JP2007013697A - Image receiver and image receiving method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ネットワーク経由でカメラ(ネットワークカメラ)の画像を取得し、表示又は蓄積する画像受信装置及び画像受信方法に関する。 The present invention relates to an image receiving apparatus and an image receiving method for acquiring and displaying or storing an image of a camera (network camera) via a network.
従来、例えば映像監視や観光地のガイドなどを目的として、ネットワークカメラで撮像された画像を、ネットワークを介して伝送するネットワーク画像伝送システムが知られている(例えば、下記の特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a network image transmission system that transmits an image captured by a network camera via a network for the purpose of, for example, video surveillance or sightseeing spot guidance (for example, see Patent Document 1 below).
また、図6には、従来の一般的なネットワーク画像伝送システムの構成の一例が図示されている。ここでは、ネットワークカメラ602で撮像された映像(画像)を受信する画像受信装置として機能するPC(Personal Computer:パーソナルコンピュータ)601と、撮像機能を有する複数のネットワークカメラ602とが、ネットワーク603を介して接続されているネットワーク構成が図示されている。ここでは、複数のネットワークカメラ602で撮像された映像(画像)は、デジタル化やデータ圧縮などの工程を経て、ネットワーク603を介してPC601に伝送される。PC601は、ネットワーク603を介して複数のネットワークカメラ602のそれぞれから受信した映像を、そのままハードディスクなどのデータ蓄積装置(図6には不図示)に保存したり、データ復号化の後にディスプレイ装置(図6には不図示)などに表示したりすることが可能である。
FIG. 6 shows an example of the configuration of a conventional general network image transmission system. Here, a PC (Personal Computer) 601 that functions as an image receiving device that receives a video (image) captured by the
また、図7は、従来の技術に係るネットワーク画像伝送システムにおける画像取得手順の一例を示すシーケンスチャートである。まず、PC601は、ネットワーク603を経由して、ある1台のネットワークカメラ602に対して画像データの要求を行うための画像要求コマンドを送信する(ステップS701)。このとき、画像データの要求を受けたネットワークカメラ602は、この画像データの要求への応答として、例えばJPEG(Joint Picture Experts Group)などの方式で、撮像した画像を圧縮し、圧縮した画像データをPC601に返送する(ステップS702)。なお、フレームレート(画像取得レート、画像取得要求頻度や画像データの取得回数でもある)が例えば10[fps](フレーム/秒:1秒あたりのフレーム数)の場合には、このやり取りは1秒間に10回行われ、その結果、PC601は、1秒あたり10枚の画像を取得する。
FIG. 7 is a sequence chart showing an example of an image acquisition procedure in the network image transmission system according to the prior art. First, the PC 601 transmits an image request command for requesting image data to a
また、図6に図示されているように、複数のネットワークカメラ602が存在する場合には、PC601は、それぞれのネットワークカメラ602に対して、指定された間隔で画像データの要求を送信し、この結果、返送される画像データの受信及び処理を行う。なお、複数のネットワークカメラ602のそれぞれに対して要求する画像データのフレームレート(画像取得要求頻度)は、他のネットワークカメラ602に特に依存せずに、それぞれ任意の値に設定可能である。
しかしながら、従来のネットワーク画像伝送システムでは、上述のようにネットワークカメラに対する画像取得要求頻度が考慮されるだけでは、複数のネットワークカメラから画像データを受信するPCにおける処理が非効率的に行われてしまうことになり、最悪の場合には、PCの性能によって定まる所定の許容処理負荷範囲を超えてしまい、PCにおける画像データ処理が困難になってしまうこともある。 However, in the conventional network image transmission system, the processing in the PC that receives image data from a plurality of network cameras is inefficiently performed only by considering the frequency of image acquisition requests to the network cameras as described above. In the worst case, a predetermined allowable processing load range determined by the performance of the PC is exceeded, and image data processing on the PC may become difficult.
例えば、PCが、ネットワークを介して、1000台のネットワークカメラに対して10秒間に1枚の画像取得を行う場合、PCからネットワークカメラへの画像取得要求タイミングが全く考慮されず、単に、1000台のネットワークカメラに対して10秒に1回の画像取得要求を行うという点のみが考慮されて制御が行われたとする。この場合には、画像データがPCに対して多量に伝送されて処理が行われる状態と、画像データが伝送されない状態との差が大きくなり、極端な例では、10秒間のうちの所定の1秒間において1000枚の画像処理が行われ、残りの9秒間は何もしない状態になる場合も発生し得る。 For example, if a PC acquires one image per 10 seconds for 1000 network cameras via a network, the image acquisition request timing from the PC to the network camera is not considered at all, and simply 1000 It is assumed that the control is performed considering only that an image acquisition request is made once every 10 seconds to the network camera. In this case, the difference between the state in which a large amount of image data is transmitted to the PC and the processing is performed and the state in which the image data is not transmitted increases, and in an extreme example, a predetermined 1 of 10 seconds. There may be a case in which 1000 sheets of image processing are performed per second and nothing is performed for the remaining 9 seconds.
