JP2000517139A - モジュラ多重化システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 表示・制御モジュール（１００）が同期信号とカメラ表示コードをループマルチプレクサモジュール（２００）とホームランマルチプレクサモジュール（３００）とへ送る。ループマルチプレクサモジュールは、ループマルチプレクサユニット（２１０）に接続された複数のカメラを備える。ループマルチプレクサユニットは、それらのカメラからのビデオを同期し、選択して、表示・制御モジュールへ送る。ホームランマルチプレクサは、複数の同軸ケーブルに接続されたホームランマルチプレクサユニット（３１０）を有し、各同軸ケーブルは少なくとも１つのビデオカメラ（３２１−３２２、３３１、３４１−３４３）を持つ。ホームランマルチプレクサユニットは、表示・制御モジュールから同期信号と制御信号を受け取り、これらの信号を使用して同期を行い、複数のカメラの１つからのビデオ映像を選択し、表示・制御モジュールに送る。表示・制御モジュールは、ループマルチプレクサモジュールとホームランマルチプレクサモジュールからのビデオ信号を使用して、ディスプレ上で表示する。

Description

【発明の詳細な説明】 モジュラ多重化システム 発明の背景 本発明はビデオ信号の多重化、特に、ビデオ信号多重化の制御に関する。 監視システムにおける複数カメラの使用は、それらのカメラを単一のビデオス トリームにして記録または表示に供する必要性を生み出した。１つのシステムに おいて多重化されるカメラの台数が増加するにつれて、それらのカメラからのビ デオ映像を単一のビデオストリームに多重化することが益々困難になってきてい る。多重化されたシステムが、ある台数のカメラを備えている場合、それらのカ メラは複数の多重化システムに分割されなければならない。しかしながら、これ らの複数の多重化されたシステムは、それぞれ独立に動作する。このため、複数 の多重化されたシステムを制御する方法及びデバイスが必要になっている。 発明の要約 本発明に基づくモジュラ多重化システムは、少なくとも１つのディスプレイに 接続された表示・制御ユニットを備える表示・制御モジュールとから成る。実施 の形態の１つにおいて、表示・制御ユニットは、ビデオ再生ユニットからビデオ 信号を受信し、これらの信号を処理して表示させる。また、他の実施の形態にお いて、表示・制御ユニットはスレーブ制御信号及び同期信号を少なくとも１つの スレーブモジュールに送信し、その少なくとも１つのスレーブモジュールからビ デオ信号を受信する。スレーブモジュールは制御ユニットに接続された複数のカ メラを備え、制御ユニットは、表示・制御ユニットからスレーブ制御ユニットに 送られるスレーブ制御信号に基づき、複数のビデオカメラの１つからのビデオ信 号を選択して表示・制御ユニットへ送信する。 １つの実施の形態において、スレーブモジュールは、ループ多重化モジュール を備え、これは、スレーブ制御信号と同期信号とを表示・制御ユニットから受信 するループマルチプレクサユニットを有する。ループマルチプレクサは、スレー ブ制御信号と同期信号とを使用してカメラ用のタイミング及び制御コードを生成 する。ループマルチプレクサユニットは、タイミング及び制御コードを同軸ルー プの第一端部上で送りだす。複数のカメラは、同軸ループに接続され、ループマ リチプレクサユニットからのタイミング及び制御コードを受信する。ループマル チプレクサユニットにより挿入されたカメラコードに対応する複数のカメラの１ つは、同軸ループ上にビデオ映像信号を挿入する。ループマルチプレクサユニッ トは、同軸ループの第２端部上で複合ビデオを受信し、その複合ビデオを表示・ 制御ユニットへ送り、表示・制御モジュールで表示させる。 他の実施の形態において、スレーブモジュールは、それぞれが少なくとも１つ のビデオカメラを持つ複数の同軸ケーブルに接続されたホームランマルチプレク サユニットを有するホームランマルチプレクサループを備える。 ホームランマルチプレクサユニットは、表示・制御ユニットからスレーブ制御 信号と同期信号を受信する。ホームランマルチプレクサユニットは、スレーブ制 御信号と同期信号を使用して、カメラ用のタイミング及び制御コードを生成する 。ホームランマルチプレクサユニットは、タイミング及び制御コード信号を並行 して各同軸ループに送信する。ホームランマルチプレクサユニットにより同軸ケ ーブルに挿入されるカメラコードに対応する複数のカメラの１つは、ホームラン マルチプレクサユニットから対応のカメラコードを受信すると、ビデオ映像を関 連同軸ケーブルに挿入する。ホームランマルチプレクサユニットは、同軸ケーブ ルから複合ビデオ映像信号を受信し、その複合ビデオ映像信号を表示・制御ユニ ットへ送信し、表示・制御ユニットで表示させる。 図面の簡単な説明 本発明の様々な特徴、利点は、以下の詳細な説明、請求の範囲、及び添付図面 を参照することにより、更に明確になるであろう。 図１は、モジュラ多重化システムのブロック図であり、 図２は、図１の表示・制御モジュールからの表示・制御ユニットのブロック図 であり、 図３は、図１のループマルチプレクサモジュールからのループマルチプレクサ ユニットのブロック図であり、 図４は、図１のホームランマルチプレクサモジュールにおけるホームランマル チプレクサのブロック図である。 詳細な説明 図面を参照すると、本発明の１実施の形態として、単一の場所から多数のカメ ラを見て記録するモジュラ多重化システム１０が示されている。