出部
２０６ 対応付け処理部
２０７ 出力部
２１０ 圧縮制御部
２３０ 圧縮部
２３２ 画像分割部
２３４ 固定値化部
２３６ 圧縮処理部
２５０ 画像取得部
３０１ 画像取得部
３０２ 対応付け解析部
３１０ 伸張制御部
３２０ 伸張部
３２２ 復号器
３３０ 合成部
３４０ 出力部
５１０ 画質変換部
５２０ 差分処理部
５２２ 階層間差分処理部
５３０ 符号化部
５３２ 符号器
６００ 撮像画像
６０１ 移動体領域
６０５ 画像領域
６１０ 背景画像
６１５ 画像領域
８０４ 画像処理部
１５０５ ＣＰＵ
１５１０ ＲＯＭ
１５２０ ＲＡＭ
１５３０ 通信インターフェイス
１５４０ ハードディスクドライブ
１５５０ フレキシブルディスク・ドライブ
１５６０ ＣＤ−ＲＯＭドライブ
１５７０ 入出力チップ
１５７５ グラフィック・コントローラ
１５８０ 表示デバイス
１５８２ ホスト・コントローラ
１５８４ 入出力コントローラ
１５９０ フレキシブルディスク
１５９５ ＣＤ−ＲＯＭ
１５９８ ネットワーク通信装置

Claims (18)