また、例えば、図6に図示されているネットワーク構成において、例えば3台のネットワークカメラ602(ここでは、3台のネットワークカメラ602を、第1〜第3ネットワークカメラ602と記載する)で撮像された画像を1台のPC601で閲覧する場合を考える。この場合、例えば、第1ネットワークカメラ602のフレームレートを2[fps]、第2ネットワークカメラ602のフレームレートを3[fps]、第3ネットワークカメラ602のフレームレートを5[fps]とすると、PC601において、第1〜第3ネットワークカメラ602の各画像の閲覧を開始すると同時に、これら3つの第1〜第3ネットワークカメラ602に対して画像の送信を要求した場合には、図8に示すタイミングチャートのようになる。
Further, for example, in the network configuration illustrated in FIG. 6, the image is captured by, for example, three network cameras 602 (here, the three
図8は、従来の技術に係るネットワーク画像伝送システムにおける画像伝送の一例を示すタイミングチャートである。なお、図8では、図面の左から右に、時間の経過が示されている。PC601において、第1〜第3ネットワークカメラ602の各画像の閲覧が同時に開始された場合には、まず、PC601は、閲覧開始の指示と共に、第1〜第3ネットワークカメラ602の3台すべてに対して画像要求を同時に行う。この画像要求タイミングは、図8内の矢印αで示されているタイミングである。また、以降、PC601は、第1〜第3ネットワークカメラ602に対して、それぞれ1/2秒、1/3秒、1/5秒間隔で画像要求を行う。その結果、図8内の矢印β及び矢印γで示されているように、PC601から第1〜第3ネットワークカメラ602の3台すべてに対して、1秒ごとに画像要求が同時に行われる。
FIG. 8 is a timing chart showing an example of image transmission in a network image transmission system according to the prior art. In FIG. 8, the passage of time is shown from the left to the right of the drawing. When the PC 601 starts browsing the images of the first to
以上のように、従来の技術に係るネットワーク画像閲覧システムにおいて、ネットワークカメラに対する画像取得要求頻度が考慮されるだけでは、ネットワークカメラから画像データを受信するPCの処理負荷やネットワーク負荷が所定の時刻に集中して、そのピーク値が高くなり、処理が追いつかず画像の伝送に失敗してしまったり、処理が集中した場合の処理負荷に耐えられるシステムを構築するために、システムの設計上のコストが高くなってしまったりするという課題がある。 As described above, in the network image browsing system according to the related art, the processing load or network load of the PC that receives image data from the network camera is determined at a predetermined time only by considering the frequency of image acquisition requests to the network camera. Concentration, the peak value becomes high, processing cannot catch up, image transmission fails, and in order to build a system that can withstand the processing load when processing is concentrated, the system design cost There is a problem of becoming higher.
上記課題に鑑み、本発明は、複数のネットワークカメラから画像データを受信する際に、処理負荷を軽減するために処理が分散されるようにすることが可能な画像受信装置及び画像受信方法を提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention provides an image receiving apparatus and an image receiving method capable of distributing processing to reduce processing load when receiving image data from a plurality of network cameras. The purpose is to do.
上記目的を達成するため、本発明によれば、ネットワークを介して、S台(Sは2以上の自然数)の撮像装置のそれぞれによって撮像された画像を受信する画像受信装置であって、
前記S台の撮像装置のそれぞれから受信する単位時間当たりの画像の枚数をFq(qは1からSの自然数)とした場合に、S以上の自然数であって、かつS個のFqのそれぞれとは互いに素である条件を満たす周期分割数Nを算出する算出手段と、
前記算出手段で算出された周期分割数Nを用いて前記単位時間をN等分するとともに、前記N等分したときの各時刻を時刻Tp(pは1からNの自然数)とする時分割手段と、
前記Fqに基づき一定の間隔で前記画像の要求を行う際に、前記S台の撮像装置のそれぞれに対して前記画像の要求を開始する通信開始タイミングZk(kは1からSの自然数)を、互いに同一時刻に設定されないようにS個の時刻Tpのいずれかの値に設定する開始時刻設定手段と、
前記開始時刻設定手段で設定された通信開始タイミングZkの時刻に基づいて、前記S台の撮像装置のそれぞれに対して前記画像の要求を開始する画像要求手段と、
前記S台の撮像装置のそれぞれから、前記画像の要求に対する応答として送信される画像を受信する画像受信手段とを、
有する画像受信装置が提供される。
In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided an image receiving device that receives images captured by each of S imaging devices (S is a natural number of 2 or more) via a network,
When the number of images per unit time received from each of the S imaging devices is Fq (q is a natural number from 1 to S), it is a natural number greater than or equal to S and each of the S Fqs. Is a calculating means for calculating the number N of periodic divisions satisfying a condition that is relatively prime;
The unit time is divided into N equal parts using the periodic division number N calculated by the calculating means, and each time when the unit time is divided into the N equal parts is time Tp (p is a natural number from 1 to N). When,
Communication request timing Zk (k is a natural number from 1 to S) for starting the request for the image to each of the S imaging devices when requesting the image at regular intervals based on the Fq, Start time setting means for setting any value of S times Tp so that they are not set at the same time,
Image request means for starting a request for the image to each of the S imaging devices based on the time of the communication start timing Zk set by the start time setting means;
Image receiving means for receiving an image transmitted as a response to the image request from each of the S imaging devices;
An image receiving apparatus is provided.
