JP2004015164A - Ｍｐｅｇデータ蓄積方法及びその装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】映像及び音声を含んだＭＰＥＧデータについて高品質な画質を保ちつつ限られた容量の蓄積媒体に対してできる限り長時間のデータを保つことができるＭＰＥＧデータ蓄積方法及びその装置を提供することを目的とする。
【解決手段】映像及び音声のＭＰＥＧ符号化を行い、映像及び音声が符号化されたＭＰＥＧデータのＩピクチャとＰピクチャとＢピクチャのうちＢピクチャまたはＰピクチャを削除して蓄積メディアに蓄積することにより、映像及び音声を含んだＭＰＥＧデータについて高品質な画質を保ちつつ限られた容量の蓄積媒体に対してできる限り長時間のデータを保つことができる。
【選択図】 図４
【解決手段】映像及び音声のＭＰＥＧ符号化を行い、映像及び音声が符号化されたＭＰＥＧデータのＩピクチャとＰピクチャとＢピクチャのうちＢピクチャまたはＰピクチャを削除して蓄積メディアに蓄積することにより、映像及び音声を含んだＭＰＥＧデータについて高品質な画質を保ちつつ限られた容量の蓄積媒体に対してできる限り長時間のデータを保つことができる。
【選択図】 図４
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＭＰＥＧデータ蓄積方法及びその装置に関し、ＭＰＥＧデータを蓄積する際にデータ量を削減して長時間蓄積を可能とするＭＰＥＧデータ蓄積方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、各所でカメラを用いた映像による監視が行われており、この傾向は今後拡大されると予測される。映像監視の用途として、道路、鉄道、河川など広範囲な区域の監視ニーズも高まってきている。これら広範囲の監視を行う場合、監視地点が多く、リアルタイムな映像監視だけでは十分に監視できない場合がある。このため、映像情報をリアルタイムに配信すると同時に、その映像情報を蓄積して、後々問題が発生したとき等に蓄積した映像情報を参照することができるシステムが要望されている。
【０００３】
現在、ネットワーク経由でリアルタイムに映像を配信しつつ蓄積を行い、リアルタイムな映像監視と過去のデータ参照を同時に行えるシステムがある。しかし、ＭＰＥＧのような動画像データはデータ量が大きく、長時間のデータを保存しておくことが困難である。例えば６ＭｂｐｓでＭＰＥＧ符号化した場合、２４時間で約６４Ｇバイトのデータ量となる。
【０００４】
図１に示すように、ＭＰＥＧストリームは、フレーム内符号化画像Ｉピクチャ、フレーム間順方向予測符号化画像Ｐピクチャ、双方向予測符号化画像Ｂピクチャで構成されている。
【０００５】
Ｉピクチャは単独でデコードが可能であるが、Ｐピクチャのデコードには直前のＩピクチャあるいはＰピクチャが必要であり、Ｂピクチャのデコードには前後のＩピクチャあるいはＰピクチャが必要であるため、任意のＩピクチャあるいはＰピクチャを間引くと正常にデコードできなくなってしまう。
【０００６】
蓄積されるデータ量を抑えるためには、一般には符号化レートを低くすることが考えられるが、単純に符号化レートを下げてしまうと、そのまま画質の劣化につながってしまう。
【０００７】
遠隔画像監視システムでは、問題発生時に原因となる人物あるいは物体が判別できることが最も重要であり、ピクチャ１枚１枚の画質が悪くなることは望ましくない。そこで高画質を保ちつつ、ピクチャ単位でのＭＰＥＧデータの部分削除をする方法が考えられる。
【０００８】
Ｉピクチャを先頭として、次のＩピクチャ先頭までのピクチャデータ列はＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ ｏｆ Ｐｉｃｔｕｒｅ）と呼ばれ、ＭＰＥＧでの１圧縮単位となっている。例えば特開２０００−１９７００１号公報に記載されたものは、音声データを時間的に対応するＧＯＰと共にグループ化して管理し、データ削除はそのグループ単位に行うことにより、簡易なデータの部分削除を行うことを提案している。
【０００９】
時間的に全体のデータを残しつつ、蓄積データ量を削減するためにはＩピクチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャを別々に管理して、ＢピクチャあるいはＰピクチャのみデータ削除する方法が考えられる。例えば特開２０００−１３８９１８号公報や特開平１０−６６０２１号公報に記載されたものは、Ｉピクチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャを別々に管理することを提案している。
【００１０】
特開２００１−５４０６５号公報に記載されたものは、Ｉピクチャ，Ｐピクチャ，Ｂピクチャをそれぞれブロックとしてまとめて管理し、蓄積メディアがいっぱいになった場合にＢピクチャ領域やＰピクチャ領域を順次上書きしていき、古いデータをＩピクチャのみ、あるいはＩＰピクチャのみとして蓄積領域を削減するものである。
【００１１】
特開平１１−６５８９９号公報に記載されたものは、動画像データベースに関してアクセス回数の少ないファイルのＢピクチャ内の差分データを削除することにより、記憶装置の容量の逼迫を軽減するものである。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開２０００−１９７００１号公報に記載されたものは、ＧＯＰ単位での部分削除しか行えず、時間的に全体のデータを残すことができないため、連続的なＭＰＥＧ再生に適さないという問題があった。
【００１３】
また、特開２０００−１３８９１８号公報や特開平１０−６６０２１号公報に記載されたものは、目的が異なる通信帯域に異なるデータを出すこと、あるいは高速に再生を行うため、蓄積データの削除は行われないという問題があった。。
【００１４】
また、特開２００１−５４０６５号公報に記載されたものは、ブロックのサイズを固定化させる必要があり、常にＩピクチャ，Ｐピクチャ，Ｂピクチャの発生情報量の割合を一定に保たなければならなかった。ＭＰＥＧのようなフレーム間予測符号化では、入力映像の動きが激しい場合にはＰピクチャ，Ｂピクチャの発生情報量を増やし、逆に動きが少ない場合にはＰピクチャ，Ｂピクチャの発生情報量を下げてＩピクチャの発生情報量を上げることにより画質を向上させるものであり、発生情報量を固定化させることは画質向上のためのチューニングができなくなるデメリットがある。また、動作中の符号化モード変更もできなくなるという問題があった。
【００１５】
さらに、この方法はＭＰＥＧビデオのデータについてのみ言及しているため、音声と同期の取れたＭＰＥＧシステムのデータに関してはＰピクチャ，Ｂピクチャの削除を行うことができないという問題があった。
【００１６】
また、特開平１１−６５８９９号公報に記載されたものは、時間的に新しいファイルもデータ削減されてしまい、遠隔画像監視システムでのデータ蓄積には適さない。また、この方法もＭＰＥＧビデオのデータについてのみ言及しているため、音声と同期の取れたＭＰＥＧシステムのデータに関してはＰピクチャ，Ｂピクチャの削除を行うことができない
このように、データ量の大きいＭＰＥＧストリームに対して、特に映像及び音声を含んだＭＰＥＧシステムに対して、高品質な画質を保ちつつ、長時間のデータを蓄積することが困難であるという課題があった。
【００１７】
本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、映像及び音声を含んだＭＰＥＧデータについて高品質な画質を保ちつつ限られた容量の蓄積媒体に対してできる限り長時間のデータを保つことができるＭＰＥＧデータ蓄積方法及びその装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
請求項１または２に記載の発明は、映像及び音声のＭＰＥＧ符号化を行い、前記映像及び音声が符号化されたＭＰＥＧデータのＩピクチャとＰピクチャとＢピクチャのうちＢピクチャまたはＰピクチャを削除して蓄積メディアに蓄積することにより、
映像及び音声を含んだＭＰＥＧデータについて高品質な画質を保ちつつ限られた容量の蓄積媒体に対してできる限り長時間のデータを保つことができる。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、映像及び音声のＭＰＥＧ符号化を行う符号化手段と、映像及び音声が符号化されたＭＰＥＧデータをネットワークに配信する第１配信手段と、前記ＭＰＥＧデータを蓄積する蓄積メディアと、前記ＭＰＥＧデータを前記蓄積メディアに書込み蓄積する第２書込手段と、前記蓄積メディアに蓄積されて一定時間経過したＭＰＥＧデータのＩピクチャとＰピクチャとＢピクチャのうちＢピクチャまたはＰピクチャを削除して前記蓄積メディアに書込み蓄積する第３書込手段と、前記蓄積メディアからＭＰＥＧデータを読出す読出手段と、前記読出手段が読出したＭＰＥＧデータをネットワークに配信する第２配信手段を有することにより、
映像及び音声を含んだＭＰＥＧデータについて高品質な画質を保ちつつ限られた容量の蓄積媒体に対してできる限り長時間のデータを保つことができ、時間的に新しいＭＰＥＧデータのピクチャは間引くことなく、蓄積可能な時間を増やすことが可能となる。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、映像及び音声のＭＰＥＧ符号化を行う符号化手段と、映像及び音声が符号化されたＭＰＥＧデータをネットワークに配信する第１配信手段と、前記ＭＰＥＧデータを蓄積する蓄積メディアと、前記ＭＰＥＧデータを前記蓄積メディアに書込み蓄積する第２書込手段と、前記蓄積メディアに蓄積されたデータ量が一定量以上となったとき蓄積されたＭＰＥＧデータのＩピクチャとＰピクチャとＢピクチャのうちＢピクチャまたはＰピクチャを削除して前記蓄積メディアに書込み蓄積する第４書込手段と、前記蓄積メディアからＭＰＥＧデータを読出す読出手段と、前記読出手段が読出したＭＰＥＧデータをネットワークに配信する第２配信手段を有することにより、
映像及び音声を含んだＭＰＥＧデータについて高品質な画質を保ちつつ限られた容量の蓄積媒体に対してできる限り長時間のデータを保つことができ、時間的に新しいＭＰＥＧデータのピクチャは間引くことなく、蓄積メディアの容量を最大限に活用して、蓄積可能な時間を増やすことが可能となる。
【００２１】
請求項５に記載の発明は、前記ＭＰＥＧデータのＩピクチャとＰピクチャとＢピクチャのうちＢピクチャまたはＰピクチャを削除して前記蓄積メディアに蓄積する際に、蓄積するＭＰＥＧデータの時刻基準参照値及び復号・再生の時刻管理情報を書き換える時刻情報書換手段を有することにより、
間引かれて蓄積メディアに蓄積されているピクチャを再生するときに早送り再生が可能となる。
【００２２】
付記６に記載の発明は、前記読出手段により前記蓄積メディアから読出されたＭＰＥＧデータのＩピクチャをＭＰＥＧ復号化する復号化手段と、前記復号化手段の出力するＩピクチャを再度ＭＰＥＧ符号化して前記蓄積メディアに蓄積する再符号化手段を有することにより、
ＭＰＥＧデータのＩピクチャを再度情報量の少ないフレーム間符号化データとして再構成でき、蓄積されたＭＰＥＧデータ量の大幅な削減が可能となる。
【発明の実施の形態】
まず、ＭＰＥＧストリームについて説明を行う。ＭＰＥＧのストリームにおいて、Ｂピクチャのデコードには前後のＩピクチャあるいはＰピクチャが必要であるが、Ｐピクチャのデコードには直前のＩピクチャあるいはＰピクチャがあればよく、Ｉピクチャは前後のピクチャが存在しなくともデコード可能である。この条件を満たしながらピクチャを間引いたストリームは、コマ落ちは発生するが、各ピクチャの画質は完全なストリームと何ら変わることはない。
【００２３】
ＭＰＥＧビデオやＭＰＥＧオーディオの符号化されたストリームを、同期を含めて統合化したものとしてＭＰＥＧシステムがある。ＭＰＥＧシステムは上位レイヤ（パックレイヤ）と下位レイヤ（パケットレイヤ）に別れている。パックレイヤにはパックヘッダが存在する。パケットレイヤにはシステムヘッダ、パケットが存在する。
【００２４】
パケットにはそのパケットがＭＰＥＧビデオストリームなのかＭＰＥＧオーディオストリームなのかを判別するストリームＩＤが用意されており、この情報によりビデオ・オーディオの判別が可能となる。
【００２５】
ＭＰＥＧビデオパケットは、さらにシーケンス層，ＧＯＰ層，ピクチャ層，スライス層，マクロブロック層，ブロック層に分かれている。ピクチャ層にピクチャタイプを示すＰＣＴ（Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｃｏｄｉｎｇ Ｔｙｐｅ）が用意されており、この情報によりＩ／Ｐ／Ｂピクチャの判別が可能となる。またピクチャ層にはピクチャの一貫番号を示すＴＲ（Ｔｅｍｐｏｒａｌ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）も用意されており、この情報により復号器ではピクチャの番号を確認することができる。
【００２６】
また、ＭＰＥＧ２の場合、シーケンス層にＢピクチャを含むかどうかを示すＬＤ（Ｌｏｗ Ｄｅｌａｙ）が用意されており、この情報によりＢピクチャがストリーム内に存在するかどうかが決まる。
【００２７】
ＭＰＥＧストリームには再生時の同期を取るために、パックヘッダに復号器の時間基準を与える時刻基準参照値ＳＣＲ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｃｌｏｃｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）が、パケットに再生出力の時刻管理情報ＰＴＳ（Ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｓｔａｍｐ）、復号の時刻管理情報ＤＴＳ（Ｄｅｃｏｄｉｎｇ Ｔｉｍｅ Ｓｔａｍｐ）が入っている。