1. 動画から特徴領域を検出する特徴領域検出部と、
   前記動画に含まれる動画構成画像における前記特徴領域以外の領域の解像度を低解像度化することにより前記動画構成画像を圧縮する圧縮部と
   を備え、
   前記圧縮部は、第１動画構成画像を含む複数の動画構成画像のそれぞれにおける前記特徴領域以外の領域に含まれる画素から第１の組み合わせの画素をそれぞれ選択することにより当該複数の動画構成画像のそれぞれにおける前記特徴領域以外の領域の画像をそれぞれ低解像度化するとともに、第２動画構成画像を含む他の複数の動画構成画像のそれぞれにおける前記特徴領域以外の領域に含まれる画素から前記第１の組み合わせの画素以外の画素をそれぞれ選択することにより当該他の複数の動画構成画像のそれぞれにおける前記特徴領域以外の領域の画像をそれぞれ低解像度化し、前記第１動画構成画像における前記低解像度化された前記特徴領域以外の領域の画像を、前記第１動画構成画像と同じ位置の組み合わせの画素を選択することによって前記特徴領域以外の領域が前記低解像度化された他の動画構成画像との間でフレーム間圧縮を含む圧縮処理をすることにより圧縮し、前記第２動画構成画像における前記低解像度化された前記特徴領域以外の領域の画像を、前記第２動画構成画像と同じ位置の組み合わせの画素を選択することによって前記特徴領域以外の領域が前記低解像度化された他の動画構成画像との間でフレーム間圧縮を含む圧縮処理をすることにより圧縮する
   画像処理システム。
2. 前記特徴領域検出部は、前記動画において画像内容が変化する画像領域を、前記特徴領域として検出する
   請求項１に記載の画像処理システム。
3. 前記特徴領域検出部は、動くオブジェクトを含む画像領域を、前記特徴領域として検出する
   請求項１または２に記載の画像処理システム。
4. 前記圧縮部により圧縮された前記第１動画構成画像を含む前記複数の動画構成画像および前記第２動画構成画像を含む前記他の複数の動画構成画像を取得する圧縮画像取得部と、
   前記圧縮画像取得部が取得した圧縮された前記第１動画構成画像における前記特徴領域以外の領域における前記第１の組み合わせの画素、および、前記圧縮画像取得部が取得した圧縮された前記第２動画構成画像における前記第１の組み合わせの画素以外の画素を用いて、１の動画構成画像における前記特徴領域以外の領域の画像を生成する合成部と
   をさらに備える請求項１から３のいずれか一項に記載の画像処理システム。
5. 前記特徴領域検出部は、前記動画構成画像から特徴の種類が異なる複数の特徴領域を検出し、
   前記圧縮部は、特徴の種類に応じた強度で前記複数の特徴領域の画像を圧縮する
   請求項１から４のいずれか一項に記載の画像処理システム。
6. 前記圧縮部は、前記動画構成画像における前記複数の特徴領域の画像を、特徴領域の特徴の種類に応じて低解像度化することにより圧縮する
   請求項５に記載の画像処理システム。
7. 前記圧縮部は、前記第１動画構成画像における前記特徴領域に含まれる画素から、当該特徴領域の特徴の種類に応じた画素数の第２の組み合わせの画素を選択することにより前記第１動画構成画像における前記特徴領域の画像を低解像度化するとともに、前記第２動画構成画像における前記特徴領域に含まれる画素から前記特徴領域の特徴の種類に応じた画素数の前記第２の組み合わせの画素以外の画素を選択することにより前記第２動画構成画像における前記特徴領域の画像を低解像度化する
   請求項６に記載の画像処理システム。
8. 前記圧縮部は、前記第１動画構成画像と同じ位置の組み合わせの画素を選択することによりそれぞれ低解像度化された前記第１動画構成画像を含む前記複数の動画構成画像における複数の前記特徴領域以外の領域の画像を含む第１動画をフレーム間圧縮し、前記第２動画構成画像と同じ位置の組み合わせの画素を選択することによりそれぞれ低解像度化された前記第２動画構成画像を含む前記複数の動画構成画像における複数の前記特徴領域以外の領域の画像を含む第２動画をフレーム間圧縮する
   請求項１から７のいずれか一項に記載の画像処理システム。
9. 前記圧縮部は、前記第１動画に含まれる画像のそれぞれを、前記第１動画に含まれる他の画像との差分により圧縮し、前記第２動画に含まれる画像のそれぞれを、前記第２動画に含まれる他の画像との差分により圧縮する
   請求項８に記載の画像処理システム。
10. 前記圧縮部は、
    前記動画に含まれる動画構成画像を、前記特徴領域と、前記特徴領域以外の背景領域とに分割する画像分割部と、
    前記背景領域の画像である背景領域画像を、前記低解像度化および前記フレーム間圧縮を含む圧縮処理により圧縮する圧縮処理部と
    を有する請求項１から９のいずれか一項に記載の画像処理システム。
11. 前記画像分割部は、前記動画に含まれる複数の動画構成画像のそれぞれを、前記特徴領域と前記背景領域とに分割し、
    前記圧縮処理部は、前記背景領域画像を複数含む背景領域動画を、複数の前記背景領域画像のそれぞれに対する前記低解像度化および前記フレーム間圧縮を含む圧縮処理により圧縮する
    請求項１０に記載の画像処理システム。
12. 前記画像分割部は、前記動画に含まれる複数の動画構成画像のそれぞれを、前記特徴領域と前記背景領域とに分割して、前記動画を、前記特徴領域の画像を複数含む特徴領域動画と前記背景領域動画とに分割し、
    前記圧縮処理部は、前記背景領域動画に含まれる複数の背景領域画像をそれぞれ前記低解像度化することによって縮小し、前記第１動画構成画像と同じ位置の組み合わせの画素を選択することによって前記低解像度化された複数の前記背景領域画像を含む第１背景領域動画を前記フレーム間圧縮を含む圧縮処理をすることにより圧縮し、前記第２動画構成画像と同じ位置の組み合わせの画素を選択することによって前記低解像度化された複数の前記背景領域画像を含む第２背景領域動画を前記フレーム間圧縮を含む圧縮処理をすることにより圧縮する
    請求項１１に記載の画像処理システム。
13. 前記画像分割部は、前記動画構成画像から検出された特徴の種類毎に、それぞれ前記特徴領域の画像を複数含む複数の特徴領域動画を生成し、
    前記圧縮処理部は、
    前記複数の特徴領域動画を、特徴の種類に応じて予め定められた強度でそれぞれ圧縮する複数の特徴領域圧縮処理部と、
    前記背景領域動画を、前記複数の背景領域画像のそれぞれに対する前記低解像度化および前記フレーム間圧縮を含む圧縮処理により圧縮する背景領域圧縮処理部と
    を含む請求項１１または１２に記載の画像処理システム。
14. 前記圧縮部は、
    前記動画に含まれる前記動画構成画像のそれぞれから、画質を低画質にした低画質画像、および少なくとも前記特徴領域において前記低画質画像より高画質な特徴領域画像を生成する画質変換部と、
    前記特徴領域画像における前記特徴領域の画像と、前記低画質画像における前記特徴領域の画像との間の差分画像を示す特徴領域差分画像を生成する差分処理部と、
    前記特徴領域差分画像および前記低画質画像をそれぞれ符号化する符号化部と
    を有し、
    前記画質変換部は、前記特徴領域以外の領域を前記低解像度化することにより前記低画質画像を生成する
    請求項１から４のいずれか一項に記載の画像処理システム。
15. 前記画質変換部は、前記動画に含まれる前記動画構成画像から解像度が低減された前記低画質画像を生成し、
    前記差分処理部は、前記特徴領域画像における前記特徴領域の画像と、前記低画質画像における前記特徴領域の画像を拡大した画像との間の前記特徴領域差分画像を生成する
    請求項１４に記載の画像処理システム。
16. 前記差分処理部は、前記特徴領域において前記特徴領域画像と前記拡大した画像との間の差分が空間周波数領域に変換された空間周波数成分を持ち、前記特徴領域以外の領域において前記空間周波数成分のデータ量が低減された前記特徴領域差分画像を生成する
    請求項１５に記載の画像処理システム。
17. コンピュータを、請求項１から１６のいずれか一項に記載の画像処理システムとして機能させるためのプログラム。
18. 動画から特徴領域を検出する特徴領域検出段階と、
    前記動画に含まれる動画構成画像における前記特徴領域以外の領域の解像度を低解像度化することにより前記動画構成画像を圧縮する圧縮段階と
    を備え、
    前記圧縮段階は、第１動画構成画像を含む複数の動画構成画像のそれぞれにおける前記特徴領域以外の領域に含まれる画素から第１の組み合わせの画素をそれぞれ選択することにより当該複数の動画構成画像のそれぞれにおける前記特徴領域以外の領域の画像をそれぞれ低解像度化するとともに、第２動画構成画像を含む他の複数の動画構成画像のそれぞれにおける前記特徴領域以外の領域に含まれる画素から前記第１の組み合わせの画素以外の画素をそれぞれ選択することにより当該他の複数の動画構成画像のそれぞれにおける前記特徴領域以外の領域の画像をそれぞれ低解像度化し、前記第１動画構成画像における前記低解像度化された前記特徴領域以外の領域の画像を、前記第１動画構成画像と同じ位置の組み合わせの画素を選択することによって前記特徴領域以外の領域が前記低解像度化された他の動画構成画像との間でフレーム間圧縮を含む圧縮処理をすることにより圧縮し、前記第２動画構成画像における前記低解像度化された前記特徴領域以外の領域の画像を、前記第２動画構成画像と同じ位置の組み合わせの画素を選択することによって前記特徴領域以外の領域が前記低解像度化された他の動画構成画像との間でフレーム間圧縮を含む圧縮処理をすることにより圧縮する
    画像処理方法。

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