また、上記目的を達成するため、本発明によれば、ネットワークを介して、S台(Sは2以上の自然数)の撮像装置のそれぞれによって撮像された画像を受信する画像受信装置によって行われる画像受信方法であって、
前記S台の撮像装置のそれぞれから受信する単位時間当たりの画像の枚数をFq(qは1からSの自然数)とした場合に、S以上の自然数であって、かつS個のFqのそれぞれとは互いに素である条件を満たす周期分割数Nを算出する算出ステップと、
前記算出ステップで算出された前記周期分割数Nを用いて前記単位時間をN等分するとともに、前記N等分したときの各時刻を時刻Tp(pは1からNの自然数)とする時分割ステップと、
前記Fqに基づき一定の間隔で前記画像の要求を行う際に、前記S台の撮像装置のそれぞれに対して前記画像の要求を開始する通信開始タイミングZk(kは1からSの自然数)を、互いに同一時刻に設定されないようにS個の時刻Tpのいずれかの値に設定する開始時刻設定ステップと、
前記開始時刻設定ステップで設定された通信開始タイミングZkの時刻に基づいて、前記S台の撮像装置のそれぞれに対して前記画像の要求を開始する画像要求ステップと、
前記S台の撮像装置のそれぞれから、前記画像の要求に対する応答として送信される画像を受信する画像受信ステップとを、
有する画像受信方法が提供される。
In order to achieve the above object, according to the present invention, an image performed by an image receiving device that receives an image captured by each of S imaging devices (S is a natural number of 2 or more) via a network. A receiving method,
When the number of images per unit time received from each of the S imaging devices is Fq (q is a natural number from 1 to S), each is a natural number greater than or equal to S and each of S Fqs. Is a calculation step for calculating a periodic division number N that satisfies a condition that is relatively prime;
The unit time is divided into N equal parts using the periodic division number N calculated in the calculation step, and each time when the unit time is divided into N equal parts is time Tp (p is a natural number from 1 to N). Steps,
Communication request timing Zk (k is a natural number from 1 to S) for starting the request for the image to each of the S imaging devices when requesting the image at regular intervals based on the Fq, A start time setting step of setting any value of S times Tp so that they are not set at the same time;
An image requesting step for starting a request for the image to each of the S imaging devices based on the time of the communication start timing Zk set in the start time setting step;
An image receiving step of receiving an image transmitted as a response to the image request from each of the S imaging devices,
An image receiving method is provided.
本発明の画像受信装置及び画像受信方法は、上記の構成を有しており、システムの設計上のコストを大幅に増大させることなく、複数のネットワークカメラから画像データを受信する際に、時間軸上に処理を分散して処理負荷を軽減し、画像の伝送に失敗する可能性を低減させるという効果を有している。 The image receiving apparatus and the image receiving method of the present invention have the above-described configuration, and when receiving image data from a plurality of network cameras without significantly increasing the cost of system design, the time axis This has the effect of reducing the processing load by distributing the processing above and reducing the possibility of image transmission failure.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態における画像受信装置及び画像受信方法について説明する。まず、本発明の実施の形態におけるネットワーク画像伝送システムの構成、及び画像受信装置の構成について説明する。 Hereinafter, an image receiving apparatus and an image receiving method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the configuration of the network image transmission system and the configuration of the image receiving apparatus in the embodiment of the present invention will be described.
本発明の実施の形態におけるネットワーク構成は、従来の技術と同様であり、すなわち、図6に図示されているネットワーク画像伝送システムと同様である。すなわち、PC(画像受信装置)601と、複数のネットワークカメラ602とがネットワーク603を介して接続されており、PC601は、ネットワーク603を介して、複数のネットワークカメラ602で撮像された映像を受信し、この映像を構成する画像データを所定のデータ蓄積装置に保存したり、データ復号化の後にディスプレイ装置などに表示したりすることが可能である。なお、以下では、本発明の画像受信装置がPC601によって実現されている場合を一例として説明を行うが、これに限定されず、例えばネットワークに接続されたビデオレコーダなどによっても実現可能である。
The network configuration in the embodiment of the present invention is the same as that of the prior art, that is, the network image transmission system shown in FIG. That is, a PC (image receiving device) 601 and a plurality of
次に、本発明の実施の形態における画像受信装置の構成について説明する。また、図4は、本発明の実施の形態における画像受信装置の構成の一例を示すブロック図である。なお、この図4に図示されている画像受信装置は、図6に示すPC601である。