【００２８】
復号器側では、基本となる同期信号としてＳＴＣ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｔｉｍｅ Ｃｌｏｃｋ）を持っており、受信したＳＣＲの値をＳＴＣにセット校正する。ＤＴＳ，ＰＴＳは復号再生の単位ごと（ビデオは１フレーム、オーディオは１オーディオフレーム）に付加されていて（ＰＴＳ＆ＤＴＳフラグによりそのパケットにＰＴＳ／ＤＴＳがあるかどうかの判別ができる）、復号器ではＳＴＣがＤＴＳの値になった時にそのパケットのデコードを、ＰＴＳの値になった時にそのパケットの再生出力を行うことにより符号化側との同期や映像／音声の同期を取ることを可能としている。
【００２９】
本発明では、このようなＭＰＥＧの特性を利用して、蓄積後一定時間経過した場合、あるいはデータ量が一定以上蓄積された場合、あるいは蓄積ファイルに関しては最初から、ＢピクチャあるいはＰピクチャを間引きつつ、時刻管理情報等を更新することにより、ＭＰＥＧシステムの勧告を保ち映像と音声の同期を取りつつ、高品質な画質を保ちながら限られた容量の蓄積媒体に対してできる限り長時間のデータを保つことを実現する。
【００３０】
図２は、本発明のＭＰＥＧエンコーダを用いた映像監視システムの一実施例のシステム構成図を示す。この映像監視システムは、ＭＰＥＧのストリームをライブ配信／蓄積するＭＰＥＧエンコーダ１０、ＭＰＥＧエンコーダ１０の符号化モードやライブ配信アドレス等の設定制御やＭＰＥＧエンコーダ１０から受信した蓄積データのライブラリ化を行うサーバ１２、ＭＰＥＧエンコーダ１０からのライブ配信ストリームやサーバからの蓄積データを受信／デコード／再生するクライアント１４、並びにネットワーク１６から構成される。
【００３１】
このシステムでは、サーバ１２がシステム全体の制御を行う。サーバ１２はＭＰＥＧエンコーダ１０に対して符号化モード（ＭＰＥＧ１／２／４、符号化ビットレート、音声あり／なし、等）やライブ配信アドレスの設定を行う。また、一定時間間隔でＭＰＥＧエンコーダ１０に蓄積データの配信要求を行い、受信した蓄積データのライブラリ化を行う。
【００３２】
ＭＰＥＧエンコーダ１０では設定された符号化モードでカメラ１１からの入力映像を符号化し、符号化されたＭＰＥＧストリームを設定されたアドレスに対して配信する。また、同時にＭＰＥＧストリームを蓄積メディア１３に蓄積し、サーバ１２から蓄積データの配信要求を受けた場合、蓄積データをサーバ１２に対して配信する。
【００３３】
クライアント１４では、ＭＰＥＧエンコーダ１０からライブ配信されているストリーム受信、あるいはサーバ１２に対してライブラリ１５の蓄積データの配信要求を行う。受信されたＭＰＥＧストリームをデコード、再生して遠隔地での映像監視を行うことを可能とする。本実施例ではネットワークとしてＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークを使用している。
【００３４】
図３は、ＭＰＥＧエンコーダ１０の一実施例のブロック図を示す。同図中、映像Ａ／Ｄ変換器２０は、入力映像のアナログ／デジタル変換を行う。音声Ａ／Ｄ変換器２２は、入力音声のアナログ／デジタル変換を行う。ＭＰＥＧ符号化部２４は、入力されたデジタル映像／音声のＭＰＥＧ符号化を行う。
【００３５】
ライブ配信部２６は、符号化されたＭＰＥＧストリームをリアルタイムにネットワーク１６に配信する。蓄積メディア１３は、ＭＰＥＧストリームを蓄積する。蓄積データ書込部２８は、蓄積メディア１３にＭＰＥＧストリームを書込む。蓄積データ読出部３０は、蓄積メディア１３からＭＰＥＧストリームを読み出す。蓄積データ配信部３２は、蓄積されていたＭＰＥＧストリームをネットワーク１６に配信する。
【００３６】
サーバＩＦ部３４は、サーバ１２からの設定や蓄積画像取得要求を受け付ける。設定制御部３６は、サーバ１２からの設定により、ＭＰＥＧ符号化部２４，ライブ配信部２６，蓄積データ書込部２８，蓄積データ読出部３０，蓄積データ配信部３２それぞれを制御する。
【００３７】
まず、装置設定に関しては、サーバＩＦ部３４にてサーバ１２から受信した符号化モードやライブ配信アドレスを設定制御部３６にて解釈し、符号化モードをＭＰＥＧ符号化部２４に設定し、ライブ配信アドレスをライブ配信部２６に設定する。
【００３８】
入力された映像／音声を各Ａ／Ｄ変換器２０，２２にてデジタル変換した後、ＭＰＥＧ符号化部２４にてサーバ１２より設定された符号化モードで符号化を行う。本実施例では、ＭＰＥＧ符号化部２４において、Ｉピクチャ，Ｐピクチャ，Ｂピクチャの発生情報量の割合を一定に保つ必要はなく、符号化モードを変更することができる。符号化されたＭＰＥＧストリームはライブ配信部２６からリアルタイムにネットワーク１６に配信しつつ、一定量溜まる毎に蓄積データ書込部２８にて蓄積メディア１３に書込みを行う。また、サーバ１２から蓄積データ配信要求があった場合には、蓄積データ読出部３０にて蓄積メディア１３から蓄積データを読み出し、蓄積データ配信部３２にてサーバ１２に対して蓄積データの配信を行う。
【００３９】
以上の構成を保有した映像監視システムについて、各実施形態を詳しく説明する。
【００４０】
（実施形態１）
リアルタイムのライブ配信では、Ｉピクチャ，Ｐピクチャ，Ｂピクチャ全てを配信するが、蓄積データはＩピクチャのみ、あるいはＩピクチャ，Ｐピクチャのみとすることにより、より長時間のＭＰＥＧデータを蓄積することを目的とする。
【００４１】
予め、蓄積するデータがＩピクチャのみか、Ｉピクチャ，Ｐピクチャのみかはサーバ１２よりサーバＩＦ部３４経由で設定される。映像、音声Ａ／Ｄ変換器２０，２２にてデジタル化されたデータをＭＰＥＧ符号化部２４にてＭＰＥＧ符号化する。ＭＰＥＧ符号化が完了すれば、符号化完了通知をライブ配信部２６及び蓄積データ書込部２８に通知する。完了通知の単位は、固定サイズ単位／ピクチャ単位／ＧＯＰ単位等何でも構わないが、本実施形態ではライブ配信部２６には固定サイズ単位で通知され、蓄積データ書込部２８にはＧＯＰ単位で通知されるものとする。これは、ライブ配信はできるだけ小さいデータ単位で行う方がリアルタイム性を向上でき、蓄積はできるだけ大きい単位で行う方が書込み性能を向上できるからである。
【００４２】
蓄積データ書込部２８で符号化完了通知を受信すれば書込シーケンスに入る。なお、ＭＰＥＧ符号化部２４から受信したデータをライブ配信部２６と蓄積データ書込部２８で共有している場合、蓄積データ書込部２８でデータを改ざんするとクライアントで受信するライブストリームに影響を与える可能性があるため、１ＧＯＰ分のテンポラルメモリを用意しておく。
【００４３】
図４は、本発明の実施形態１の蓄積データ書込みシーケンスのフローチャートを示す。このシーケンスを基に以下にＭＰＥＧデータの蓄積方法の説明を行う。書込みシーケンスでは１つ前のピクチャが蓄積可能かどうかを表す削除フラグ１と現在のピクチャが蓄積可能かどうかを表す削除フラグ２を用いる。
【００４４】
まず、ステップＳ１０で最初に削除フラグ１と削除フラグ２を０にしておく。続いてステップＳ１２で受信したＭＰＥＧストリームを先頭から順次解析して、パックヘッダ、システムヘッダであれば、ステップＳ１４で、パックヘッダ、システムヘッダをそのままテンポラルのメモリにコピーする。
【００４５】
一方、ステップＳ１２でパケットであれば、ステップＳ１６でビデオパケットかオーディオパケットかの判別を行う。オーディオパケットであれば、ステップＳ１８で、オーディオパケットをそのままテンポラルのメモリにコピーする。ビデオパケットであれば、ＭＰＥＧ２のシーケンス層が含まれる場合はシーケンス層のＬＤに１をセットし、Ｂピクチャが存在しないことを明示する。ピクチャ層が含まれる場合は、ステップＳ２２でＰＴによりそのピクチャがＩピクチャかＰピクチャかＢピクチャかを判別してサーバから蓄積可能と設定されているピクチャであるか否かを判別し、蓄積可能と設定されているピクチャであればステップＳ２４で削除フラグ２を０に、蓄積可能でないピクチャであればステップＳ２６で削除フラグ２を１にする。
【００４６】
次に、ステップＳ２８で削除フラグ１，２が１であるかを判別し、削除フラグ１も削除フラグ２も０の場合は、ステップＳ３０でそのパケット全体をそのままテンポラルのメモリにコピーする。
【００４７】
削除フラグ１も削除フラグ２も１の場合は、ステップＳ３２でそのパケットのパケットデータ全体を削除する。更に、そのパケットがＰＴＳ／ＤＴＳを含んでいる場合はＰＴＳ／ＤＴＳ情報を削除しつつ、ＰＴＳ＆ＤＴＳフラグを０にする。更にパケットのパケット長をデータ削除後のものに更新してから、テンポラルのメモリにコピーする。
【００４８】
削除フラグ１が０で削除フラグ２が１の場合は、ステップＳ３２でそのパケットのピクチャ層開始コード以降を削除する。更にそのパケットのＰＴＳ／ＤＴＳ情報を削除しつつ、ＰＴＳ＆ＤＴＳフラグを０にする。更にパケットのパケット長をデータ削除後のものに更新してから、テンポラルのメモリにコピーする。
【００４９】
削除フラグ１が１で削除フラグ２が０の場合は、ステップＳ３２でそのパケットのピクチャ層開始コード以前を削除する。そのパケットのＰＴＳ／ＤＴＳ情報は有効なものなのでそのままにしておく。更にパケットのパケット長をデータ削除後のものに更新してから、テンポラルのメモリにコピーする。
【００５０】
ＭＰＥＧでは、パケット境界とピクチャ境界が合っている保証がない。図１３に示すようにパケットＰ１，Ｐ２，Ｐ３の順に供給され、ピクチャ１，３，４が蓄積可能で、ピクチャ２が蓄積不可である場合において、削除フラグ１が１で削除フラグ２が０のケースはピクチャ２のための処理を想定している。パケット２はピクチャ２の後半部分（ハ）とピクチャ３の前半部分（ニ）からなり、パケットのピクチャ層開始コード以前を削除することでピクチャ２の後半部分（ハ）を削除する。そして、パケットのＰＴＳ／ＤＴＳ情報はそのままにしておくことで、ピクチャ３のパケットヘッダの変更は行わない。また、パケットのパケット長をデータ削除後のものに更新することで、パケット２のパケットヘッダのサイズ情報をピクチャ３の前半部分（ニ）に変更する。
【００５１】
ステップＳ３０，Ｓ３２の実行後は、ステップＳ３４で削除フラグ２を削除フラグ１に代入する。ステップＳ１４，Ｓ１８，Ｓ３４の実行後は、ステップＳ３６でデータの最後か否かを判別し、データの最後でなければステップＳ１２に進んで上記の処理をデータの最後まで繰り返す。データの最後であればステップＳ３８で、テンポラルのメモリの内容を蓄積メディアに書込む。
【００５２】
以上のように、蓄積されたＭＰＥＧストリームは再生時にピクチャが間引かれた形で表示されるが、ＭＰＥＧの勧告を保ち、映像と音声の乱れなく高品質画像のまま再生することが可能である。
【００５３】
これにより、リアルタイムのライブ配信では、Ｉピクチャ，Ｐピクチャ，Ｂピクチャ全てのピクチャを配信するが、蓄積データはＩピクチャのみ、あるいはＩピクチャ，Ｐピクチャのみとなり、より長時間のＭＰＥＧデータを蓄積することが可能となる。
【００５４】
（実施形態２）
実施形態１では、蓄積開始時からＩピクチャのみ、あるいはＩピクチャ，Ｐピクチャのみに間引いてデータを蓄積した。これにより蓄積可能な時間は大幅に増えるが、時間的に新しいデータに関しては、間引いていないＭＰＥＧデータを見たいという要求もある。そこで、実施形態２では、蓄積開始時はＩピクチャ，Ｐピクチャ，Ｂピクチャすべてのピクチャを蓄積し、一定時間経過したらＢピクチャを削除し、更に一定時間経過したらＰピクチャを削除する。
【００５５】
蓄積開始後、Ｂピクチャを削除するまでの時間をＴ１とし、Ｐピクチャを削除するまでの時間をＴ２とする。時間Ｔ１、Ｔ２は予めサーバ１２よりサーバＩＦ部３４経由で設定される。
【００５６】
また、蓄積データのデータ構造を図５に示す。ここでは、蓄積領域をデータ格納領域とテーブル格納領域に分ける。データ格納領域は、蓄積開始時にＩピクチャ，Ｐピクチャ，Ｂピクチャをそのまま含むデータを格納するＩＰＢデータ格納領域と、Ｂピクチャを削除したデータを格納するＩＰデータ格納領域と、Ｂピクチャ，Ｐピクチャを削除したデータを格納するＩデータ格納領域との３つに分ける。
【００５７】
ＩＰＢデータ格納領域の読出アドレスはＲｂ、書込アドレスはＷｂ、データサイズはＳｂとし、ＩＰデータ格納領域の読出アドレスはＲｐ、書込アドレスはＷｐ、データサイズはＳｐとし、Ｉデータ格納領域の読出アドレスはＲｉ、書込アドレスはＷｉ、データサイズはＳｉとする。
【００５８】
テーブル格納領域は、ＩＰＢデータ格納領域のデータ情報を格納するＩＰＢテーブル、ＩＰデータ格納領域のデータ情報を格納するＩＰテーブル、Ｉデータ格納領域のデータ情報を格納するＩテーブルの３つに分ける。それぞれのテーブルにはＧＯＰ単位でのアドレス、サイズ、時刻の情報が入っている。ＩＰＢテーブルのアドレスはＡｂｋｂ、サイズはＳｂｋｂ、時刻はＴｂｋｂ、一番古いＧＯＰの番号をｏｂとする。（ｋｂは１≦ｋｂ≦ｎｂの整数、ｏｂは１≦ｏｂ≦ｎｂの整数、ｎｂはｎｂＧＯＰ分のデータをそれぞれの領域に格納可能な整数とする）ＩＰテーブルのアドレスはＡｐｋｐ、サイズはＳｐｋｐ、時刻はＴｐｋｐ、一番古いＧＯＰの番号をｏｐとする。（ｋｐは１≦ｋｐ≦ｎｐの整数、ｏｐは１≦ｏｐ≦ｎｐの整数、ｎｐはｎｐＧＯＰ分のデータをそれぞれの領域に格納可能な整数とする）ＩテーブルのアドレスはＡｉｋｉ、サイズはＳｉｋｉ、時刻はＴｉｋｉ、一番古いＧＯＰの番号をｏｉとする。（ｋｉは１≦ｋｉ≦ｎｉの整数、ｏｉは１≦ｏｉ≦ｎｉの整数、ｎｉはｎｉＧＯＰ分のデータをそれぞれの領域に格納可能な整数とする）
図６は、本発明の実施形態２の蓄積データ書込みシーケンスのフローチャートを示す。このシーケンスを基に以下にＭＰＥＧデータの蓄積方法の説明を行う。実施形態１と同様、符号化完了通知を受信するところからこのシーケンスが開始される。まず、ステップＳ４０で現在時刻Ｔｎを取得する。
