DE69024013T2

DE69024013T2 - Kurzschlussfernsehsystem vom Typ Kabelschonung.

Info

Publication number: DE69024013T2
Application number: DE69024013T
Authority: DE
Inventors: Takayuki Kimura; Hajime Matsumoto; Kazuo Ota; Satoshi Soma
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1989-09-28
Filing date: 1990-09-28
Publication date: 1996-08-01
Anticipated expiration: 2010-09-29
Also published as: EP0420289B1; JPH03114387A; EP0420289A2; US5623304A; DE69024013D1; EP0420289A3; JP2651872B2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Diese Erfindung bezieht sich auf ein System zum Steuern einer Einrichtung am Ort einer Kamera von einer Mehrzahl von Steuerungsorten aus, und zwar auf dem Gebiet der Überwachung und Beobachtung, und im besonderen auf ein zentralisiertes Steuerungssystem von Einrichtungen an den Steuerungsorten von einer Mastersteuerungseinrichtung an einem Steuerungsort aus.
Die Figuren 3 und 4 sind Blockdiagramme eines Systems zum Steuern einer Peripheneeinrichtung am Ort einer Kamera in einem konventionellen Fernsehsystem mit geschlossenem Kreis (Closed Circuit Television System, im folgenden als CCTV bezeichnet). Fig. 3 zeigt ein direktes Steuerungsverfahren, während Fig. 4 ein indirektes Steuerungsverfahren zeigt. In den Fig. 3 und 4 bezeichnet die Bezugsziffer 31 eine Peripherieeinrichtung am Ort der Kamera, 32 bezeichnet eine Steuerungseinrichtung zum Steuern der Einrichtung am Ort der Kamera, 33 bezeichnet ein Koaxialkabel, 34 bezeichnet ein Vielfachleitungskabel und 35 bezeichnet einen Empfänger zum Empfang von Signalen aus der Steuerungseinrichtung 32 und Senden von Signalen an die Einrichtung am Ort der Kamera.
Das Steuerungssystem aus Fig. 3 entspricht dem direkten Steuerungsverfahren und sendet Signale und elektrische Leistung entsprechend der Steuerungsfunktion der Steuerungseinrichtung 32 direkt über das vielfachleitungskabel 34 an die Peripheneeinrichtung am Ort der Kamera. Das Steuerungssystem aus Fig. 4, das ein indirektes Steuerungssystem ist, und verwendet wird, wenn die Steuerungseinrichtung 32 und die Einrichtung am Ort der Kamera voneinander entfernt sind, führt über das Vielfachleitungskabel 34 eine EIN/AUS-Steuerung von Relaiskontakten (nicht gezeigt) des Empfängers 35 aus und sendet erforderliche Signale und elektrische Leistung über das Vielfachleitungskabel 34 an die Einrichtung 31 am Ort der Kamera, und zwar gesteuert entsprechend der EIN/AUS-Betätigung der Relaiskontakte des Empfängers 35. Videosignale aus der Kamera werden über das Koaxialkabel 33 an die Steuerungseinrichtung 32 übertragen.
Bei den oben erwähnten Systemen ist zum Steuern der Peripheneeinrichtung ein Vielfachleitungskabel erforderlich, und zusätzlich müssen separate Kabel für die Sprachkommunikations- und Alarmübertragungsschaltungen vorgesehen werden, wenn eine bidirektionale Information über Stimmen und eine unidirektionale Alarminformation von dem Ort der Kamera aus erforderlich sind. Fig. 5 ist ein Blockdiagramm des konventionellen CCTV mit Sprachkommunikations- und Alarmübertragungsschaltungen. In Fig. 5 bezeichnen die Bezugsziffern 31 bis 35 die gleichen Teile wie in den Figuren 3 und 4 gezeigt. Jedoch wird in Fig. 5 die Alarminformation vom Ort der Kamera aus in den Empfänger 35 eingegeben, und durch das Zwischenglied des Empfängers 35 wird die Alarminformation mittels des Vielfachleitungskabel 34 an die Steuerungseinrichtung 32 übertragen. Die Bezugsziffern 36, 39 bezeichnen Mikrophone, 37, 40 bezeichnen Verstärker zum Erhöhen der Stärke der Stimmeneingangssignale und 38, 41 bezeichnen Lautsprecher. Auf diese Weise werden die Stimmensignale in zwei Richtungen übertragen.
In den konventionellen Systemen werden jedoch ein Videosignal, ein bidirektionales Stimmensignal, ein Steuerungssignal, ein Alarmsignal und ein externes Synchronisationssignal über separate individuelle Schaltungen übertragen. Daher müssen beim Installieren eines Steuerungssystems viele Kabel zwischen den Einrichtungen verlegt werden, was die Installationsarbeit kompliziert und dafür sorgt, daß große Gesamtinstallationskosten getragen werden müssen. Zusätzlich können, wenn eine Videosignalverarbeitungseinheit und eine Steuerungseinheit am Ort der Kamera in gemischter Form eines Steuerungssystems am Steuerungsort vorliegen, diese Einheiten nicht zentral betrieben werden, so daß ihre Steuerung schwierig ist.

