JP2004173290A - 画像データ圧縮伝送システム及び画像データ圧縮装置 - Google Patents

Abstract

【課題】伝送速度が異なるクライアントに対応して、インターネットの特性上で生じる遅延を改善することができる画像データ圧縮伝送方法及びシステムを提供すること。
【解決手段】 複数のクライアント２２３０にネットワークを介して画像データを伝送するための伝送システムにおいて、外部から入力されるディジタル原画像データを符号化し、前記符号化された原画像フレームデータを基準に同一グループ内の全ての予測フレームデータを順次符号化する圧縮部２２１３を含む画像データ処理部２２１０と、クライアント２２３０から画像伝送信号の要求がある場合、符号化された原画像フレームデータ及び最も近来に符号化された予測フレームデータをクライアントにネットワークを介して伝送する画像サービス部２２２０とを含む構成とする。
【選択図】 図２８

Description

本発明は、通信網を介して行う画像データ伝送に関し、特に画像データ圧縮に関する。

従来の無人警備システムは、監視しようとする場所を撮影して画像を伝送するための無人カメラや産業用ＴＶ、または、閉鎖回路ＴＶ(Closed Circuit Television ; 以下ＣＣＴＶという)を備えて当該地域の監視に使用された。例えば、従来の無人警備システムは、物流倉庫に設けられて、物品の入出庫場面の監視に使用されるとか、建物の火災や工場の作業工程を遠隔地からの監視に使用される。その際、無人カメラ、産業用ＴＶ、または、ＣＣＴＶのカメラは遠隔監視機能を行うことができるように監視地域に設けられ、当該地域を撮影した監視領域をアナログやディジタル信号に変換して同軸ケーブルを介して中央の管理室に設けられたモニタに伝送する。

このように、無人カメラ、産業用ＴＶ、または、ＣＣＴＶ等を用いた従来の監視システムはカメラが設けられた監視センターを設けて監視するので、近距離に管理者がいなければならないし、リアルタイムで監視状況を把握することができない場合には、監視画面を録画した後、録画フィルム等を分析し、その当時の状況が把握できるようになっている。

従って、従来の監視システムは、監視場所に対する突出状況、または、異常状況を管理者にリアルタイムで伝達することができなくて、管理者が突出状況、または、異常状況に対し、適切に対処することができない問題があり、従来の監視カメラは設置の際、固定された位置のみを監視するようになっているので、カメラの監視位置が間違いで設定された場合、または、監視位置を変更しようとする場合に遠隔地に設けられたカメラを管理者が直接調節しなければならない問題もある。

また、従来の監視システムは、監視カメラとモニタを同軸ケーブルを用いて連結し、限定された地域内でモニタを通じて監視を行っている。

一方、近来には専用線やケーブルモデム、または、ＡＤＳＬ(Asymmetry Digital Subscriber’s Line)等の高速インターネット連結手段が一般に使用されている。また、アパート等のような共同住宅において、全てのアパート入居者を対象に高速インターネット網を設置してやるサイバーアパートが建設されている。このようなサイバーアパートは、ホームオートメーションのための制御ボックスがビデオホーンボックスに含まれて構成され、電話ラインを介してホームオートメーションのための遠隔制御がなされる。

通常、通信網を介して画像データを伝送する場合に発生される画像データの量が多いため、データ圧縮して伝送している。その際、遠隔監視／制御網の場合などにおいて、上記したように、クライアントとの接続に用いられる伝送路は種々のものが想定される。そのため、クライアントによって伝送速度が異なるため、インターネットの特性上、遅延が生じる。したがって、改善された圧縮方式を適用する必要がある。

本発明の目的は、前記のような従来技術の諸般問題の解決のために案出したもので、 ネットワークカメラとサーバとクライアントとの間にネットワークを介して画像データを伝送する場合、これを圧縮して伝送することができる画像データ圧縮伝送方法及びシステムを提供することにある。

また、伝送速度が異なるクライアントに対応して、インターネットの特性上で生じる遅延を改善することができる画像データ圧縮伝送方法及びシステムを提供することを目的とする。