【００５９】
次に、ステップＳ４２でＭＰＥＧ符号化部２４から受信したＭＰＥＧストリームをＩＰＢデータ格納領域の書込アドレスＷｂに書込み、ＩＰＢテーブルのアドレスＡｂｋｂにＷｂを、サイズＳｂｋｂに書込んだサイズを、時刻Ｔｂｋｂに現在時刻Ｔｎを格納する。Ｗｂは次回書込みのために書込んだサイズ分だけ進めておく。データサイズＳｂは書込んだサイズ分を足す。ｋｂは次回書込みのために１インクリメントする。
【００６０】
書込みが完了したらステップＳ４４でＩＰＢテーブルの一番古いＧＯＰの時刻Ｔｂｏｂを取得する。次にステップＳ４６で、Ｔｂｏｂと現在時刻Ｔｎを比較し、Ｔ１以上の差があればステップＳ４８でＩＰＢデータ領域から一番古いＧＯＰを読み出してＢピクチャを削除し、ステップＳ５０でＩピクチャ，ＰピクチャをＩＰデータ格納領域へと移動する。読出元のアドレスはＡｂｏｂ、読出サイズはＳｂｏｂ、書込先のアドレスはＷｐであり、Ｂピクチャの削除方法は実施形態１と同様である。
【００６１】
移動が完了したら、ステップＳ５２でＩＰテーブルのアドレスＡｐｋｐにＷｐを、サイズＳｐｋｐに書込んだサイズを、時刻ＴｐｋｐにＴｂｏｂを格納する。Ｗｐは次回書込みのために書込んだサイズ分だけ進めておく。データサイズＳｐは書込んだサイズ分を足す。ｋｐは次回書込みのために１インクリメントする。また、ＩＰＢデータ格納領域の読出アドレスＲｂをＳｂｏｂ分進めて、サイズＳｂをＳｂｏｂ分引き、ＩＰＢテーブルのアドレスＡｂｏｂ、サイズＳｂｏｂ、時刻Ｔｂｏｂを削除し、ｏｂを１インクリメントする。
【００６２】
これをステップＳ４６でＴｂｏｂと現在時刻Ｔｎとの差がＴ１未満になるまで繰り返す。Ｔｂｏｂと現在時刻Ｔｎとの差がＴ１未満になったら、ステップＳ５４でＩＰテーブルの一番古いＧＯＰの時刻Ｔｐｏｐを取得する。
【００６３】
次にステップＳ５６でＴｐｏｐと現在時刻Ｔｎを比較し、Ｔ２以上の差があればステップＳ５８でＩＰデータ領域からＩピクチャ，Ｐピクチャを含むデータを読み出してＰピクチャを削除し、ステップＳ６０でＩピクチャをＩデータ格納領域へと移動する。読出元のアドレスはＡｐｏｐ、読出サイズはＳｐｏｐ、書込先のアドレスはＷｉであり、Ｐピクチャの削除方法は実施形態１と同様である。
【００６４】
移動が完了したら、ステップＳ６２でＩテーブルのアドレスＡｉｋｉにＷｉを、サイズＳｉｋｉに書込んだサイズを、時刻ＴｉｋｉにＴｐｏｐを格納する。Ｗｉは次回書込みのために書込んだサイズ分だけ進めておく。データサイズＳｉは書込んだサイズ分を足す。ｋｉは次回書込みのために１インクリメントする。また、ＩＰデータ格納領域の読出アドレスＲｐをＳｐｏｐ分進めて、サイズＳｐをＳｐｏｐ分引き、ＩＰテーブルのアドレスＡｐｏｐ、サイズＳｐｏｐ、時刻Ｔｐｏｐを削除し、ｏｐを１インクリメントする。
【００６５】
なお、Ｉデータ格納領域がいっぱいになった場合、随時古いＧＯＰデータを削除していく必要がある。上書きする場合は、Ｉデータ格納領域の読出アドレスＲｉをＳｉｏｉ分進めて、サイズＳｉをＳｉｏｉ分引き、ＩテーブルのアドレスＡｉｏｉ、サイズＳｉｏｉ、時刻Ｔｉｏｉを削除し、ｏｉを１インクリメントする。
【００６６】
これをステップＳ５６でＴｐｏｐと現在時刻Ｔｎとの差がＴ２未満になるまで繰り返す。
【００６７】
以上のようにして蓄積されたＭＰＥＧストリームをＲｉ，Ｗｉ，Ｒｐ，Ｗｐ，Ｒｂ，Ｗｂの順に読み出せば、時間的に連続したＭＰＥＧストリームの再生が可能となる。これにより、時間的に古いＢピクチャ，Ｐピクチャを間引いて、蓄積可能な時間を増やしつつ、時間的に新しいデータに関しては間引かれていない状態で蓄積することが実現可能となる。
【００６８】
また、本実施形態２はＭＰＥＧエンコーダ１０について説明したが、蓄積メディア１３からの読み出し機能、蓄積メディア１３への書込み機能があればよいため、サーバ１２で行うことも可能である。
【００６９】
（実施形態３）
実施形態２では、蓄積開始時はＩピクチャ，Ｐピクチャ，Ｂピクチャすべてのピクチャを蓄積し、一定時間経過したらＢピクチャを更に一定時間経過したらＰピクチャを削除する方法を提案したが、ＭＰＥＧの発生情報量は可変であり、時間とデータ量が必ずしもリンクしない。そこで、可能な限り、最大のＭＰＥＧデータを蓄積するために、ＩＰＢ格納領域に一定量以上のデータが溜まったらＢピクチャを削除し、ＩＰ格納領域に一定量以上のデータが溜まったらＰピクチャを削除する。
【００７０】
ＩＰＢ格納領域に格納可能な最大データ量をＳ１、ＩＰ格納領域に格納可能な最大データ量をＳ２とする。Ｓ１，Ｓ２は予めサーバ１２よりサーバＩＦ部３４経由で設定される。蓄積データのデータ構造は実施形態２と同様である。
【００７１】
図７は、本発明の実施形態３の蓄積データ書込みシーケンスのフローチャートを示す。このシーケンスを基に以下にＭＰＥＧデータの蓄積方法の説明を行う。実施形態２同様、符号化完了通知を受信するところからこのシーケンスが開始される。但し、ステップＳ７２でＩＰＢデータ領域へのデータの書込みが完了したら、ステップＳ７４でＩＰＢデータ領域のデータサイズＳｂを取得し、これがＳ１以上であれば、ステップＳ７８でＩＰＢデータ格納領域から最も古いＧＯＰを読出してＢピクチャを削除しつつ、ステップＳ８０でＩピクチャ，ＰピクチャをＩＰデータ格納領域へ移動する。そして、ステップＳ８２でステップＳ５２と同様に較アドレス及びテーブルを更新する。
【００７２】
ステップＳ７６でＩＰＢデータ領域のデータサイズＳｂがＳ１未満になったら、続いてステップＳ８４でＩＰデータ領域のデータサイズＳｐを取得し、これがＳ２以上であれば、ステップＳ８６でからステップＳ８８に進んでＩＰデータ格納領域から最も古いＧＯＰを読出してＰピクチャを削除しつつ、ステップＳ９０でＩピクチャをＩデータ格納領域へ移動する。そして、ステップＳ９２でステップＳ６２と同様に較アドレス及びテーブルを更新する。
【００７３】
これをＩＰＢデータ領域のデータサイズＳｐがＳ２未満になるまで繰り返す。Ｉデータがいっぱいになったら実施形態２と同様にＩデータ格納領域の古いＧＯＰを削除していく。
【００７４】
以上のように蓄積されたＭＰＥＧストリームをＲｉ，Ｗｉ，Ｒｐ，Ｗｐ，Ｒｂ，Ｗｂの順に読み出せば、時間的に連続したＭＰＥＧストリームの再生が可能となる。これにより、時間的に古いＢピクチャ，Ｐピクチャを間引いて、蓄積可能な時間を最大限に増やしつつ、時間的に新しいデータに関しては間引かれていない状態で蓄積することが実現可能となる。
【００７５】
また、本実施形態はＭＰＥＧエンコーダ１０について説明したが、蓄積メディア１３からの読み出し機能、蓄積メディア１３への書込み機能があればよいため、サーバ１２で行うことも可能である。
【００７６】
（実施形態４）
実施形態１〜３では、蓄積された映像データと音声データの同期が取れるような蓄積方法を提案した。しかし、蓄積されたデータに関して、音声は不要であり、映像と音声の同期を取らずに、間引かれているピクチャの表示時刻には、直前のピクチャを停止させているのではなく、次のピクチャを順次表示し、早送りのように再生するタイムラプスビデオイメージを行いたいという要求もある。
【００７７】
そこで実施形態４では、蓄積時に音声を削除し、映像／音声の同期を取らずに映像の早送り再生を可能とする。
【００７８】
図８は、本発明の実施形態４の蓄積データ書込みシーケンスのフローチャートを示す。このシーケンスを基に以下にＭＰＥＧデータの蓄積方法の説明を行う。基本的なシーケンスの流れは図４に示す書込みシーケンスと同様であるため、図８において図４と同一部分には同一符号を付し、図４との違いについて説明する。
【００７９】
現在までに蓄積された動作開始からのピクチャ数をｐとし、その初期値を０とする。ＧＯＰ単位でのピクチャ数をｑとする。
【００８０】
ステップＳ１２で受信したＭＰＥＧストリームを先頭から順次解析して、パックヘッダであれば、ステップＳ１１４で、パックヘッダ内のＳＣＲ値から（ｐ［ｐｉｃｔｕｒｅ］×３３［ｍｓｅｃ］×システムクロック９０［ｋＨｚ］）を引いて、パックヘッダ内のＳＣＲ値を書き直しテンポラルのメモリにコピーする。また、システムヘッダであれば、そのままテンポラルのメモリにコピーする。
【００８１】
一方、オーディオパケットであれば、ステップＳ１１８でパケットごと削除する。ビデオパケットであれば、蓄積不可のピクチャをみつけるたびにステップＳ１２６で削除フラグ２を１にすると共にｐをインクリメントする。
【００８２】
また、蓄積可能と設定されているピクチャであればステップＳ１２４で削除フラグ２を０にし、Ｉピクチャであればｑを０にし、以降、蓄積可能のピクチャをみつけるたびにｑをインクリメントする。
【００８３】
そして、削除フラグ１も削除フラグ２も０の場合は、ステップＳ１３０に進み、そのパケットがＰＴＳ／ＤＴＳを含んでいる場合はそれぞれ（ｐ［ｐｉｃｔｕｒｅ］×３３［ｍｓｅｃ］×システムクロック９０［ｋＨｚ］）の値を引いてから、またピクチャ層がある場合はピクチャ層のＴＲにｑの値を入れてから、そのパケット全体をテンポラルのメモリにコピーする。
【００８４】
削除フラグ１も削除フラグ２も１の場合は、ステップＳ１３２でそのパケットのパケットデータ全体を削除する。更にそのパケットがＰＴＳ／ＤＴＳを含んでいる場合はＰＴＳ／ＤＴＳ情報を削除しつつ、ＰＴＳ＆ＤＴＳフラグを０にする。更にパケットのパケット長をデータ削除後のものに更新してから、テンポラルのメモリにコピーする。
【００８５】
削除フラグ１が０で削除フラグ２が１の場合は、ステップＳ１３２でそのパケットのピクチャ層開始コード以降を削除する。更にそのパケットのＰＴＳ／ＤＴＳ情報を削除しつつ、ＰＴＳ＆ＤＴＳフラグを０にする。更にパケットのパケット長をデータ削除後のものに更新してから、テンポラルのメモリにコピーする。
【００８６】
削除フラグ１が１で削除フラグ２が０の場合は、ステップＳ１３２でそのパケットのピクチャ層開始コード以前を削除する。そのパケットのＰＴＳ／ＤＴＳからそれぞれ（ｐ［ｐｉｃｔｕｒｅ］×３３［ｍｓｅｃ］×システムクロック９０［ｋＨｚ］）の値を引いてから、またピクチャ層のＴＲにｑの値を入れる。更にパケットのパケット長をデータ削除後のものに更新してから、テンポラルのメモリにコピーする。
【００８７】
以上の処理をデータの最後まで繰り返し、最後にテンポラルのメモリの内容を蓄積メディア１３に書込む。
【００８８】
以上のように、蓄積されたＭＰＥＧストリームは音声データを含まず、再生時には映像／音声の同期を取らない映像の早送り再生が可能となる。なお、本方法で用いた図８の書込シーケンスは、実施形態１〜３の書込シーケンスに置き換えることが可能であり、実施形態１〜３で適用することが可能である。
【００８９】
（実施形態５）
実施形態１〜４にて蓄積メディアの限られた容量の中でできる限り長時間のＭＰＥＧデータを蓄積することを提案してきた。本実施形態では、複数の符号化部と、復号化部を有するシステムを用いてさらなるＭＰＥＧデータ量の削減を行う。
【００９０】
図９は、ＭＰＥＧコーデックを用いた映像監視システムの一実施例のシステム構成図を示す。この映像監視システムは、ＭＰＥＧストリームをライブ配信／受信／蓄積するＭＰＥＧコーデック４０，４２、ＭＰＥＧコーデックの符号化モードやライブ配信アドレス／ライブ受信アドレス等の設定制御やＭＰＥＧコーデックから受信した蓄積データのライブラリ化を行うサーバ４４、ＭＰＥＧコーデックからのライブ配信ストリームやサーバからの蓄積データを受信／デコード／再生する複数のクライアント４６、並びにネットワーク４８，５０から構成される。
【００９１】
このシステムではサーバ４４がシステム全体の制御を行う。サーバ４４は、ＭＰＥＧコーデック４０，４２に対して符号化モード（ＭＰＥＧ１／２／４、符号化ビットレート、音声あり／なし、等）やライブ配信アドレス／ライブ受信アドレスの設定を行う。また、一定時間間隔でＭＰＥＧコーデックに蓄積データの配信要求を行い、受信した蓄積データのライブラリ化を行う。
【００９２】
ＭＰＥＧコーデック４０，４２では設定された符号化モードでカメラ３８，３９からの入力映像を符号化し、符号化されたＭＰＥＧストリームを設定されたアドレスに対して配信、並びに設定されたアドレスに対してＭＰＥＧストリームの受信を行う。また、同時にＭＰＥＧストリームを蓄積メディア４１，４３へ蓄積し、サーバ４４から蓄積データの配信要求を受けた場合、蓄積データをサーバ４４に対して配信する。
【００９３】
クライアント４６では、ＭＰＥＧコーデック４０，４２からライブ配信されているストリーム受信、あるいはサーバ４４に対して蓄積データライブラリの配信要求を行う。受信されたＭＰＥＧストリームをデコード、再生して遠隔地での映像監視を行うことを可能とする。また、ＭＰＥＧコーデック４０，４２は同時に２本のストリームを配信することを可能としており、広帯域ネットワーク４８に接続するクライアント４６には高いビットレートのＭＰＥＧストリームを配信し、狭帯域ネットワーク５０に接続するクライアント４６には低いビットレートのＭＰＥＧストリームを配信することが可能である。本実施例ではネットワークとしてＩＰネットワークを使用している。
【００９４】
図１０は、ＭＰＥＧコーデック４０，４２の一実施例のブロック図を示す。同図中、映像Ａ／Ｄ変換器６０は入力映像のアナログ／デジタル変換を行う。音声Ａ／Ｄ変換器６２は入力音声のアナログ／デジタル変換を行う。ＭＰＥＧ符号化部６４，６５は入力されたデジタル映像／音声のＭＰＥＧ符号化を行う。ライブ配信部６６，６７は符号化されたＭＰＥＧストリームをリアルタイムにネットワークに配信する。
【００９５】
蓄積メディア６８（蓄積メディア４１，４３に対応）はＭＰＥＧストリームを蓄積する。蓄積データ書込部７０は蓄積メディア６８にＭＰＥＧストリームを書込む。蓄積データ読出部７２は蓄積メディア６８からＭＰＥＧストリームを読み出す。蓄積データ配信部７４は蓄積されていたＭＰＥＧストリームをネットワークに配信する。ライブ受信部７６，７７は別コーデックからのＭＰＥＧストリームをリアルタイムに受信する。ＭＰＥＧ復号化部７８，７９それぞれは受信したＭＰＥＧストリームをＭＰＥＧ復号化する。
