JPH11150726A - 車両用動画像処理方法および車両用動画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 できるだけＣＰＵ等のハードウェアに計算負
荷を与えずに車両から撮影した進行方向の動画像を適切
に圧縮するための圧縮方法および装置を提供する。 【解決手段】 ＣＣＤカメラ１で撮影した画像データを
画像処理部３にて圧縮符号化するに際し、車両の移動に
伴う画像の変化度合いに応じて変化の小さい第１領域と
変化の大きい第２領域とに分割しそれぞれの領域に適合
する圧縮方式で圧縮符号化する。例えば、第１領域は静
止画像に適合した圧縮方式により、第２領域は動画像に
適合した圧縮方式によりそれぞれ圧縮符号化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カメラ等により撮
影した画像データを圧縮符号化する方法および装置に関
し、特に走行車両に搭載されたカメラ等の撮影機器によ
り撮影された画像データを圧縮符号化する方法および装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来よりカメラで撮影した画像データを
デジタルデータ化し、そのデータ量をできるだけ少なく
して画像データ伝送に利用する目的で圧縮符号化する技
術は知られている。現在標準化されているＭＰＥＧ等が
その代表的な例である。

【０００３】また、画像データを圧縮符号化して伝送情
報量を低減する技術が特開平９−５５９３７号公報に開
示されている。この技術は、動画像と静止画像とが混在
する画像データの圧縮効率を上げるために静止画像と動
画像とで別々の圧縮を行う技術であり、動画像は高い圧
縮率で静止画像は低い圧縮率でそれぞれ圧縮を行うもの
である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年、車両にカメラを
搭載して前方の風景等を撮影し画像データとして記録す
る装置の開発が行われている。ここで従来の技術に示さ
れる画像データの圧縮符号化方式を用いて車載カメラで
撮影した画像データを圧縮符号化することが考えられ
る。車両が走行している時にこの圧縮符号化を行う場合
は動画像用の圧縮方式で一律に圧縮符号化することにな
るが、この動画像用の圧縮方式では画像全面に渡って
「動き予測」の手法を用いて画像データを圧縮符号化す
る場合が標準的である。

【０００５】しかしながら動き予測をするには一般に高
い計算能力が要求される。車両においては高い計算能力
を持つＣＰＵや他のハードウェアを使用することが経済
的に困難な場合が多く、高い計算能力を要求しない画像
圧縮方式が望まれる。本発明は、上記従来技術の有する
課題に鑑みなされたものであり、できるだけＣＰＵに計
算負荷を与えずに、又は高速なハードウェアを使用せず
に車両から撮影した動画像を適切に圧縮するための圧縮
方法および装置を提供することをその目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、第１の発明は、路上を走行する車両から撮影した
車両進行方向の画像データを圧縮処理する車両用動画像
処理方法であって、車両進行方向の画像を撮影し画像デ
ータを取得するステップと、車両の移動に伴う前記画像
データの変化度合いに応じて、前記画像データを、変化
度合いの小さい第１領域の画像データと変化度合いの大
きい第２領域の画像データとに分割するステップと、前
記第１領域の画像データは第１の圧縮方式で、前記第２
領域の画像データは第１の圧縮方式と異なる第２の圧縮
方式でそれぞれ圧縮符号化する圧縮符号化するステップ
と、からなることを特徴とする。これにより、第１領域
および第２領域それぞれの画像データに適合した圧縮方
式を選択して圧縮符号化を行うことで、画像データ全体
を同一の動画像圧縮方式で圧縮する場合に比べ計算負荷
を低減し且つ各領域の画質劣化をできるだけ抑えた動画
像データ圧縮をすることができる。

【０００７】また、第２の発明は、第１の発明におい
て、前記分割ステップでは、車両進行方向前遠方部分を
第１領域としその周囲部分を第２領域とすることを特徴
とする。これにより、車両の移動に伴う画像データの変
化度合いの小さい車両進行方向前遠方とそれよりも変化
度合いの大きい周辺部分とに簡単に分割できる。

【０００８】また、第３の発明は、第１又は第２の発明
において、更に走行道路の道路幅情報を取得するステッ
プを含み、前記分割ステップでは、道路幅情報に応じて
前記第１領域の幅を設定することを特徴とする。これに
より、道路部分の画像と他部分の画像とを効果的に分割
し、各部分の重要度に適合した圧縮符号化を行うことが
できる。例えば、前方車両の情報や交差点の情報が重要
な場合は第１領域データを細かい量子化により圧縮符号
化する等の対応をとることが可能となる。

