[发明专利]帧转换器和转换方法,数字摄像机以及监视系统

说明书

本发明一般涉及一种用于转换压缩编码的图像数据的系统，尤其涉及一种减少由于压缩编码而引起的延迟的图像数据传输方法。

对图像数据进行压缩编码并通过网络传输被编码数据的系统已经付诸使用，例如电视电话系统，电视会议系统，监视系统等等。这种系统采用例如ITU-T,H.261,MPEG(运动图像专家组)等编码方法，使得高清晰度的图像信息在较窄的传输带宽内传输。

在利用帧间信息压缩图像数据，例如MPEG那样，并传输被压缩的图像数据的系统中，除去网络上的延迟之外，一般在压缩处理期间发生数量级为150-500ms的传输延迟。

因而，上述系统具有的问题是，例如，当一机械系统受到控制而对图像数据发送侧的电视摄像机进行扫视/俯仰、变焦距、聚焦等操作，同时在接收侧的监视器上观看产生的图像数据时，会插入一个较长的时间延迟，直到响应输入的控制指令使图像在监视器上显示为止。特别是，由于用于扫视/俯仰的电视摄像机的控制涉及控制转动的机座的转动，这加重了长的延迟时间的问题。

另一方面，在传输作为一个GOP(图像组)的多个图像的系统中，例如MPEG，当图像数据流在多个图像源当中转换时，存在的问题是发生相应于构成GOP的最大的图像数的时间间隔的转换延迟。

本发明是为了解决上述问题而作出的，因而本发明的目的在于提供一种图像数据传输方法，其能够减少和图像数据的压缩处理相关的延迟。

本发明的另一个目的在于提供一种图像数据的传输方法，其能够减少由转换具有GOP结构的图像数据流而可能引起的转换延迟。

按照本发明的一个方面的图像数据传输方法用于一种图像数据传输系统，所述图像数据传输系统包括：多个图像数据传输装置，用于压缩编码图像数据并传输被压缩编码的图像数据；图像数据接收装置，用于接收图像数据；用于控制图像数据传输装置的控制装置；和用于互联各个装置的网络。当图像数据传输装置被控制装置控制时，控制装置获取关于多个图像数据传输装置的能力的信息。当控制装置根据关于所述能力的信息决定被控制的图像数据传输装置具有受由压缩编码而引起的延迟的影响的功能时，或者当被控制的图像数据传输装置使用许多功能当中的受由压缩编码而引起的延迟的影响的功能时，图像数据传输装置被控制而执行减少所述延迟的压缩编码。利用这种结构，当图像数据传输装置被控制从而操作一个机械系统，例如同时观看图像接收装置的监视器时，可以减少被插入的延迟时间，直到响应输入的控制指令使图像在监视器上显示为止。

此外，按照本发明的另一个方面的图像数据传输方法，所述方法和一种图像数据传输系统一起使用，所述图像数据传输系统包括：多个图像数据传输装置，用于把图像数据转换为具有GOP结构的压缩编码的数据流，并传输被压缩编码的数据流；图像数据接收装置，用于接收所述的数据流；选择器，用于从多个图像数据传输装置中选择一个图像数据传输装置；以及用于互联各个装置的网络。当选择器从任意一个图像数据传输装置转换到另一个图像数据传输装置时，在紧跟转换之后的一个预定的时间间隔内改变GOP的结构，使得减少由所述转换而引起的延迟。利用这种结构，可以减少当多个图像数据流在图像数据传输装置当中被转换时可能发生的转换延迟时间。

图1概括表示按照本发明的一个实施例的图像数据传输系统的结构；

图2是表示构成图1的图像数据传输系统的相应装置的内部结构的方块图；

图3表示在图1所示摄像机的存储单元中存储的信息的例子；

图4A和4B表示在图1所示的控制装置和译码器中的各个存储单元中存储的信息的例子；

图5表示用于使图1所示的控制装置和译码器获得每个摄像机的功能的步骤；

图6表示用于使图1所示的控制装置和译码器选择并操作每个摄像机的步骤；

图7是图1所示的控制装置执行的用于选择和控制摄像机的流程图；

图8A-8C是表示在图1中选择了摄像机1的状态下用于选择摄像机2控制的定时图；

图9A和图9B是用于说明在本发明的一个实施例中的高效压缩处理和低延迟压缩处理的第一个例子的曲线；

图10A-10D是用于说明在本发明的一个实施例中的高效压缩处理和低延迟压缩处理的第二个例子的图解；

图11A-11E是用于说明在本发明的实施例中的GOP同步的图解；

图12A-12C是用于说明在本发明的实施例中减少摄像机转换延迟的第一示例的方法的定时图；

图13是用于说明在本发明的实施例中减少摄像机转换延迟的第一示例的方法的流程图；