【００９６】
映像Ｄ／Ａ変換器８０はＭＰＥＧ復号化されたデジタル映像データをアナログ化する。音声Ｄ／Ａ変換器８２はＭＰＥＧ復号化されたデジタル音声データをアナログ化する。切替スイッチ８４はＭＰＥＧ復号化部７８，７９からの出力のうちいずれを出力するかを選択する。切替スイッチ８５はＭＰＥＧ復号化部７８への入力をライブ受信部７６と蓄積データ読出部７２いずれからの出力にするかを選択する。
【００９７】
切替スイッチ８６はＭＰＥＧ復号化部７８からの出力をＤ／Ａ変換器８０，８２とＭＰＥＧ符号化部６５のいずれに入力するかを選択する。切替スイッチ８７はＭＰＥＧ符号化部６５への入力をＡ／Ｄ変換器６０，６２とＭＰＥＧ復号化部７８からのいずれかを選択する。
【００９８】
サーバＩＦ部８８はサーバ４４からの設定や蓄積画像取得要求を受け付ける。設定制御部９０はサーバ４４からの設定によりＭＰＥＧ符号化部６４，６５，ライブ配信部６６，６７，蓄積データ書込部７０，蓄積データ読出部７２，蓄積データ配信部７４それぞれを制御する。
【００９９】
まず、装置設定に関しては、サーバＩＦ部８８にてサーバから受信した符号化モードやライブ配信アドレス／ライブ受信アドレスを設定制御部９０にて解釈し、符号化モードをＭＰＥＧ符号化部６４，６５に設定し、ライブ配信アドレスをライブ配信部６６，６７に設定する。入力された映像／音声を各Ａ／Ｄ変換器６０，６２にてデジタル変換した後、ＭＰＥＧ符号化部６４，６５にてサーバ４４より設定された符号化モードで符号化を行う。
【０１００】
符号化されたＭＰＥＧストリームはライブ配信部６６，６７からリアルタイムにネットワーク４８に配信しつつ、一定量溜まる毎に蓄積データ書込部７０にて蓄積メディア６８への書込みを行う。また、サーバ４４から蓄積データ配信要求があった場合には、蓄積データ読出部７２にて蓄積メディア６８から蓄積データを読み出し、蓄積データ配信部７４にてサーバに対して蓄積データの配信を行う。
【０１０１】
更に、サーバ４４から設定された受信アドレスに対してライブ受信部７６，７７でＭＰＥＧストリームを受信し、ＭＰＥＧ復号化部７８，７９にてＭＰＥＧ復号化し、いずれかの出力を映像、音声のＤ／Ａ変換器８０，８２にてアナログ化して映像、音声出力を行う。
【０１０２】
以上の構成を保有した映像監視システムにおいて、実施形態５の詳しい説明を以下に示す。
【０１０３】
まず、切替スイッチ８５にてＭＰＥＧ復号化部７８の入力を蓄積データ読出部７２の出力に指定し、切替スイッチ８５８６，８７にてＭＰＥＧ復号化部７８の出力をＭＰＥＧ符号化部６５の入力に指定する。また、ＭＰＥＧ符号化部６５のＭＰＥＧモード設定はＭＰＥＧ符号化部６４と同じにしておく。
【０１０４】
蓄積データの追加データ構造を図１１に示す。図１１では、図５におけるＩデータ格納領域をＩデータ格納領域と再符号化データ格納領域に分割する。なお、ＩＰＢデータ格納領域とＩＰデータ格納領域は図５と同様である。再符号化データ格納領域の読出アドレスはＲｒ、書込アドレスはＷｒ、データサイズはＳｒとする。
【０１０５】
図１２は、本発明の実施形態５の蓄積データ書込みシーケンスのフローチャートを示す。このシーケンスを基に以下にＭＰＥＧデータの蓄積方法の説明を行う。ＭＰＥＧ符号化部６５に設定する時刻情報をＴとする。Ｔは０で初期化されている。このシーケンスはステップＳ１４０でＩデータ格納領域にデータが格納されるところから開始する。
【０１０６】
Ｉデータ格納領域にデータが格納されたらステップＳ１４２で当該領域に１ＧＯＰ分のデータが溜まったかどうかをチェックし、溜まっていればステップＳ１４４でＩデータ格納領域から１ＧＯＰ分のデータを読出す。これをＭＰＥＧ復号化部７８に入力しステップＳ１４６でＭＰＥＧ復号化処理を行う。
【０１０７】
ＭＰＥＧ復号化が完了すれば、ステップＳ１４８でＭＰＥＧ符号化部６５に時刻情報Ｔを設定して、ＭＰＥＧ復号化データをＭＰＥＧ符号化部２に入力してエンコードを行う。これにより、１ＧＯＰ分のピクチャが全てＩピクチャであったものが、再度ＩＢＢＰ構造のピクチャとなり再構成される。再符号化が完了すればステップＳ１５０で時刻情報Ｔを１ＧＯＰ分の時間だけ進めて再構成されたデータを再符号化格納領域に書込む。
【０１０８】
これにより、フレーム内符号化されたＭＰＥＧデータを再度情報量の少ないフレーム間符号化データとして再構成でき、ＭＰＥＧデータ量の大幅な削減が可能となる。
【０１０９】
なお、ＭＰＥＧ符号化部２４が請求項記載の符号化手段に対応し、ライブ配信部２６が第１配信手段に対応し、ステップＳ３２が第１書込手段に対応し、蓄積データ読出部３０が読出手段に対応し、蓄積データ配信部３２が第２配信手段に対応し、ステップＳ４２が第２書込手段に対応し、ステップＳ４８，Ｓ５０，Ｓ５８，Ｓ６０が第３書込手段に対応し、ステップＳ７８，Ｓ８０，Ｓ８８，Ｓ９０が第４書込手段に対応し、ステップＳ１１４，Ｓ１３０が時刻情報書換手段に対応し、ＭＰＥＧ復号化部７８が復号化手段に対応し、ＭＰＥＧ符号化部６５が再符号化手段に対応する。
【０１１０】
（付記１） 映像及び音声のＭＰＥＧ符号化を行い、前記映像及び音声が符号化されたＭＰＥＧデータのＩピクチャとＰピクチャとＢピクチャのうちＢピクチャまたはＰピクチャを削除して蓄積メディアに蓄積することを特徴とするＭＰＥＧデータ蓄積方法。
【０１１１】
（付記２） 映像及び音声のＭＰＥＧ符号化を行う符号化手段と、
前記符号化手段で符号化したＭＰＥＧデータをネットワークに配信する第１配信手段と、
前記ＭＰＥＧデータを蓄積する蓄積メディアと、
前記ＭＰＥＧデータのＩピクチャとＰピクチャとＢピクチャのうちＢピクチャまたはＰピクチャを削除して前記蓄積メディアに書込み蓄積する第１書込手段と、
前記蓄積メディアからＭＰＥＧデータを読出す読出手段と、
前記読出手段が読出したＭＰＥＧデータをネットワークに配信する第２配信手段を
有することを特徴とするＭＰＥＧデータ蓄積装置。
【０１１２】
（付記３） 映像及び音声のＭＰＥＧ符号化を行う符号化手段と、
映像及び音声が符号化されたＭＰＥＧデータをネットワークに配信する第１配信手段と、
前記ＭＰＥＧデータを蓄積する蓄積メディアと、
前記ＭＰＥＧデータを前記蓄積メディアに書込み蓄積する第２書込手段と、
前記蓄積メディアに蓄積されて一定時間経過したＭＰＥＧデータのＩピクチャとＰピクチャとＢピクチャのうちＢピクチャまたはＰピクチャを削除して前記蓄積メディアに書込み蓄積する第３書込手段と、
前記蓄積メディアからＭＰＥＧデータを読出す読出手段と、
前記読出手段が読出したＭＰＥＧデータをネットワークに配信する第２配信手段を
有することを特徴とするＭＰＥＧデータ蓄積装置。
【０１１３】
（付記４） 映像及び音声のＭＰＥＧ符号化を行う符号化手段と、
映像及び音声が符号化されたＭＰＥＧデータをネットワークに配信する第１配信手段と、
前記ＭＰＥＧデータを蓄積する蓄積メディアと、
前記ＭＰＥＧデータを前記蓄積メディアに書込み蓄積する第２書込手段と、
前記蓄積メディアに蓄積されたデータ量が一定量以上となったとき蓄積されたＭＰＥＧデータのＩピクチャとＰピクチャとＢピクチャのうちＢピクチャまたはＰピクチャを削除して前記蓄積メディアに書込み蓄積する第４書込手段と、
前記蓄積メディアからＭＰＥＧデータを読出す読出手段と、
前記読出手段が読出したＭＰＥＧデータをネットワークに配信する第２配信手段を
有することを特徴とするＭＰＥＧデータ蓄積装置。
【０１１４】
（付記５） 付記２乃至４のいずれか記載のＭＰＥＧデータ蓄積装置において、
前記ＭＰＥＧデータのＩピクチャとＰピクチャとＢピクチャのうちＢピクチャまたはＰピクチャを削除して前記蓄積メディアに蓄積する際に、蓄積するＭＰＥＧデータの時刻基準参照値及び復号・再生の時刻管理情報を書き換える時刻情報書換手段を有することを特徴とするＭＰＥＧデータ蓄積装置。
【０１１５】
（付記６） 付記２乃至５のいずれか記載のＭＰＥＧデータ蓄積装置において、
前記読出手段により前記蓄積メディアから読出されたＭＰＥＧデータのＩピクチャをＭＰＥＧ復号化する復号化手段と、
前記復号化手段の出力するＩピクチャを再度ＭＰＥＧ符号化して前記蓄積メディアに蓄積する再符号化手段を有することを特徴とするＭＰＥＧデータ蓄積装置。
【０１１６】
（付記７） 映像及び音声のＭＰＥＧ符号化を行い、前記映像及び音声が符号化されたＭＰＥＧデータを蓄積メディアに蓄積し、
前記蓄積メディアに蓄積されて一定時間経過したＭＰＥＧデータのＩピクチャとＰピクチャとＢピクチャのうちＢピクチャまたはＰピクチャを削除して前記蓄積メディアに蓄積することを特徴とするＭＰＥＧデータ蓄積方法。
【０１１７】
（付記８） 映像及び音声のＭＰＥＧ符号化を行い、前記映像及び音声が符号化されたＭＰＥＧデータを蓄積メディアに蓄積し、
前記蓄積メディアに蓄積されたデータ量が一定量以上となったとき蓄積されたＭＰＥＧデータのＩピクチャとＰピクチャとＢピクチャのうちＢピクチャまたはＰピクチャを削除して前記蓄積メディアに蓄積することを特徴とするＭＰＥＧデータ蓄積方法。
【０１１８】
（付記９） 付記１または付記７または付記８のいずれか記載のＭＰＥＧデータ蓄積方法において、
前記ＭＰＥＧデータのＩピクチャとＰピクチャとＢピクチャのうちＢピクチャまたはＰピクチャを削除して前記蓄積メディアに蓄積する際に、蓄積するＭＰＥＧデータの時刻基準参照値及び復号・再生の時刻管理情報を書き換えることを特徴とするＭＰＥＧデータ蓄積方法。
【０１１９】
（付記１０） 付記１または付記７または付記８または付記９のいずれか記載のＭＰＥＧデータ蓄積方法において、
前記蓄積メディアに蓄積されているＭＰＥＧデータのＩピクチャを読出してＭＰＥＧ復号化した後、再度ＭＰＥＧ符号化して前記蓄積メディアに蓄積することを特徴とするＭＰＥＧデータ蓄積方法。
【０１２０】
【発明の効果】
上述の如く、請求項１または２に記載の発明によれば、映像及び音声を含んだＭＰＥＧデータについて高品質な画質を保ちつつ限られた容量の蓄積媒体に対してできる限り長時間のデータを保つことができる。
【０１２１】
請求項３に記載の発明によれば、映像及び音声を含んだＭＰＥＧデータについて高品質な画質を保ちつつ限られた容量の蓄積媒体に対してできる限り長時間のデータを保つことができ、時間的に新しいＭＰＥＧデータのピクチャは間引くことなく、蓄積可能な時間を増やすことが可能となる。
【０１２２】
請求項４に記載の発明によれば、映像及び音声を含んだＭＰＥＧデータについて高品質な画質を保ちつつ限られた容量の蓄積媒体に対してできる限り長時間のデータを保つことができ、時間的に新しいＭＰＥＧデータのピクチャは間引くことなく、蓄積メディアの容量を最大限に活用して、蓄積可能な時間を増やすことが可能となる。
【０１２３】
請求項５に記載の発明によれば、間引かれて蓄積メディアに蓄積されているピクチャを再生するときに早送り再生が可能となる。
【０１２４】
付記６に記載の発明によれば、ＭＰＥＧデータのＩピクチャを再度情報量の少ないフレーム間符号化データとして再構成でき、蓄積されたＭＰＥＧデータ量の大幅な削減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
ＭＰＥＧストリームの構成を説明するための図である。
【図２】
本発明のＭＰＥＧエンコーダを用いた映像監視システムの一実施例のシステム
構成図である。
【図３】
ＭＰＥＧエンコーダの一実施例のブロック図である。
【図４】
本発明の実施形態１の蓄積データ書込みシーケンスのフローチャートである。
【図５】
本発明の実施形態２の蓄積データのデータ構造を示す図である。
【図６】
本発明の実施形態２の蓄積データ書込みシーケンスのフローチャートである。
【図７】
本発明の実施形態３の蓄積データ書込みシーケンスのフローチャートである。
【図８】
本発明の実施形態４の蓄積データ書込みシーケンスのフローチャートである。
【図９】ＭＰＥＧコーデックを用いた映像監視システムの一実施例のシステム構成図である。
【図１０】ＭＰＥＧコーデックの一実施例のブロック図である。
【図１１】蓄積データの追加データ構造を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態５の蓄積データ書込みシーケンスのフローチャートである。
【図１３】ＭＰＥＧにおけるパケット境界とピクチャ境界を説明するための図である。
【符号の説明】
１０ ＭＰＥＧエンコーダ
１２，４４ サーバ
１３，６８ 蓄積メディア
１４，４６ クライアント
１５ ライブラリ
１６ ネットワーク
２０ 映像Ａ／Ｄ変換器
２２ 音声Ａ／Ｄ変換器
２４，６４，６５ ＭＰＥＧ符号化部
２６，６６，６７ ライブ配信部
２８，７０ 蓄積データ書込部
３０，７２ 蓄積データ読出部
３２，７４ 蓄積データ配信部
３４，８８ サーバＩＦ部
３６，９０ 設定制御部
４０ ＭＰＥＧコーデック
７８，７９ ＭＰＥＧ復号化部
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＭＰＥＧデータ蓄積方法及びその装置に関し、ＭＰＥＧデータを蓄積する際にデータ量を削減して長時間蓄積を可能とするＭＰＥＧデータ蓄積方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、各所でカメラを用いた映像による監視が行われており、この傾向は今後拡大されると予測される。映像監視の用途として、道路、鉄道、河川など広範囲な区域の監視ニーズも高まってきている。これら広範囲の監視を行う場合、監視地点が多く、リアルタイムな映像監視だけでは十分に監視できない場合がある。このため、映像情報をリアルタイムに配信すると同時に、その映像情報を蓄積して、後々問題が発生したとき等に蓄積した映像情報を参照することができるシステムが要望されている。
【０００３】