Next, the configuration of the image receiving apparatus in the embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a block diagram showing an example of the configuration of the image receiving apparatus according to the embodiment of the present invention. Note that the image receiving apparatus shown in FIG. 4 is a
図4に図示されているPC601は、ユーザインタフェース401、設定保持部402、通信管理部403、通信部404、データ処理部405、通信インタフェース406、計時部407、データ蓄積部408を有している。
The
図4に示すユーザインタフェース401は、ユーザが情報の入力を行ったり、ユーザに対して情報の出力を行ったりするためのインタフェースである。すなわち、ユーザインタフェース401には、ユーザが画像の受信を所望するネットワークカメラ602の指定や画像の閲覧開始指示を行ったり、その他の設定情報や指示を入力したりするための入力インタフェース(例えば、マウスやキーボードなど)や、ネットワークカメラ602から受信する画像データを表示するためのディスプレイ装置などが含まれる。
A
また、設定保持部402は、ネットワークカメラ602から画像データを受信する際の様々な設定情報を保持するための機能を有している。なお、設定保持部402に保持される設定情報としては、例えば、ネットワークカメラ602のIPアドレスや、ネットワークカメラ602から画像データを受信する際のフレームレート、さらには、同時に閲覧を行うネットワークカメラ602の台数(同時通信数S)などが挙げられる。なお、図4では、設定保持部402は、ユーザインタフェース401から入力された情報を設定情報として保持するように構成されているが、その他の情報(例えば、通信インタフェース406を介して受信した情報)を設定情報として保持することも可能である。
The
また、通信管理部403は、上述のユーザインタフェース401からユーザによって入力された情報や、設定保持部402に保持されている情報を参照して、通信部404において行われるネットワークカメラ602との通信を管理する機能を有している。通信管理部403は、例えば、複数のネットワークカメラ602のそれぞれから受信する画像データの処理が特定の時刻に集中しないように、複数のネットワークカメラ602のそれぞれに対して画像データの要求を開始するタイミング(通信開始タイミング)を算出し、この算出結果に基づいて、通信部404に対して各ネットワークカメラ602との通信を開始するように指示する機能を有している。
In addition, the
また、通信部404は、通信インタフェース406を介して、ネットワーク603に接続されている通信機器(ネットワークカメラ602を含む)と通信を行う機能を有しており、特にネットワークカメラ602に対して、画像データを要求する画像要求コマンドを送信する機能を有している。なお、通信部404による通信は、通信管理部403から通信開始タイミングと共に受ける通信開始の指示によって開始される。このとき、通信に係る情報(ネットワークカメラ602のIPアドレスやフレームレートなどの情報)は、通信管理部403から通信部404に対して通知されてもよく、また、通信部404が設定保持部402から取得してもよい。また、ここでは便宜的に、通信部404は、同時に通信を行うネットワークカメラ602の台数(同時通信数S)に等しい通信部404_1〜404_Sにより構成されているものとする。
The
また、データ処理部405は、ネットワークカメラ602から受信した画像データに関する処理を行う機能を有している。なお、データ処理部405では、例えば、ユーザインタフェース(ディスプレイ装置)を通じた画像表示や、データ蓄積部408による画像データの蓄積を行うために、画像データの復号処理や加工処理などが行われる。
The
また、通信インタフェース406は、ネットワーク603に接続されている通信機器(ネットワークカメラ602を含む)と通信を行うために、ネットワーク603に接続する通信用のインタフェースである。
The
また、計時部407は、現在の時刻を出力する機能を有している。なお、計時部407から出力される時刻は、例えば、ミリ秒単位であることが望ましい。また、計時部407から出力される時刻は、ネットワークカメラ602に対する画像要求コマンドの送信タイミングを決定するために参照される基準として用いられるものであり、したがって、計時部407は、所定の時間周期(例えば、1秒)で繰り返し時間を計測するタイマであってもよい。
Further, the
また、データ蓄積部408は、ネットワークカメラ602から受信した画像データを蓄積する機能を有しており、例えば、書き込み対応ディスクを使用可能なCD(Compact Disc)ドライブやDVD(Digital Versatile Disc)ドライブ、及びハードディスクドライブなどによって実現可能である。
The
次に、本発明の実施の形態における動作について説明する。まず、図2を参照しながら、PC601が、複数のネットワークカメラ602から画像データを受信する動作を開始する場合の通信管理部403における処理について説明する。図2は、本発明の実施の形態における通信管理部の処理の一例を示すフローチャートである。
Next, the operation in the embodiment of the present invention will be described. First, a process in the
なお、ここでは、PC601が、S台のネットワークカメラ602(以下、S台のネットワークカメラ602を、第1〜第Sネットワークカメラ602と記載することもある)と通信する場合を考える。また、S台のネットワークカメラ602のそれぞれからの画像データの取得回数(フレームレート)は、単位時間あたりFq(q=1〜Sの自然数)回とする。なお、ネットワークカメラ602に対する画像データの取得回数Fqは、そのネットワークカメラ602から画像データを受信する際のフレームレートに等しく、さらには、ネットワークカメラ602に対する画像データの要求回数に等しい。
It is assumed here that the
PC601がS台のネットワークカメラ602のそれぞれから画像データを受信する場合、通信管理部403は、まず、ユーザインタフェース401から閲覧開始の指示を受けると、設定保持部402から同時に通信を行うネットワークカメラ602の台数(同時通信数)Sを取得する(ステップS201)とともに、各ネットワークカメラ602のフレームレートFq(q=1〜Sの自然数)を取得する(ステップS202)。なお、上述のように、設定保持部402には、各ネットワークカメラ602のIPアドレスや、各ネットワークカメラ602からの画像取得に係るフレームレート、さらには、同時通信数Sなどの設定情報が保持されている。
When the
そして、通信管理部403は、同時に通信を行う同時通信数Sと、第1〜第Sネットワークカメラ602のそれぞれのフレームレートFq(q=1〜Sの自然数)とに基づいて、周期分割数Nを求める(ステップS203)。この周期分割数Nは、S台のネットワークカメラ602のそれぞれに対する画像要求タイミングが、時間軸上で重ならないようにするための通信開始タイミングの設定に使用される基準値である。例えば、周期分割数Nとして、
1.周期分割数Nは、同時通信数S以上の自然数
2.周期分割数NとフレームレートFq(q=1〜Sの自然数)とは互いに素
の2つの条件を満たす値が算出される。なお、ステップS203における周期分割数Nの具体的な算出方法に関しては後述する。
Then, the
1. 1. The periodic division number N is a natural number equal to or greater than the simultaneous communication number S The periodic division number N and the frame rate Fq (q = 1 to S) are calculated as values that satisfy two prime conditions. Note that a specific method of calculating the periodic division number N in step S203 will be described later.