このモジュラ多 重化システム１０は、３つの基本モジュールからなる。表示及び制御（ＤＣ）モ ジュール１００と、ループマルチプレクサ（ＬＭ）モジュール２００と、ホーム ランマルチプレクサ（ＨＲＭ）モジュール３００である。ＬＭモジュール２００ は、単一の同軸ケーブルループに複数のカメラを接続して単一ビデオ記録装置に 記録するか、あるいは、ＤＣモジュール１００に入力してＤＣモジュール１００ により表示させることができる。ＨＲＭモジュール３００は、ＬＭモジュール２ ００と同様、多数のカメラからのビデオを同期し、単一ビデオストリームに多重 化するが、ＬＭ２００とは異なり、ＨＲＭモジュール３００上のカメラは多数の 非ループケーブルランによって接続される。ＬＭモジュール２００及びＨＲＭモ ジュール３００は、ＤＣモジュール１００が制御し表示するスレーブモジュール である。 ＤＣモジュール１００は、表示・制御ユニット（ＤＣＵ）１１０と、一次ディ スプレイ１２０と、２次ディスプレイ１３０と、ビデオ再生ユニット（ＶＰＵ− ＣＶＢＳ）１４０と、コンピュータ１５０と、ビデオ再生ユニット（ＶＰＵ−Ｓ Ｖｉｄ）１６０とから成る。ＤＣＵ１１０は、モジュラ多重化システム１０内の すべてのスレーブモジュールを同期させ、すべてのスレーブモジュールが配置さ れ制御される１つの場所を提供する。ＤＣＵ１１０は、最大８つのスレーブモジ ュールと、ＶＰＵ−ＣＶＢＳ１４０と、ＶＰＵ−ＳＶｉｄ１６０との組み合わせ からの多重ビデオストリームを処理し、１次ディスプレイ１２０及び／又は２次 ディスプレイ１３０上で表示させるビデオストリームを生成する。コンピュータ １５０を使用して、システム１０を構成することができる。 ＤＣＵ１１０は、３つの主要部分に分割することができる。電力供給部１１１ と、タイミング・コントロール１１２と、フレームバッファ１１３である。電力 供給部１１１は、２４ＡＶＣといつた交流入力を、ＤＣＵ１１０内の他の回路に 必要な直流＋５ＶＤＣ、−５ＶＤＣに変換する。電力供給部１１１は、整流器４ １１、フィルタ４１３、調整器４１５、ＤＣ／ＤＣ変換器・調整器４１７を備え る標準的電力供給部であり、更にラインロックゼロ交差検出器４１９を備える。 ラインロックゼロ交差検出器４１９は、ＤＣＵ１１０の入力交流電力を受け取る 。ラインロックゼロ交差検出器４１９は、入力電力の周波数及び位相をトラック するラインロック同期信号（ｌｌｓｓ）を生成する。ラインロックゼロ交差検出 器４１９からのｌｌｓｓは、ＤＣＵ１１０が同期に使用する。 ＤＣＵ１１０のタイミング・コントロール１１２は、フレームバッファ１１３ とスレーブユニットが使用する同期信号を生成するロジックと、モジュラ多重化 システム１０全体を管理するマイクロコントローラ４３０との両方を含む。タイ ミング・コントロール１１２は、タイミング生成器４２０と、位相ロックループ フィルタ（ＰＬＬ）４２１と，電圧制御されたオッシレータ（ＶＣＯ）４２２と 、基準オッシレータ４２３と、ファースト・イン・ファースト・アウトメモリ（ ＦＩＦＯ）４２４と、タイムキーパＮＶ ＲＡＭ４２９と、マイクロコントロー ラ４３０と、キーパッド４３１と、状態ＬＥＤｓ４３２と、ブザ−４３３とを備 える。 タイミング・コントロール１１２のタイミング生成器４２０は、基準フレーム クロック信号の生成に利用されるタイムベースを生成する。また、タイミング生 成器は位相比較器を備え、基準フレームクロックを電力供給部１１１からのゼロ 検出器４１９からのｌｌｓｓ信号と比較して、ｌｌｓｓ信号の位相が基準フレー ムクロックより進んでいるか遅れているかを判定する。タイミング生成器４２０ は、ｌｌｓｓとタイミング生成器４２０の基準フレームクロックとの間の位相差 を示す信号をＰＬＬフィルタ４２１に送る。ＰＬＬフィルタ４２１は、タイミン グ生成器４２０からの位相差情報を使用して直流電圧信号をＶＣＯ４２２に送る 。ＶＣＯ４２２は、タイミング生成器４２０へのクロック出力をＰＬＬフィルタ ４２１からの直流電圧信号に基づき調整する。また、タイミング生成器４２０は 基準オッシレータ４２３を使用してｌｌｓｓの周波数が入るべき受付周波数ウイ ンドウを生成する。ｌｌｓｓの周波数が、基準オッシレータ４２３に基づきタイ ミング生成器４２０が生成した受付周波数ウインドウの範囲内にない場合、タイ ミング生成器４２０は、位相差情報信号を受付周波数ウインドウの一端に置いて お く。また、タイミング生成器４２０は、タイミング生成器４２０内のタイムベー スに基づいてマスタークロックのＭＣＬＫ信号とＭＳＹＮＣ信号とを生成する。 タイミング生成器４２０は、制御ライン上で、制御コードをマイクロコントロ ーラ４３０と交換する。タイミング生成器４２０とマイクロコントローラ４３０ との間のデータのやり取りは、データバッファとして動作するＦＩＦＯフィルタ ４２４を介して行われる。タイムキーパＮＶ ＲＡＭ４２９は、無電力期間中、 時刻と日付を含む構成データの記憶部を提供する。マイクロコントローラ４３０ は、ＤＣＵ１１０の構成要素の機能と、スレーブモジュールを制御するためのス レーブ制御コードと、ユーザ構成のためのコンピュータ制御とのインターフェー スとを制御する。キーパッド４３１、状態ＬＥＤｓ４３２、ブザー４３３は、オ ペレータがＤＣＵ１１０の諸制御を利用するためのＤＣＵインターフェースを提 供する。 フレームバッファ１１３は、スレーブモジュールであるＶＰＣ−ＣＶＢＳ１４ ０及び／又はＶＰＵ−ＶＳｉｄ１６０からのビデオストリームの１つを選択し、 その選択されたビデオストリームを処理して、１次ディスプレイ１２０及び／又 は２次ディスプレイ１３０で表示させる。