【０００９】また、第４の発明は、第１又は第２の発明
において、更に走行車速情報を取得するステップを含
み、前記分割ステップでは、車速情報に応じて前記第１
領域の面積を設定することを特徴とする。例えば、車速
が低いときは第１領域データの面積を拡大し、車速が高
いときには第１領域データの面積を縮小することで変化
度合いの大きい画像を変化度合いの小さい画像とを効果
的に分割することが可能となる。また、この面積を適切
に選定することで、圧縮後の走行距離あたりの画像デー
タ量を均一化する等の対応を図ることもできる。

【００１０】また、第５の発明は、第１乃至第４の発明
において、前記圧縮符号化ステップでは、前記第１領域
の画像データを静止画像に適合する圧縮方式で、前記第
２領域の画像データを動画像に適合する圧縮方式でそれ
ぞれ圧縮符号化することを特徴とする。このように、静
止画像に適合する圧縮方式を積極的に活用することで計
算負荷を低減することができる。

【００１１】また、第６の発明は、第１乃至第４の発明
において、前記圧縮符号化ステップでは、前記第１領域
の画像データと比較して前記第２領域の画像データをよ
り粗い量子化により圧縮符号化することを特徴とする。
このように、車両の走行に伴う画像の変化度合いが大き
く、元々の画像の品質が悪い領域に適合した粗い量子化
をすることで画像データ再生時における見た目の差は少
なく、且つ効果的な画像データ圧縮が可能となる。

【００１２】また、第７の発明は、路上を走行する車両
から撮影した車両進行方向の画像データを圧縮処理する
車両用動画像処理装置であって、車両進行方向の画像を
撮影し画像データを取得する画像取得手段と、車両の移
動に伴う前記画像データの変化度合いに応じて前記画像
データを変化度合いの小さい第１領域データと変化度合
いの大きい第２領域データとに分割する領域分割手段
と、前記画像データの変化度合いに適合した異なる圧縮
方式で前記第１領域データと第２領域データとのそれぞ
れを圧縮符号化する画像圧縮手段と、からなることを特
徴とする。この装置により、第１領域および第２領域そ
れぞれの画像データに適合した圧縮方式を選択して圧縮
符号化を行うことで、画像データ全体を同一の画像圧縮
方式で圧縮する場合に比べ計算負荷を低減し且つ各領域
の画質劣化をできるだけ抑えた動画像データ圧縮をする
ことができる。

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の実施
形態について説明する。

【００１３】図１は、本発明の実施形態による動画像処
理方法の流れを示す図であり、図２は、本発明の実施形
態による動画像処理方法を実現するための装置構成図で
ある。図２に示されるように車両にはＣＣＤカメラ１が
設けられている。このＣＣＤカメラ１はウインドシール
ドガラスの車室内側上部に、車両前方の道路面、道路両
側の建物および前遠方を撮影するように固定されてお
り、このＣＣＤカメラ１には撮影された画像データを取
得処理（Ｓ１）する画像取得部２が接続されている。画
像取得部２には画像処理部３が接続されており、画像取
得部２はＣＣＤカメラ１から取得した画像データを所定
時間間隔（数１０ｍｓｅｃ程度の間隔）毎に１枚の画像
データとして画像処理部３へ転送する。画像処理部３に
は画像取得部２から転送される画像データを第１領域と
第２領域とに分割処理（Ｓ２）する分割処理部３１、分
割された各領域のデータを圧縮処理（Ｓ３）する圧縮処
理部３２および画像取得部２より送られた画像データお
よび圧縮符号化された画像データを一時的に記憶する記
憶部３３が設けられている。

【００１４】この記憶部３３では圧縮処理（Ｓ３）後の
第１領域および第２領域の画像データを統合してデータ
化（Ｓ４）した状態で記憶する。このデータ化（Ｓ４）
は、一旦分割処理（Ｓ２）し、圧縮処理（Ｓ３）した各
領域の画像データを統合して１枚の画像データとしてデ
ータ化（Ｓ４）するものであり、データ化（Ｓ４）され
た画像データは記憶部３３に時系列的に順次記憶され
る。ここではデータ化された画像データを画像処理部３
内の記憶部３３に記憶させるように構成されているが、
別途画像処理部３に接続して設けたハードディスク等の
外部記憶装置（図示せず）に記憶させてもよい。