現在、ネットワーク経由でリアルタイムに映像を配信しつつ蓄積を行い、リアルタイムな映像監視と過去のデータ参照を同時に行えるシステムがある。しかし、ＭＰＥＧのような動画像データはデータ量が大きく、長時間のデータを保存しておくことが困難である。例えば６ＭｂｐｓでＭＰＥＧ符号化した場合、２４時間で約６４Ｇバイトのデータ量となる。
【０００４】
図１に示すように、ＭＰＥＧストリームは、フレーム内符号化画像Ｉピクチャ、フレーム間順方向予測符号化画像Ｐピクチャ、双方向予測符号化画像Ｂピクチャで構成されている。
【０００５】
Ｉピクチャは単独でデコードが可能であるが、Ｐピクチャのデコードには直前のＩピクチャあるいはＰピクチャが必要であり、Ｂピクチャのデコードには前後のＩピクチャあるいはＰピクチャが必要であるため、任意のＩピクチャあるいはＰピクチャを間引くと正常にデコードできなくなってしまう。
【０００６】
蓄積されるデータ量を抑えるためには、一般には符号化レートを低くすることが考えられるが、単純に符号化レートを下げてしまうと、そのまま画質の劣化につながってしまう。
【０００７】
遠隔画像監視システムでは、問題発生時に原因となる人物あるいは物体が判別できることが最も重要であり、ピクチャ１枚１枚の画質が悪くなることは望ましくない。そこで高画質を保ちつつ、ピクチャ単位でのＭＰＥＧデータの部分削除をする方法が考えられる。
【０００８】
Ｉピクチャを先頭として、次のＩピクチャ先頭までのピクチャデータ列はＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ ｏｆ Ｐｉｃｔｕｒｅ）と呼ばれ、ＭＰＥＧでの１圧縮単位となっている。例えば特開２０００−１９７００１号公報に記載されたものは、音声データを時間的に対応するＧＯＰと共にグループ化して管理し、データ削除はそのグループ単位に行うことにより、簡易なデータの部分削除を行うことを提案している。
【０００９】
時間的に全体のデータを残しつつ、蓄積データ量を削減するためにはＩピクチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャを別々に管理して、ＢピクチャあるいはＰピクチャのみデータ削除する方法が考えられる。例えば特開２０００−１３８９１８号公報や特開平１０−６６０２１号公報に記載されたものは、Ｉピクチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャを別々に管理することを提案している。
【００１０】
特開２００１−５４０６５号公報に記載されたものは、Ｉピクチャ，Ｐピクチャ，Ｂピクチャをそれぞれブロックとしてまとめて管理し、蓄積メディアがいっぱいになった場合にＢピクチャ領域やＰピクチャ領域を順次上書きしていき、古いデータをＩピクチャのみ、あるいはＩＰピクチャのみとして蓄積領域を削減するものである。
【００１１】
特開平１１−６５８９９号公報に記載されたものは、動画像データベースに関してアクセス回数の少ないファイルのＢピクチャ内の差分データを削除することにより、記憶装置の容量の逼迫を軽減するものである。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開２０００−１９７００１号公報に記載されたものは、ＧＯＰ単位での部分削除しか行えず、時間的に全体のデータを残すことができないため、連続的なＭＰＥＧ再生に適さないという問題があった。
【００１３】
また、特開２０００−１３８９１８号公報や特開平１０−６６０２１号公報に記載されたものは、目的が異なる通信帯域に異なるデータを出すこと、あるいは高速に再生を行うため、蓄積データの削除は行われないという問題があった。。
【００１４】
また、特開２００１−５４０６５号公報に記載されたものは、ブロックのサイズを固定化させる必要があり、常にＩピクチャ，Ｐピクチャ，Ｂピクチャの発生情報量の割合を一定に保たなければならなかった。ＭＰＥＧのようなフレーム間予測符号化では、入力映像の動きが激しい場合にはＰピクチャ，Ｂピクチャの発生情報量を増やし、逆に動きが少ない場合にはＰピクチャ，Ｂピクチャの発生情報量を下げてＩピクチャの発生情報量を上げることにより画質を向上させるものであり、発生情報量を固定化させることは画質向上のためのチューニングができなくなるデメリットがある。また、動作中の符号化モード変更もできなくなるという問題があった。
【００１５】
さらに、この方法はＭＰＥＧビデオのデータについてのみ言及しているため、音声と同期の取れたＭＰＥＧシステムのデータに関してはＰピクチャ，Ｂピクチャの削除を行うことができないという問題があった。
【００１６】
また、特開平１１−６５８９９号公報に記載されたものは、時間的に新しいファイルもデータ削減されてしまい、遠隔画像監視システムでのデータ蓄積には適さない。また、この方法もＭＰＥＧビデオのデータについてのみ言及しているため、音声と同期の取れたＭＰＥＧシステムのデータに関してはＰピクチャ，Ｂピクチャの削除を行うことができない
このように、データ量の大きいＭＰＥＧストリームに対して、特に映像及び音声を含んだＭＰＥＧシステムに対して、高品質な画質を保ちつつ、長時間のデータを蓄積することが困難であるという課題があった。
【００１７】
本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、映像及び音声を含んだＭＰＥＧデータについて高品質な画質を保ちつつ限られた容量の蓄積媒体に対してできる限り長時間のデータを保つことができるＭＰＥＧデータ蓄積方法及びその装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
請求項１または２に記載の発明は、映像及び音声のＭＰＥＧ符号化を行い、前記映像及び音声が符号化されたＭＰＥＧデータのＩピクチャとＰピクチャとＢピクチャのうちＢピクチャまたはＰピクチャを削除して蓄積メディアに蓄積することにより、
映像及び音声を含んだＭＰＥＧデータについて高品質な画質を保ちつつ限られた容量の蓄積媒体に対してできる限り長時間のデータを保つことができる。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、映像及び音声のＭＰＥＧ符号化を行う符号化手段と、映像及び音声が符号化されたＭＰＥＧデータをネットワークに配信する第１配信手段と、前記ＭＰＥＧデータを蓄積する蓄積メディアと、前記ＭＰＥＧデータを前記蓄積メディアに書込み蓄積する第２書込手段と、前記蓄積メディアに蓄積されて一定時間経過したＭＰＥＧデータのＩピクチャとＰピクチャとＢピクチャのうちＢピクチャまたはＰピクチャを削除して前記蓄積メディアに書込み蓄積する第３書込手段と、前記蓄積メディアからＭＰＥＧデータを読出す読出手段と、前記読出手段が読出したＭＰＥＧデータをネットワークに配信する第２配信手段を有することにより、
映像及び音声を含んだＭＰＥＧデータについて高品質な画質を保ちつつ限られた容量の蓄積媒体に対してできる限り長時間のデータを保つことができ、時間的に新しいＭＰＥＧデータのピクチャは間引くことなく、蓄積可能な時間を増やすことが可能となる。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、映像及び音声のＭＰＥＧ符号化を行う符号化手段と、映像及び音声が符号化されたＭＰＥＧデータをネットワークに配信する第１配信手段と、前記ＭＰＥＧデータを蓄積する蓄積メディアと、前記ＭＰＥＧデータを前記蓄積メディアに書込み蓄積する第２書込手段と、前記蓄積メディアに蓄積されたデータ量が一定量以上となったとき蓄積されたＭＰＥＧデータのＩピクチャとＰピクチャとＢピクチャのうちＢピクチャまたはＰピクチャを削除して前記蓄積メディアに書込み蓄積する第４書込手段と、前記蓄積メディアからＭＰＥＧデータを読出す読出手段と、前記読出手段が読出したＭＰＥＧデータをネットワークに配信する第２配信手段を有することにより、
映像及び音声を含んだＭＰＥＧデータについて高品質な画質を保ちつつ限られた容量の蓄積媒体に対してできる限り長時間のデータを保つことができ、時間的に新しいＭＰＥＧデータのピクチャは間引くことなく、蓄積メディアの容量を最大限に活用して、蓄積可能な時間を増やすことが可能となる。
【００２１】
請求項５に記載の発明は、前記ＭＰＥＧデータのＩピクチャとＰピクチャとＢピクチャのうちＢピクチャまたはＰピクチャを削除して前記蓄積メディアに蓄積する際に、蓄積するＭＰＥＧデータの時刻基準参照値及び復号・再生の時刻管理情報を書き換える時刻情報書換手段を有することにより、
間引かれて蓄積メディアに蓄積されているピクチャを再生するときに早送り再生が可能となる。
【００２２】
付記６に記載の発明は、前記読出手段により前記蓄積メディアから読出されたＭＰＥＧデータのＩピクチャをＭＰＥＧ復号化する復号化手段と、前記復号化手段の出力するＩピクチャを再度ＭＰＥＧ符号化して前記蓄積メディアに蓄積する再符号化手段を有することにより、
ＭＰＥＧデータのＩピクチャを再度情報量の少ないフレーム間符号化データとして再構成でき、蓄積されたＭＰＥＧデータ量の大幅な削減が可能となる。
【発明の実施の形態】
まず、ＭＰＥＧストリームについて説明を行う。ＭＰＥＧのストリームにおいて、Ｂピクチャのデコードには前後のＩピクチャあるいはＰピクチャが必要であるが、Ｐピクチャのデコードには直前のＩピクチャあるいはＰピクチャがあればよく、Ｉピクチャは前後のピクチャが存在しなくともデコード可能である。この条件を満たしながらピクチャを間引いたストリームは、コマ落ちは発生するが、各ピクチャの画質は完全なストリームと何ら変わることはない。
【００２３】
ＭＰＥＧビデオやＭＰＥＧオーディオの符号化されたストリームを、同期を含めて統合化したものとしてＭＰＥＧシステムがある。ＭＰＥＧシステムは上位レイヤ（パックレイヤ）と下位レイヤ（パケットレイヤ）に別れている。パックレイヤにはパックヘッダが存在する。パケットレイヤにはシステムヘッダ、パケットが存在する。
【００２４】
パケットにはそのパケットがＭＰＥＧビデオストリームなのかＭＰＥＧオーディオストリームなのかを判別するストリームＩＤが用意されており、この情報によりビデオ・オーディオの判別が可能となる。
【００２５】
ＭＰＥＧビデオパケットは、さらにシーケンス層，ＧＯＰ層，ピクチャ層，スライス層，マクロブロック層，ブロック層に分かれている。ピクチャ層にピクチャタイプを示すＰＣＴ（Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｃｏｄｉｎｇ Ｔｙｐｅ）が用意されており、この情報によりＩ／Ｐ／Ｂピクチャの判別が可能となる。またピクチャ層にはピクチャの一貫番号を示すＴＲ（Ｔｅｍｐｏｒａｌ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）も用意されており、この情報により復号器ではピクチャの番号を確認することができる。
【００２６】
また、ＭＰＥＧ２の場合、シーケンス層にＢピクチャを含むかどうかを示すＬＤ（Ｌｏｗ Ｄｅｌａｙ）が用意されており、この情報によりＢピクチャがストリーム内に存在するかどうかが決まる。
【００２７】
ＭＰＥＧストリームには再生時の同期を取るために、パックヘッダに復号器の時間基準を与える時刻基準参照値ＳＣＲ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｃｌｏｃｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）が、パケットに再生出力の時刻管理情報ＰＴＳ（Ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｓｔａｍｐ）、復号の時刻管理情報ＤＴＳ（Ｄｅｃｏｄｉｎｇ Ｔｉｍｅ Ｓｔａｍｐ）が入っている。
【００２８】
復号器側では、基本となる同期信号としてＳＴＣ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｔｉｍｅ Ｃｌｏｃｋ）を持っており、受信したＳＣＲの値をＳＴＣにセット校正する。ＤＴＳ，ＰＴＳは復号再生の単位ごと（ビデオは１フレーム、オーディオは１オーディオフレーム）に付加されていて（ＰＴＳ＆ＤＴＳフラグによりそのパケットにＰＴＳ／ＤＴＳがあるかどうかの判別ができる）、復号器ではＳＴＣがＤＴＳの値になった時にそのパケットのデコードを、ＰＴＳの値になった時にそのパケットの再生出力を行うことにより符号化側との同期や映像／音声の同期を取ることを可能としている。
【００２９】
本発明では、このようなＭＰＥＧの特性を利用して、蓄積後一定時間経過した場合、あるいはデータ量が一定以上蓄積された場合、あるいは蓄積ファイルに関しては最初から、ＢピクチャあるいはＰピクチャを間引きつつ、時刻管理情報等を更新することにより、ＭＰＥＧシステムの勧告を保ち映像と音声の同期を取りつつ、高品質な画質を保ちながら限られた容量の蓄積媒体に対してできる限り長時間のデータを保つことを実現する。
【００３０】
図２は、本発明のＭＰＥＧエンコーダを用いた映像監視システムの一実施例のシステム構成図を示す。この映像監視システムは、ＭＰＥＧのストリームをライブ配信／蓄積するＭＰＥＧエンコーダ１０、ＭＰＥＧエンコーダ１０の符号化モードやライブ配信アドレス等の設定制御やＭＰＥＧエンコーダ１０から受信した蓄積データのライブラリ化を行うサーバ１２、ＭＰＥＧエンコーダ１０からのライブ配信ストリームやサーバからの蓄積データを受信／デコード／再生するクライアント１４、並びにネットワーク１６から構成される。
【００３１】
このシステムでは、サーバ１２がシステム全体の制御を行う。サーバ１２はＭＰＥＧエンコーダ１０に対して符号化モード（ＭＰＥＧ１／２／４、符号化ビットレート、音声あり／なし、等）やライブ配信アドレスの設定を行う。また、一定時間間隔でＭＰＥＧエンコーダ１０に蓄積データの配信要求を行い、受信した蓄積データのライブラリ化を行う。