フレームバッファ１１３は、以下のも のを備える。アンチ−エイリアジング（ａｎｔｉ−ａｌｉａｓｉｎｇ）フィルタ ４４０、ＤＣマルチプレクサ４５０、４７０、デコーダ／スケーラ４５１、４７ １、アンチ−エイリアジングフィルタ４５３、４７３、同期セパレータ４５４、 ４７４、クランプ４５５、４７５、コードストリッパ４５６、４７６、メモリコ ントローラ４６０、４８０、ラッチ４６１、４８１、ＶＲＡＭ４６２、４８２、 補間器４６３、４８３、エンコーダ４６４、４８４、及びスクリーンディスプレ イ（ＯＳＤ）４６９、４８９である。 ＤＣモジュール１００内のＶＰＵ−ＣＶＢＳ１４０からの信号はフレームバッ ファ１１３が受信する。ＶＰＵ−ＸＶｉｄ１４０からの輝度信号はフレームバッ ファ１１３が受信する。ＶＰＵ−ＳＶｉｄ１６０の色調信号は、アンチ−エイリ アジング又はバンドパスフィルタ４４０を介してデコーダ／スケーラ４５１、４ ７１に入る。スレーブモジュールからのビデオ信号は、ＤＣマルチプレクサ４５ ０、４７０で受信される。ＤＣマルチプレクサ４５０、４７０は、８ｘｌのマル チプレクサで、タイミング・コントロール１１２内のマイクロコントローラ４３ ０からの信号に基づいてスレーブモジュールの１つからのビデオ信号を選択して 出力する。 ＶＰＵ１４０、ＶＰＯＵ１６０、ＤＣマルチプレクサ４５０からの信号はデコ ーダスケーラ４５１内のデコーダスケーラマルチプレクサ４５２が受信する。デ コーダスケーラマルチプレクサ４５２は、３ｘｌのマルチプレクサであって、タ イミング・コントロール１１２内のマイクロコントローラ４３０からデコーダス ケーラに供給される制御信号に基づいて、ＶＰＵ−ＣＶＢＳ１４０，ＶＰＵ−Ｓ Ｖｉｄ１６０、又はＤＣマルチプレクサ４５０の１つからのビデオ映像を選択す る。デコーダスケーラマルチプレクサ４５２の出力は、２値化の前に帯域幅を制 限するバンドパスフィルタであるアンチ−エイリアジングフィルタ４５３を介し て送り出される。アンチ−エイリアジングフィルタ４５３からのビデオ信号はデ コーダスケーラ４５１の入力に戻される。 ＶＰＵ１４０，ＶＰＵ１６０，ＤＣマルチプレクサ４７０からの信号は、デコ ーダスケーラ４７１内のデコーダスケーラマルチプレクサ４７２が受信する。デ コーダスケーラマルチプレクサ４７２は、３ｘｌのマルチプレクサであって、タ イミング・コントロール１１２内のマイクロコントローラ４３０からデコーダス ケーラ４７１に供給される制御信号に基づいて、ＶＰＵ−ＣＶＢＳ１４０，ＶＰ Ｕ−ＳＶｉｄ１６０，ＤＣマルチプレクサ４７０の１つからのビデオ映像を選択 する。デコーダスケーラマルチプレクサ４７２の出力は、２値化の前に帯域幅を 制限するバンドパスフィルタであるアンチ−エイリアジングフィルタ４７３を介 して出力される。アンチ−エイリアジングフィルタ４７３からのビデオ信号は、 デコーダスケーラ４７１の入力へ戻される。 アンチ−エイリアジングフィルタ４５３及び４７３からのビデオ信号は、それ ぞれ、同期セパレータ４５４及び４７４、クランプ４５５及び４７５に供給され る。同期セパレータ４５４、４７４は、複合ビデオの同期成分をストリップし、 それらの信号をタイミング・コントロール１１２のタイミング生成器４２０へ送 り、ＶＰＵ再生の間の同期を取る。クランプ４５５、４７５は、ビデオのＤＣ成 分を、コードストリッパ４５６、４７６が使えるように変える。コードストリッ パ４５６、４７６は、クランプ４５５、４７５からのビデオ内のデータコードを ストリップし、それらのデータコードをタイミング・コントロール１１２内のタ イミング生成器４２０へ送り、そこからマイクロコントローラ４３０へ供する。 デコーダスケーラ４５１、４７１は、アンチ−エイリアジングフィルタ４５３ 、４７３から受信したビデオを２値化し、ビデオ信号を輝度信号と色調信号に分 け、記憶させる。また、デコーダスケーラ４５１、４７１は、ＶＲＡＭ４６２の 記憶容量に基づき、垂直画像と水平画像の数を所定数にスケールする。デコーダ スケーラ４５１、４７１からの２値化されスケールされたビデオは、ラッチ４６ １、４８１に保持され、その間にＶＲＡＭ４６２，４８２がビデオデータを記憶 する。１つの好ましい実施の形態において、ＶＲＡＭ４６２，４８２は、少なく ともビデオの１フレームを記憶するのに充分なメモリを備える。補間器４６３、 ４８３は、ビデオ内の水平画素を所定数に変えるビデオスケーラである。エンコ ーダ４６４、４８４は、デジタルビデオ信号をアナログ信号に変換し、１次ディ スプレイ１２０及び２次ディスプレイ１３０に出力する。メモリコントローラ４ ６０、４８０は、ラッチ４６１、４８１からエンコーダ４６４、４８４を通過す るビデオの処理を制御する。ＯＳＤ４６９，４８９は、時刻や日付のような情報 を表す文字を生成し、それをマイクロコントローラ４３０がフレームバッファ１ １３により処理されてるビデオの中に挿入させる。 １つの実施の形態において、ＤＣマルチプレクサ４５０、４７０、デコーダ／ スケーラ４５１、４７１、アンチ−エイリアジングフィルタ４５３、４７３、同 期セパレータ４５４、４７４、クランプ４５５、４７５、コードストリッパ４５ ６、４７６、メモリコントローラ４６０、４８０、ラッチ４６１、４８１、ＶＲ ＡＭ４６２，４８２，補間器４６３、４８３、エンコーダ４６４、４８４、及び スクリーンディスプレイ（ＯＳＤ）４６９，４８９は、それぞれ交換可能カード １９１、１９２に搭載され、ＤＣＵ１１０でのモジュラ挿入される。