JP2004032459A

JP2004032459A - 監視システム、およびこれに用いるコントローラと監視端末

Info

Publication number: JP2004032459A
Application number: JP2002187043A
Authority: JP
Inventors: Naoki Yamamoto; 山本　直樹; Hiroshi Nakamura; 中村　拓; Takuya Imaide; 今出　宅哉; Hiroyasu Otsubo; 大坪　宏安
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2002-06-27
Filing date: 2002-06-27
Publication date: 2004-01-29
Also published as: US20040145657A1; US7289563B2

Abstract

【課題】プライバシー保護とセキュリティー確保を両立可能なディジタル監視システムを実現する。
【解決手段】ディジタル映像信号を符号化圧縮して転送する一台以上の監視用カメラ群をネットワーク接続し、メディア制御部を介して蓄積メディアに撮影情報を記録し、再生する手段を設け、リアルタイムの視聴画像と、蓄積メディアに記録した映像の視聴画像に対し、プライバシー保護の画像処理を施す手段を備える。また、視聴者のユーザ権限に応じてプライバシー保護の画像処理の段階を切り替える手段を備える。更に、対象となる被写体の大きさにより、同じユーザ権限によるプライバシー保護の画像処理の段階を切り替える手段を備える。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プライバシー保護とセキュリティを向上させるためのディジタル監視システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、肖像権やプライバシー保護を考慮した映像監視システムについて例えば特開２００１−１８６５０７号公報で情報開示されている。この公報には、「建造物内又は建造物近傍の映像情報を建造物内又は建造物近傍に設置された画像表示端末に配信する建造物映像情報配信部と、前記映像情報のうち肖像権又はプライバシーに係る領域を隠蔽処理する肖像権保護部と、画像表示端末を視聴している者が正当権限を有していることを確認したときは、前記隠蔽処理がなされていない映像情報を該画像表示端末に配信する施設管理権確認部を具備する映像監視システム」が記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に記載の従来技術はリアルタイムの映像の配信のみに言及されており、セキュリティ確保が十分とは言えない。そこで、時間が経過した後の監視や、犯罪等が発生した後に不審者を特定する機能が必要である。
【０００４】
また、監視映像を視聴する者は、通常は管理人、不審な点がある場合は警備会社の警備員、犯罪が発生した場合は警察官等と、状況に応じて代わることが予想される。一方、監視される者としては、不審な点がない平常時まで常に監視されているのは不快であり、プライバシー保護の観点からも妥当でない。そこで、視聴者及び状況に応じてプライバシー保護のレベルを変える機能が必要である。
【０００５】
本発明の目的は、これらの課題を解決し、プライバシー保護とセキュリティー確保を両立可能な監視システムを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を実現するために、本発明では主に次に述べるような手段を有する。
【０００７】
ディジタル映像信号を符号化圧縮して転送する一台以上の監視用カメラ群をネットワーク接続し、メディア制御部を介して蓄積メディアに撮影情報を記録し、再生する手段を設け、リアルタイムの視聴画像と、蓄積メディアに記録した映像の視聴画像に対し、プライバシー保護の画像処理を施す手段を備える。
【０００８】
また、視聴者のユーザ権限に応じてプライバシー保護の画像処理の段階を切り替える手段を備える。
【０００９】
更に、対象となる被写体の大きさにより、同じユーザ権限によるプライバシー保護の画像処理の段階を切り替える手段を備える。
