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Die
Erfindung betrifft ein Video-/Audio-System.
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Ferner
betrifft die Erfindung ein Auswertungsverfahren für Video-/Audio-Daten.
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Video-/Audio-Daten
werden beispielsweise bei der Überwachung
von Objekten wie Gebäuden erfasst.
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Aus
der
US 5,283,644 ist
ein Überwachungssystem
bekannt, wobei eine Überwachung
eines Bereiches durchgeführt
wird und automatisch erkannt wird, ob sich ein Eindringling unberechtigt
im überwachten
Bereich aufhält.
Aus der
US 5,283,644 ist keine
Auswerteeinrichtung bekannt, die modifizierte Daten vergleicht und
auswertet, um einen für
eine Anwendung optimierten ausgewählten Datensatz bereitzustellen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Video-/Audio-System bzw.
ein Auswertungsverfahren für
Video-/Audio-Daten bereitzustellen, mittels dem sich die erfassten
Daten automatisiert auswerten lassen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäss
dadurch gelöst,
dass eine Mehrzahl von Bearbeitungseinrichtungen vorgesehen ist,
wobei jede Bearbeitungseinrichtung einer Erfassungseinrichtung,
welche digitale Video-/Audio-Daten bereitstellt, zugeordnet ist,
Daten der zugeordneten Erfassungseinrichtung bearbeitet und modifizierte
Daten bereitstellt, wobei sich die modifizierten Daten zusammensetzen aus
erfassten Daten und Metadaten, welche die erfassten Daten charakterisieren,
und eine Auswerteeinrichtung, welche an die Bearbeitungseinrichtungen
gekoppelt ist und durch die die von den jeweiligen Bearbeitungseinrichtungen
bereitgestellten modifizierten Daten vergleichbar und auswertbar
sind, um einen für
eine Anwendung optimierten ausgewählten Datensatz aus den modifizierten
Daten bereitzustellen.
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Erfindungsgemäß ist es
vorteilhaft, wenn eine Bearbeitungseinrichtung Metadaten bereitstellt, welche
die erfassten Daten charakterisieren. Über solche Metadaten (semantische
Daten) werden die erfassten Daten, beispielsweise Videodaten, auf
einer höheren
Abstraktionsebene insbesondere bezüglich inhaltlicher Merkmale
und/oder Hierarchie charakterisiert. Beispielsweise enthalten die
Metadaten die Information, dass an einem zu erfassenden Objekt schnelle
Bewegungen stattfinden. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Metadaten
Erkennungsdaten von bestimmten Objekten umfassen, beispielsweise
biometrische Daten (Gesichtserkennungsdaten und andere biometrische
Daten) oder Identifikationsdaten wie Kennzeichen von Kraftfahrzeugen.
Den erfassten Daten können
auch bestimmte Verhaltensmuster zugeordnet werden, wie beispielsweise
Bewegungsrichtungen einer Person. Über diese Metadaten wiederum
kann die Auswerteeinrichtung einen schnellen und insbesondere automatisierten
Vergleich und eine Auswertung durchführen, wobei insbesondere unterschiedliche
Bearbeitungseinrichtungen unterschiedliche modifizierte Daten erzeugen,
die sich bezüglich
der Metadaten unterscheiden.
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Dadurch,
dass eine Mehrzahl von Bearbeitungseinrichtungen vorgesehen ist,
lassen sich entsprechend die von einer oder von mehreren Erfassungseinrichtungen
bereitgestellten Daten auf unterschiedliche Weise bearbeiten. Die
entsprechenden modifizierten Daten werden wiederum zu einer Auswerteeinrichtung
geführt,
die dann aus allen diesen modifizierten Daten, d. h. aus den Daten
von allen Bearbeitungseinrichtungen, einen für einen Anwender optimierten
Satz auswählen
kann, indem entsprechend die Daten verglichen werden und ausgewertet
werden.
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Das
erfindungsgemäße Video-/Audio-System
führt dadurch
selbständig
die Auswahl eines bestimmten Datensatzes durch, so dass der Anwender entlastet
ist, indem er nicht eine Vielzahl von Datensätzen vergleichen muss, sondern
beispielsweise nur die Videobilder beobachten muss, die "kritische" Daten enthalten.
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Ein
Anwendungsbeispiel ist die Parkplatzüberwachung. Typischerweise
wählt ein
Benutzer eines Parkplatzes einen weitgehend direkten Weg von einem
abgestellten Fahrzeug zu einem Zielort zum Verlassen des Parkplatzes
bzw. einem Eintrittsort des Parkplatzes zu seinem Fahrzeug. Werden
davon abweichende Verhaltensmuster festgestellt, indem beispielsweise
eine Person zwischen mehreren Fahrzeugen hin- und herwandert, dann
lässt sich dies
detektieren, indem insbesondere ein derartig auffälliges Verhaltensmuster durch
die Auswerteeinrichtung herausgefiltert wird und dann die entsprechenden "kritischen" Daten gezielt dem
Anwender zur näheren
Beobachtung übermittelt
werden.
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Durch
das erfindungsgemäße System
lassen sich reine Video-Daten erfassen und auswerten, reine Audio-Daten
erfassen und auswerten oder auch gemischte Video-Audio-Daten erfassen
und auswerten.
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Insbesondere
umfaßt
eine Erfassungseinrichtung eine Kamera und/oder ein Mikrofon, so
daß hierüber ein
Objekt überwachbar
ist.
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Vorteilhafterweise
weist dabei eine Erfassungseinrichtung einen Analog-/Digital-Wandler
zur Wandlung von erfaßten
analogen Daten in digitale Daten auf. Solche digitalen Daten lassen
sich dann auf einfache Weise übertragen
und in den zugeordneten Bearbeitungseinrichtungen analysieren und bearbeiten.