また、別の 実施の形態においては、フレームバッファ１１３が複数のこれらのカードを受入 れ、付加的モニタ又はビデオ記録ユニットをフレームバッファ１１３に接続する ことができる。 ＬＭモジュール２００は、ループマルチプレクサユニット（ＬＭＵ）２１０と 、 ＬＭＵ２１０の両端に接続されたカメラループライン２２０と、カメラループラ イン２２０に接続された複数のカメラ２２１−２２５と、ＬＭＵ２１０に接続さ れたビデオ記録装置（ＬＭ−ＶＲＵ）２５０とを備える。ＬＭＵ２１０は、カメ ラループライン２２０上のカメラ２２１−２２５を同期させる。また、ＬＭＵ２ １０は、カメラ２２１−２２５によるカメラループライン２２０上へのビデオ信 号の挿入を制御し、それらの映像を多重化してＬＭ−ＶＲＵ２５０及び／又はＤ Ｃモジュール１００へ出力する。１つの実施の形態において、ＬＭＵ２１０は、 カメラ２２１−２２５を同期させ、カメラループライン２２０上へのビデオ信号 挿入を制御するが、その方法は本発明で参照されており、本発明の出願人と同じ 出願人により１９９５年７月１１日出願された米国特許出願第０８／５０１，２ ６１号「ビデオマルチプレクサ」の教示に従う。 ＬＭモジュール２００がＤＣモジュール１００に接続されている場合、ＬＭＵ ２１０はＤＣモジュール１００のＤＣＵ１１０からスレーブコントロール信号と マスタークロック信号を受信する。ＬＭＵ２１０はＤＣＵ１１０からのマスター クロック信号を使用してカメラ２２１−２２５を同期させる。ＬＭＵ２１０は、 ＤＣＵ１１０からのスレーブコントロール信号を使用してカメラ２２１−２２５ からのビデオ映像を制御してＤＣモジュール１００又はＬＭ−ＶＲＵ２５０へ出 力する。ＬＭモジュール２００がＤＣモジュール１００に接続されていない場合 、ＬＭモジュール２００は、スタンドアロン方式で動作し、カメラ２２１−２２ ５からの多重化されたビデオをＬＭ−ＶＲＵ２５０に記録する。 ＬＭＵ２１０は、３つの主要部分に分割できる。電力供給部２１１と、タイミ ング・コントロール２１２と、ビデオプロセッサ２１３である。電力供給部２１ １は、２４ＶＡＣのような交流電力入力を、ＬＭＵ２１０内の他の回路に必要な 直流の＋５ＶＤＣ及び−５ＶＤＣに変換する。ＤＣＵ１１０の電力供給部１１１ と同様に、ＬＭＵ２１０の電力供給部２１１は、整流器５１１、フィルタ５１３ 、調整器５１５、ＤＣ／ＤＣ変換器／調整器５１７、ラインロックゼロ交差検出 器５１９を備える。ラインロックゼロ交差検出器は、入力電力の周波数と位相を トラックするループモジュールラインロック信号（ＬＭ−ｌｌｓｓ）を生成する 。 ＬＭＵ２１０のタイミング・コントロール２１２は、ビデオ同期信号を生成す るロジックと、ＬＭモジュール２００全体を管理するマイクロコントローラとの 両方を含む。タイミング・コントロールは、タイミング生成器５２０、位相ロッ クループフィルタ（ＰＬＬ）５２１、電圧制御されたオッシレータ（ＶＣＯ）５ ２２、基準オッシレータ５２３、ファースト・イン・ファースト・アウト（ＦＩ ＦＯ）５２４−５２６、タイムキーパＮＶ ＲＡＭ５２９，マイクロコントロー ラ５３０、キーパッド５３１、状態ＬＥＤｓ５３２、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ ）５３４、アラーム５３５を備える。 ＬＭモジュール２００がＤＣモジュール１００に接続されている場合、タイミ ング・コントロール２１２のタイミング生成器５２０はＤＣＵ１１０からのマス タークロックのＭＣＬＫ及びＭＳＹＮＣ信号を使用して、ＬＭＵ２１０の構成要 素のためのタイムベースと基準フレームクロックを生成する。ＬＭモジュール２ ００がスタンドアロンモードで動作する場合、タイミング生成器５２０は、ＰＬ Ｌフィルタ５２１と、ＶＣＯ５２２と、基準オッシレータ５２３と、ＬＭ−ｌｌ ｓｓ信号を使用して、ＬＭモジュール２００が使用するタイミング信号を生成す る。これは、ＤＣＵ１１０のタイミング・コントロール１１２内のタイミング生 成器４２０がＰＬＬフィルタ４２１、ＶＣＯ４２２、基準オッシレータ４２３、 ｌｌｓｓ信号を使用してＤＣモジュール１００が使用するタイミング信号を生成 するのと同様である。 タイミング・コントロール２１２のタイミング生成器５２０は、コントロール ラインを介してマイクロコントローラ５３０と制御コードを交換する。タイミン グ生成器５２０とマイクロコントローラ５３０との間のデータのやり取りは、デ ータバッファとして機能するＦＩＦＯ５２４−５２６を介して行われる。タイム キーパＮＶ ＲＡＭ５２９は、ＬＭＵ２１０に電力が供給されない期間、データ 構成用の記憶を提供する。マイクロコントローラ５３０は、ＬＭＵ２１０の動作 を制御する制御信号を生成し、ＤＣＵ１１０のスレーブコントロール出力からの 制御信号を受信し、ＬＭＵ２００構成のためのコンピュータ制御用インターフェ ースを提供する。また、マイクロコントローラ５３０は、キーパッド５３１、状 態ＬＥＤｓ５３２、ＬＣＤ２３４を介してユーザとのインターフェースも行う。 アラームインターフェース５３５の入力では複数のアラームを受け取ることが できる。マイクロコントローラ５３０は、アラーム状態をモニタし、その情報を 、ＬＭモジュール２００を制御するための判定に使用する。また、マイクロコン トローラ５３０は、アラームインターフェース５３５の出力を介してアラームで 作動される信号を送ることもできる。 ＬＭＵ２１０のビデオプロセッサ２１３は、カメラループライン２２０へのイ ンターフェースを行い、またカメラループライン２２０からのビデオを処理して ＬＭ−ＶＲＵ２５０及び／又はＤＣモジュール１００へ出力する。