【００１０】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の第１の実施例によるディジタル監視システムについて説明する。
【００１１】
本実施例では、符号化の規格としてＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−２（ＭＰＥＧ２）規格およびＩＳＯ／ＩＥＣ１０９１８−１（ＪＰＥＧ）規格等のＤＣＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ　Ｃｏｓｉｎｅ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を用いた符号化圧縮・復号を前提とする。
【００１２】
以下、図１のブロック図を用いて説明する。図１において１〜３は監視カメラ、４、１６はＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）、５はコントローラ、１７は監視端末、２２は視聴用のモニタを示す。続く図面においても同機能を持つブロックについては、同じ番号を付す。
【００１３】
ＬＡＮ４に接続された監視カメラ群（図１：１〜３）では、各設置場所から撮影した映像をディジタル符号化して、ＬＡＮ４を介してコントローラ５に情報を伝送する。
【００１４】
図２にカメラ部１の詳細ブロック図を示す。レンズ部１００から入った映像は、ＣＣＤ等の光電変換素子であるセンサ１０１により映像信号に変換される。アナログ／ディジタルコンバータ（ＡＤＣ）１０２おいてディジタル信号に変換され、信号処理部１０３に入力される。信号処理部１０３では色分離やガンマ処理等の公知の処理により輝度信号と色差信号からなるビデオ信号を生成し、圧縮部１０４に入力される。圧縮部１０４では、ＭＰＥＧ２、ＪＰＥＧ等のＤＣＴを用いた圧縮を行い符号化ビデオ信号を生成する。符号化ビデオ信号は、バッファ１０５でバッファリングされ、Ｉ／Ｆ１０６から出力される。Ｉ／Ｆ１０６から出力される符号化ビデオ信号は、ＬＡＮ４を介してコントローラ５に転送される。以上の処理は、カメラ部２、３についても同様に処理される。
【００１５】
以上述べたように、カメラ部１〜３では、ディジタル符号化圧縮を行うことにより、ＬＡＮ中で伝送されるデータ量を減らし、ＬＡＮ内のトラフィックを下げることができる。
【００１６】
コントローラ５では、ＬＡＮ４から伝送されてきた符号化ビデオ信号の受信と、カメラ１〜３の動作制御、蓄積メディア９へのＲ／Ｗ制御、符号化ビデオ信号のストリーム加工制御、及び加工した符号化ビデオ信号の転送制御を行う。
【００１７】
コントローラ５内のＩ／Ｆ部６はＬＡＮ４から伝送されてきた符号化ビデオ信号を受信し、バッファ７に転送、格納する。バッファ７に格納された符号化ビデオ信号は、モニタリングのための符号化ビデオ信号を出力するために、符号化ビデオ転送部３０によって読み出される。
また、蓄積メディア９に転送する場合には、メディア制御部８によって読み出される。
【００１８】
再生時には、メディア制御部８により蓄積メディア９から符号化ビデオ信号を読み出し、バッファ７に転送、格納され、符号化ビデオ信号を出力するために、符号化ビデオ転送部３０によって読み出される。
【００１９】
以下、符号化ビデオ転送部３０の処理について説明する。
【００２０】
符号化ビデオ転送部３０に入力された符号化ビデオ信号は、伸長部１０に入力され、伸長処理され元のビデオ信号に復元される。復元されたビデオ信号は、画像認識部１１に入力され、被写体の人物、及び顔を認識し、人物または顔を含む人物認識ブロックを確定する。この認識処理の具体的な構成は、例えば特開平７−７６６６号広報や特開平９−１３４４１８号公報に開示されている技術を用いて実装する。人物認識ブロックとは、フレームを複数のブロックに分割した際の、被写体の人物及び顔を含むブロックのことであり、例えばＪＰＥＧのＭＣＵ（Ｍｉｎｉｍｕｍ　Ｃｏｄｅｄ　Ｕｎｉｔ）やＭＰＥＧのマクロブロックなどの８×８画素の画素ブロックであって被写体の人物及び顔を含むものである。
【００２１】
人物認識ブロックは、加工パラメータ制御部１３に入力される。また加工パラメータ制御部１３は、監視端末１７に装備されているユーザ認識部２３からＬＡＮ１６経由で入力されるユーザ情報により、視聴するユーザのレベルを判別し、確定するレベル制御部１２からの加工レベル情報を入力される。