【００３２】
ＭＰＥＧエンコーダ１０では設定された符号化モードでカメラ１１からの入力映像を符号化し、符号化されたＭＰＥＧストリームを設定されたアドレスに対して配信する。また、同時にＭＰＥＧストリームを蓄積メディア１３に蓄積し、サーバ１２から蓄積データの配信要求を受けた場合、蓄積データをサーバ１２に対して配信する。
【００３３】
クライアント１４では、ＭＰＥＧエンコーダ１０からライブ配信されているストリーム受信、あるいはサーバ１２に対してライブラリ１５の蓄積データの配信要求を行う。受信されたＭＰＥＧストリームをデコード、再生して遠隔地での映像監視を行うことを可能とする。本実施例ではネットワークとしてＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークを使用している。
【００３４】
図３は、ＭＰＥＧエンコーダ１０の一実施例のブロック図を示す。同図中、映像Ａ／Ｄ変換器２０は、入力映像のアナログ／デジタル変換を行う。音声Ａ／Ｄ変換器２２は、入力音声のアナログ／デジタル変換を行う。ＭＰＥＧ符号化部２４は、入力されたデジタル映像／音声のＭＰＥＧ符号化を行う。
【００３５】
ライブ配信部２６は、符号化されたＭＰＥＧストリームをリアルタイムにネットワーク１６に配信する。蓄積メディア１３は、ＭＰＥＧストリームを蓄積する。蓄積データ書込部２８は、蓄積メディア１３にＭＰＥＧストリームを書込む。蓄積データ読出部３０は、蓄積メディア１３からＭＰＥＧストリームを読み出す。蓄積データ配信部３２は、蓄積されていたＭＰＥＧストリームをネットワーク１６に配信する。
【００３６】
サーバＩＦ部３４は、サーバ１２からの設定や蓄積画像取得要求を受け付ける。設定制御部３６は、サーバ１２からの設定により、ＭＰＥＧ符号化部２４，ライブ配信部２６，蓄積データ書込部２８，蓄積データ読出部３０，蓄積データ配信部３２それぞれを制御する。
【００３７】
まず、装置設定に関しては、サーバＩＦ部３４にてサーバ１２から受信した符号化モードやライブ配信アドレスを設定制御部３６にて解釈し、符号化モードをＭＰＥＧ符号化部２４に設定し、ライブ配信アドレスをライブ配信部２６に設定する。
【００３８】
入力された映像／音声を各Ａ／Ｄ変換器２０，２２にてデジタル変換した後、ＭＰＥＧ符号化部２４にてサーバ１２より設定された符号化モードで符号化を行う。本実施例では、ＭＰＥＧ符号化部２４において、Ｉピクチャ，Ｐピクチャ，Ｂピクチャの発生情報量の割合を一定に保つ必要はなく、符号化モードを変更することができる。符号化されたＭＰＥＧストリームはライブ配信部２６からリアルタイムにネットワーク１６に配信しつつ、一定量溜まる毎に蓄積データ書込部２８にて蓄積メディア１３に書込みを行う。また、サーバ１２から蓄積データ配信要求があった場合には、蓄積データ読出部３０にて蓄積メディア１３から蓄積データを読み出し、蓄積データ配信部３２にてサーバ１２に対して蓄積データの配信を行う。
【００３９】
以上の構成を保有した映像監視システムについて、各実施形態を詳しく説明する。
【００４０】
（実施形態１）
リアルタイムのライブ配信では、Ｉピクチャ，Ｐピクチャ，Ｂピクチャ全てを配信するが、蓄積データはＩピクチャのみ、あるいはＩピクチャ，Ｐピクチャのみとすることにより、より長時間のＭＰＥＧデータを蓄積することを目的とする。
【００４１】
予め、蓄積するデータがＩピクチャのみか、Ｉピクチャ，Ｐピクチャのみかはサーバ１２よりサーバＩＦ部３４経由で設定される。映像、音声Ａ／Ｄ変換器２０，２２にてデジタル化されたデータをＭＰＥＧ符号化部２４にてＭＰＥＧ符号化する。ＭＰＥＧ符号化が完了すれば、符号化完了通知をライブ配信部２６及び蓄積データ書込部２８に通知する。完了通知の単位は、固定サイズ単位／ピクチャ単位／ＧＯＰ単位等何でも構わないが、本実施形態ではライブ配信部２６には固定サイズ単位で通知され、蓄積データ書込部２８にはＧＯＰ単位で通知されるものとする。これは、ライブ配信はできるだけ小さいデータ単位で行う方がリアルタイム性を向上でき、蓄積はできるだけ大きい単位で行う方が書込み性能を向上できるからである。
【００４２】
蓄積データ書込部２８で符号化完了通知を受信すれば書込シーケンスに入る。なお、ＭＰＥＧ符号化部２４から受信したデータをライブ配信部２６と蓄積データ書込部２８で共有している場合、蓄積データ書込部２８でデータを改ざんするとクライアントで受信するライブストリームに影響を与える可能性があるため、１ＧＯＰ分のテンポラルメモリを用意しておく。
【００４３】
図４は、本発明の実施形態１の蓄積データ書込みシーケンスのフローチャートを示す。このシーケンスを基に以下にＭＰＥＧデータの蓄積方法の説明を行う。書込みシーケンスでは１つ前のピクチャが蓄積可能かどうかを表す削除フラグ１と現在のピクチャが蓄積可能かどうかを表す削除フラグ２を用いる。
【００４４】
まず、ステップＳ１０で最初に削除フラグ１と削除フラグ２を０にしておく。続いてステップＳ１２で受信したＭＰＥＧストリームを先頭から順次解析して、パックヘッダ、システムヘッダであれば、ステップＳ１４で、パックヘッダ、システムヘッダをそのままテンポラルのメモリにコピーする。
【００４５】
一方、ステップＳ１２でパケットであれば、ステップＳ１６でビデオパケットかオーディオパケットかの判別を行う。オーディオパケットであれば、ステップＳ１８で、オーディオパケットをそのままテンポラルのメモリにコピーする。ビデオパケットであれば、ＭＰＥＧ２のシーケンス層が含まれる場合はシーケンス層のＬＤに１をセットし、Ｂピクチャが存在しないことを明示する。ピクチャ層が含まれる場合は、ステップＳ２２でＰＴによりそのピクチャがＩピクチャかＰピクチャかＢピクチャかを判別してサーバから蓄積可能と設定されているピクチャであるか否かを判別し、蓄積可能と設定されているピクチャであればステップＳ２４で削除フラグ２を０に、蓄積可能でないピクチャであればステップＳ２６で削除フラグ２を１にする。
【００４６】
次に、ステップＳ２８で削除フラグ１，２が１であるかを判別し、削除フラグ１も削除フラグ２も０の場合は、ステップＳ３０でそのパケット全体をそのままテンポラルのメモリにコピーする。
【００４７】
削除フラグ１も削除フラグ２も１の場合は、ステップＳ３２でそのパケットのパケットデータ全体を削除する。更に、そのパケットがＰＴＳ／ＤＴＳを含んでいる場合はＰＴＳ／ＤＴＳ情報を削除しつつ、ＰＴＳ＆ＤＴＳフラグを０にする。更にパケットのパケット長をデータ削除後のものに更新してから、テンポラルのメモリにコピーする。
【００４８】
削除フラグ１が０で削除フラグ２が１の場合は、ステップＳ３２でそのパケットのピクチャ層開始コード以降を削除する。更にそのパケットのＰＴＳ／ＤＴＳ情報を削除しつつ、ＰＴＳ＆ＤＴＳフラグを０にする。更にパケットのパケット長をデータ削除後のものに更新してから、テンポラルのメモリにコピーする。
【００４９】
削除フラグ１が１で削除フラグ２が０の場合は、ステップＳ３２でそのパケットのピクチャ層開始コード以前を削除する。そのパケットのＰＴＳ／ＤＴＳ情報は有効なものなのでそのままにしておく。更にパケットのパケット長をデータ削除後のものに更新してから、テンポラルのメモリにコピーする。
【００５０】
ＭＰＥＧでは、パケット境界とピクチャ境界が合っている保証がない。図１３に示すようにパケットＰ１，Ｐ２，Ｐ３の順に供給され、ピクチャ１，３，４が蓄積可能で、ピクチャ２が蓄積不可である場合において、削除フラグ１が１で削除フラグ２が０のケースはピクチャ２のための処理を想定している。パケット２はピクチャ２の後半部分（ハ）とピクチャ３の前半部分（ニ）からなり、パケットのピクチャ層開始コード以前を削除することでピクチャ２の後半部分（ハ）を削除する。そして、パケットのＰＴＳ／ＤＴＳ情報はそのままにしておくことで、ピクチャ３のパケットヘッダの変更は行わない。また、パケットのパケット長をデータ削除後のものに更新することで、パケット２のパケットヘッダのサイズ情報をピクチャ３の前半部分（ニ）に変更する。
【００５１】
ステップＳ３０，Ｓ３２の実行後は、ステップＳ３４で削除フラグ２を削除フラグ１に代入する。ステップＳ１４，Ｓ１８，Ｓ３４の実行後は、ステップＳ３６でデータの最後か否かを判別し、データの最後でなければステップＳ１２に進んで上記の処理をデータの最後まで繰り返す。データの最後であればステップＳ３８で、テンポラルのメモリの内容を蓄積メディアに書込む。
【００５２】
以上のように、蓄積されたＭＰＥＧストリームは再生時にピクチャが間引かれた形で表示されるが、ＭＰＥＧの勧告を保ち、映像と音声の乱れなく高品質画像のまま再生することが可能である。
【００５３】
これにより、リアルタイムのライブ配信では、Ｉピクチャ，Ｐピクチャ，Ｂピクチャ全てのピクチャを配信するが、蓄積データはＩピクチャのみ、あるいはＩピクチャ，Ｐピクチャのみとなり、より長時間のＭＰＥＧデータを蓄積することが可能となる。
【００５４】
（実施形態２）
実施形態１では、蓄積開始時からＩピクチャのみ、あるいはＩピクチャ，Ｐピクチャのみに間引いてデータを蓄積した。これにより蓄積可能な時間は大幅に増えるが、時間的に新しいデータに関しては、間引いていないＭＰＥＧデータを見たいという要求もある。そこで、実施形態２では、蓄積開始時はＩピクチャ，Ｐピクチャ，Ｂピクチャすべてのピクチャを蓄積し、一定時間経過したらＢピクチャを削除し、更に一定時間経過したらＰピクチャを削除する。
【００５５】
蓄積開始後、Ｂピクチャを削除するまでの時間をＴ１とし、Ｐピクチャを削除するまでの時間をＴ２とする。時間Ｔ１、Ｔ２は予めサーバ１２よりサーバＩＦ部３４経由で設定される。
【００５６】
また、蓄積データのデータ構造を図５に示す。ここでは、蓄積領域をデータ格納領域とテーブル格納領域に分ける。データ格納領域は、蓄積開始時にＩピクチャ，Ｐピクチャ，Ｂピクチャをそのまま含むデータを格納するＩＰＢデータ格納領域と、Ｂピクチャを削除したデータを格納するＩＰデータ格納領域と、Ｂピクチャ，Ｐピクチャを削除したデータを格納するＩデータ格納領域との３つに分ける。
【００５７】
ＩＰＢデータ格納領域の読出アドレスはＲｂ、書込アドレスはＷｂ、データサイズはＳｂとし、ＩＰデータ格納領域の読出アドレスはＲｐ、書込アドレスはＷｐ、データサイズはＳｐとし、Ｉデータ格納領域の読出アドレスはＲｉ、書込アドレスはＷｉ、データサイズはＳｉとする。
【００５８】
テーブル格納領域は、ＩＰＢデータ格納領域のデータ情報を格納するＩＰＢテーブル、ＩＰデータ格納領域のデータ情報を格納するＩＰテーブル、Ｉデータ格納領域のデータ情報を格納するＩテーブルの３つに分ける。それぞれのテーブルにはＧＯＰ単位でのアドレス、サイズ、時刻の情報が入っている。ＩＰＢテーブルのアドレスはＡｂｋｂ、サイズはＳｂｋｂ、時刻はＴｂｋｂ、一番古いＧＯＰの番号をｏｂとする。（ｋｂは１≦ｋｂ≦ｎｂの整数、ｏｂは１≦ｏｂ≦ｎｂの整数、ｎｂはｎｂＧＯＰ分のデータをそれぞれの領域に格納可能な整数とする）ＩＰテーブルのアドレスはＡｐｋｐ、サイズはＳｐｋｐ、時刻はＴｐｋｐ、一番古いＧＯＰの番号をｏｐとする。（ｋｐは１≦ｋｐ≦ｎｐの整数、ｏｐは１≦ｏｐ≦ｎｐの整数、ｎｐはｎｐＧＯＰ分のデータをそれぞれの領域に格納可能な整数とする）ＩテーブルのアドレスはＡｉｋｉ、サイズはＳｉｋｉ、時刻はＴｉｋｉ、一番古いＧＯＰの番号をｏｉとする。（ｋｉは１≦ｋｉ≦ｎｉの整数、ｏｉは１≦ｏｉ≦ｎｉの整数、ｎｉはｎｉＧＯＰ分のデータをそれぞれの領域に格納可能な整数とする）
図６は、本発明の実施形態２の蓄積データ書込みシーケンスのフローチャートを示す。このシーケンスを基に以下にＭＰＥＧデータの蓄積方法の説明を行う。実施形態１と同様、符号化完了通知を受信するところからこのシーケンスが開始される。まず、ステップＳ４０で現在時刻Ｔｎを取得する。
【００５９】
次に、ステップＳ４２でＭＰＥＧ符号化部２４から受信したＭＰＥＧストリームをＩＰＢデータ格納領域の書込アドレスＷｂに書込み、ＩＰＢテーブルのアドレスＡｂｋｂにＷｂを、サイズＳｂｋｂに書込んだサイズを、時刻Ｔｂｋｂに現在時刻Ｔｎを格納する。Ｗｂは次回書込みのために書込んだサイズ分だけ進めておく。データサイズＳｂは書込んだサイズ分を足す。ｋｂは次回書込みのために１インクリメントする。
【００６０】
書込みが完了したらステップＳ４４でＩＰＢテーブルの一番古いＧＯＰの時刻Ｔｂｏｂを取得する。次にステップＳ４６で、Ｔｂｏｂと現在時刻Ｔｎを比較し、Ｔ１以上の差があればステップＳ４８でＩＰＢデータ領域から一番古いＧＯＰを読み出してＢピクチャを削除し、ステップＳ５０でＩピクチャ，ＰピクチャをＩＰデータ格納領域へと移動する。読出元のアドレスはＡｂｏｂ、読出サイズはＳｂｏｂ、書込先のアドレスはＷｐであり、Ｂピクチャの削除方法は実施形態１と同様である。
【００６１】
移動が完了したら、ステップＳ５２でＩＰテーブルのアドレスＡｐｋｐにＷｐを、サイズＳｐｋｐに書込んだサイズを、時刻ＴｐｋｐにＴｂｏｂを格納する。Ｗｐは次回書込みのために書込んだサイズ分だけ進めておく。データサイズＳｐは書込んだサイズ分を足す。ｋｐは次回書込みのために１インクリメントする。また、ＩＰＢデータ格納領域の読出アドレスＲｂをＳｂｏｂ分進めて、サイズＳｂをＳｂｏｂ分引き、ＩＰＢテーブルのアドレスＡｂｏｂ、サイズＳｂｏｂ、時刻Ｔｂｏｂを削除し、ｏｂを１インクリメントする。
【００６２】
これをステップＳ４６でＴｂｏｂと現在時刻Ｔｎとの差がＴ１未満になるまで繰り返す。Ｔｂｏｂと現在時刻Ｔｎとの差がＴ１未満になったら、ステップＳ５４でＩＰテーブルの一番古いＧＯＰの時刻Ｔｐｏｐを取得する。
【００６３】
次にステップＳ５６でＴｐｏｐと現在時刻Ｔｎを比較し、Ｔ２以上の差があればステップＳ５８でＩＰデータ領域からＩピクチャ，Ｐピクチャを含むデータを読み出してＰピクチャを削除し、ステップＳ６０でＩピクチャをＩデータ格納領域へと移動する。読出元のアドレスはＡｐｏｐ、読出サイズはＳｐｏｐ、書込先のアドレスはＷｉであり、Ｐピクチャの削除方法は実施形態１と同様である。