ZUSAMMENFASSENDE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Diese Erfindung ist gemacht worden, um das obige Problem zu lösen, und hat als Aufgabe, ein CCTV-System vom kabelsparenden Typ anzugeben.
Die GB-A-2 022 963 offenbart ein Kommunikationssystem mit einem mit einer Steuerungseinrichtung (nicht gezeigt) verbundenen Gerät 1 und einem mit einem Einzelkabel verbundenen Femsehmonitorset 4. Das Gerät 1 akzeptiert ein Videosignal aus einer Kamera 2 und ein Audiosignal aus einem Mikrophon 3, und das Videosignal wird zu dem frequenzmodulierten Audiosignal addiert und über das Einzelkabel an die Steuerungseinrichtung übertragen. Die Steuerungseinrichtung überträgt ein Steuerungssignal an das Gerät. Da das Gerät Isolationskondensatoren oder Filter aufweist, wird das Steuerungssignal, das ein DC (Gleichstrom)-Signal ist oder eine andere Frequenz als UHF hat, entlang dem Kabel geführt, ohne sich mit dem Videosignal zu stören.
Aus der US-A-4 714 959 ist ein Fernsehsystem mit geschlossenem Kreis bekannt mit einer Konsole und einer Kamera, die mit einem Einzelkabel miteinander verbunden sind. Das Steuerungssignal aus der Konsole wird während der Periode der vertikalen hinteren Schwarzschulter des Videosignals übertragen.
Nach der Erfindung wird die obige Aufgabe gelöst durch ein CCTV-System mit:
(a) einem Einzelkabel zum Übertragen von Signalen;
(b) einer mit dem Kabel verbundenen Einrichtung am Ort der Kamera einschließlich:
einer Videokamera zum Eingeben eines Videosignals in das Kabel,
(c) zumindest einer Einrichtung am Steuerungsort, die mit der Einrichtung am Ort der Kamera über das Kabel betriebsmäßig verknüpft ist, einschließlich:
einer Eingangseinrichtung zum Eingeben eines Steuerungssignals zum Steuern der Einrichtung am Ort der Kamera,
einer ersten Audiosignalsteuerungseinrichtung zum Liefern eines frequenzmodulierten ersten Audiosignals und zum Demodulieren eines zweiten Audiosignals und
einer ersten Multiplexeinrichtung zum Multiplexen des Steuerungssignals und des frequenzmodulierten ersten Audiosignals, um ein erstes Compositsignal zu bilden, und zum Ausgeben des ersten Compositsignals in das Kabel;
(d) einer Signalverarbeitungseinrichtung, die mit der Einrichtung am Ort der Kamera und der Einrichtung am Steuerungsort über das Kabel betriebsmäßig verknüpft ist, einschließlich:
einer zweiten Audiosignalsteuerungseinrichtung zum Liefern des an die Einrichtung am Steuerungsort zu übertragenden zweiten Audiosignals und zum Demoduheren des von der Einrichtung am Steuerungsort empfangenen ersten Audiosignals, und
einer zweiten Multiplexeinrichtung zum Addieren des frequenzmodulierten zweiten Audiosignals zu dem Videosignal, um ein zweites Compositsignal zu bilden, und zum Ausgeben des zweiten Compositsignals in das Kabel, dadurch gekennzeichnet, daß
(b) die Einrichtung am Ort der Kamera ferner eine Trennschaltung für ein externes Sync-Signal zum Empfangen eines externen Sync-Signals aufweist,