ＬＭＵ２１０ は、カメラループライン２２０とのインターフェスを次のように行う。即ち、Ｌ ＭＵ２１０は、カメラ２２１−２２５が同期のために使用する同期信号をカメラ ループライン２２０に挿入し、カメラ２２１−２２５のそれぞれがカメラループ ライン２２０にビデオ信号を挿入する指令を出すのに使用するデータコードをカ メラループライン２２０に挿入し、更に、カメラループライン２２０からビデオ 信号を受信して、それを処理してビデオプロセッサ２１３から出力する。ビデオ プロセッサ２１３は、同期挿入器５４１ａ−ｂ、コード挿入器５４２ａ−ｂ、ビ デオプロセッサマルチプレクサ５５０、同期ＡＧＣ５５１、ビデオレベルデテク ト５５２、周波数補償器５５３、コードストリッパ５５４、コード挿入器５５５ 、バッファ５５６、バッファ５６６を備える。 ＬＭＵ２１０によるカメラループライン２２０へのインターフェースは、ビデ オプロセッサ２１３の同期挿入器５４１ａ−ｂ、コード挿入器５４２ａ−ｂ、ビ デオプロセッサマルチプレクサ５５０によって達成される。同期挿入器５４１ａ −ｂは、カメラ２２１−２２５が同期のために使用するカメラループライン２２ ０に挿入される同期信号を生成する。１つの実施の形態において、同期挿入器５ ４１ａ−ｂによってカメラループライン２２０に挿入される同期信号は、複合ビ デオの複合ビデオ同期パルスとしても使用される。コード挿入器５４２ａ−ｂは 、カメラ２２１−２２５が使用するためにカメラループライン２２０に挿入され るデータ通信コードを生成する。コード挿入器５４２ａ−ｂによって挿入される データ通信コードは、特定のデータコードに応じてカメラ２２１−２２５がカメ ラの１つを作動させるのに使用する。ビデオプロセッサマルチプレクサ５５０は 、２ｘｌのマルチプレクサであって、カメラループライン２２０のいずれかの側 か らの戻りビデオを受信する。ビデオプロセッサマルチプレクサ５５０は、タイミ ングａ−ｄコントロール２１２内のタイミング生成器５２０から受信されるコー ドに基づいて、カメラループライン２２０のどの側がビデオプロセッサマルチプ レクサ５５０からの出力であるかを選択する。１つの実施の形態において、カメ ラループライン２２０のどの側がビデオプロセッサマルチプレクサ５５０の出力 であるかと判定する判定方法は、本出願と併願の弁護士名簿第２７７６１−００ ０５５号の、本発明と同じの出願人による、本明細書に参照されている「ビデオ 信号ルーティングシステム」に記載されているビデオ信号用ビデオ信号ルーティ ングシステムと同じ基準に基づく同じ方法である。 ＬＭＵ２１０からＬＭ−ＶＲＵ２５Ｏ及び／又はＤＣモジュール１００へのビ デオ出力のための処理を行うのは、ビデオプロセッサ２１３の同期ＡＧＣ５５１ 、ビデオレベルデテクト１００、周波数補償器５５３、コードストリッパ５５４ 、コード挿入器５５５、バッファ５５６、及びブッファ５６６である。同期ＡＧ Ｃ５５１は、同期信号レベルが定格値にあるようにビデオレベルをスケールアッ プしたりダウンしたりする。同期ＡＧＣ５５０によるビデオレベルのスケーリン グを行うのは、長いケーブルループを介して同期信号を送信することによる損失 を補償する必要があるからである。ビデオレベルデテクト５５２は、個々のカメ ラ２２１−２２５に対するビデオ損失を測定するのに、各カメラにより生成され る基準信号を既知のレベルと比較する。ビデオレベルデテクト５５２の比較情報 は、各カメラ２２１−２２５に送り返され、カメラ２２１−２２５のそれぞれが 自分のカメラゲインを調整するのに使用する。周波数補償５５３は、周波数損失 に対する調整を行う。 コード挿入器５４２ａ−ｂによるカメラループライン２２０のソース端部での データ通信コードの挿入に加えて、戻りビデオは、カメラ２２１−２２５により 挿入されるデータ通信コードを含むことになる。１つの実施の形態において、１ ９９５年６７月１１日出願された本発明と同じ出願人による、本明細書中で参照 される米国特許出願第０８／５０１，２６１号「ビデオマルチプレクサ」の教示 に基づいて、カメラ２２１−２２５は、データコードをビデオ信号に挿入する。 コードストリッパ５５４は、カメラ２２１−２２５によって生成されたコードを 戻りビデオからストリップし、それらのコードをビデオプロセッサ２１３の他の 部分で使用できるようにする。時刻、日付、あるいはカメラタイトルのような付 加的データ通信コードが、コード挿入器５５５によりビデオに挿入されてから、 ビデオはＬＭ−ＶＲＵ２５０及び／又はＤＣモジュール１００に出力される。ビ デオプロセッサ２１３からのビデオ信号は、バッファ５５６を通過してからＬＭ −ＶＲＵ２５０に出力され、また、バッファ５６６を通過してからＤＣモジュー ル１００に出力される。 ＨＲＭモジュール３００は、ＬＭモジュール２００と同様に、多数のカメラか らのビデオストリームを同期し、記録又は表示用の１つのビデオストリームに多 重化するが、ＬＭモジュール２００とは違って、複数のカメラがマルチプル非ロ ループケーブルランによって接続されている。ケーブルランの各々が複数のカメ ラをサポートすることができる。この構成はインストール費用を増加させるが、 より高い表示レート性能を提供し、呼び出しモニタの使用をサポートすることが できる。ＨＲＭモジュール３００は、ホームランマルチプレクサユニット（ＨＲ ＭＵ）３１０と、ＨＲＭＵ３１０に接続されたビデオ記録ユニット（ＨＲＭ−Ｖ ＲＵ）３５０と、ＨＲＭＵ３１０に接続された呼び出しモニタ３６０とから成る 。