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Alternativ
dazu kann es vorgesehen sein, daß eine Erfassungseinrichtung
eine Kamera und/oder ein Mikrofon umfaßt, welche oder welches digitale
Daten bereitstellt, so daß kein
entsprechender Wandler notwendig ist.
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Ganz
besonders vorteilhaft ist, wenn die Bearbeitungseinrichtungen parallel
zueinander geschaltet sind. Dadurch laufen die Datenströme der Bearbeitungseinrichtungen,
welche die entsprechenden modifizierten Daten enthalten, an der
Auswerteeinrichtung zusammen, die dann die Daten von allen Bearbeitungseinrichtungen
vergleichen kann und entsprechend den optimierten Datensatz auswählen kann
und gegebenenfalls auch weiterverarbeiten kann.
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Es
ist dann günstig,
wenn die Daten jeder Bearbeitungseinrichtung der Auswerteeinrichtung bereitgestellt
werden.
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Ganz
besonders günstig
ist es, wenn eine Bearbeitungseinrichtung an ein digitales Netz
gekoppelt ist, über
welches diese beeinflußbar
ist. Dadurch kann ein Anwender die Bearbeitungseinrichtung extern
beeinflussen und insbesondere Custom-Programme in der Bearbeitungseinrichtung
installieren, ohne daß er
den Ort der Bearbeitungseinrichtung selber aufsuchen muß. Bei dem
digitalen Netz kann es sich um ein LAN (Local Area Network) oder
um ein WAN (Wide Area Network) handeln.
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Ganz
besonders vorteilhaft ist es, wenn eine Bearbeitungseinrichtung
programmierbar ist. Dadurch kann dann ein Anwender die entsprechenden durchzuführenden
Bearbeitungsvorgänge
und gegebenenfalls Analysevorgänge
einer Bearbeitungseinrichtung einstellen, um so die Funktionalität einer
Bearbeitungseinrichtung auf seine spezielle Anwendung maßzuschneidern.
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Insbesondere
ist durch eine Bearbeitungseinrichtung eine Datenanalyse durchführbar, um
so beispielsweise je nach Analyseergebnis einen weiteren Bearbeitungsschritt
einleiten zu können.
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Durch
die Auswerteeinrichtung kann eine Verknüpfung zwischen von unterschiedlichen
Bearbeitungseinrichtungen bereitgestellten Metadaten und komprimierten
Daten erfolgen, insbesondere lassen sich also auch komprimierte
Daten einer bestimmten Bearbeitungseinrichtung mit Metadaten einer
anderen Bearbeitungseinrichtung verknüpfen.
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Ganz
besonders vorteilhaft ist es, wenn durch eine Bearbeitungseinrichtung
von der zugeordneten Erfassungseinrichtung gelieferte Daten komprimierbar sind.
Es lassen sich dann die entsprechenden komprimierten Daten beispielsweise
paketweise übertragen
und insbesondere auch über
ein digitales Netz übertragen,
so daß bei
minimierter Bandbreite ein hoher Informationsgehalt einem Anwender bereitstellbar
ist.
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Es
ist günstig,
wenn ein von einer Bearbeitungseinrichtung gelieferter Datensatz
modifizierter Daten sich aus komprimierten Erfassungsdaten und Metadaten
zusammensetzt. Die Erfassungsdaten sind diejenigen Daten, welche
die Kamera und/oder das Mikrofon liefert. Die Metadaten charakterisieren beispielsweise
die inhaltlichen Merkmale oder die Hierarchie dieser Daten, um eine
Vergleichbarkeit und Auswertbarkeit zu ermöglichen. Dadurch wiederum kann
die Auswerteeinrichtung den optimalen Datensatz auswählen und
dem Anwender übertragen.
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Insbesondere
ist dabei ein Komprimierungsformat einstellbar, um so beispielsweise
je nach Analyseergebnis ein optimiertes Datenformat zu erhalten.
Bei einer speziellen Anwendung ist es beispielsweise vorgesehen,
daß ein
Datenstrom einer hohen Komprimierungsrate mit entsprechend reduzierter Auflösung von
einer Bearbeitungseinrichtung erzeugt wird und eine andere Bearbeitungseinrichtung
einen Datenstrom mit reduzierter Komprimierungsrate aber hoher Auflösung bereitstellt.
Im Normalbetrieb übermittelt
die Auswerteeinrichtung an den Anwender den Datensatz reduzierter
Auflösung
und speichert den Datensatz hoher Auflösung. Im Bedarfsfall kann dann
ein Anwender insbesondere auf Bilddaten hoher Auflösung zurückgreifen.
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Weiterhin
ist es günstig,
wenn ein oder mehrere Datenspeicher an die Auswerteeinrichtung gekoppelt
sind. Insbesondere handelt es sich dabei um Massenspeicher wie Festplattenspeicher
für Videodaten.
Die entsprechenden erfaßten
und durch die Bearbeitungseinrichtungen bearbeiteten Daten lassen
sich dann speichern, so daß später auf
sie zurückgegriffen
werden kann. Es kann dabei auch vorgesehen sein, daß zusätzlich die
von der Auswerteeinrichtung bereitgestellten Daten gespeichert werden
oder nur diese. Es ergibt sich auch die Möglichkeit, Daten mit gespeicherten
Daten zu vergleichen, um so beispielsweise Gesichtserkennungsverfahren mittels
der Auswerteeinrichtung durchzuführen.