(c) die Einrichtung am Steuerungsort ferner eine Einrichtung zum Erzeugen und Ausgeben des externen Sync-Signals, das zum Synchronisieren einer Mehrzahl von mit der Einrichtung am Steuerungsort verbundenen Kameras verwendet wird, aufweist, wobei die Mehrzahl Kameras die Videokamera einschließt, wobei
die erste Multiplex-Einrichtung ferner das externe Sync-Signal zu dem ersten Compositsignal zum Darin-Inbegriffen-Sein addiert,
das externe Sync-Signal und das Steuerungssignal in einer Austastperiode eines Vertikal-Sync-Signals des Videosignals angeordnet sind und
das externe Sync-Signal durch die Sync-Signal-Trennschaltung in der Einrichtung am Ort der Kamera, die das erste Compositsignal empfängt, aus dem ersten Compositsignal extrahiert wird,
(d) die Signalverarbeitungseinrichtung ferner eine Alarm- Schnittstellenrichtung zum Annehmen eines an die Einrichtung am Steuerungsort zu übertragenden Alarmsignals aufweist, wobei die zweite Multiplex-Einrichtung ferner das Alarmsignal zu dem zweiten Compositsignal addiert, so daß das Alarmsignal dem Videosignal in einer Austastperiode seines Vertikal-Sync-Signals überlagert ist.
Vorzugsweise weist die Eingangseinrichtung eine Tastatur auf.
Es ist ferner bevorzugt, daß die erste und die zweite Audiosignalsteuerungseinrichtung jeweils FM-Modems mit höheren Trägerfrequenzen als ein Frequenzband des Video-Signals aufweisen.
Ferner kann die erste Multiplex-Einrichtung in der Einrichtung am Steuerungsort das erste Composit-Signal während der Austastperiode des Vertikal-Synchronisationssignals des Video-Signals übertragen.
Nach einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel enthält das Steuerungssignal ein Quittungssignal (Handshakesignal).
Ferner ist das Kabel vorzugsweise ein Koaxialkabel.
Schließlich ist es bevorzugt, daß die Video-Kamera und die Einrichtung am Ort der Kamera zur Überwachung und Beobachtung vorgesehen sind; und daß eine Mehrzahl von Einrichtungen am Steuerungsort mit der Einrichtung am Ort der Kamera über das Kabel betriebsmäßig verknüpft sind.
Nach dieser Erfindung können der Ort der Kamera und der Steuerungsort über ein einziges Koaxialkabel verbunden werden, so daß redundante Kabel zwischen den Einheiten wegfallen und eingespart werden können, was die Installationsarbeit und den Steuerungsbetrieb vereinfacht.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Fig. 1A und 1B zeigen den Aufbau des kabeisparenden CCTV-Systems nach einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung;
die Fig. 2A, 2B und 2C sind Zeitgebungsdiagramme verschiedener bezüglich der Zeiteinteilung multiplext über ein Koaxialkabel übertragener Signale im Falle von NTSC-Signalen nach dem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung;
die Fig. 3 und 4 sind Blockdiagramme konventioneller CCTV-Systeme; und