【００６４】
移動が完了したら、ステップＳ６２でＩテーブルのアドレスＡｉｋｉにＷｉを、サイズＳｉｋｉに書込んだサイズを、時刻ＴｉｋｉにＴｐｏｐを格納する。Ｗｉは次回書込みのために書込んだサイズ分だけ進めておく。データサイズＳｉは書込んだサイズ分を足す。ｋｉは次回書込みのために１インクリメントする。また、ＩＰデータ格納領域の読出アドレスＲｐをＳｐｏｐ分進めて、サイズＳｐをＳｐｏｐ分引き、ＩＰテーブルのアドレスＡｐｏｐ、サイズＳｐｏｐ、時刻Ｔｐｏｐを削除し、ｏｐを１インクリメントする。
【００６５】
なお、Ｉデータ格納領域がいっぱいになった場合、随時古いＧＯＰデータを削除していく必要がある。上書きする場合は、Ｉデータ格納領域の読出アドレスＲｉをＳｉｏｉ分進めて、サイズＳｉをＳｉｏｉ分引き、ＩテーブルのアドレスＡｉｏｉ、サイズＳｉｏｉ、時刻Ｔｉｏｉを削除し、ｏｉを１インクリメントする。
【００６６】
これをステップＳ５６でＴｐｏｐと現在時刻Ｔｎとの差がＴ２未満になるまで繰り返す。
【００６７】
以上のようにして蓄積されたＭＰＥＧストリームをＲｉ，Ｗｉ，Ｒｐ，Ｗｐ，Ｒｂ，Ｗｂの順に読み出せば、時間的に連続したＭＰＥＧストリームの再生が可能となる。これにより、時間的に古いＢピクチャ，Ｐピクチャを間引いて、蓄積可能な時間を増やしつつ、時間的に新しいデータに関しては間引かれていない状態で蓄積することが実現可能となる。
【００６８】
また、本実施形態２はＭＰＥＧエンコーダ１０について説明したが、蓄積メディア１３からの読み出し機能、蓄積メディア１３への書込み機能があればよいため、サーバ１２で行うことも可能である。
【００６９】
（実施形態３）
実施形態２では、蓄積開始時はＩピクチャ，Ｐピクチャ，Ｂピクチャすべてのピクチャを蓄積し、一定時間経過したらＢピクチャを更に一定時間経過したらＰピクチャを削除する方法を提案したが、ＭＰＥＧの発生情報量は可変であり、時間とデータ量が必ずしもリンクしない。そこで、可能な限り、最大のＭＰＥＧデータを蓄積するために、ＩＰＢ格納領域に一定量以上のデータが溜まったらＢピクチャを削除し、ＩＰ格納領域に一定量以上のデータが溜まったらＰピクチャを削除する。
【００７０】
ＩＰＢ格納領域に格納可能な最大データ量をＳ１、ＩＰ格納領域に格納可能な最大データ量をＳ２とする。Ｓ１，Ｓ２は予めサーバ１２よりサーバＩＦ部３４経由で設定される。蓄積データのデータ構造は実施形態２と同様である。
【００７１】
図７は、本発明の実施形態３の蓄積データ書込みシーケンスのフローチャートを示す。このシーケンスを基に以下にＭＰＥＧデータの蓄積方法の説明を行う。実施形態２同様、符号化完了通知を受信するところからこのシーケンスが開始される。但し、ステップＳ７２でＩＰＢデータ領域へのデータの書込みが完了したら、ステップＳ７４でＩＰＢデータ領域のデータサイズＳｂを取得し、これがＳ１以上であれば、ステップＳ７８でＩＰＢデータ格納領域から最も古いＧＯＰを読出してＢピクチャを削除しつつ、ステップＳ８０でＩピクチャ，ＰピクチャをＩＰデータ格納領域へ移動する。そして、ステップＳ８２でステップＳ５２と同様に較アドレス及びテーブルを更新する。
【００７２】
ステップＳ７６でＩＰＢデータ領域のデータサイズＳｂがＳ１未満になったら、続いてステップＳ８４でＩＰデータ領域のデータサイズＳｐを取得し、これがＳ２以上であれば、ステップＳ８６でからステップＳ８８に進んでＩＰデータ格納領域から最も古いＧＯＰを読出してＰピクチャを削除しつつ、ステップＳ９０でＩピクチャをＩデータ格納領域へ移動する。そして、ステップＳ９２でステップＳ６２と同様に較アドレス及びテーブルを更新する。
【００７３】
これをＩＰＢデータ領域のデータサイズＳｐがＳ２未満になるまで繰り返す。Ｉデータがいっぱいになったら実施形態２と同様にＩデータ格納領域の古いＧＯＰを削除していく。
【００７４】
以上のように蓄積されたＭＰＥＧストリームをＲｉ，Ｗｉ，Ｒｐ，Ｗｐ，Ｒｂ，Ｗｂの順に読み出せば、時間的に連続したＭＰＥＧストリームの再生が可能となる。これにより、時間的に古いＢピクチャ，Ｐピクチャを間引いて、蓄積可能な時間を最大限に増やしつつ、時間的に新しいデータに関しては間引かれていない状態で蓄積することが実現可能となる。
【００７５】
また、本実施形態はＭＰＥＧエンコーダ１０について説明したが、蓄積メディア１３からの読み出し機能、蓄積メディア１３への書込み機能があればよいため、サーバ１２で行うことも可能である。
【００７６】
（実施形態４）
実施形態１〜３では、蓄積された映像データと音声データの同期が取れるような蓄積方法を提案した。しかし、蓄積されたデータに関して、音声は不要であり、映像と音声の同期を取らずに、間引かれているピクチャの表示時刻には、直前のピクチャを停止させているのではなく、次のピクチャを順次表示し、早送りのように再生するタイムラプスビデオイメージを行いたいという要求もある。
【００７７】
そこで実施形態４では、蓄積時に音声を削除し、映像／音声の同期を取らずに映像の早送り再生を可能とする。
【００７８】
図８は、本発明の実施形態４の蓄積データ書込みシーケンスのフローチャートを示す。このシーケンスを基に以下にＭＰＥＧデータの蓄積方法の説明を行う。基本的なシーケンスの流れは図４に示す書込みシーケンスと同様であるため、図８において図４と同一部分には同一符号を付し、図４との違いについて説明する。
【００７９】
現在までに蓄積された動作開始からのピクチャ数をｐとし、その初期値を０とする。ＧＯＰ単位でのピクチャ数をｑとする。
【００８０】
ステップＳ１２で受信したＭＰＥＧストリームを先頭から順次解析して、パックヘッダであれば、ステップＳ１１４で、パックヘッダ内のＳＣＲ値から（ｐ［ｐｉｃｔｕｒｅ］×３３［ｍｓｅｃ］×システムクロック９０［ｋＨｚ］）を引いて、パックヘッダ内のＳＣＲ値を書き直しテンポラルのメモリにコピーする。また、システムヘッダであれば、そのままテンポラルのメモリにコピーする。
【００８１】
一方、オーディオパケットであれば、ステップＳ１１８でパケットごと削除する。ビデオパケットであれば、蓄積不可のピクチャをみつけるたびにステップＳ１２６で削除フラグ２を１にすると共にｐをインクリメントする。
【００８２】
また、蓄積可能と設定されているピクチャであればステップＳ１２４で削除フラグ２を０にし、Ｉピクチャであればｑを０にし、以降、蓄積可能のピクチャをみつけるたびにｑをインクリメントする。
【００８３】
そして、削除フラグ１も削除フラグ２も０の場合は、ステップＳ１３０に進み、そのパケットがＰＴＳ／ＤＴＳを含んでいる場合はそれぞれ（ｐ［ｐｉｃｔｕｒｅ］×３３［ｍｓｅｃ］×システムクロック９０［ｋＨｚ］）の値を引いてから、またピクチャ層がある場合はピクチャ層のＴＲにｑの値を入れてから、そのパケット全体をテンポラルのメモリにコピーする。
【００８４】
削除フラグ１も削除フラグ２も１の場合は、ステップＳ１３２でそのパケットのパケットデータ全体を削除する。更にそのパケットがＰＴＳ／ＤＴＳを含んでいる場合はＰＴＳ／ＤＴＳ情報を削除しつつ、ＰＴＳ＆ＤＴＳフラグを０にする。更にパケットのパケット長をデータ削除後のものに更新してから、テンポラルのメモリにコピーする。
【００８５】
削除フラグ１が０で削除フラグ２が１の場合は、ステップＳ１３２でそのパケットのピクチャ層開始コード以降を削除する。更にそのパケットのＰＴＳ／ＤＴＳ情報を削除しつつ、ＰＴＳ＆ＤＴＳフラグを０にする。更にパケットのパケット長をデータ削除後のものに更新してから、テンポラルのメモリにコピーする。
【００８６】
削除フラグ１が１で削除フラグ２が０の場合は、ステップＳ１３２でそのパケットのピクチャ層開始コード以前を削除する。そのパケットのＰＴＳ／ＤＴＳからそれぞれ（ｐ［ｐｉｃｔｕｒｅ］×３３［ｍｓｅｃ］×システムクロック９０［ｋＨｚ］）の値を引いてから、またピクチャ層のＴＲにｑの値を入れる。更にパケットのパケット長をデータ削除後のものに更新してから、テンポラルのメモリにコピーする。
【００８７】
以上の処理をデータの最後まで繰り返し、最後にテンポラルのメモリの内容を蓄積メディア１３に書込む。
【００８８】
以上のように、蓄積されたＭＰＥＧストリームは音声データを含まず、再生時には映像／音声の同期を取らない映像の早送り再生が可能となる。なお、本方法で用いた図８の書込シーケンスは、実施形態１〜３の書込シーケンスに置き換えることが可能であり、実施形態１〜３で適用することが可能である。
【００８９】
（実施形態５）
実施形態１〜４にて蓄積メディアの限られた容量の中でできる限り長時間のＭＰＥＧデータを蓄積することを提案してきた。本実施形態では、複数の符号化部と、復号化部を有するシステムを用いてさらなるＭＰＥＧデータ量の削減を行う。
【００９０】
図９は、ＭＰＥＧコーデックを用いた映像監視システムの一実施例のシステム構成図を示す。この映像監視システムは、ＭＰＥＧストリームをライブ配信／受信／蓄積するＭＰＥＧコーデック４０，４２、ＭＰＥＧコーデックの符号化モードやライブ配信アドレス／ライブ受信アドレス等の設定制御やＭＰＥＧコーデックから受信した蓄積データのライブラリ化を行うサーバ４４、ＭＰＥＧコーデックからのライブ配信ストリームやサーバからの蓄積データを受信／デコード／再生する複数のクライアント４６、並びにネットワーク４８，５０から構成される。
【００９１】
このシステムではサーバ４４がシステム全体の制御を行う。サーバ４４は、ＭＰＥＧコーデック４０，４２に対して符号化モード（ＭＰＥＧ１／２／４、符号化ビットレート、音声あり／なし、等）やライブ配信アドレス／ライブ受信アドレスの設定を行う。また、一定時間間隔でＭＰＥＧコーデックに蓄積データの配信要求を行い、受信した蓄積データのライブラリ化を行う。
【００９２】
ＭＰＥＧコーデック４０，４２では設定された符号化モードでカメラ３８，３９からの入力映像を符号化し、符号化されたＭＰＥＧストリームを設定されたアドレスに対して配信、並びに設定されたアドレスに対してＭＰＥＧストリームの受信を行う。また、同時にＭＰＥＧストリームを蓄積メディア４１，４３へ蓄積し、サーバ４４から蓄積データの配信要求を受けた場合、蓄積データをサーバ４４に対して配信する。
【００９３】
クライアント４６では、ＭＰＥＧコーデック４０，４２からライブ配信されているストリーム受信、あるいはサーバ４４に対して蓄積データライブラリの配信要求を行う。受信されたＭＰＥＧストリームをデコード、再生して遠隔地での映像監視を行うことを可能とする。また、ＭＰＥＧコーデック４０，４２は同時に２本のストリームを配信することを可能としており、広帯域ネットワーク４８に接続するクライアント４６には高いビットレートのＭＰＥＧストリームを配信し、狭帯域ネットワーク５０に接続するクライアント４６には低いビットレートのＭＰＥＧストリームを配信することが可能である。本実施例ではネットワークとしてＩＰネットワークを使用している。
【００９４】
図１０は、ＭＰＥＧコーデック４０，４２の一実施例のブロック図を示す。同図中、映像Ａ／Ｄ変換器６０は入力映像のアナログ／デジタル変換を行う。音声Ａ／Ｄ変換器６２は入力音声のアナログ／デジタル変換を行う。ＭＰＥＧ符号化部６４，６５は入力されたデジタル映像／音声のＭＰＥＧ符号化を行う。ライブ配信部６６，６７は符号化されたＭＰＥＧストリームをリアルタイムにネットワークに配信する。
【００９５】
蓄積メディア６８（蓄積メディア４１，４３に対応）はＭＰＥＧストリームを蓄積する。蓄積データ書込部７０は蓄積メディア６８にＭＰＥＧストリームを書込む。蓄積データ読出部７２は蓄積メディア６８からＭＰＥＧストリームを読み出す。蓄積データ配信部７４は蓄積されていたＭＰＥＧストリームをネットワークに配信する。ライブ受信部７６，７７は別コーデックからのＭＰＥＧストリームをリアルタイムに受信する。ＭＰＥＧ復号化部７８，７９それぞれは受信したＭＰＥＧストリームをＭＰＥＧ復号化する。
【００９６】
映像Ｄ／Ａ変換器８０はＭＰＥＧ復号化されたデジタル映像データをアナログ化する。音声Ｄ／Ａ変換器８２はＭＰＥＧ復号化されたデジタル音声データをアナログ化する。切替スイッチ８４はＭＰＥＧ復号化部７８，７９からの出力のうちいずれを出力するかを選択する。切替スイッチ８５はＭＰＥＧ復号化部７８への入力をライブ受信部７６と蓄積データ読出部７２いずれからの出力にするかを選択する。
【００９７】
切替スイッチ８６はＭＰＥＧ復号化部７８からの出力をＤ／Ａ変換器８０，８２とＭＰＥＧ符号化部６５のいずれに入力するかを選択する。切替スイッチ８７はＭＰＥＧ符号化部６５への入力をＡ／Ｄ変換器６０，６２とＭＰＥＧ復号化部７８からのいずれかを選択する。
【００９８】
サーバＩＦ部８８はサーバ４４からの設定や蓄積画像取得要求を受け付ける。設定制御部９０はサーバ４４からの設定によりＭＰＥＧ符号化部６４，６５，ライブ配信部６６，６７，蓄積データ書込部７０，蓄積データ読出部７２，蓄積データ配信部７４それぞれを制御する。
【００９９】
まず、装置設定に関しては、サーバＩＦ部８８にてサーバから受信した符号化モードやライブ配信アドレス／ライブ受信アドレスを設定制御部９０にて解釈し、符号化モードをＭＰＥＧ符号化部６４，６５に設定し、ライブ配信アドレスをライブ配信部６６，６７に設定する。入力された映像／音声を各Ａ／Ｄ変換器６０，６２にてデジタル変換した後、ＭＰＥＧ符号化部６４，６５にてサーバ４４より設定された符号化モードで符号化を行う。
【０１００】
符号化されたＭＰＥＧストリームはライブ配信部６６，６７からリアルタイムにネットワーク４８に配信しつつ、一定量溜まる毎に蓄積データ書込部７０にて蓄積メディア６８への書込みを行う。また、サーバ４４から蓄積データ配信要求があった場合には、蓄積データ読出部７２にて蓄積メディア６８から蓄積データを読み出し、蓄積データ配信部７４にてサーバに対して蓄積データの配信を行う。
【０１０１】