次に、通信管理部403は、ステップS203で算出された周期分割数Nを用いて、単位時間をN等分するN分割時刻Tp(p=1〜Nの自然数)を設定する(ステップS204)。なお、単位時間をQとした場合、
N分割時刻Tp=(Q/N)×(p−1)
となる。
Next, the
N division time Tp = (Q / N) × (p−1)
It becomes.
続いて、通信管理部403は、S台のネットワークカメラ602のそれぞれとの通信開始タイミングZk(k=1〜Sの自然数)に対して、異なるN分割時刻Tp(p=1〜Nの自然数)を割り当てる(ステップS205)。すなわち、S個の通信開始タイミングZk(k=1〜Sの自然数)の値が、同一の値とならないように、任意のN分割時刻Tp(p=1〜Nの自然数)が設定される。
Subsequently, the
そして、通信管理部403は、通信部404に対して上述のように設定されたS台のネットワークカメラ602のそれぞれとの通信開始タイミングZk(k=1〜Sの自然数)を通知するとともに、各ネットワークカメラ602との通信開始の指示を行う(ステップS206)。以上の動作によって、通信管理部403は、S台のネットワークカメラ602のそれぞれに対して、所定のフレームレートで画像要求を行う場合における処理を時間軸上に分散させるための通信開始タイミングZk(k=1〜Sの自然数)を算出することが可能となる。
The
次に、上述のステップS203における周期分割数Nの具体的な算出方法について、図5を参照しながら説明する。図5は、本発明の実施の形態における通信管理部による周期分割数Nの算出動作の一例を示すフローチャートである。 Next, a specific calculation method of the periodic division number N in the above-described step S203 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart showing an example of the calculation operation of the number N of periodic divisions by the communication management unit in the embodiment of the present invention.
まず、通信管理部403は、周期分割数Nに同時通信数Sを代入(すなわち、N=S)して初期化する(ステップS501)とともに、インデックス番号iをi=1に初期化する(ステップS502)。そして、周期分割数NとフレームレートFi(ただし、iはこのときのインデックス番号)とが互いに素であるか否かを調べる(ステップS503)。
First, the
なお、この2つの数値が互いに素であるか否かを調べる方法では、例えば一般に知られるユークリッド互除法を用いることが可能である。すなわち、まず、周期分割数NとフレームレートFiとの最大公約数を求め、その最大公約数が1であれば互いに素と判断し、1より大きければ互いに素ではないと判断する。 In the method of checking whether or not these two numerical values are relatively prime, for example, a generally known Euclidean mutual division method can be used. That is, first, the greatest common divisor of the periodic division number N and the frame rate Fi is obtained. If the greatest common divisor is 1, it is determined to be relatively prime, and if it is greater than 1, it is determined to be not relatively prime.
ステップS503で互いに素ではないと判断された場合には、周期分割数Nを1つ増やす(ステップS504)とともに、ステップS502に戻って、インデックス番号iをi=1に初期化し、再度、ステップS503において周期分割数NとフレームレートFiとが互いに素であるか否かを調べる。 If it is determined in step S503 that they are not disjoint, the number of periodic divisions N is increased by 1 (step S504), the process returns to step S502, the index number i is initialized to i = 1, and step S503 is performed again. It is checked whether the period division number N and the frame rate Fi are relatively prime.
一方、ステップS503で互いに素であると判断された場合には、現在のインデックス番号iの値と同時通信数Sとが、同一の値であるか否かを調べる(ステップS505)。ここで、同一の値でない場合には、インデックス番号iを1つ増やして(ステップS506)、再度、ステップS503において周期分割数NとフレームレートFiとが互いに素であるか否かを調べる。なお、インデックス番号の増加は、別のネットワークカメラ602に係るフレームレートFiと、周期分割数Nとが互いに素であるか否かを調べることに相当する。
On the other hand, if it is determined in step S503 that they are relatively prime, it is checked whether or not the current index number i and the simultaneous communication number S are the same value (step S505). If the values are not the same, the index number i is incremented by 1 (step S506), and it is checked again in step S503 whether the periodic division number N and the frame rate Fi are relatively prime. The increase in the index number corresponds to checking whether or not the frame rate Fi related to another
また、ステップS505で、現在のインデックス番号iの値と同時通信数Sとが同一の値である場合には、この時点における周期分割数Nの値が、所望の周期分割数Nの値に設定される。なお、最終的に周期分割数Nとして設定された値は、
1.周期分割数Nは、同時通信数S以上の自然数
2.周期分割数NとフレームレートFq(q=1〜Sの自然数)とは互いに素
の2つの条件を満たしている。
In step S505, if the current index number i and the simultaneous communication number S are the same value, the value of the periodic division number N at this point is set to the desired periodic division number N value. Is done. Note that the value finally set as the periodic division number N is
1. 1. The periodic division number N is a natural number equal to or greater than the simultaneous communication number S The number N of periodic divisions and the frame rate Fq (q = 1 to S natural number) satisfy two prime conditions.
