JP4180468B2 - 画像圧縮システム及び画像圧縮方法 - Google Patents
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Description
・前記コンピュータのCPU(Central Processing Unit)の負荷レベルを監視する負荷監視手段、
・前記CPUの負荷レベルに応じ、画像データの圧縮符号化に用いるアルゴリズムを、所定のパラメータの変更、演算精度の変更、動き検出の範囲の変更、予測方法自体の変更またはこれらの組み合わせのいずれかにより変更するアルゴリズム変更手段、
・逐次入力される画像データの圧縮符号化処理を行い、画像データの入力が開始してから終了するまでにアルゴリズムが変化した場合には、変更後のアルゴリズムに基づいて圧縮符号化処理を続行する圧縮符号化手段。
・前記コンピュータのCPU(Central Processing Unit)の負荷レベルを監視する負荷監視手段、
・前記CPUの負荷レベルに応じ、画像データの圧縮符号化に用いるアルゴリズムを、所定のパラメータの変更、演算精度の変更、動き検出の範囲の変更、予測方法自体の変更またはこれらの組み合わせのいずれかにより変更するアルゴリズム変更手段、
・逐次入力される画像データの圧縮符号化処理を行い、画像データの入力が開始してから終了するまでにアルゴリズムが変化した場合には、変更後のアルゴリズムに基づいて圧縮符号化処理を続行する圧縮符号化手段。
・前記コンピュータのCPU(Central Processing Unit)の負荷レベルを監視する負荷監視ステップ、
・前記CPUの負荷レベルに応じ、画像データの圧縮符号化に用いるアルゴリズムを、所定のパラメータの変更、演算精度の変更、動き検出の範囲の変更、予測方法自体の変更またはこれらの組み合わせのいずれかにより変更するアルゴリズム変更ステップ、
・逐次入力される画像データの圧縮符号化処理を行い、画像データの入力が開始してから終了するまでにアルゴリズムが変化した場合には、変更後のアルゴリズムに基づいて圧縮符号化処理を続行する圧縮符号化ステップ。
本発明の画像圧縮システムでは、ソフトウェアが自分自身のCPU負荷レベルを監視し、その負荷レベルに応じた圧縮符号化処理を行う。負荷レベルが高ければ、CPUの処理負担がより軽減される圧縮符号化処理に切り替える。負荷レベルが低くCPUの処理能力に余裕があれば、CPUの処理負担が増えても画質が向上する圧縮符号化処理に切り替える。そのため、画像圧縮システムの動作環境がその都度変化しても、その時点の動作環境において可能な高画質を保ちながら、要求される圧縮速度を保って圧縮符号化処理を行うことができる。また、CPUの性能に応じ、そのCPUで実現可能な限り最高の画質で圧縮符号化処理を行うことができる。
[構成]
図1は、本発明の第1実施形態例に係る画像圧縮システムの構成図である。画像圧縮システム1はコンピュータを用いて構成される。画像圧縮システム1には、ビデオキャプチャボード2が接続される。画像データは、ビデオキャプチャボード2を介して画像圧縮システム1に入力される。
(a)システム全体の動作
前記構成の画像圧縮システム1において、CPU112は、現在の処理の負荷レベルを判断し、負荷レベルに応じた圧縮符号化処理を行う。負荷が高ければ、CPU112の負荷がより軽減されるアルゴリズムで圧縮符号化を行う。逆に、CPU112の負荷が低くCPU112の処理能力に余裕があれば、CPU112の負荷がより重くなっても画質が向上するアルゴリズムで圧縮符号化を行う。アルゴリズムの変更は、画像データの入力が開始されてから終了するまでの間に行われる。ここで、アルゴリズムの変更とは、所定のパラメータの変更、演算精度の変更、動き検出の範囲の変更、予測方法自体の変更またはこれらの組み合わせをいう。所定のパラメータとは、圧縮符号化に用いるパラメータであり、圧縮率を変えることなく圧縮処理の負荷を調整できるパラメータである。
負荷監視プログラム107aは、非圧縮画像データバッファ114への非圧縮画像データの書込速度Vwと圧縮符号化処理速度Vrとに基づいて、CPU112の負荷レベルを判断することができる。すなわち、非圧縮画像データバッファ114への書込速度Vwと圧縮符号化処理速度Vrとの比較結果に基づいて、CPU112の負荷レベルを判断する。ここで、非圧縮画像データバッファ114に書き込まれた非圧縮画像データが圧縮符号化のために読み出される速度(以下、読み出し速度という)を、圧縮符号化処理の速度Vrと見なすと良い。例えば、書込速度Vwが読み出し速度Vrよりも速ければ(Vw>Vr)、負荷監視プログラム107aはCPU112の負荷レベルが高いと判断する。逆に、書込速度Vwが読み出し速度Vrよりも遅ければ(Vw<Vr)、負荷監視プログラム107aはCPU112の負荷レベルが低いと判断する。両者が同程度であれば(Vw=Vr)、CPU112の負荷レベルはバランスしている。つまり、CPU112の処理負荷と性能とが釣り合った状態にある。
アルゴリズム変更プログラム107bは、前記ΔT時間毎に所定の圧縮符号化処理を決定する。アルゴリズム変更プログラム107bは、負荷監視プログラム107aによりCPU112の負荷レベルが高いと判断されると、CPU112の負荷が軽減されるように所定のパラメータの値や予測方法などのアルゴリズムを変更する。アルゴリズムは、具体的には圧縮された画像の画質を落とすように変更することができる。画質を上げることとCPU112の負荷を軽くすることとは、通常は相反するからである。例えば、MPEG圧縮符号化において、動き検出の範囲を狭めるようにアルゴリズムを変更することが挙げられる。