Fig. 5 ist ein Blockdiagramm eines konventionellen CCTV-Systems mit Stimmen- und Alarmübertragungsschaltungen.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Die Figuren 1A und 1B zeigen den Aufbau des kabelsparenden CCTV-Systems nach einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung. Fig. 1A zeigt einen Systemaufbau, während Fig. 1B sein Blockdiagramm zeigt. In diesen Figuren weist die Einrichtung 11 am Kameraort einen Kamerafunktionssteuerungsblock 111, eine CPU 112, eine Trennschaltung 113 für ein externes Synchronisationssignal und einen Kommunikationssteuerungsblock 114 auf. Ein Empfänger 12 weist einen Kameraeinstellungs (Pantilt)-Einheitsgehäusefunktionssteuerungsblock 121, eine I/F-Schaltung 122 zum Empfang eines Alarmsignals, eine CPU 123, ein FM-Modem 124 mit einem Mikrophoneingang und einem Audioausgang, einen Kommunikationssteuerungsblock 125 und einen Addierer 126 auf. Die Bezugsziffern 13, 14 bezeichnen Steuerungseinrichtungen, die jeweils eine Überlagerungsschaltung 131 für ein externes Synchronisationssignal, einen Tasteneingangssteuerungsblock 132, eine CPU 133, ein FM-Modem 134 mit einem Mikrophoneingang und einem Audioeingang (richtig: "Audioausgang"), einen Kommunikationssteuerungsblock 135 und einen Addierer 136 aufweisen.
Der Betrieb des obigen Ausführungsbeispiels wird beschrieben. In dem obigen Ausführungsbeispiel wird am Kameraort über den Mikrophoneingang ein bidirektionales Audiosignal in den Empfänger 12 eingegeben, während am Steuerungsort gleichfalls ein bidirektionales Audiosignal über den Mikrophoneingang in die Steuerungseinrichtungen 13, 14 eingegeben wird. Das eingegebene Audiosignal wird von den FM-Modems 124, 134 frequenzmoduliert und mit einem Videosignal (durch die Kamera erzeugt und über das koaxiale Kabel übertragen) multiplext. Das multiplexte Signal wird durch die Kommunikationssteuerungsblöcke 125, 135 durchgelassen und über das Koaxialkabel 15 übertragen. Dann wird das multiplexte Signal von den FM-Modems 124, 134 in dem Empfänger 12 und den Steuerungseinrichtungen 13 oder 14 in ein Audiosignal demoduliert. Andererseits wird über die I/F-Schaltung 122 des Empfängers 12 ein Alarmsignal eingegeben und über die Tasteneingangssteuerungsblöcke 132 der Steuerungseinrichtungen 13, 14 werden Steuerungssignale eingegeben und diese Signale werden an die CPU 123 und die CPU 133 geschickt, wo diese Signale als Pulssignale in jeder Vertikalaustastperiode des Videosignals überlagert werden. Die CPU führt die folgenden Funktionen aus: (1) sie steuert die Eingänge eines Alarmsignals, eines Tastenoperationssignals usw.; (2) sie tauscht mit der elektronischen Schaltung (Gatearray) in dem Kommunikationssteuerungsblock 135 Signale aus, multiplext resultierende Signale in einem bestimmten Bereich (Austastperiode) und nimmt solche multiplexten Signale zum Demodulieren (Dekodieren) heraus und gibt sie aus. In anderen Worten steuern die CPU 123 und die CPU 133 jeweils die Herstellung von seriellen Signalen durch Multiplexen, während die CPU 112 die Herstellung von parallelen Signalen zum Steuern verschiedener Teile der Einrichtung am Kameraort aus den seriellen Signalen steuert; (3) sie führen eine Kommunikationssteuerung zum Ermöglichen der Operationen unter (1) und (2) auf synchronisierte Weise als ein System über das zwischen die Geräte zwischengeschaltete einzelne Koaxialkabel aus. Die Fig. 2A, 2B und 2C zeigen Beispiele der Überlagerung verschiedener über ein Koaxialkabel übertragener Signale, wenn NTSC(National Television System Committee)-Signale verwendet werden.