【００２２】
ここで、ユーザ認識部２３は、図示しないキーボードや、マイク、指紋検出装置、カメラ等からの入力により、パスワードや声紋、指紋または虹彩などにより監視するユーザの認証を行う。ユーザ認識部２３はユーザＩＤとユーザＩＤに対応する認証条件（上述のパスワード等）を関連付けるテーブルを保持しており、このテーブルを参照することで認証をする。そして認証された場合、そのユーザを特定する情報、例えばユーザＩＤをユーザ情報としてレベル制御部１２に送信する。またレベル制御部はユーザＩＤから加工レベル情報を求めるテーブルを保持しており、このテーブルを参照して加工レベル情報を求め、加工パラメータ制御部１３に送信する。
【００２３】
これにより、加工パラメータ制御部は、符号化ビデオ信号のストリーム上のどのブロックをどのように加工するかのパラメータを決定し、ストリーム加工部１４に加工パラメータを入力する。ストリーム加工部１４は、バッファ７から入力される符号化ビデオ信号を、上記加工パラメータ情報に基づき編集加工する。編集加工された符号化ビデオ信号は、Ｉ／Ｆ１５を介してＬＡＮ１６に出力され、監視端末１７に入力される。Ｉ／Ｆ１８で受信した符号化ビデオ信号は、バッファ１９に転送、格納されタイミング制御されて伸長部２０に入力され復号され、ディジタル／アナログコンバータ（ＤＡＣ）に入力され、ＮＴＳＣまたはＲＧＢの公知の映像信号に変換され、モニタ２２に入力されることにより、映像が出力されてユーザが監視映像を視聴できる。
【００２４】
次に、ストリーム加工部１４の構成及び処理を図３、４、５を用いて説明する。
【００２５】
図３は、ストリーム加工部１４の具体的な構成例を示している。ＭＰＥＧ及びＪＰＥＧ等の可変長符号化された符号化ビデオ信号を量子化されたＤＣＴ係数に変換するハフマン復号部３０１と、量子化ＤＣＴ係数を加工編集するデータ変換部３０２と、加工編集後の量子化ＤＣＴ係数を再び可変長符号化するハフマン符号化部３０３からなり、以下の処理を行う。
【００２６】
バッファ７から入力された符号化ビデオ信号は、ハフマン復号部３０１でハフマン復号され、図４に示す８×８の量子化ＤＣＴ係数４００の集合体に変換される。
【００２７】
ＤＣＴ係数４００は、直流成分である１個のＤＣ成分４１０と、交流成分である６３個のＡＣ成分４１１で構成されており、本実施例では、加工パラメータ制御部１３の制御により、以下の４つのレベルでＤＣＴ係数の加工を行う。
【００２８】
レベル１で加工する量子化ＤＣＴ係数を４０１に示す。これは、ＤＣ成分４１０のみを対象とし、ＤＣ成分４１０に定数αを加算している。これにより、このＤＣＴブロックの信号レベルの平均値が高くなり、これを再符号化した後復号化した画像は信号レベルが高く何が映っているか判別が困難とできる。
【００２９】
図５は、この再生画像例を示す。元画像５０１の顔を含むブロック郡を画像認識部１１で抽出し、抽出ブロックに相当する量子化ＤＣＴ係数群のＤＣ成分に定数αを加算することにより、５０２に示すような人物の顔の判別がつかない映像を監視映像として出力する。
【００３０】
次に、レベル２で加工する量子化ＤＣＴ係数を４０２に示す。これはＤＣ係数４１０はそのままで、ＡＣ係数を全て０としている。これにより、このブロックのＡＣ成分がなくなり、これを再符号化した後復号化した画像は、ブロック全体がＤＣ成分（８×８画素の平均値）となり、５０３に示すようなモザイク状の映像を監視映像として出力する。
【００３１】
次にレベル３で加工するＤＣＴ係数を４０３に示す。これはＤＣ成分を含む先頭２×２のエリア４１３以外のＡＣ成分を全て０としている。これにより低周波成分のＡＣ成分が残るため、これを再符号化した後復号化した画像は５０４に示すような顔の特徴等が多少判別できるものとなる。
【００３２】
次にレベル４で加工する量子化ＤＣＴ係数を４０４に示す。これはＤＣ成分を含む先頭４×４のエリア４１４以外のＡＣ成分を全て０としている。これによりＡＣ成分がレベル３より残っている為、これを再符号化した後復号化した画像は５０５に示すようなレベル３よりも顔の特徴が判別できるものとなる。
【００３３】
尚、量子化ＤＣＴ係数の加工方法は、上記だけに限らず、例えばジグザグスキャンの順でＡＣ成分の有効領域を制限する等の方法を用いてもかまわない。
【００３４】