ＨＲＭＵ３１０は、ケーブルラン３２０、３３０、３４０上のカメラ３２１− ３２２、３３１、３４１−３４３を同期し制御する。また、ＨＲＭＵ３１０は、 カメラ３２１−３２２、３３１、３４１−３４３によるカメララインラン３２０ 、３３０、３４０上のビデオ信号挿入を制御し、それらの映像を多重化してＨＲ Ｍ−ＶＲＵ３５０及び／又はＤＣモジュール１００へ出力する。１つの実施の形 態において、ＨＲＭＵ３１０がカメラ３２１−３２２、３３１、３４１−３４３ を同期する方法は、１９９５年６７月１１日出願された本発明と同じ出願人によ る、本明細書中で参照される米国特許出願第０８／５０１，２６１号「ビデオマ ルチプレクサ」の教示に基づく。 ＨＲＭモジュール３００がＤＣモジュール１００と接続されている場合、ＨＲ ＭＵ３１０は、ＤＣモジュール１００のＤＣＵ１１０からスレーブ制御信号とマ スタークロック信号を受信する。ＨＲＭＵ３１０はＤＣＵ１１０からのマスター クロック信号を使用してカメラ３２１−３２２、３３１、３４１−３４３の同期 を行う。ＨＲＭＵ３１０はＤＣＵ１１０からのスレーブ制御信号を使用してカメ ラ３２１−３２２、３３１、３４１−３４３からのビデオ映像を制御してＨＲＭ −ＶＲＵ３５０及び／又はＤＣモジュール１００へ出力する。ＨＲＭモジュール ３００がＤＣモジュール１００と接続されてない場合、ＨＲＭＵ３１０は、スタ ンドアロン方式で動作し、カメラ３２１−３２２、３３１、３４１−３４３から の多重化されたビデオをＨＲＭ−ＶＲＵ３５０上に記録する。 ＨＲＭＵ３１０は３つの主要部分、すなわち電力供給部３１１と、タイミング ・コントロール３１２と、ビデオプロセッサ３１３とに分けることができる。電 力供給部３１１は、２４ＡＶＣといった交流入力を、ＨＲＭＵ３１０内の他の回 路に必要な直流の＋５ＶＤＣ、−５ＶＤＣに変換する。電力供給部３１１は、Ｄ ＣＵ１１０の電力供給部１１１、及びＬＭＵ２１０の電力供給２１１と同様であ る。電力供給部３１１は、整流器６１１、フィルタ６１３、調整器６１５、ＤＣ ／ＤＣ変換器・調整器６１７、及びラインロックゼロ交差検出器６１９を備える 。電力供給部３１１のラインロックゼロ交差検出器６１９は、入力電力の周波数 及び位相をトラックするＨＲＭラインロック同期信号（ＨＲＭ−ｌｌｓｓ）を生 成する。 ＨＲＭＵ３１０のタイミング・コントロール３１２は、ビデオ同期信号を生成 するためのロジックと、ＨＲＭモジュール３００全体を管理するマイクロコント ローラ４３０との両方を含む。タイミング・コントロール３１２は、タイミング 生成器６２０と、位相ロックループフィルタ（ＰＬＬ）６２１と，電圧制御され たオッシレータ（ＶＣＯ）６２２と、基準オッシレータ６２３と、ファースト・ イン・ファースト・アウトメモリ（ＦＩＦＯ）６２４−６２７と、タイムキーパ ＭＶ ＲＡＭ６２９と、マイクロコントローラ６３０と、キーパッド６３１と、 状態ＬＥＤｓ６３２と、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）６３４と、アラーム６３５ とを備える。 ＨＲＭモジュール３００がＤＣモジュール１００と接続されている場合、タイ ミング・コントロール３１２のタイミング生成器６２０は、ＤＣＵ１１０からの マスタークロックのＭＣＬＫ及びＭＳＹＮＣ信号を使用してＨＲＭＵ３１０用の タイムベースと基準フレームクロックを生成する。ＨＲＭモジュール３００がス タンドアロンモードで動作している場合、タイミング生成器６２０は、ＰＬＬフ ィルタ６２１と、ＶＣＯ６２２と、基準オッシレータ６２３と、ＨＲＭ−ｌｌｓ ｓ信号とを使用して、ＨＲＭモジュール３００が使用するタイミング信号を生成 する。これは、ＤＣＵ１１０のタイミング・コントロール１１２内のタイミング 生成器４２０がＰＬＬフィルタ４２１と、ＶＣＯ４２２と、基準オッシレータ４ ２３と、ｌｌｓｓ信号とを使用してＤＣモジュール１００が使用するタイミング 信号を生成するのと同様である。 タイミング・コントロール３１２のタイミング生成器６２０は、コントロール ラインを介してマイクロコントローラ６３０と制御コードを交換する。タイミン グ生成器６２０とマイクロコントローラ６３０との間のデータのやり取りは、デ ータバッファとして機能するＦＩＦＯ６２４−６２６を介して行われる。タイム キーパＮＶ ＲＡＭ６２９は、ＨＲＭＵ３１０に電力が供給されない期間、デー タ構成用の記憶を提供する。マイクロコントローラ６３０は、ＨＲＭＵ３１０の 動作を制御する制御信号を生成し、ＤＣＵ１１０のスレーブコントロール出力か らの制御信号を受信し、ＨＲＭモジュール３００構成のためのコンピュータ制御 用インターフェースを提供する。また、マイクロコントローラ６３０は、キーパ ッド６３１、状態ＬＥＤｓ６３２、ＬＣＤ６３４を介してユーザとのインターフ ェースも行う。 アラームインターフェース６３５の入力では複数のアラームを受け取ることが できる。マイクロコントローラ６３０は、アラーム状態をモニタし、その情報を 、ＨＲＭモジュール３００を制御する際の判定に使用する。また、マイクロコン トローラ６３０は、アラームインターフェース６３５の出力を介してアラームで 作動される信号を送ることもできる。 ＨＲＭＵ３１０のビデオプロセッサ３１３は、カメラ同期信号をすべてのケー ブルランに挿入し、それぞれのランにデータ通信コードを別々に挿入し、任意の ケーブルランを多重化してＨＲＭ−ＶＲＵ３５０又はＤＣモジュール１００へ出 力し、中間でビデオを処理するために必要なすべての構成要素を備える。