更に、サーバ４４から設定された受信アドレスに対してライブ受信部７６，７７でＭＰＥＧストリームを受信し、ＭＰＥＧ復号化部７８，７９にてＭＰＥＧ復号化し、いずれかの出力を映像、音声のＤ／Ａ変換器８０，８２にてアナログ化して映像、音声出力を行う。
【０１０２】
以上の構成を保有した映像監視システムにおいて、実施形態５の詳しい説明を以下に示す。
【０１０３】
まず、切替スイッチ８５にてＭＰＥＧ復号化部７８の入力を蓄積データ読出部７２の出力に指定し、切替スイッチ８５８６，８７にてＭＰＥＧ復号化部７８の出力をＭＰＥＧ符号化部６５の入力に指定する。また、ＭＰＥＧ符号化部６５のＭＰＥＧモード設定はＭＰＥＧ符号化部６４と同じにしておく。
【０１０４】
蓄積データの追加データ構造を図１１に示す。図１１では、図５におけるＩデータ格納領域をＩデータ格納領域と再符号化データ格納領域に分割する。なお、ＩＰＢデータ格納領域とＩＰデータ格納領域は図５と同様である。再符号化データ格納領域の読出アドレスはＲｒ、書込アドレスはＷｒ、データサイズはＳｒとする。
【０１０５】
図１２は、本発明の実施形態５の蓄積データ書込みシーケンスのフローチャートを示す。このシーケンスを基に以下にＭＰＥＧデータの蓄積方法の説明を行う。ＭＰＥＧ符号化部６５に設定する時刻情報をＴとする。Ｔは０で初期化されている。このシーケンスはステップＳ１４０でＩデータ格納領域にデータが格納されるところから開始する。
【０１０６】
Ｉデータ格納領域にデータが格納されたらステップＳ１４２で当該領域に１ＧＯＰ分のデータが溜まったかどうかをチェックし、溜まっていればステップＳ１４４でＩデータ格納領域から１ＧＯＰ分のデータを読出す。これをＭＰＥＧ復号化部７８に入力しステップＳ１４６でＭＰＥＧ復号化処理を行う。
【０１０７】
ＭＰＥＧ復号化が完了すれば、ステップＳ１４８でＭＰＥＧ符号化部６５に時刻情報Ｔを設定して、ＭＰＥＧ復号化データをＭＰＥＧ符号化部２に入力してエンコードを行う。これにより、１ＧＯＰ分のピクチャが全てＩピクチャであったものが、再度ＩＢＢＰ構造のピクチャとなり再構成される。再符号化が完了すればステップＳ１５０で時刻情報Ｔを１ＧＯＰ分の時間だけ進めて再構成されたデータを再符号化格納領域に書込む。
【０１０８】
これにより、フレーム内符号化されたＭＰＥＧデータを再度情報量の少ないフレーム間符号化データとして再構成でき、ＭＰＥＧデータ量の大幅な削減が可能となる。
【０１０９】
なお、ＭＰＥＧ符号化部２４が請求項記載の符号化手段に対応し、ライブ配信部２６が第１配信手段に対応し、ステップＳ３２が第１書込手段に対応し、蓄積データ読出部３０が読出手段に対応し、蓄積データ配信部３２が第２配信手段に対応し、ステップＳ４２が第２書込手段に対応し、ステップＳ４８，Ｓ５０，Ｓ５８，Ｓ６０が第３書込手段に対応し、ステップＳ７８，Ｓ８０，Ｓ８８，Ｓ９０が第４書込手段に対応し、ステップＳ１１４，Ｓ１３０が時刻情報書換手段に対応し、ＭＰＥＧ復号化部７８が復号化手段に対応し、ＭＰＥＧ符号化部６５が再符号化手段に対応する。
【０１１０】
（付記１） 映像及び音声のＭＰＥＧ符号化を行い、前記映像及び音声が符号化されたＭＰＥＧデータのＩピクチャとＰピクチャとＢピクチャのうちＢピクチャまたはＰピクチャを削除して蓄積メディアに蓄積することを特徴とするＭＰＥＧデータ蓄積方法。
【０１１１】
（付記２） 映像及び音声のＭＰＥＧ符号化を行う符号化手段と、
前記符号化手段で符号化したＭＰＥＧデータをネットワークに配信する第１配信手段と、
前記ＭＰＥＧデータを蓄積する蓄積メディアと、
前記ＭＰＥＧデータのＩピクチャとＰピクチャとＢピクチャのうちＢピクチャまたはＰピクチャを削除して前記蓄積メディアに書込み蓄積する第１書込手段と、
前記蓄積メディアからＭＰＥＧデータを読出す読出手段と、
前記読出手段が読出したＭＰＥＧデータをネットワークに配信する第２配信手段を
有することを特徴とするＭＰＥＧデータ蓄積装置。
【０１１２】
（付記３） 映像及び音声のＭＰＥＧ符号化を行う符号化手段と、
映像及び音声が符号化されたＭＰＥＧデータをネットワークに配信する第１配信手段と、
前記ＭＰＥＧデータを蓄積する蓄積メディアと、
前記ＭＰＥＧデータを前記蓄積メディアに書込み蓄積する第２書込手段と、
前記蓄積メディアに蓄積されて一定時間経過したＭＰＥＧデータのＩピクチャとＰピクチャとＢピクチャのうちＢピクチャまたはＰピクチャを削除して前記蓄積メディアに書込み蓄積する第３書込手段と、
前記蓄積メディアからＭＰＥＧデータを読出す読出手段と、
前記読出手段が読出したＭＰＥＧデータをネットワークに配信する第２配信手段を
有することを特徴とするＭＰＥＧデータ蓄積装置。
【０１１３】
（付記４） 映像及び音声のＭＰＥＧ符号化を行う符号化手段と、
映像及び音声が符号化されたＭＰＥＧデータをネットワークに配信する第１配信手段と、
前記ＭＰＥＧデータを蓄積する蓄積メディアと、
前記ＭＰＥＧデータを前記蓄積メディアに書込み蓄積する第２書込手段と、
前記蓄積メディアに蓄積されたデータ量が一定量以上となったとき蓄積されたＭＰＥＧデータのＩピクチャとＰピクチャとＢピクチャのうちＢピクチャまたはＰピクチャを削除して前記蓄積メディアに書込み蓄積する第４書込手段と、
前記蓄積メディアからＭＰＥＧデータを読出す読出手段と、
前記読出手段が読出したＭＰＥＧデータをネットワークに配信する第２配信手段を
有することを特徴とするＭＰＥＧデータ蓄積装置。
【０１１４】
（付記５） 付記２乃至４のいずれか記載のＭＰＥＧデータ蓄積装置において、
前記ＭＰＥＧデータのＩピクチャとＰピクチャとＢピクチャのうちＢピクチャまたはＰピクチャを削除して前記蓄積メディアに蓄積する際に、蓄積するＭＰＥＧデータの時刻基準参照値及び復号・再生の時刻管理情報を書き換える時刻情報書換手段を有することを特徴とするＭＰＥＧデータ蓄積装置。
【０１１５】
（付記６） 付記２乃至５のいずれか記載のＭＰＥＧデータ蓄積装置において、
前記読出手段により前記蓄積メディアから読出されたＭＰＥＧデータのＩピクチャをＭＰＥＧ復号化する復号化手段と、
前記復号化手段の出力するＩピクチャを再度ＭＰＥＧ符号化して前記蓄積メディアに蓄積する再符号化手段を有することを特徴とするＭＰＥＧデータ蓄積装置。
【０１１６】
（付記７） 映像及び音声のＭＰＥＧ符号化を行い、前記映像及び音声が符号化されたＭＰＥＧデータを蓄積メディアに蓄積し、
前記蓄積メディアに蓄積されて一定時間経過したＭＰＥＧデータのＩピクチャとＰピクチャとＢピクチャのうちＢピクチャまたはＰピクチャを削除して前記蓄積メディアに蓄積することを特徴とするＭＰＥＧデータ蓄積方法。
【０１１７】
（付記８） 映像及び音声のＭＰＥＧ符号化を行い、前記映像及び音声が符号化されたＭＰＥＧデータを蓄積メディアに蓄積し、
前記蓄積メディアに蓄積されたデータ量が一定量以上となったとき蓄積されたＭＰＥＧデータのＩピクチャとＰピクチャとＢピクチャのうちＢピクチャまたはＰピクチャを削除して前記蓄積メディアに蓄積することを特徴とするＭＰＥＧデータ蓄積方法。
【０１１８】
（付記９） 付記１または付記７または付記８のいずれか記載のＭＰＥＧデータ蓄積方法において、
前記ＭＰＥＧデータのＩピクチャとＰピクチャとＢピクチャのうちＢピクチャまたはＰピクチャを削除して前記蓄積メディアに蓄積する際に、蓄積するＭＰＥＧデータの時刻基準参照値及び復号・再生の時刻管理情報を書き換えることを特徴とするＭＰＥＧデータ蓄積方法。
【０１１９】
（付記１０） 付記１または付記７または付記８または付記９のいずれか記載のＭＰＥＧデータ蓄積方法において、
前記蓄積メディアに蓄積されているＭＰＥＧデータのＩピクチャを読出してＭＰＥＧ復号化した後、再度ＭＰＥＧ符号化して前記蓄積メディアに蓄積することを特徴とするＭＰＥＧデータ蓄積方法。
【０１２０】
【発明の効果】
上述の如く、請求項１または２に記載の発明によれば、映像及び音声を含んだＭＰＥＧデータについて高品質な画質を保ちつつ限られた容量の蓄積媒体に対してできる限り長時間のデータを保つことができる。
【０１２１】
請求項３に記載の発明によれば、映像及び音声を含んだＭＰＥＧデータについて高品質な画質を保ちつつ限られた容量の蓄積媒体に対してできる限り長時間のデータを保つことができ、時間的に新しいＭＰＥＧデータのピクチャは間引くことなく、蓄積可能な時間を増やすことが可能となる。
【０１２２】
請求項４に記載の発明によれば、映像及び音声を含んだＭＰＥＧデータについて高品質な画質を保ちつつ限られた容量の蓄積媒体に対してできる限り長時間のデータを保つことができ、時間的に新しいＭＰＥＧデータのピクチャは間引くことなく、蓄積メディアの容量を最大限に活用して、蓄積可能な時間を増やすことが可能となる。
【０１２３】
請求項５に記載の発明によれば、間引かれて蓄積メディアに蓄積されているピクチャを再生するときに早送り再生が可能となる。
【０１２４】
付記６に記載の発明によれば、ＭＰＥＧデータのＩピクチャを再度情報量の少ないフレーム間符号化データとして再構成でき、蓄積されたＭＰＥＧデータ量の大幅な削減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
ＭＰＥＧストリームの構成を説明するための図である。
【図２】
本発明のＭＰＥＧエンコーダを用いた映像監視システムの一実施例のシステム
構成図である。
【図３】
ＭＰＥＧエンコーダの一実施例のブロック図である。
【図４】
本発明の実施形態１の蓄積データ書込みシーケンスのフローチャートである。
【図５】
本発明の実施形態２の蓄積データのデータ構造を示す図である。
【図６】
本発明の実施形態２の蓄積データ書込みシーケンスのフローチャートである。
【図７】
本発明の実施形態３の蓄積データ書込みシーケンスのフローチャートである。
【図８】
本発明の実施形態４の蓄積データ書込みシーケンスのフローチャートである。
【図９】ＭＰＥＧコーデックを用いた映像監視システムの一実施例のシステム構成図である。
【図１０】ＭＰＥＧコーデックの一実施例のブロック図である。
【図１１】蓄積データの追加データ構造を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態５の蓄積データ書込みシーケンスのフローチャートである。
【図１３】ＭＰＥＧにおけるパケット境界とピクチャ境界を説明するための図である。
【符号の説明】
１０ ＭＰＥＧエンコーダ
１２，４４ サーバ
１３，６８ 蓄積メディア
１４，４６ クライアント
１５ ライブラリ
１６ ネットワーク
２０ 映像Ａ／Ｄ変換器
２２ 音声Ａ／Ｄ変換器
２４，６４，６５ ＭＰＥＧ符号化部
２６，６６，６７ ライブ配信部
２８，７０ 蓄積データ書込部
３０，７２ 蓄積データ読出部
３２，７４ 蓄積データ配信部
３４，８８ サーバＩＦ部
３６，９０ 設定制御部
４０ ＭＰＥＧコーデック
７８，７９ ＭＰＥＧ復号化部
Claims (5)
- 映像及び音声のＭＰＥＧ符号化を行い、前記映像及び音声が符号化されたＭＰＥＧデータのＩピクチャとＰピクチャとＢピクチャのうちＢピクチャまたはＰピクチャを削除して蓄積メディアに蓄積することを特徴とするＭＰＥＧデータ蓄積方法。
- 映像及び音声のＭＰＥＧ符号化を行う符号化手段と、
前記符号化手段で符号化したＭＰＥＧデータをネットワークに配信する第１配信手段と、
前記ＭＰＥＧデータを蓄積する蓄積メディアと、
前記ＭＰＥＧデータのＩピクチャとＰピクチャとＢピクチャのうちＢピクチャまたはＰピクチャを削除して前記蓄積メディアに書込み蓄積する第１書込手段と、
前記蓄積メディアからＭＰＥＧデータを読出す読出手段と、
前記読出手段が読出したＭＰＥＧデータをネットワークに配信する第２配信手段を
有することを特徴とするＭＰＥＧデータ蓄積装置。 - 映像及び音声のＭＰＥＧ符号化を行う符号化手段と、
映像及び音声が符号化されたＭＰＥＧデータをネットワークに配信する第１配信手段と、
前記ＭＰＥＧデータを蓄積する蓄積メディアと、
前記ＭＰＥＧデータを前記蓄積メディアに書込み蓄積する第２書込手段と、
前記蓄積メディアに蓄積されて一定時間経過したＭＰＥＧデータのＩピクチャとＰピクチャとＢピクチャのうちＢピクチャまたはＰピクチャを削除して前記蓄積メディアに書込み蓄積する第３書込手段と、
前記蓄積メディアからＭＰＥＧデータを読出す読出手段と、
前記読出手段が読出したＭＰＥＧデータをネットワークに配信する第２配信手段を
有することを特徴とするＭＰＥＧデータ蓄積装置。 - 映像及び音声のＭＰＥＧ符号化を行う符号化手段と、
映像及び音声が符号化されたＭＰＥＧデータをネットワークに配信する第１配信手段と、
前記ＭＰＥＧデータを蓄積する蓄積メディアと、
前記ＭＰＥＧデータを前記蓄積メディアに書込み蓄積する第２書込手段と、
前記蓄積メディアに蓄積されたデータ量が一定量以上となったとき蓄積されたＭＰＥＧデータのＩピクチャとＰピクチャとＢピクチャのうちＢピクチャまたはＰピクチャを削除して前記蓄積メディアに書込み蓄積する第４書込手段と、
前記蓄積メディアからＭＰＥＧデータを読出す読出手段と、
前記読出手段が読出したＭＰＥＧデータをネットワークに配信する第２配信手段を
有することを特徴とするＭＰＥＧデータ蓄積装置。 - 請求項２乃至４のいずれか記載のＭＰＥＧデータ蓄積装置において、
前記ＭＰＥＧデータのＩピクチャとＰピクチャとＢピクチャのうちＢピクチャまたはＰピクチャを削除して前記蓄積メディアに蓄積する際に、蓄積するＭＰＥＧデータの時刻基準参照値及び復号・再生の時刻管理情報を書き換える時刻情報書換手段を有することを特徴とするＭＰＥＧデータ蓄積装置。
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2002
- 2002-06-04 JP JP2002162652A patent/JP2004015164A/ja active Pending
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