【００１５】画像処理部３はまたナビゲーション部４と
も接続されている。ナビゲーション部４は、経路計算、
現在位置表示、経路案内などのいわゆるナビゲーション
処理を実行する部分である。このナビゲーション処理を
実行するためにナビゲーション部４にはＧＰＳ部５、車
速検出部６および地図データベース７が接続されてい
る。地図データベース７には、道路形状情報、幅員や車
線数等の道幅に関する情報および後述する画像圧縮処理
に利用するための情報が記憶されている。

【００１６】また画像処理部３には送信部８が接続され
ており、送信部８は画像処理部３で圧縮符号化処理され
た画像データを時系列的に順次車両外部へ向けて送信す
るものである。この送信部８は自動車電話や携帯電話の
ような無線電波を利用したもののほか光ビーコン送信器
等で構成してもよい。

【００１７】続いて本実施の形態における動画圧縮処理
動作について説明する。図３は分割処理部３１における
分割処理について説明するための図であり、この図３を
引用しながら動画圧縮処理動作について以下に説明す
る。

【００１８】まずＣＣＤカメラ１で車両前方を撮影する
と図３の左側に示されるような画像が画像取得部２にて
取得され（Ｓ１）、画像処理部３へと転送される。この
画像は所定時間間隔で画像取得部２から画像処理部３へ
転送される画像のうちのある時刻の１枚の画像を抽出し
たものに相当する。画像処理部３の分割処理部３１では
図３に示されるように車両前遠方部分の第１領域Ａとそ
の周囲部分の第２領域Ｂとに分割処理される（Ｓ２）。
この分割処理部３１による画像の分割は、図３に示され
る位置で固定してもよいし、諸条件に応じて変更しても
よい。ここで諸条件とは、走行道路の道路幅に関する条
件や走行車速条件である。この諸条件に応じた画像分割
位置変更に関し、図４を用いて説明する。

【００１９】図４は分割処理部３１で実行される分割処
理（Ｓ２）の流れについて詳細に解説するフローであ
る。分割処理が開始されるとまず道路幅情報が取得され
る（Ｓ２１）。この道路幅情報はナビゲーション部４で
計算された車両の現在位置が位置する道路の道路幅情報
を地図データベース７から読み出して画像処理部３へ転
送することによって取得される。次に走行車速情報が取
得される（Ｓ２２）。この走行車速情報は、車速検出部
６で検出した走行車速がナビゲーション部４を介して画
像処理部３へ転送されることにより取得される。続いて
これら道路幅情報および走行車速情報に基づき分割枠を
決定する（Ｓ２３）。

【００２０】分割枠の決定に際し、まず道路幅情報が考
慮され道路幅に応じた第１領域Ａの幅が決定される。こ
れは道路幅内に限定した第１領域Ａを得ようとする処理
である。道路幅情報が考慮され第１領域Ａの幅が決定さ
れた後、走行車速情報が考慮される。この走行車速情報
に基づき走行車速が高速になるにつれ第１領域Ａの面積
を縮小するように分割枠が変更される。これは速度の増
加に伴い撮影した画像の周囲に、動きが激しくなり流れ
て見える部分が多くなるので、その部分については動画
像に適合した圧縮符号化を施せるようにするためであ
る。この走行車速に基づく縮小は、第１領域Ａの上下幅
のみを縮小してもよいし、第１領域Ａを全体的に相似縮
小してもよい。

【００２１】分割枠が決定された後、その分割枠により
画像データが第１領域Ａと第２領域Ｂそれぞれに分割さ
れ（Ｓ２４）、この分割処理（Ｓ２）を完了する。

【００２２】分割処理（Ｓ２）された第１領域Ａおよび
第２領域Ｂの画像データそれぞれは圧縮処理部３２で圧
縮される。ここで第１領域Ａの画像データは車両前遠方
部分の画像データであるため、車両が前方へ移動するに
連れての画像の変化度合い（時間変化度合い）が小さ
い。これに対して第２領域Ｂの画像データは比較的カメ
ラに近い位置にあるため、車両の走行に伴う画像の変化
度合いが大きい。即ち第２領域の画像データは撮影範囲
外へ流れて行くように大きく変化する。

【００２３】変化度合いの小さい第１領域の画像データ
は、第２領域の画像データに比較すると静止画像に近い
画像データである。したがって本実施の形態では第１領
域の画像データが静止画像に適合した圧縮方式で圧縮符
号化され、第２領域の画像データが動画像に適合した圧
縮方式で圧縮符号化される（Ｓ３）。ここで静止画像に
適合した圧縮方式としては、「ウェーブレット変換方
式」や「フラクタル方式」等が適宜用いられ、動画像に
適合した圧縮方式としては「ＭＰＥＧ２」等が適宜用い
られる。