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Ganz
besonders vorteilhaft ist es, wenn die Auswerteeinrichtung an ein
digitales Netz gekoppelt ist, so daß ausgewählte Datensätze über dieses Netz übertragbar
sind. Dadurch ist es möglich,
das erfindungsgemäße Video-/Audio-System in der Nähe des zu überwachenden
Objekts zu positionieren, während
der Anwender in einer großen
räumlichen
Distanz dazu lokalisiert sein kann. Insbesondere können dann
bei einem Anwender Daten von mehreren zu überwachenden, räumlich getrennten
Objekten zusammenlaufen, so daß eine
Mehrzahl von Objekten zentral überwachbar
sind.
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Günstig ist
es, wenn eine Bearbeitungseinrichtung und/oder die Mehrzahl von
Bearbeitungseinrichtungen und/oder die Auswerteeinrichtung als Mikrocontroller
realisiert sind. Insbesondere kann die Bearbeitung und/oder Auswertung
auch als Softwarelösung
realisiert sein.
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Bei
einer ersten Ausführungsform
sind die Bearbeitungseinrichtungen parallel zueinander geschaltet,
wobei insbesondere die Daten der Erfassungseinrichtung jeder Bearbeitungseinrichtung
bereitgestellt werden. Dadurch erhält jede Bearbeitungseinrichtung
die gleichen Ausgangsdaten, wobei in den unterschiedlichen Bearbeitungseinrichtungen jedoch
diese auf unterschiedliche Weise bearbeitet werden, d. h. es werden
Datensätze
unterschiedlich modifizierter Daten erzeugt. Diese Datensätze enthalten
dann wiederum unterschiedliche Informationen und die Auswerteeinrichtung
kann entsprechend durch Vergleich denjenigen Datensatz auswählen, der
die für
die Anwendung optimierten Informationen enthält.
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Günstigerweise
ist dabei einer Erfassungseinrichtung ein Verteiler nachgeschaltet,
welcher den Datenstrom von der Erfassungseinrichtung in eine Mehrzahl
von identischen Datenströmen
zur Bereitstellung an die jeweiligen Bearbeitungseinrichtungen aufteilt,
so daß diese
mit identischen Daten versorgt werden.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
ist eine Mehrzahl von Erfassungseinrichtungen vorgesehen, wobei
jeweils eine Erfassungseinrichtung einer oder mehreren Bearbeitungseinrichtungen
zugeordnet ist. Jede Bearbeitungseinrichtung liefert dann einen
Datensatz unterschiedlich modifizierter Daten, wobei jedoch auch
bereits die Eingangsdaten zu der Bearbeitungseinrichtung sich unterscheiden
können,
wenn eine Mehrzahl von Erfassungseinrichtungen vorgesehen ist. Dadurch
läßt sich
das gleiche Objekt auf unterschiedliche Art und Weise überwachen,
wobei der Anwender nicht die unterschiedlichen Bilder vergleichen
muß, sondern
dann die Auswerteeinrichtung dem Anwender die optimierten Informationen bereitstellt.
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Insbesondere
ist es dabei vorgesehen, daß die
einzelnen Erfassungseinrichtungen Videodaten bereitstellen, welche
sich in ihrer optischen Charakterisierung unterscheiden. Das gleiche
Objekt wird damit auf unterschiedliche optische Art beobachtet.
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Beispielsweise
kann es vorgesehen sein, daß Videodaten
sich in ihrem Aufnahmespektralbereich unterscheiden, d. h. beispielsweise
Bilder über eine
Infrarot-Kamera aufgenommen werden und über eine Normallicht-Kamera,
wobei dann über
die Auswerteeinrichtung Normallichtbilder und Infrarot-Bilder vergleichbar
sind.
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Ferner
kann es alternativ oder zusätzlich
vorgesehen sein, daß die
Videodaten sich in dem Aufnahmebildausschnitt unterscheiden, d.
h. es können Weitwinkelaufnahmen,
Teleskopaufnahmen oder Aufnahmen mit normalem Bildausschnitt gemacht werden.
Die nach Modifizierung durch die Bearbeitungseinrichtung erhaltenen
Daten werden wiederum durch die Auswerteeinrichtung verglichen und
entsprechend ausgewertet, um so einen optimierten Datensatz dem
Anwender bereitzustellen. Soll beispielsweise ein Eingang an einem
Gebäude überwacht
werden, so kann zum einen über
eine Teleskopaufnahme ein Türbereich
besonders überwacht werden
und über
eine Weitwinkelaufnahme ein vergrößerter Zugangsbereich um diese
Tür. Wenn
keine Bewegungen in dem Türbereich
stattfinden, was über
die zugeordnete Bearbeitungseinrichtung übermittelt wird, dann ist es
auch nicht notwendig, daß der Anwender
entsprechende Bilddaten erhält.
In diesem Fall sind die Weitwinkeldaten wichtiger, um einen größeren Bereich überwachen
zu können.
Würde aber
dann festgestellt über
die jeweilige Bearbeitungseinrichtung, daß eine Bewegung in dem Bildausschnitt
stattgefunden hat, d. h. in dem überwachten
Weitwinkelbereich, dann kann es sinnvoll sein, daß dem Anwender
entsprechende Türdaten übermittelt
werden, damit dieser überwachen
kann, ob ein Türzutritt
erfolgt. Die Auswerteeinrichtung, welche die entsprechenden Daten
der Bearbeitungseinrichtungen vergleicht und auswertet, sorgt dabei
automatisch für
eine Umschaltung.