Die Fig. 2A zeigt das Steuerungssignal, Alarmsignal, Quittungssignal (Handshakesignal) und externe Synchronisationssignal, die in einem ungeraden Halbbild des Videosignals multiplext werden. BLK bezeichnet einen Austastsignalabschnitt. Mit dem 11. bis 14. SYNC-Puls während einer Austastperiode synchronisierte und jeweils aus vier 8-bit-Pulssignalen gebildete Steuerungssignale werden aus der Steuerungseinrichtung an den Empfänger oder an die Einrichtung am Kameraort übertragen. Gleichfalls wird von einem Sensor, etwa einem Infrarotdetektor (nicht gezeigt) ein Alarmsignal empfangen und dem Empfänger zugeführt, wo das Alarmsignal in das Videosignal multiplext wird. Das multiplexte Signal wird dann an die Steuerungseinrichtung übertragen und zum Betreiben der Kamera bezüglich des sich unter Beobachtung befindenden Objekts verwendet. Ein mit dem 15. bis 18. SYNC-Puls in einer Austastperiode synchronisiertes und aus vier 8-bit-Pulssignalen zusammengesetztes Quittungssignal (Handshakesignal) zum Bestätigen, daß der Empfänger oder die Einrichtung am Kameraort ein Steuerungssignal korrekt empfangen haben, wird an die Steuerungseinrichtung übertragen. An der fallenden Flanke des dritten SYNC-Pulses (d.h. der Kante des dritten Horizontalzeilenabschnitts) in der Austastperiode wird ein externes Synchronisationssignal in das Videosignal multiplext. Fig. 2B ist ein Zeitgebungsdiagramm der verschiedenen oben erwähnten, in einer geraden Halbbildperiode des Videosignals multiplexten Signale. Fig. 2C zeigt das bidirektionale Audio-Multiplexverfahren und gibt die Beziehung zwischen dem Videosignalband und FM-Trägern (1), (2) zum Übertragen bidirektionaler Audiosignale vom Mikrophoneingang in den Empfänger 12 oder die Steuerungseinrichtung 13 an.
Ein aus dem Empfänger 12 übertragenes Alarmsignal wird von den Steuereinrichtungen 13, 14 dekodiert und in ein H(hoch)/L(niedrig)-Signal umgewandelt, während aus den Steuereinrichtungen 13, 14 übertragene Steuerungssignale von dem Empfänger 12 oder der Peripheneeinrichtung am Kameraort von seriellen in parallele Signale umgewandelt werden.
Ein externes Synchronisationssignal wird erzeugt, multiplext und von den Überlagerungsschaltungen 131 für externe Synchronisationssignale der Steuerungseinrichtungen 13, 14 übertragen. Ferner wird das übertragene externe Synchronisationssignal synchron von der Trennschaltung 113 für externe Synchronisationssignale in der Peripheneeinrichtung 11 am Kameraort getrennt, um eine Mehrzahl von mit den Steuerungsein richtungen 13, 14 verbundenen Kameras zu synchronisieren.
Verschiedene Formen der Steuerung können bezüglich der Geräte an den Steuerungsorten, etwa Bildverarbeitungsgeräten mit einer Vielfachbildeinheit und einem Vollbildumschalter (nicht gezeigt), durch Verwendung von überlagerten und über ein einzelnes Koaxialkabel übertragenen Steuerungssignalen ausgeführt werden