【００２４】なお、ここで行われる圧縮処理は画像デー
タを適当な単位で量子化した後に各種変換を施して非特
徴部分に相当するデータを削除する処理である。先に引
用した「ウェーブレット変換方式」、「フラクタル方
式」および「ＭＰＥＧ２」もこの圧縮処理の一つに該当
するものである。

【００２５】上述のように圧縮処理部３２で圧縮された
第１領域および第２領域の画像データは、１枚の画像デ
ータとしてまとめてデータ化され（Ｓ４）記憶部３３に
保存される。所定時間間隔毎に画像処理部３に転送され
た画像データは、このようにして記憶部３３に時系列的
に順次記憶される。記憶された画像データはその後の処
理により圧縮された状態で送信部８から車両外部へ送信
したり、ハードディスクやＤＶＤ−ＲＡＭ等の図示しな
い記録媒体に記録したりすることができる。

【００２６】このようにしてＣＣＤカメラ１で撮影した
画像データは、領域毎に静止画像に適合した圧縮方式と
動画像に適合した圧縮方式とを使い分けることで適切に
圧縮符号化されるので、１枚の画像全体に「動き予測」
手法を利用して圧縮処理する場合よりも、そのデータ量
が低減され計算負荷が低減されることになる。結果その
後の処理で送信に要する時間が短縮されて、記憶媒体の
記憶領域占有率が低減されることになる。

【００２７】以上、本発明の実施の形態についてひとと
おり説明したが、ひき続き他の実施の形態について説明
する。

【００２８】前述の実施の形態では、第１領域Ａを静止
画像に適合した圧縮方式で、第２領域Ｂを動画像に適合
した圧縮方式でそれぞれ圧縮符号化するようにしたが、
本実施形態では第１領域Ａを細かく量子化し（例えば量
子化ステップを標準値とし）、第２領域Ｂを粗く量子化
する（例えば量子化ステップを標準値の２倍とする）。
こうすることにより、車両前遠方の道路上を含む第１領
域Ａでは高精度な画像情報が得られるので、走行に際し
て重要な情報をより確実に画像データとして取得するこ
とが可能であるとともに、第２領域Ｂの粗い量子化によ
り画像データ量を低減することが可能となる。また、こ
の第２領域Ｂはもともと動きが激しく画像の品質が悪い
ため、粗い量子化を行っても画像データ再生時の見た目
の違いはそれほどでもない。

【００２９】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明はこれに限定されることなく構成される。
例えば、ナビゲーション部４からの情報に基づき車両が
直線道路を走行しているかどうかを判定して直線道路で
ある場合にのみ画像データを取得するようにして必要な
画像データを絞ることも好適である。

【００３０】また、本実施の形態では車両進行方向前方
の画像を対象としたが、ＣＣＤカメラを車両後方へ向け
て設置し車両後方の画像データを取得して圧縮符号化す
る場合にも適用可能であることは言うまでもない。

【００３１】なお、他の実施形態では第２領域Ｂを粗い
量子化としたが、路側の建物等を重要な画像情報として
位置付けて第１領域Ａを粗い量子化として第２領域Ｂを
高精度な画像データとしてもよい。

【００３２】最後に、本発明に関連する参考例について
説明する。この参考例も動画像の圧縮符号化に関する例
であり、その目的は画像データの圧縮効率向上である。
図５はこの参考例について説明するための図であり、図
５（ａ）は現在時刻Ｔ０の画像を、図５（ｂ）はｔ秒後
の予測画像を説明するための図である。本発明の実施形
態と同様この参考例でも車両に搭載されたＣＣＤカメラ
で車両前方を撮影する。この撮影された画像データを画
像処理部に転送するところまでは本発明の実施形態と同
様であるが、本参考例は、転送された画像データからｔ
秒後の画像データを予測するところに特徴がある。以
下、処理について説明する。

【００３３】画像処理部に転送された画像データは予測
画像算出部で処理され、図５（ａ）に示される時刻Ｔ０
の画像データから図５（ｂ）に示されるｔ秒後の予測画
像データが作成される。図５（ａ）に示される時刻Ｔ０
の画像データからｔ秒後の画像データを予測作成する場
合、走行車速に応じて画像データの所定領域（実線枠で
囲まれた領域）毎の動きベクトル（矢印）を算出すると
ともにそのリサイズ量（拡大量）を算出する。これによ
り図５（ｂ）に示されるように所定領域（点線枠で囲ま
れた領域）が周囲に散って拡大された予測画像データが
作成される。このｔ秒後の予測画像データと実際に撮影
して得られたｔ秒後の画像データとの差分データのみを
ｔ秒後のデータとして記憶部に記憶することでデータ量
の削減が可能となる。