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Es
kann auch vorgesehen sein, daß eine
erste Erfassungseinrichtung und eine zweite Erfassungseinrichtung
jeweils eine Kamera und/oder ein Mikrofon umfassen, wobei die Kameras
und/oder Mikrofone beabstandet sind. Dadurch läßt sich ein und dasselbe Objekt
aus verschiedenen Blickwinkeln aufnehmen (Stereoaufnahme), wodurch
wiederum insbesondere durch die Auswerteeinrichtung Bilddaten erzeugbar
sind, die räumliche
Informationen enthalten und insbesondere Tiefeninformationen aufweisen.
Werden derartige Daten an einen Anwender übertragen, dann kann dieser
beispielsweise räumliche
Abstandsinformationen aus diesen Daten ermitteln, um beispielsweise
so den Abstand eines bestimmten Objekts zu einem bestimmten anderen
Objekt ermitteln zu können.
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Insbesondere
erzeugt dabei die Auswerteeinrichtung durch Überlappung der Daten einen
Bilddatensatz und/oder Tondatensatz, welcher räumliche Informationen enthält.
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Die
eingangs genannte Aufgabe wird ferner bei einem Auswertungsverfahren
für Video-/Audio-Daten erfindungsgemäss dadurch
gelöst,
dass die Video-/Audio-Daten als digitale Daten bereitgestellt werden
und eine Mehrzahl von identischen Datenströmen erzeugt wird und diese
zu jeweiligen Bearbeitungseinrichtungen geführt werden, welche die Daten
bearbeiten und modifizierte Daten erzeugen, wobei sich die modifizierten
Daten zusammensetzen aus erfassten Daten und Metadaten, welche die
erfassten Daten charakterisieren, und die modifizierten Daten der
Bearbeitungseinrichtungen einer gemeinsamen Auswerteeinrichtung
zugeführt
werden, welche die von den unterschiedlichen Bearbeitungseinrichtungen
stammenden Daten vergleicht und auswertet, um einen für eine Anwendung
optimierten ausgewählten
Datensatz aus den modifizierten Daten bereitzustellen.
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Erfindungsgemäß ist es
vorteilhaft, wenn eine Bearbeitungseinrichtung Metadaten bereitstellt, welche
die erfassten Daten charakterisieren. Diese Metadaten oder semantischen
Daten, welche auf Grundlage einer Datenanalyse erfasster Daten durch die
Bearbeitungseinrichtung erzeugt werden, enthalten Merkmalsinformationen
oder hierarchische Informationen über den erfassten Datensatz,
um diesen entsprechend vergleichen bzw. auswerten zu können. Wenn
unterschiedliche Bearbeitungseinrichtungen unterschiedliche Metadaten
erzeugen, dann kann daraus die Auswerteeinrichtung insbesondere auf
Grundlage der jeweiligen Metadaten den geeigneten optimalen Datensatz
für den
Anwender auswählen.
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Das
erfindungsgemäße Auswertungsverfahren
weist die gleichen Vorteile auf, wie sie bereits im Zusammenhang
mit dem erfindungsgemäßen Video-/Audio-System
beschrieben wurden.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen wurden ebenfalls bereits im Zusammenhang
mit dem erfindungsgemäßen Video-/Audio-System
beschrieben.
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Insbesondere
stellt dabei die Auswerteeinrichtung als Ergebnis der Auswertung
einen Datensatz an Anwendungsdaten für eine Anwendung bereit. Die
direkte Schnittstelle für
den Anwender mit dem Video-/Audio-System ist damit die Auswerteeinrichtung,
welche eine entsprechende Auswahl aus den Daten der Bearbeitungseinrichtungen
ausführt, um
dem Anwender optimierte Informationen bereitzustellen.
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Günstigerweise
werden dabei die Datenströme
modifizierte Daten von der Bearbeitungseinrichtung durch die Auswerteeinrichtung
zusammengeführt,
so dass diese alle modifizierten Daten vergleichen kann und darauf
ihre Auswertung basieren kann.
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Ein
modifizierter Datensatz, welcher von einer Bearbeitungseinrichtung
der Auswerteeinrichtung bereitgestellt wird, setzt sich damit aus
den erfassten Daten zusammen, welche insbesondere komprimiert sind,
und den Metadaten, die die Daten inhaltlich bewerten. Aufgrund dieser
inhaltlichen Bewertung kann dann eben die Auswerteeinrichtung den
geeigneten Datensatz zur Übertragung
an den Anwender auswählen.
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Die
nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen dient im Zusammenhang
mit der Zeichnung der näheren
Erläuterung
der Erfindung. Es zeigen:
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1 ein
schematisches Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Video-Systems
und
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2 ein
zweites Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Video-Systems.
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Bei
einem ersten Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Video-Systems, welches
in 1 gezeigt und dort als Ganzes mit 10 bezeichnet ist,
ist eine Erfassungseinrichtung 12 zur Erfassung von Videodaten
vorgesehen. Diese umfaßt
dazu beispielsweise eine Analog-Kamera 14, der ein Analog-/Digitalwandler 16 nachgeschaltet
ist, um die von der Kamera bereitgestellten Analogdaten in digitale Daten
umzuwandeln.
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Alternativ
oder zusätzlich
kann es vorgesehen sein, daß die
Erfassungseinrichtung 12 eine Digitalkamera 18 umfaßt, welche
direkt digitale Daten bereitstellt.
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Bei
einem Audio-System ist anstatt der Kamera 14 ein Mikrofon
vorgesehen. Bei einem Video-/Audio-System ist zusätzlich zu
der Kamera 14 noch ein Mikrofon vorgesehen.