前述の目的の達成のために、本発明の画像データ圧縮伝送方法は、複数のクライアントにネットワークを介して画像データを伝送するための方法において、外部から入力されるディジタル原画像データを符号化し、前記符号化された原画像フレームデータを基準に同一グループ内の全ての予測フレームデータを順次符号化するステップと、クライアントから画像伝送信号の要求がある場合、符号化された原画像フレームデータ及び最も近来に符号化された予測フレームデータを当該クライアントにネットワークを介して伝送するステップとを含む。

本発明の画像データ圧縮伝送方法は、フレームデータを受信したクライアントでは、符号化された原画像フレームデータを基準にして全ての予測フレームデータを復号化するため、切れない画面を再生することができる。クライアントからデータ伝送の要求がある場合、正しくその瞬間に該当する画像圧縮フレームデータを伝送しても、常に復元可能である。

即ち、クライアント側での画像出力をクライアントデータ処理速度に合わせて伝送するため、実際の画像を復元してディスプレイする場合にネットワークの遅延速度の問題により発生可能な不意の画面の切れ等がなくて、柔らかく、不自然でない画面の再生がなされる。

本発明の画像データ圧縮伝送方法において、前記伝送するステップは、符号化された原画像フレームデータを各クライアントに応ずる各々のクライアントフレームメモリに格納するステップと、クライアントからネットワークを介して画像データ伝送要求がある場合、画像フレームデータ伝送機能を遂行するタスクを発生するステップとを含む。

さらに、発生されたタスクを用いてデータの伝送を要求した当該クライアントフレームメモリに格納された原画像フレームデータをネットワークを介して当該クライアントに伝送し、また、複数の予測フレームデータ中、最も近来に符号化されて格納された予測フレームデータを当該クライアントフレームメモリに格納した後、発生されたタスクを用いて格納された予測フレームデータをネットワークを介して当該クライアントに伝送するステップを含む。

また、本発明の画像データ圧縮伝送方法で行う画像データ圧縮は、互いに異なる伝送速度を有するネットワークに接続された複数のクライアントに画像データを伝送するシステムの画像データ圧縮方法において、入力されるディジタル画像信号の原画像データを符号化し、原画像フレームデータを生成した後、フレームメモリに格納するステップと、フレームメモリに格納された原画像フレームデータの動きを予測して動きベクトル値を算出するステップと、算出された動きベクトル値により前記符号化された原画像フレームデータの動きを補償して同一のグループ内の全ての予測フレームデータを順次符号化するステップとを含む。

また、本発明は画像データ圧縮伝送システムの形態とすることもできる。画像データ圧縮伝送システムは、複数のクライアントにネットワークを介して画像データを伝送するための伝送システムにおいて、外部から入力されるディジタル原画像データを符号化し、前記符号化された原画像フレームデータを基準に同一グループ内の全ての予測フレームデータを順次符号化する圧縮部を含む画像データ処理部と、クライアントから画像伝送信号の要求がある場合、前記符号化された原画像フレームデータ及び最も近来に符号化された予測フレームデータを当該クライアントにネットワークを介して伝送する画像サービス部とを含む構成とする。

また、この画像サービス部は、符号化された原画像フレームデータを各クライアントに応じて格納する各クライアントフレームメモリと、クライアントからネットワークを介して画像データ伝送要求を受信し、当該画像データ伝送要求に基づいて、画像フレームデータ伝送機能を遂行するタスクを発生するデータ送受信部とを備えた構成とする。

データ送受信部は、（ａ）記発生されたタスクを用いてデータの伝送を要求したクライアントのクライアントフレームメモリに格納された原画像フレームデータをネットワークを介して当該クライアントに伝送する処理と、（ｂ）複数の予測フレームデータ中、最も近来に符号化されて格納された予測フレームデータを当該クライアントフレームメモリに格納した後、前記発生されたタスクを用いて前記格納された予測フレームデータをネットワークを介して当該クライアントに伝送する処理を行う。

また、本発明は画像データ圧縮伝送システムが備える画像データ圧縮装置は、互いに異なる伝送速度を有するネットワークに接続された複数のクライアントに画像データを圧縮する装置であって、原画像フレームデータを格納するフレームメモリと、入力されるディジタル画像信号の原画像データを符号化して原画像フレームデータを生成し前記フレームメモリに格納する原画像フレームデータ生成手段と、フレームメモリに格納された原画像フレームデータの動きを予測して動きベクトル値を算出し、当該算出した動きベクトル値により前記符号化された原画像フレームデータの動きを補償して同一のグループ内の全ての予測フレームデータを順次符号化する予測フレームデータ生成手段とを備えた構成する。