Claims

1. CCTV-System mit:

(a) einem Einzelkabel (15) zum Übertragen von Signalen;

(b) einer mit dem Kabel verbundenen Einrichtung (11) am Ort der Kamera einschließlich:

einer Videokamera zum Eingeben eines Videosignals in das Kabel,

(c) zumindest einer Einrichtung (13) am Steuerungsort,

die mit der Einrichtung am Ort der Kamera über das Kabel betriebsmäßig verknüpft ist, einschließlich:

einer Eingangseinrichtung (132) zum Eingeben eines Steuerungssignals zum Steuern der Einrichtung am Ort der Kamera,

einer ersten Audiosignalsteuerungseinrichtung (134) zum Liefern eines frequenzmodulierten ersten Audiosignals und zum Demodulieren eines zweiten Audiosignals und

einer ersten Multiplexeinrichtung zum Multiplexen des Steuerungssignals und des frequenzmodulierten ersten Audiosignals, um ein erstes Compositsignal zu bilden, und zum Ausgeben des ersten Compositsignals in das Kabel;

(d) einer Signalverarbeitungseinrichtung (12), die mit der Einrichtung am Ort der Kamera und der Einrichtung (13) am Steuerungsort über das Kabel betriebsmäßig verknüpft ist, einschließlich:

einer zweiten Audiosignalsteuerungseinrichtung (124) zum Liefern des an die Einrichtung (13) am Steuerungsort zu übertragenden zweiten Audiosignals und zum Demodulieren des von der Einrichtung (13) am Steuerungsort empfangenen ersten Audiosignals, und

einer zweiten Multiplexeinrichtung zum Addieren des frequenzmodulierten zweiten Audiosignals zu dem Videosignal, um ein zweites Compositsignal zu bilden, und zum Ausgeben des zweiten Compositsignals in das Kabel, dadurch gekennzeichnet, daß

(b) die Einrichtung (11) am Ort der Kamera ferner eine Trennschaltung (113) für ein externes Sync-Signal zum Empfangen eines externen Sync-Signals aufweist,

(c) die Einrichtung (13) am Steuerungsort ferner eine Einrichtung (131) zum Erzeugen und Ausgeben des externen Sync-Signals, das zum Synchronisieren einer Mehrzahl von mit der Einrichtung am Steuerungsort verbundenen Kameras verwendet wird, aufweist, wobei die Mehrzahl Kameras die Videokamera einschließt, wobei

die erste Multiplex-Einrichtung ferner das externe Sync-Signal zu dem ersten Compositsignal zum Darin- Inbegriffen-Sein addiert,

das externe Sync-Signal und das Steuerungssignal in einer Austastperiode eines Vertikal-Sync-Signals des Videosignals angeordnet sind und

das externe Sync-Signal durch die Sync-Signal-Trennschaltung (113) in der Einrichtung (11) am Ort der Kamera, die das erste Compositsignal empfängt, aus dem ersten Compositsignal extrahiert wird,

(d) die Signalverarbeitungseinrichtung (12) ferner eine Alarm-Schnittstellenrichtung (122) zum Annehmen eines an die Einrichtung (13) am Steuerungsort zu übertragenden Alarmsignals aufweist, wobei die zweite Multiplex-Einrichtung ferner das Alarmsignal zu dem zweiten Compositsignal addiert, so daß das Alarmsignal dem Videosignal in einer Austastperiode seines Vertikal-Sync-Signals überlagert ist.

2. CCTV-System nach Anspruch 1, bei dem die Eingangseinrichtung (132) eine Tastatur aufweist.

3. CCTV-System nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die erste und die zweite Audiosignalsteuerungseinrichtung (124, 134) jeweils FM-Modems mit höheren Trägerfrequenzen als ein Frequenzband des Videosignals aufweisen.

4. CCTV-System nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die erste Multiplex-Einrichtung in der Einrichtung (13) am Steuerungsort das erste Compositsignal während der Austastperiode des Vertikalsynchronisationssignals des Videosignals überträgt.

5. System nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Steuerungssignal ein Quittungssignal (Handshakesignal) einschließt.

6. CCTV-System nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Kabel (15) ein Koaxialkabel ist.

7. CCTV-System nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Videokamera und die Einrichtung (11) am Ort der Kamera zur Überwachung und Beobachtung vorgesehen sind; und eine Mehrzahl von Einrichtungen (13; 14) am Steuerungsort mit der Einrichtung (11) am Ort der Kamera über das Kabel (15) betriebsmäßig verknüpft sind.

8. CCTV-System nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das zweite Compositsignal ein Farbvideo-Compositsignal ist.