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Die
von dem Analog-/Digital-Wandler 16 bzw. von der Digitalkamera 18 gelieferten
Daten werden einem entsprechend nachgeschalteten Verteiler 20 geliefert,
der diesen Datenstrom in eine Mehrzahl identischer Datenströme aufteilt.
Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel
wird ein Datenstrom 22, welcher eingangsseitig dem Verteiler 20 bereitgestellt
wird, in drei identische Datenströme 24a, 24b und 24c aufgeteilt,
welche ausgangsseitig von dem Verteiler 20 bereitgestellt
werden.
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Eine
Mehrzahl von Bearbeitungseinrichtungen 26a, 26b, 26c sind
parallel geschaltet, d. h. der Erfassungseinrichtung 12 ist
eine Mehrzahl von Bearbeitungseinrichtungen zugeordnet. Die Bearbeitungseinrichtung 26a,
b, c empfängt
dabei den jeweiligen Datenstrom 24a, b, c, d. h. jede Bearbeitungseinrichtung
empfängt
den gleichen von der Erfassungseinrichtung 12 gelieferten
Datensatz.
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In
der jeweiligen Bearbeitungseinrichtung 26a, b, c werden
diese Daten wie unten stehend noch näher beschrieben bearbeitet
und es wird ein modifizierter Datensatz ausgangsseitig bereitgestellt,
d. h. ausgangsseitig sind jeweilige Datenströme 28a, 28b, 28c abgreifbar.
Im Unterschied zu den Datenströmen 24a,
b, c können
sich die ausgangsseitigen Datenströme modifizierter Daten der
Bearbeitungseinrichtungen 26a, b, c unterscheiden.
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An
die Bearbeitungseinrichtung 26a, b, c ist eine Auswerteeinrichtung 30 gekoppelt,
welche die Datenströme 28a,
b, c an von den jeweiligen Bearbeitungseinrichtungen 26a,
b, c modifizierter Daten empfängt.
Die Auswerteeinrichtung 30 ist parallel zu den Bearbeitungseinrichtungen 26a,
b, c geschaltet, so daß diese
die Datenströme 28a,
b, c zusammenfaßt.
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Durch
die Auswerteeinrichtung 30 sind die modifizierten Daten
der Datenströme 28a,
b, c vergleichbar und auswertbar, so daß über die Auswerteeinrichtung 30 ein
für eine
Anwendung optimierter Datensatz auswählbar bzw. herstellbar ist.
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Die
Auswerteeinrichtung 30 ist mit einer Speichervorrichtung 32 verbunden, über die
sich die von ihr empfangenen und/oder ausgewählten bzw. modifizierten Daten
speichern lassen und über
die sich empfangene Daten mit gespeicherten Daten vergleichen lassen.
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Die
Auswerteeinrichtung 30 wiederum ist über eine Kommunikationseinrichtung 34 an
ein digitales Netz 36 gekoppelt, bei dem es sich um ein
LAN (Local Area Network) oder WAN (Wide Area Network) wie um das
Internet, ein Intranet, ein UMTS-Netz, ein GSM-Netz oder ein ISDN-Netz
oder um weitere digitale Netze handeln kann. Über dieses digitale Netz 36 ist
eine Kommunikation mit einem Anwender 38 möglich.
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Die
entsprechenden von der Auswerteeinrichtung 30 ausgewählten bzw.
ausgewählten
und modifizierten Daten werden dann über die Kommunikationseinrichtung 34 der
Auswerteeinrichtung 30 zum Anwender 38 übertragen,
welchem somit die entsprechenden Video-Daten und/oder Audio-Daten bereitgestellt
sind, um damit beispielsweise ein Gebäude zu überwachen.
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Über dieses
digitale Netz 36 kann der Anwender 38 auch das
Video-/Audio-System 10 beeinflussen,
indem er entsprechende Steuerdaten an die Auswerteeinrichtung 30 überträgt, um so
beispielsweise die Datenauswahl bzw.
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Ferner
kann es vorgesehen sein, daß die
Bearbeitungseinrichtungen 26a, b, c einstellbar sind und
insbesondere programmierbar sind, um so entsprechend die Bearbeitung
der über
die Datenströme 24a,
b, c gelieferten Daten gezielt steuern zu können und um insbesondere Anwenderfunktionen
bereits in den Bearbeitungseinrichtungen 26a, b, c implementieren
zu können.
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Dazu
sind beispielsweise die Bearbeitungseinrichtungen 26a,
b, c an das digitale Netz 36 gekoppelt, so daß entsprechende
Anwender 38 über Daten,
die auf dem digitalen Netz 36 übertragen werden, die Bearbeitungseinrichtungen 26a,
b, c steuern und insbesondere programmieren kann.
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Es
kann aber auch vorgesehen sein, daß ein Anwender 38 die
Bearbeitungseinrichtung 26a, b, c dadurch steuern kann,
daß er
der Auswerteeinrichtung 30 entsprechende Steuerdaten übermittelt.
In diesem Fall sind dann die Bearbeitungseinrichtungen 26a,
b, c mit der Auswerteeinrichtung 30 über entsprechende Steuerleitungen
verbunden.
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Die
Verbindung des Anwenders 38 mit der Auswerteeinrichtung 30 muß nicht über ein
digitales Netz 36 erfolgen, sondern kann auch über eine
konventionelle Leitung stattfinden, auf der digitale Daten übertragbar
sind. Die Kopplung über
ein digitales Netz 36 hat den Vorteil, daß die Entfernungsdistanz zwischen
dem Anwender 38 und dem Video-/Audio-System 10 keine
wesentliche Rolle spielt.