ビデオ プロセッサ３１３は、同期挿入器６４１ａ−ｈ、コード挿入器６４２ａ−ｈ、Ｈ ＲＭ−ＶＲＵマルチプレクサ６５０、ビデオレベルデテクト６５２、周波数補償 器６５３、コードストリッパ６５４、コード挿入器６５５、バッファ６５６、Ｈ ＲＭ−ＤＣマルチプレクサ６６０、周波数補償器６６３、バッファ６６６、バッ ファ６７６を備える。 同期挿入器６４１ａ−ｈは、ケーブラン３２０、３３０、３４０上のカメラ３ ２１−３２２，３３１，３４１−３４３の使用に供するためにケーブラン３２０ 、３３０、３４０に並列に同期信号を挿入する。コード挿入器５４２ａ−ｈは、 ケーブルラン３２０、３３０、３４０にデータ通信コードを挿入し、各ランに個 別にデータ通信を適用することができる。また、２つの異なったデータパケット を２つの異なったケーブルランに同時に適用することができる。このような構成 によって、２つの異なるケーブラン上にある２台のカメラにアドレスして（作動 させ）、同時に、一台をＨＲＭ−ＶＲＵ３５０に、もう一台をＤＣモジュール１ ００に接続する経路指示をすることができる。１つの実施の形態において、カメ ラ３２１−３２２、３３１、３４１−３４３及びＨＲＭＵ３１０は、ビデオ信号 がケーブルラン３２０、３３０、３３４０を介して送られる結果生じるビデオ信 号の遅延を補償する。その補償の方法は、本出願と併願の弁護士名簿第２７７６ １−０００５４号の、本発明と同じ出願人による、本明細書に参照されている「 ビデオカメラ用位相補償」に開示されている方法と同じである。 ビデオプロセッサ３１３内のＨＲＭ−ＶＲＵマルチプレクサ６５０は、ケーブ ルラン３２０、３３０、３４０からの戻りビデオを受信する。ＨＲＭ−ＶＲＵマ ルチプレクサ６５０は、８ｘｌのマルチプレクサであり、タイミング・コントロ ール３１２内のマイクロコントローラ６３０からＨＲＭ−ＶＲＵマルチプレクサ ６５０へ送られるコマンド信号に基づき、どのカメラランがＨＲＭ−ＶＲＵマル チプレクサ６５０からの出力であるかを選択する。 ＨＲＭ−ＶＲＵマルチプレクサ６５０の出力におけるビデオストリームは、Ｈ ＲＭ−ＶＲＵ３５０へ出力される前に処理を必要とする。ＨＲＭ−ＶＲＵ３５０ へ出力するためのビデオプロセサ３１３によるビデオストリームの処理変化は、 ＬＭＵ２１０のビデオプロセッサ２１３におけるものと同様であるが、但し、同 期信号はケーブルの長さを通過する必要がないので同期ＡＧＣは必要とされない 。ビデオレベルデテクト６５２がＶＲＵマルチプレクサ６５０からビデオ信号を 受 信し、カメラ３３１−３３２、３４１、３４１−３４３のそれぞれのビデオ損失 を測定するために、各カメラによって生成される基準信号を既知のレベルと比較 する。この情報は、ビデオレベルデテクト６５２により、それぞれのカメラに送 り戻され、それぞれのカメラにおいてカメラゲインの調整に使用される。周波数 補償器６５３はビデオフィールドが長いケーブルランを通過する結果として生じ る損失を補償するのに必要なカメラゲイン調整を行う。各カメラは異なったゲイ ン設定を持たなければならい。なぜなら、それぞれのカメラは、異なるケーブル 長によってビデオプロセッサ３１３に接続されるからである。 ビデオプロセッサ３１３のコード挿入器６４２ａ−ｈによりケーブルラン３２ ０、３３０、３４０のソース端部においてデータ通信コードが挿入されるのに加 えて、戻りビデオは、カメラ３２１−３２２、３３１、３４１−３４３により挿 入されるデータ通信コードを含むことになる。１つの実施の形態において、カメ ラ３２１−３２２、３３１、３４１−３４３が、データコードをビデオ信号に挿 入する方法は、１９９５年６７月１１日出願された本発明と同じ出願人による、 本明細書中で参照される米国特許出願第０８／５０１，２６１号「ビデオマルチ プレクサ」の教示に基づく。コードストリッパ６５４は、これらの個々のカメラ コードをビデオからストリップし、それらをビデオプロセッサ３１３の他の部分 で使用できるようにする。付加的データ通信コードが、コード挿入器６５５によ りビデオに挿入されてから、ビデオはＨＲＭ−ＶＲＵ３５０に出力される。ビデ オプロセッサ３１５のビデオは、バッファ６５６を通過してからＨＲＭ−ＶＲＵ ３５０出力される。 また、ＨＲＭ−ＤＣマルチプレクサ６６０は、ケーブルラン３２０、３３０、 ３４０から戻りビデオを受信する。ＨＲＭ−ＤＣマルチプレクサは、８ｘｌのマ ルチプレクサであり、タイミング・コントロール３１２内のマイクロコントロー ラ６３０からの制御に基づいて、カメララン３２０、３３０、３４０のどれがＨ ＲＭ−ＤＣマルチプレクサ６６０からＤＣモジュール１００への出力として使用 されるかを選択する。ＨＲＭ−ＤＣマルチプレクサ６６０の出力におけるビデオ ストリームは、周波数補償器６６３による周波数補償を行うだけで、ＤＣモジュ ール１００に出力することができる。周波数補償器６６３は、個々のカメラにつ いて、ＤＣマルチプレクサ６６０から受信したビデオ中の周波数損失に対してカ メラゲイン調整を行う。周波数補償器６６３からのビデオは、バッファ６６６を 通過してからＤＣモジュール１００に出力される。 呼び出しモニタ３６０は、カメララインラン３２０、３３０、又は３４０に直 接的に接続されるバッファ６７６によりサポートされて、モニタを行う。１つの 実施の形態において、呼び出しモニタは、タイミング・コントロール３１２内の マイクロコントローラからの制御に基づいて、マルチプレクサによって、ケーブ ルラン３２０、３３０、３４０のうちの任意のものに選択的に接続される。 