圧縮プログラム107cは、画像データの入力の途中で所定の圧縮符号化処理の変更を受け付け、圧縮符号化処理が変更された場合には変更後の圧縮符号化処理を用いて圧縮符号化を行う。より具体的には、圧縮プログラム107cは、アルゴリズム変更プログラム107bによるアルゴリズムの設定を、前記ΔT時間毎に受け付けるとよい。
図3は、上記の構成を有する画像圧縮システム1が行う処理の流れを示すフローチャートである。この処理は、ビデオキャプチャボード2から画像データが入力されることにより開始するものであり、図3(a)に示すメイン処理としての圧縮処理と、図3(b)に示す一定時間(例えば、30秒)毎に割り込み処理される非圧縮画像取込処理とで構成される。
コンピュータを前述の画像圧縮システム1として機能させるプログラムは、本発明の範囲に含まれる。また、そのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、本発明の範囲に含まれる。ここで、プログラムとは、ダウンロード可能なものであってもなくてもよい。記録媒体としては、コンピュータが読み書き可能なフレキシブルディスク、ハードディスク、半導体メモリ、CD−ROM、DVD、光磁気ディスク(MO)、その他のものが挙げられる。また、前述の画像圧縮システム1が実行する方法は、本発明の範囲に含まれる。
112:CPU
113:CPUメモリ
114:バッファ
Claims (4)
- コンピュータを含む画像圧縮システムであって、
前記コンピュータのCPU(Central Processing Unit)の負荷レベルを監視する負荷監視手段と、
前記CPUの負荷レベルに応じ、画像データの圧縮符号化に用いるアルゴリズムを、所定のパラメータの変更、演算精度の変更、動き検出の範囲の変更、予測方法自体の変更またはこれらの組み合わせのいずれかにより変更するアルゴリズム変更手段と、
逐次入力される画像データの圧縮符号化処理を行い、画像データの入力が開始してから終了するまでにアルゴリズムが変化した場合には、変更後のアルゴリズムに基づいて圧縮符号化処理を続行する圧縮符号化手段と、を含み、
前記負荷監視手段は、
前記コンピュータ内のメモリへの画像データの書込アドレスと、前記メモリに書き込まれた画像データを読み取る読出アドレスとの差を1GOP相当の一定時間間隔ΔTごとに演算して記憶し、
新たに演算したアドレスの差と記憶している前回の演算結果との比較結果に基づいて前記CPUの負荷レベルを判断する、
画像圧縮システム。 - 前記アルゴリズム変更手段は、前記CPUの負荷レベルが高い場合はその負荷レベルが低下するようにアルゴリズムを変更し、前記CPUの負荷レベルが低い場合は圧縮符号化された画像データの画質が向上するようにアルゴリズムを変更する、請求項1に記載の画像圧縮システム。
- コンピュータが実行する画像圧縮プログラムであって、
前記コンピュータのCPU(Central Processing Unit)の負荷レベルを監視する負荷監視手段、
前記CPUの負荷レベルに応じ、画像データの圧縮符号化に用いるアルゴリズムを、所定のパラメータの変更、演算精度の変更、動き検出の範囲の変更、予測方法自体の変更またはこれらの組み合わせのいずれかにより変更するアルゴリズム変更手段、及び
逐次入力される画像データの圧縮符号化処理を行い、画像データの入力が開始してから終了するまでにアルゴリズムが変化した場合には、変更後のアルゴリズムに基づいて圧縮符号化処理を続行する圧縮符号化手段、
として前記コンピュータを機能させる画像圧縮プログラムであって、
前記負荷監視手段は、
前記コンピュータ内のメモリへの画像データの書込アドレスと、前記メモリに書き込まれた画像データを読み取る読出アドレスとの差を1GOP相当の一定時間間隔ΔTごとに演算して記憶し、
新たに演算したアドレスの差と記憶している前回の演算結果との比較結果に基づいて前記CPUの負荷レベルを判断する、画像圧縮プログラム。 - コンピュータが行う画像圧縮方法であって、
前記コンピュータのCPU(Central Processing Unit)の負荷レベルを監視する負荷監視ステップと、
前記CPUの負荷レベルに応じ、画像データの圧縮符号化に用いるアルゴリズムを、所定のパラメータの変更、演算精度の変更、動き検出の範囲の変更、予測方法自体の変更またはこれらの組み合わせのいずれかにより変更するアルゴリズム変更ステップと、
逐次入力される画像データの圧縮符号化処理を行い、画像データの入力が開始してから終了するまでにアルゴリズムが変化した場合には、変更後のアルゴリズムに基づいて圧縮符号化処理を続行する圧縮符号化ステップと、を含み、
前記負荷監視ステップでは、
前記コンピュータ内のメモリへの画像データの書込アドレスと、前記メモリに書き込まれた画像データを読み取る読出アドレスとの差を1GOP相当の一定時間間隔ΔTごとに演算して記憶し、
新たに演算したアドレスの差と記憶している前回の演算結果との比較結果に基づいて前記CPUの負荷レベルを判断する、画像圧縮方法。
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