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Das
erfindungsgemäße Video-/Audio-System
funktioniert wie folgt:
Die von der Erfassungseinrichtung 12 bereitgestellten
Daten werden über
die Datenströme 24a,
b, c jeweils den Bearbeitungseinrichtungen 26a, b, c bereitgestellt,
d. h. jede Bearbeitungseinrichtung erhält einen identischen Datensatz.
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In
den unterschiedlichen Bearbeitungseinrichtungen werden die entsprechenden
Daten dann unterschiedlich bearbeitet, so daß die Auswerteeinrichtung 30 eine
Auswahl von modifizierten Daten erhält, um daraus wiederum den
für den
Anwender 38 optimierten Datensatz auszuwählen bzw.
auf Grundlage dieses ausgewählten
Datensatzes einen optimierten Datensatz selber herzustellen.
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Insbesondere
erfolgt in den jeweiligen Bearbeitungseinrichtungen eine Komprimierung
der Daten in ein bestimmtes Format, so daß die Daten mit geringer Bandbreite übertragbar
sind. Ferner kann es vorgesehen sein, daß zu den jeweiligen Komprimierungsdaten
Metadaten hinzugefügt
werden, welche die erfaßten
Daten auf einer höheren
Abstraktionsebene charakterisieren. Ein Datenstrom 28a, 28b, 28c ist
damit ein Datenstrom, welcher sich aus den komprimierten erfaßten Daten
zusammensetzt und den jeweiligen Metadaten, wobei die erzeugten
Metadaten wiederum charakteristisch sind für die jeweils zugeordnete Bearbeitungseinrichtung 26a bzw. 26b bzw. 26c.
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Die
Metadaten charakterisieren die erfaßten Daten beispielsweise bezüglich inhaltlichen
Merkmalen und/oder Hierarchie. Beispielsweise enthalten die Metadaten
Erkennungsdaten von bestimmten Objekten bzw. Personen, die durch
Analyse der von der Erfassungseinrichtung 12 stammenden
Daten ermittelt wurden. Bei solchen Erkennungsdaten kann es sich beispielsweise
um Gesichtserkennungsdaten oder weitere biometrische Daten handeln
oder beispielsweise um Kennzeichendaten von Kraftfahrzeugen.
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Es
kann auch vorgesehen sein, daß die
Metadaten bestimmte Verhaltensmuster von zu überwachenden Gegenständen oder
Personen charakterisieren, die durch Analyse der von der Erfassungseinrichtung 12 ermittelten
Daten in der jeweiligen Bearbeitungseinrichtung ermittelt wurden.
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Zur
Bereitstellung der Metadaten findet in einer Bearbeitungseinrichtung
eine bestimmte Analyse, beispielsweise auf Erkennungsdaten wie biometrische
Daten oder Objekterkennungsdaten, statt, mittels welcher die entsprechenden
erfaßten
Daten und insbesondere Videodaten charakterisiert werden. In einer
anderen Bearbeitungseinrichtung findet keine oder eine unterschiedliche
Analyse statt. Je nach Analyseergebnis werden entsprechende Metadaten zu
den komprimierten Erfassungsdaten hinzugefügt, um den jeweiligen Datenstrom 28a, 28b, 28c zu
erzeugen.
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Es
kann ferner alternativ oder zusätzlich
vorgesehen sein, daß die
Daten in den Bearbeitungseinrichtungen, beispielsweise 26a und 26b,
auf unterschiedliche Weise komprimiert werden, bevor sie dann an
die Auswerteeinrichtung 30 übertragen werden. Eine Bearbeitungseinrichtung
kann beispielsweise die Daten in MPEG-2-Format komprimieren, während die
andere Bearbeitungseinrichtung im MPEG-4-Format komprimiert.
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Die
unterschiedlichen Datensätze
werden dann jeweils an die Auswerteeinrichtung 30 übertragen.
Die Auswerteeinrichtung vergleicht die verschiedenen Datenströme 28a, 28b, 28c bezüglich den
in ihnen enthaltenen Informationen und wertet diese so aus, daß der optimale
Datensatz an den Anwender 38 übertragen wird. Dazu werden
insbesondere die jeweiligen Metadaten ausgewertet, um so die entsprechenden
Datensätze
auswählen
zu können.
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Enthält beispielsweise
ein Metadatensatz eines Datenstroms 28a, 28b, 28c,
Erkennungsdaten wie beispielsweise biometrische Daten, dann kann es
vorgesehen sein, daß gerade
dann ein entsprechender Datensatz an den Anwender 38 übertragen wird,
wenn die Erkennungsdaten keiner bekannten Person (bei biometrischen
Daten) oder beispielsweise keinem bekannten Kraftfahrzeug (wenn
die Erkennungsdaten Kennzeichendaten sind) zugeordnet werden können. Insbesondere
kann dabei die Auswerteeinrichtung 30 auf die Speichervorrichtung 32 zurückgreifen,
um die in den Metadaten übermittelten Erkennungsdaten
mit bekannten Daten vergleichen zu können.
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Die
Auswerteeinrichtung 30 stellt damit automatisch diejenigen
Daten dem Anwender 38 zur Verfügung, die von besonderem Interesse
sein könnten. Wird
beispielsweise ein Gebäude
oder ein Gebäudezugang überwacht,
dann werden dem Anwender 38 Bilddaten bereitgestellt. Taucht
jedoch ein unbekanntes Gesicht und/oder ein unbekanntes Fahrzeug
auf, dann übermittelt
erfindungsgemäß die Auswerteeinrichtung 30 dem
Anwender 38 automatisch die entsprechenden Bilddaten und
zusätzliche
Metadaten, welche die Bilddaten inhaltlich charakterisieren, wobei
eben die Auswerteeinrichtung 30 eine solche Auswahl mittels
der in den Datenströmen 28a, 28b, 28c enthaltenen
Metadaten und aufgrund Vergleich von in der Speichervorrichtung 32 gespeicherten
Daten durchführen
kann.