ＤＣモジュール１００は、表示用カメラを作動させ、表示カメラからの信号が 適切なディスプレイ１２０及び／又は１３０に経路を持つようにする責任がある 。ＤＣモジュール１００は、これを行うために、スレーブモジュールに対してカ メラ表示コマンドを送り、このコマンドによりスレーブモジュールは特定の表示 カメラをカメラ列に挿入し、１つ又は複数のフィールドを適切なディスプレイ１ ２０及び／又は１３０に経路づける。ＤＣモジュール１００は４つの表示スタッ クを使用して表示カメラコマンドを生成する。各表示スタックは、表示されるべ きスレーブモジュールからのカメラのシーケンシャル（順番）リストである。ス レーブモジュールの合計数が４を越える場合、各スタックにスレーブモジュール を２つまで割り当てる。表示カメラコマンドは、４つのスタックを循環し、それ らのスタック内のカメラを通ってインクリメントすることによって選択される。 各ビデオフィールド又は位相で、カメラは、次のスタックから選択される。位相 ごとに選択されたカメラは、同じスタック内で最後に選択されたカメラの後で１ つインクリメントしたカメラである。表示スタックの１つでカメラが１つもなく なると、その特定の位相又はフィールドの間、ＤＣモジュールからは表示の指示 が来ない。スレーブモジュールに対する最大表示カメラ更新率は、４位相又は４ フィールドにつき１つである。 各スレーブモジュールの制御ユニット（ＬＭＵ又はＨＲＭＵ）は、対応のスレ ーブモジュール内のどのカメラが次に作動されるかを決定する責任がある。この 決定は、３つのスタックを使用して行われる。第１スタックは、制御コマンドス タックであり、スレーブモジュールがＤＣモジュール１００から表示用映像を送 る場合、ＤＣモジュール１００により命令されたカメラの番号を保持する。第２ スタックは、アラームカメラスタックであり、アラーム条件にある特定のアラー ムと関連したすべてのカメラのカメラ番号を保持する。第３スタックは、「全カ メラ」スタックであり、スレーブモジュールにより検出されるすべてのカメラの リストを保持する。 制御コマンドスタックは、１つのカメラ番号だけのスタックであり、そのカメ ラ番号というのは、ＤＣモジュール１００がスレーブモジュールに送るカメラコ ードである。制御コマンドスタックにカメラ番号が存在すれば、スレーブモジュ ールは、ＤＣモジュール１００が指令したカメラに対する映像を検索してから、 他のカメラに切り換える。制御コマンドスタックに表示カメラが割り当てられて いない場合、スレーブモジュールは、アラームカメラスタックにカメラ番号がな いかを調べる。もしアラームカメラスタックにカメラ番号があれば、スレーブモ ジュールは、アラームスタック内のカメラと、全カメラスタック内のカメラとの 間を切り換えることによって、それぞれのスタック内で以前に選択されたカメラ 番号の直後のカメラをそれぞれのスタックに対して選択する。アラームカメラス タックにもカメラコマンドスタックにもカメラ番号がない場合、スレーブモジュ ールは、全カメラスタック内で以前に選択されたカメラ番号の直後のカメラをモ ジュールカメラスタックから選択することによって、全カメラスタック内のカメ ラを循環する。 以上、本発明の好ましい実施の形態に基づく方法及び装置について、添付図面 を参照しながら詳細に述べてきたが、本発明はここに開示された実施の形態に限 定されるものではなく、以下の請求の範囲に定義された本発明の趣旨から離れる ことなく、様々な再構成、変更、入れ換えが可能である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ， ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，Ｆ Ｉ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ， ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，Ｍ Ｘ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ， ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 フリッツ，マシュー，ジョン アメリカ合衆国75230 テキサス州ダラス, ウイロウ ヒル コート 7816，ナンバー 209

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 1. 多重化ビデオ信号制御システムであって、 スレーブモジュールとマスター制御モジュールとから成り、 前記スレーブモジュールは、スレーブ制御ユニットに接続された複数のカメラ を備え、当該複数のカメラの１つからのビデオ信号を選択して出力し、 前記マスター制御モジュールは、モニタとマスター制御ユニットとを備え、ス レーブ制御ユニットからのビデオ信号を受信し当該ビデオ信号を前記モニタに送 信し、且つ、前記複数のカメラの１つに対応するカメラ選択信号を前記スレーブ 制御ユニットに送り、 前記スレーブ制御ユニットは、前記マスター制御ユニットが前記カメラ選択信 号を前記スレーブ制御ユニットに送るまで、前記複数のカメラのリストから連続 的に選択することによって、前記複数のカメラの１つのビデオ信号を選択し、前 記カメラ選択信号を受信すると、前記スレーブ制御ユニットは当該カメラ選択信 号に対応するカメラからのビデオ信号を選択する ことを特徴とする多重化ビデオ信号制御システム。