また、次に、通信管理部403から通信開始の指示を受けた後の通信部404の動作について、図3を参照しながら説明する。図3は、本発明の実施の形態において、通信管理部から通信開始の指示を受けた後の通信部の動作の一例を示すフローチャートである。
Next, the operation of the
通信部404は、通信開始の指示(図2に示すステップS206における通信開始の指示に対応)と共に、S台のネットワークカメラ602のそれぞれに関する通信開始タイミングZk(k=1〜Sの自然数)を受けた場合、まず、計時部407から現在時刻を取得する(ステップS301)。そして、通信部404は、計時部407から取得した現在時刻を単位時間に正規化し、正規化された時刻tを設定する(ステップS302)。なお、ここでの正規化とは、単位時間内における時刻に変換するということを意味するものである。すなわち、例えば単位時間が1秒の場合には1秒未満の単位での時刻に着目し、現在時刻を7時10分22秒123ミリ秒とすると、1秒未満の123ミリ秒だけを取り出して、123ミリ秒を正規化された時刻tとする。したがって、正規化された時刻tは、単位時間を時間周期とした時刻である。
The
次に、通信部404は、正規化された時刻tと、通信管理部403から通知された通信開始タイミングZk(k=1〜Sの自然数)とを比較する(ステップS303)。そして、正規化された時刻tが通信開始タイミングZk(k=1〜Sの自然数)と等しくなるまで、ステップS301、S302の処理が繰り返し行われ、正規化された時刻tが通信開始タイミングZk(k=1〜Sの自然数)と等しくなった場合(t=Zk)には、通信部404は、この通信開始タイミングZkが対応するネットワークカメラ602に対して、画像要求コマンドを通信インタフェース406から送信する(ステップS304)。
Next, the
また、ネットワークカメラ602に対して最初の画像要求コマンドを送信した後は、通信部404は、ネットワークカメラ602に係るフレームレートFq(q=1〜Sの自然数)から求められる画像取得周期ごとに、画像要求コマンドを送信する。すなわち、通信部404は、画像要求コマンドの送信後、次の画像要求コマンドの送信までの間(ネットワークカメラ602に係るフレームレートFq(q=1〜Sの自然数)から求められる画像取得間隔の間)はスリープ状態(何も行わない状態)となり(ステップS305)、画像取得周期分のスリープ状態が終了したら、次の画像要求コマンドをネットワークカメラ602に送信する動作を繰り返し行う。なお、上記のスリープ状態は、画像要求コマンドの送信に係る処理が何も行われないことを示しており、通信部404では、例えば、画像要求コマンドの応答としてネットワークカメラ602から送信されてきた画像データの受信処理(具体的には、通信インタフェース406を通じて受信した画像データをデータ処理部405に渡す処理)などが行われる。
In addition, after transmitting the first image request command to the
また、通信部404は、S台のネットワークカメラ602に対して、上述の図3に図示されている動作を行う。したがって、図4に図示されている構成においては、S台のネットワークカメラ602のそれぞれと通信を行う通信部404_1〜404_Sが、S台のネットワークカメラ602のそれぞれに係る通信開始タイミングZk(k=1〜Sの自然数)やフレームレートFq(q=1〜Sの自然数)を取得し、時刻t=Zkのタイミングでネットワークカメラ602との通信を開始する。
The
次に、上述の本発明の実施の形態における構成及び動作に関して、具体的な数値を設定して説明を行う。なお、以下では、PC601が、3台のネットワークカメラ602から画像データを受信し(同時通信数S=3)、第1〜第3ネットワークカメラ602のそれぞれに係るフレームレートF1〜F3を、F1=2[fps]、F1=3[fps]、F3=5[fps]とする。
Next, the configuration and operation in the above-described embodiment of the present invention will be described by setting specific numerical values. In the following, the
この場合、通信管理部403は、図2に示すステップS203の処理(すなわち、図5の処理)によって、同時通信数Sの値である3と、フレームレートF1〜F3の値である2、3、5とに基づいて、フレームレートF1〜F3の値である2、3、5のそれぞれと互いに素となる周期分割数N=7を求めることができる。
In this case, the
次に、通信管理部403は、図2に示すステップS205の処理によって、それぞれの単位時間内のN分割時刻Tp(p=1〜Nの自然数)を求める。ここでは、周期分割数N=7なので、N分割時刻T1〜T7は、
T1=(1−1)/N=0/7 → 0.0[ミリ秒]
T2=(2−1)/N=1/7 → 142.9[ミリ秒]
T3=(3−1)/N=2/7 → 285.7[ミリ秒]
T4=(4−1)/N=3/7 → 428.6[ミリ秒]
T5=(5−1)/N=4/7 → 571.4[ミリ秒]
T6=(6−1)/N=5/7 → 714.3[ミリ秒]
T7=(7−1)/N=6/7 → 857.1[ミリ秒]
となる。
Next, the
T1 = (1-1) /N=0/7→0.0 [milliseconds]
T2 = (2-1) /N=1/7→142.9 [milliseconds]
T3 = (3-1) /N=2/7→285.7 [milliseconds]
T4 = (4-1) /N=3/7→428.6 [milliseconds]
T5 = (5-1) /N=4/7→571.4 [milliseconds]
T6 = (6-1) /N=5/7→714.3 [milliseconds]
T7 = (7-1) /N=6/7→857.1 [milliseconds]
It becomes.