次に。図１、６、７を用いて別の実施例を説明する。
【００３５】
図６は、加工パラメータ制御部１３内で加工レベルを決定する処理例を示すフローチャートであり、図７は上記処理により決定された加工レベルで処理された符号化ビデオ信号を復号化した監視映像例である。
【００３６】
ＳＴＡＲＴ（６０１）では、レベル制御部１２によりユーザ権限に応じた加工レベルが加工パラメータ制御部１３に入力された状態である。画像認識部１１は、加工対象となる被写体（ここでは人物の顔）を検出し、ＤＣＴブロックの位置を及び認識ブロック数を加工パラメータ制御部１３に入力している。この認識ブロック数を検出し（６０２）、閾値βと大小比較する（６０３）。閾値βより少ないつまり被写体が小さいときは、加工レベルを保持する（６０４）。閾値βより大きいときは、β＜γである閾値γと比較し（６０５）、閾値γより少ないときは加工レベルを１ダウンする（６０６）。閾値γより大きい場合は加工レベルを２ダウンする（６０７）。ＥＮＤ（６０８）で、保持または変更された加工レベルより加工パラメータを決定する。
【００３７】
図７は、このように被写体の大きさにより加工レベルを変更した監視映像例を示す。
【００３８】
元画像７０１、７０３をレベル４で加工した監視映像が７０２、７０４である。レベル４では被写体の概要が判別する程度としていても、被写体が大きい場合は狙っている鮮明度以上になってしまう。このとき前述したフローチャートの制御に基づき認識ブロック数がβ＜γにあったととき、加工レベルを１ダウンさせレベル３の加工を施した監視映像７０５を出力することになる。
【００３９】
このように、被写体の大きさによるレベル変更を追加することで、安定したユーザ権限の監視映像を出力することが可能となる。
【００４０】
尚、ここではレベルを下げる例を上げたが、逆に被写体が小さいときはレベルを上げる制御を施してもよい。
【００４１】
尚、以上の説明では、コントローラを専用品として説明したが、コンピュータ（特にサーバ）で実現しても良い。その際、上述したような機能をコンピュータに実現させるプログラムをコンピュータにインストールする。この場合、ＣＰＵがこのプログラムに従い、上述した情報を上述したように処理し、本発明を実現する。また、蓄積メディアは様々な物を使用可能だが、例えばハードディスクである。またＬＡＮ１６は必ずしもＬＡＮである必要はなく、コントローラと監視端末を接続する様々なネットワークがあり、例えばインターネットである。
【００４２】
【発明の効果】
以上記述したように、本発明によるディジタル監視システムでは、リアルタイムの監視映像及び、記録された過去の監視映像共に、監視者のユーザ権限に応じてレベルの異なる加工が可能であり、プライバシーの保護を確保した監視が可能となる。また、被写体の大きさに影響されない映像加工により、プライバシー保護の安定性を増すことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明第１の実施例によるディジタル監視システムのブロック構成を示す図である。
【図２】本発明第１の実施例における監視カメラ部の内部ブロック構成を示す図である。
【図３】本発明第１の実施例におけるストリーム加工部の内部ブロック構成を示す図である。
【図４】本発明第１の実施例におけるストリーム加工の具体的手法を示す図である。
【図５】本発明第１の実施例におけるストリーム加工後の監視映像例を示す図である。
【図６】本発明第２の実施例における加工レベルの制御例を示すフローチャートである。
【図７】本発明第２の実施例におけるストリーム加工後の監視映像例を示す図である。
【符号の説明】
１〜３…カメラ群、４…ＬＡＮ、５…コントローラ、６…Ｉ／Ｆ、７…バッファ、８…メディア制御部、９…蓄積メディア、１０…伸長部、１１…画像認識部、１２…レベル制御部、１３…加工パラメータ制御部、１４…ストリーム加工部、１５…Ｉ／Ｆ、１６…ＬＡＮ、１７…監視端末、１８…Ｉ／Ｆ、１９…バッファ、２０…伸長部、２１…ＤＡＣ、２２…モニタ、２３…ユーザ認識部、３０…符号化ビデオ転送部

Claims

撮像して映像信号を生成し出力する撮像手段と、
該映像信号を記録媒体に記録する記録手段と、
該撮像手段より出力された映像信号または該記録媒体より読み出された映像信号から所定の画像を検出する画像認識手段と、