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Beispielsweise
lassen sich so auch auffällige Verhaltensmuster
auswählen
und dem Anwender 38 werden entsprechende Bilddaten eventuell
mit einem Warnsignal übermittelt,
wenn die Auswerteeinrichtung 30 festgestellt hat, daß auffällige Verhaltensmuster
detektiert wurden. Bei einer Parkplatzüberwachung kann es sich beispielsweise
ergeben, daß eine bestimmte
Person entgegen dem üblichen
Verhaltensmuster nicht direkt von dem Kraftfahrzeug auf den Zielort
zugeht oder von einem Anfangsort zu einem Kraftfahrzeug geht, sondern
zwischen verschiedenen Kraftfahrzeugen wandert. Dies läßt sich
insbesondere aus den Metadaten ermitteln, welche der Auswerteeinrichtung 30 von
den jeweiligen Bearbeitungseinrichtungen geliefert werden. Wird
solch ein auffälliges
Verhaltensmuster festgestellt, dann kann der Anwender 38 gewarnt
werden, wobei aber diese Warnung automatisch erfolgt, das heißt der Anwender 38 muß aus den
gelieferten Bilddaten nicht selber das auffällige Verhaltensmuster detektieren,
sondern dies wird automatisch durch Zusammenwirkung der Bearbeitungseinrichtungen 26a, 26b, 26c und
der Auswerteeinrichtung 30 im Vergleich mit bekannten vorgegebenen
Verhaltensmuster detektiert.
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Eine
Charakterisierung der Videodaten, beispielsweise durch eine Bearbeitungseinrichtung durchgeführt, kann
auch ergeben, daß vor
allem statische Videodaten vorliegen, d. h. daß in dem zu überwachen
Objekt keine Bewegungen durchgeführt wurden.
Aufgrund einer solchen Analyse kann dann beispielsweise die Auswerteeinrichtung 30 das
Komprimierungsformat auswählen,
bei dem eine schnellere Datenübertragung
zu dem Anwender 38 möglich ist.
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Über die
Bearbeitungseinrichtungen 26a, b, c ergibt sich eine Vielzahl
von Möglichkeiten,
um unterschiedlich modifizierte Datensätze mit entsprechenden Metadaten
zu erzeugen, aus denen dann wiederum die Auswerteeinrichtung 30 den
für den Anwender 38 optimierten
Datensatz auswählen kann. Über die
Programmierbarkeit der Bearbeitungseinrichtungen läßt sich
dabei auch noch die Art der Bearbeitung gezielt steuern bzw. programmieren.
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Beispielsweise
ist es möglich,
daß eine
Bearbeitungseinrichtung einen bestimmten Bildausschnitt wählt und
eine andere Bearbeitungseinrichtung einen anderen Bildausschnitt.
Die Auswerteeinrichtung 30 wählt dann die Daten aus, die
zu einem bestimmten Bildausschnitt gehören, wenn in diesem Bildausschnitt über die
zugehörige
Bearbeitungseinrichtung beispielsweise eine Bewegung detektiert
wurde. Dadurch erhält
der Anwender 38 nur die für ihn wichtigen Informationen,
d. h. die nicht relevanten Daten lassen sich mittels des erfindungsgemäßen Auswertungsverfahrens
ausblenden.
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Dadurch,
daß identische
Datenströme 24a, b,
c bezüglich
der von der Erfassungseinrichtung 12 bereitgestellten digitalen
Daten erzeugt werden und diese zu jeweiligen getrennten Bearbeitungseinrichtungen 26a,
b, c geführt
werden, welche die Daten bearbeiten und modifizierte Daten erzeugen,
und diese modifizierte Daten wiederum über unterschiedliche Datenströme 28a,
b, c einer gemeinsamen Auswerteeinrichtung 30 bereitstellen,
welche dann diese modifizierten Daten vergleicht und auswertet,
läßt sich
die Auswahl und "technische" Auswertung der Daten
vom Anwender 38 fernhalten, um diesem eben optimierte Daten
bereitzustellen.
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Im
Rahmen des Ausführungsbeispiels
10 wurde die Aufteilung des Datenstroms 22 in drei Datenströme 24a,
b, c beschrieben. Es können
aber auch nur zwei Bearbeitungseinrichtungen vorgesehen sein (angedeutet
durch die Strichpunktierung der dritten Bearbeitungseinrichtung
in 1) oder auch mehr als drei Bearbeitungseinrichtungen.
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Das
erfindungsgemäße Video-/Audio-System
mit den Bearbeitungseinrichtungen und der Auswerteeinrichtung 30 läßt sich
insbesondere in der Form von Mikrocontroller realisieren; insbesondere sind
dabei Bearbeitungseinrichtungen und die Auswerteeinrichtung 30 jeweils
als Mikrocontroller oder in einem einzigen Mikrocontroller realisiert.
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Bei
einem zweiten Ausführungsbeispiel,
welches in 2 als Ganzes mit 40 bezeichnet
ist, ist eine Mehrzahl von insbesondere optischen Erfassungseinrichtungen 42, 44 vorgesehen.
Einer Erfassungseinrichtung ist dabei jeweils eine Bearbeitungseinrichtung
oder eine Mehrzahl von Bearbeitungseinrichtungen entsprechend dem
Ausführungsbeispiel gemäß 1 zugeordnet.