そして、通信管理部403は、図2に示すステップS205の処理によって、3台のネットワークカメラ602のそれぞれとの通信開始タイミングZk(k=1、2、3)を、同一の値とならないようにしながら、N分割時刻T1〜T7のいずれかに設定する。すなわち、通信管理部403は、例えば、第1ネットワークカメラ602との通信開始タイミングZ1=T1、第2ネットワークカメラ602との通信開始タイミングZ2=T2、第3ネットワークカメラ602との通信開始タイミングZ3=T3を設定する。なお、通信開始タイミングZk(k=1、2、3)が同一時刻に重ならない限りにおいて、通信開始タイミングZk(k=1、2、3)は、どのN分割時刻T1〜T7が設定されてもよい。
The
また、通信部404_1〜404_3は、図3に示すステップS303において、それぞれ第1〜第3ネットワークカメラ602との通信開始タイミングZ1=T1、Z2=T2、Z3=T3となる時刻を判断して、画像要求コマンドの送信を行う。
Further, the communication units 404_1 to 404_3 determine the times when the communication start timings Z1 = T1, Z2 = T2, and Z3 = T3 with the first to
その結果、3台のネットワークカメラ602のそれぞれに対する画像要求コマンドは、図1に図示されているようなタイミングによって送信される。図1は、本発明の実施の形態におけるPCから3台のネットワークカメラに対する画像要求コマンドの送信タイミングの一例を示すタイミングチャートである。
As a result, an image request command for each of the three
図1において、PC601は、第1ネットワークカメラ602に対して、まず、時刻T1で画像要求コマンドを送信する(送信タイミングA1)。また、それ以降は、PC601から第1ネットワークカメラ602に対して、送信タイミングA1の時刻T1を基準として、1/F1=1/2=0.5[ミリ秒]ごとに送信される(送信タイミングA2〜A4)。
In FIG. 1, the
また、PC601は、第2ネットワークカメラ602に対して、まず、時刻T2で画像要求コマンドを送信する(送信タイミングB1)。また、それ以降は、PC601から第2ネットワークカメラ602に対して、送信タイミングB1の時刻T2を基準として、1/F2=1/3=0.333[ミリ秒]ごとに送信される(送信タイミングB2〜B6)。
The
また、PC601は、第3ネットワークカメラ602に対して、まず、時刻T3で画像要求コマンドを送信する(送信タイミングC1)。また、それ以降は、PC601から第3ネットワークカメラ602に対して、送信タイミングC1の時刻T3を基準として、1/F3=1/5=0.2[ミリ秒]ごとに送信される(送信タイミングC2〜C9)。
The
これらの送信タイミングA1〜A4、B1〜B6、C1〜C9は、フレームレートF1〜F3が互いに素となる時刻を基準として設定されているため、これらの送信タイミングが同一時刻に重なり合うことはなく、PC601の処理負荷やネットワーク603のトラフィック量を時間軸上に分散させることが可能となる。
These transmission timings A1 to A4, B1 to B6, and C1 to C9 are set with reference to times when the frame rates F1 to F3 are relatively prime, so that these transmission timings do not overlap at the same time, It becomes possible to distribute the processing load of the
なお、上述の本発明の実施の形態では、画像要求コマンドの送信タイミングが同一時刻に重なり合わないようにしている。これによって、例えば、画像要求コマンドの応答として受信する画像データの処理(すなわち、データ処理部405における処理)のタイミングも同一時刻に重なり合わないようになるが、各ネットワークカメラ602との間のネットワーク上の距離が異なる場合や、各ネットワークカメラ602の処理能力や画像サイズが異なる場合などにおいては、画像要求コマンドの送信タイミングが同一時刻であっても、画像データの受信タイミングが同一になってしまう場合も想定される。このような場合には、例えば、各ネットワークカメラ602からの応答時間をあらかじめ算出しておき、この応答時間を考慮して、最初の画像要求コマンドの送信タイミング(図1に示す送信タイミングA1、B1、C1)をずらすことによって、画像データの受信タイミングが同一時刻に重なり合わないようにすることも可能である。
In the above-described embodiment of the present invention, the transmission timings of image request commands are not overlapped at the same time. Accordingly, for example, the timing of processing of image data received as a response to the image request command (that is, processing in the data processing unit 405) does not overlap at the same time, but the network between each
また、上述の本発明の実施の形態では、ユークリッド互除法を使用して周期分割数Nの算出が行われる例について説明したが、同時通信数Sが多い場合や、フレームレートFq(qは1〜Sの自然数)が高い場合などにおいては、ユークリッド互除法による計算に時間がかかってしまうことも予想される。したがって、PC601は、例えば、フレームレートになり得るすべての整数に対して、互いに素の関係となる値(周期分割数Nの候補)のリストを保持しておき、このリストを参照することによって、適切な周期分割数Nを取得できるようにしてもよい。
In the above-described embodiment of the present invention, the example in which the number of periodic divisions N is calculated using the Euclidean mutual division method has been described. However, when the number of simultaneous communication S is large, the frame rate Fq (q is 1 When the natural number of .about.S is high, it is expected that the calculation by the Euclidean algorithm will take time. Therefore, for example, the
本発明の画像受信装置及び画像受信方法は、システムの設計上のコストを大幅に増大させることなく、複数のネットワークカメラから画像データを受信する際に、時間軸上に処理を分散させて処理負荷を軽減し、画像の伝送に失敗する可能性を低減させるという効果を有しており、ネットワーク経由でネットワークカメラの画像の伝送を行うネットワーク画像伝送技術に適用可能である。 The image receiving apparatus and the image receiving method of the present invention distribute the processing on the time axis when receiving image data from a plurality of network cameras without significantly increasing the system design cost. And the possibility of failure in image transmission is reduced, and can be applied to a network image transmission technique for transmitting an image of a network camera via a network.