該映像信号を視聴するユーザを認識し、該ユーザを特定するユーザ情報を出力するユーザ認識手段と、
該撮像手段より出力された映像信号または該記録媒体より読み出された映像信号が入力され、該入力された映像信号のうち該画像認識手段で検出された部分を該ユーザ情報に応じて加工して出力する加工手段と、
該加工手段より出力された映像信号を表示する表示手段と、
を備えることを特徴とする監視システム。
請求項１において、
前記ユーザ情報が入力され、前記ユーザ情報に応じた、前記加工のレベルを示す加工レベル情報を生成して出力するレベル制御手段を備え、
前記加工手段は、該加工レベル情報に応じて前記加工をすること、
を特徴とする監視システム。
請求項１または２において、
前記加工手段は、前記画像認識手段で検出された部分の大きさに応じて前記加工のレベルを変更すること、
を特徴とする監視システム。
撮影したディジタル映像信号を符号化圧縮して転送する一台以上の監視用カメラ群と、
該監視カメラ群から出力された符号化ビデオ信号を通信する第１のネットワークと、
第１のネットワークを介して受信した該符号化ビデオ信号を格納するバッファと、該バッファに格納された該符号化ビデオ信号を蓄積メディアに書き込むと共に、書き込まれた該符号化ビデオ信号を蓄積メディアから読み出して該バッファに格納するメディア制御部と、該バッファに格納されている、受信した該符号化ビデオ信号を直接または、該蓄積メディアに書き込んだ後読み出した該符号化ビデオ信号を第２のネットワークに出力するＩ／Ｆ部からなるコントローラと、
第２のネットワークを介して、該符号化ビデオ信号を受信し、伸長して再生する監視端末部とで構成されるディジタル監視システムであって、
該コントローラに、該符号化ビデオ信号から人物等の被写体を検出する画像認識部と、
該画像認識部で検出した画像の一部を、該符号化ビデオ信号上で加工するストリーム加工部を設け、
該監視端末部に、該端末を使用するユーザを認識するユーザ認識部を設け、
該ユーザ認識部でユーザ権限を確認し、第２のネットワークを介してコントローラに通信し、ユーザ権限に応じて該符号化ビデオ信号を加工することを特徴とする監視システム。
請求項４に記載の監視システムであって、
該ユーザ認識部は、複数のユーザ権限を設定、認識できる機能を有し、
該ストリーム加工部は、該ユーザ権限に応じて該符号化ビデオ信号の加工内容を切り替えることを特徴とする監視システム。
請求項４または５に記載の監視システムであって、
上記ディジタル映像信号の符号化アルゴリズムとしてＭＰＥＧまたはＪＰＥＧ方式を用い、該符号化ビデオ信号を加工する際、量子化ＤＣＴ係数を加工することを特徴とする監視システム。
請求項４乃至６のいずれかに記載の監視システムであって、
該画像認識部が検出する被写体の大きさに応じて、該ユーザ認識部が認識したユーザ権限をシフトして該符号化ビデオ信号を加工することを特徴とする監視システム。
撮像して映像信号を生成し出力する撮像手段から出力された該映像信号を入力する第１の入力手段と、
該入力された映像信号を記録媒体に記録する記録手段と、
該入力された映像信号または該記録媒体より読み出された映像信号から所定の画像を検出する画像認識手段と、
該映像信号を視聴するユーザを認識して該ユーザを特定するユーザ情報を出力するユーザ認識手段から出力された該ユーザ情報を入力する第２の入力手段と、該入力された映像信号または該記録媒体より読み出された映像信号のうち該画像認識手段で検出された部分を該ユーザ情報に応じて加工する加工手段と、
該加工手段で加工された映像情報を出力する出力手段と、
を備えることを特徴とするコントローラ。
カメラ部と、該カメラから出力される映像信号を処理して出力するコントローラと、該コントローラから出力される映像信号を受信しモニタに出力する監視端末とを備える監視カメラシステムにおける該監視端末であって、
該映像信号を視聴するユーザを認識し、該ユーザを特定するユーザ情報を出力するユーザ認識手段と、
該ユーザ情報を該コントローラに送信する送信手段と、
該コントローラにおいて該カメラから出力される映像信号のうち所定部分を該送信手段から送信されたユーザ情報に応じて加工された、該コントローラから出力された映像信号を受信する受信手段と、
該受信した映像信号を該モニタに出力する出力手段と、
を備えることを特徴とする監視端末。