In der 2 ist ein Ausführungsbeispiel
beschrieben, bei dem einer ersten Erfassungseinrichtung 42 eine
Bearbeitungseinrichtung 46 zugeordnet ist und einer zweiten
Erfassungseinrichtung 44 eine Bearbeitungseinrichtung 48.
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Die
Erfassungseinrichtungen 42, 44 weisen dabei jeweilige
Kameras 50, 52 auf, die Videodaten unterschiedlicher
Charakteristika bereitstellen können.
Beispielsweise kann es sich bei einer Kamera um eine Infrarot-Kamera
handeln, während
die andere Kamera eine Normallicht-Kamera ist. Es ist auch möglich, daß es sich
bei einer Kamera um eine Kamera mit Weitwinkelobjektiv handelt,
während
die andere Kamera ein Teleobjektiv aufweist oder ein Objektiv für einen
normalen Bildausschnitt. Alle entsprechenden Kombinationen sind
möglich.
Durch die Kameras 50, 52 werden also Videodaten
unterschiedlich optischer Charakteristika bereitgestellt, d. h.
von dem gleichen beispielsweise zu überwachenden Objekt werden
Bilder unterschiedlichen Informationsgehalts aufgenommen.
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Wie
bereits oben im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel 10 erwähnt, sind
den Kameras 50, 52 jeweilige Analog-/Digital-Wandler 54, 56 nachgeschaltet,
welche, sofern die Kameras 50, 52 analoge Daten
bereitstellen, diese Daten in digitale Daten umwandeln.
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Alternativ
kann es vorgesehen sein, daß die Erfassungseinrichtungen 42, 44 jeweils
Kameras 58, 60 aufweisen, welche direkt digitale
Daten bereitstellen, so daß Analog-/Digital-Wandler
nicht nötig
sind.
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Die
Erfassungseinrichtungen 42 stellen Datenströme 62, 64 bereit,
die unterschiedliche Daten erhalten, da eben die Kameras 50, 52 unterschiedliche
Videodaten bereitstellen.
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Über entsprechende Übertragungsvorrichtungen 66, 68 werden
dann die Daten der Datenströme 62 bzw. 64 auf
die Bearbeitungseinrichtungen 46, 48 übertragen.
Dort werden diese Daten entsprechend bearbeitet und gegebenenfalls
voranalysiert und insbesondere komprimiert; die Bearbeitungseinrichtungen 46, 48 sind
dabei insbesondere, wie bereits oben im Zusammenhang mit dem ersten
Ausführungsbeispiel
10 beschrieben, einstellbar und insbesondere programmierbar, um
eben die Bearbeitung steuern zu können und entsprechende Metadaten
erzeugen zu können.
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Die
entsprechenden modifizierten Daten werden dann von den Bearbeitungseinrichtungen 46, 48 in
jeweiligen Datenströmen 68, 70 zu
einer Auswerteeinrichtung 72 übertragen, die die Daten, welche
aus den Datenströmen 68, 70 gewonnen
werden und von den jeweiligen Bearbeitungseinrichtungen 46, 48 modifizierte
Daten enthalten, verglichen und ausgewertet und über das digitale Netz 36 dem
Anwender 38 bereitgestellt.
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Die
Auswerteeinrichtung 72 ist mit einer Datenspeichervorrichtung 74 verbunden.
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Die
Auswerteeinrichtung 72 erhält von den jeweiligen Bearbeitungseinrichtungen 46, 48 modifizierte
Daten, welche Videobildern unterschiedlicher Charakteristika entsprechen.
Beispielsweise enthält der
Datenstrom 68 Daten, welche von einer Infrarot-Kamera stammen,
während
der Datenstrom 70 Daten enthält, die von einer Normallicht-Kamera stammen.
Wird über
eine Infrarot-Kamera eine Bewegung detektiert, indem entsprechend
die Daten in der Bearbeitungseinrichtung 46 analysiert
werden, dann stellt die Auswerteeinrichtung 72 sicher,
daß entsprechend
diese Daten an den Anwender 38 übertragen werden und nicht
die Normallicht-Kameradaten, in denen keine Bewegung detektiert
wird.
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Es
kann auch vorgesehen sein, daß die
erste Erfassungseinrichtung 42 eine erste Kamera umfaßt, und
die zweite Erfassungseinrichtung 44 eine zweite Kamera
umfaßt,
wobei die erste Kamera und die zweite Kamera zueinander beabstandet
sind. Dadurch läßt sich
das gleiche Objekt aus unterschiedlichen Blickwinkeln aufnehmen
(Stereoaufnahme). Die Auswerteeinrichtung 72 faßt dann
die beiden Bilder zu einem Bilddatensatz zusammen, welcher räumliche
Informationen enthält,
das heißt
insbesondere eine Tiefeninformation aufweist. Dadurch wiederum lassen
sich beispielsweise Tiefenabstände
ermitteln, so daß ein
Anwender 38 gezielte Abstandsinformationen aus den an ihn übertragenen
Bilddaten übernehmen
kann.
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Auf
die gleiche Weise lassen sich räumliche Informationen
aus akustischen Daten erhalten, wenn alternativ oder zusätzlich Mikrofone
eingesetzt werden.
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Es
ergibt sich eine Vielzahl von Möglichkeiten,
um die Daten über
die Bearbeitungseinrichtung 46, 48 zu bearbeiten,
insbesondere im Zusammenhang, wenn die Kameras 50, 52 unterschiedliche Charakteristika
bezüglich
der Videodatenaufnahme aufweisen, um so dem Anwender 38 einen
optimierten Datensatz bereitstellen zu können.