401 ユーザインタフェース
402 設定保持部
403 通信管理部
404、404_1、404_2、404_S 通信部
405 データ処理部
406 通信インタフェース
407 計時部
408 データ蓄積部
601 PC(Personal Computer:パーソナルコンピュータ、画像受信装置)
602 ネットワークカメラ
603 ネットワーク
A1〜A4、B1〜B6、C1〜C9 画像要求コマンドの送信タイミング
401
602 Network camera 603 Network A1-A4, B1-B6, C1-C9 Transmission timing of image request command
Claims (2)
前記S台の撮像装置のそれぞれから受信する単位時間当たりの画像の枚数をFq(qは1からSの自然数)とした場合に、S以上の自然数であって、かつS個のFqのそれぞれとは互いに素である条件を満たす周期分割数Nを算出する算出手段と、
前記算出手段で算出された周期分割数Nを用いて前記単位時間をN等分するとともに、前記N等分したときの各時刻を時刻Tp(pは1からNの自然数)とする時分割手段と、
前記Fqに基づき一定の間隔で前記画像の要求を行う際に、前記S台の撮像装置のそれぞれに対して前記画像の要求を開始する通信開始タイミングZk(kは1からSの自然数)を、互いに同一時刻に設定されないようにS個の時刻Tpのいずれかの値に設定する開始時刻設定手段と、
前記開始時刻設定手段で設定された通信開始タイミングZkの時刻に基づいて、前記S台の撮像装置のそれぞれに対して前記画像の要求を開始する画像要求手段と、
前記S台の撮像装置のそれぞれから、前記画像の要求に対する応答として送信される画像を受信する画像受信手段とを、
有する画像受信装置。 An image receiving device that receives images captured by each of S imaging devices (S is a natural number of 2 or more) via a network,
When the number of images per unit time received from each of the S imaging devices is Fq (q is a natural number from 1 to S), each is a natural number greater than or equal to S and each of S Fqs. Is a calculating means for calculating the number N of periodic divisions satisfying a condition that is relatively prime;
The unit time is divided into N equal parts using the periodic division number N calculated by the calculation means, and each time when the unit time is divided into N times is set as time Tp (p is a natural number from 1 to N). When,
Communication request timing Zk (k is a natural number from 1 to S) for starting the request for the image to each of the S imaging devices when requesting the image at regular intervals based on the Fq, Start time setting means for setting any value of S times Tp so that they are not set at the same time,
Image request means for starting a request for the image to each of the S imaging devices based on the time of the communication start timing Zk set by the start time setting means;
Image receiving means for receiving an image transmitted as a response to the image request from each of the S imaging devices;
An image receiving apparatus.
前記S台の撮像装置のそれぞれから受信する単位時間当たりの画像の枚数をFq(qは1からSの自然数)とした場合に、S以上の自然数であって、かつS個のFqのそれぞれとは互いに素である条件を満たす周期分割数Nを算出する算出ステップと、
前記算出ステップで算出された前記周期分割数Nを用いて前記単位時間をN等分するとともに、前記N等分したときの各時刻を時刻Tp(pは1からNの自然数)とする時分割ステップと、
前記Fqに基づき一定の間隔で前記画像の要求を行う際に、前記S台の撮像装置のそれぞれに対して前記画像の要求を開始する通信開始タイミングZk(kは1からSの自然数)を、互いに同一時刻に設定されないようにS個の時刻Tpのいずれかの値に設定する開始時刻設定ステップと、
前記開始時刻設定ステップで設定された通信開始タイミングZkの時刻に基づいて、前記S台の撮像装置のそれぞれに対して前記画像の要求を開始する画像要求ステップと、
前記S台の撮像装置のそれぞれから、前記画像の要求に対する応答として送信される画像を受信する画像受信ステップとを、
有する画像受信方法。
An image receiving method performed by an image receiving device that receives an image captured by each of S imaging devices (S is a natural number of 2 or more) via a network,
When the number of images per unit time received from each of the S imaging devices is Fq (q is a natural number from 1 to S), each is a natural number greater than or equal to S and each of S Fqs. Is a calculation step for calculating a periodic division number N that satisfies a condition that is relatively prime;
The unit time is divided into N equal parts using the periodic division number N calculated in the calculation step, and each time when the unit time is divided into N equal parts is time Tp (p is a natural number from 1 to N). Steps,
Communication request timing Zk (k is a natural number from 1 to S) for starting the request for the image to each of the S imaging devices when requesting the image at regular intervals based on the Fq, A start time setting step of setting any value of S times Tp so that they are not set at the same time;
An image requesting step for starting a request for the image to each of the S imaging devices based on the time of the communication start timing Zk set in the start time setting step;
An image receiving step of receiving an image transmitted as a response to the image request from each of the S imaging devices,
An image receiving method.
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