【００３４】また、この参考例も動画像の圧縮符号化に
関連する処理である。したがってこの参考例の圧縮符号
化処理を本発明の実施形態の第１領域Ａまたは第２領域
Ｂに適用することも可能である。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
車両の移動に伴う画像データの変化度合いに応じて車両
進行方向の画像データが分割処理されるので第１領域お
よび第２領域それぞれの画像データに適合した圧縮符号
化を行うことが可能となり、できるだけ計算能力を要求
せずに動画像データを圧縮符号化することが可能とな
る。また、走行道路幅や走行車速等の条件に応じて第１
領域の幅や面積を変更することにより、画像データ量を
その利用目的に応じて柔軟に変更することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による動画像処理方法および動画像処理
装置の処理の流れを示すフローチャートである。

【図２】本発明による動画像処理装置の構成を示すブロ
ック図である。

【図３】本発明の画像データ分割処理について説明する
ための図である。

【図４】本発明の画像データ分割処理の流れを説明する
フローチャートである。

【図５】参考例の予測画像データ作成処理を説明するた
めの図である。

【符号の説明】

１ ＣＣＤカメラ ２ 画像取得部 ３ 画像処理部 ３１ 分割処理部 ３２ 圧縮処理部 ３３ 記憶部 ４ ナビゲーション部 ５ ＧＰＳ ６ 車速検出部 ７ 地図データベース ８ 送信部 Ａ 第１領域 Ｂ 第２領域

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 路上を走行する車両から撮影した車両進
   行方向の画像データを圧縮処理する車両用動画像処理方
   法であって、 車両進行方向の画像を撮影し画像データを取得するステ
   ップと、 車両の移動に伴う前記画像データの変化度合いに応じ
   て、前記画像データを、変化度合いの小さい第１領域の
   画像データと変化度合いの大きい第２領域の画像データ
   とに分割するステップと、 前記第１領域の画像データは第１の圧縮方式で、前記第
   ２領域の画像データは第１の圧縮方式と異なる第２の圧
   縮方式でそれぞれ圧縮符号化する圧縮符号化するステッ
   プと、 からなることを特徴とする車両用動画像処理方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の車両用動画像処理方法
   であって、 前記分割ステップでは、車両進行方向前遠方部分を第１
   領域としその周囲部分を第２領域とすることを特徴とす
   る車両用動画像処理方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載の車両用動
   画像処理方法であって、 更に走行道路の道路幅情報を取得するステップを含み、
   前記分割ステップでは、道路幅情報に応じて前記第１領
   域の幅を設定することを特徴とする車両用動画像処理方
   法。
4. 【請求項４】 請求項１又は請求項２に記載の車両用動
   画像処理方法であって、 更に走行車速情報を取得するステップを含み、前記分割
   ステップでは、車速情報に応じて前記第１領域の面積を
   設定することを特徴とする車両用動画像処理方法。
5. 【請求項５】 請求項１乃至請求項４に記載の車両用動
   画像処理方法であって、 前記圧縮符号化ステップでは、前記第１領域の画像デー
   タを静止画像に適合する圧縮方式で、前記第２領域の画
   像データを動画像に適合する圧縮方式でそれぞれ圧縮符
   号化することを特徴とする車両用動画像処理方法。
6. 【請求項６】 請求項１乃至請求項４に記載の車両用動
   画像処理方法であって、 前記圧縮符号化ステップでは、前記第１領域の画像デー
   タと比較して前記第２領域の画像データをより粗い量子
   化により圧縮符号化することを特徴とする車両用動画像
   処理方法。
7. 【請求項７】 路上を走行する車両から撮影した車両進
   行方向の画像データを圧縮処理する車両用動画像処理装
   置であって、 車両進行方向の画像を撮影し画像データを取得する画像
   取得手段と、 車両の移動に伴う前記画像データの変化度合いに応じ
   て、前記画像データを、変化度合いの小さい第１領域の
   画像データと変化度合いの大きい第２領域の画像データ
   とに分割する分割手段と、 前記第１領域の画像データは第１の圧縮方式で、前記第
   ２領域の画像データは第１の圧縮方式と異なる第２の圧
   縮方式でそれぞれ圧縮符号化する画像圧縮手段と、 からなることを特徴とする車両用動画像処理装置。