なお、本発明が適用にされる実施の形態は、いろいろな制御方式の制御対象を連結した後、有、無線ネットワークを介して接続された使用者が制御対象の動作を遠隔地から制御することができるネットワークカメラを提供するという効果を奏することができる。

また、ネットワークカメラと使用者を登録させておいて、使用者が要求するとネットワークカメラから監視画像データを受信して使用者に伝達してやり、使用者の制御データを前記ネットワークカメラに伝達してやるネットワークカメラを用いた遠隔監視／制御システム及び方法を提供するという効果を奏することができる。
また、ネットワークカメラから監視地域の侵入や監視対象の異常状態が伝達されると、予め設定された使用者に侵入事実や異常状態を通知してやるネットワークカメラを用いた遠隔監視／制御システム及び方法を提供するという効果を奏することができる。
また、ネットワークカメラに家庭用電気製品等を連結した後、有、無線ネットワークを介して接続された使用者が外部から当該電気製品の動作を制御することができる遠隔監視／制御システム及び方法を提供するという効果を奏することができる。

本発明によれば、ネットワークカメラとサーバとクライアントとの間にネットワークを介して画像データを伝送する場合、これを圧縮して伝送することができる。
また、画像データ圧縮伝送方法及びシステムにおいて、伝送速度が異なるクライアントに対応して、インターネットの特性上で生じる遅延を改善することができる。

以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明にかかるネットワークカメラを用いた遠隔監視／制御網の構成図である。

図１を参照すると、本発明にかかるネットワークカメラを用いた遠隔監視／制御網は、ＰＣ端末機１００、インターネット１０２、無線通信網１０４、無線インターネット端末機１１０、無線インターネットサーバ１２０、基地局１３０、遠隔監視／制御サービスサイト１４０及びハブ１５２を介してインターネット１０２に接続される第１ないし第Ｎのネットワークカメラ１５０−１〜１５０−Ｎを含む。そして、ネットワークカメラ１５０−１には、侵入探知や火災感知等のためのセンサー１５４が連結されることができ、制御対象を直接制御するためのリレー１５６が連結されることができ、いろいろな制御網１６０が連結されることができる。本発明の実施の形態において、制御網１６０は電力線通信プロトコルにより家庭用家電製品等の電源を制御するためのＸ．１０網であり、Ｘ．１０網は、制御情報を提供するＸ．１０トランスミッタ１６２と、制御対象が連結されるＸ．１０レシーバ１６４−１〜１６４−３、そして、これらの間に通信経路を提供するための電力線１６８からなる。本発明の実施の形態において、Ｘ．１０トランスミッタ１６２にはネットワークカメラ１５０−１が連結されており、Ｘ．１０レシーバ１６４−１〜１６４−３にはエアコン１６６−１、電灯１６６−２、ボイラー１６６−３等が各々連結されている。

ＰＣ端末機１００は、通常のウェブブラウザーが搭載されており、インターネット１０２を介して遠隔監視／制御サービスサイト１４０に接続される。無線インターネット端末機１１０は、セルラホンやＰＤＡ等として、ＷＡＰ端末機、Ｉ−ＭＯＤＥ端末機、または、Ｊ−ＳＫＹ端末機等を含んだ。無線インターネットサーバ１２０は、無線インターネット端末機１１０に無線インターネットプロトコルを提供し、無線インターネットを一般のインターネットと連結するためのサーバである。 無線インターネット端末機１１０は、基地極１３０と無線通信網１０４とを介して 無線インターネットサーバ１２０に接続され、 無線インターネットサーバ１２０から一般のインターネットプロトコルに変換され、インターネット１０２を介して遠隔監視／制御サービスサイト140に接続される。無線インターネットサーバ１２０は、遠隔監視／制御サービスサイト１４０に含まれて構成されることもできる。

遠隔監視／制御サービスサイト１４０は、図２に示すように、固有機能を遂行するインタフェースサーバ２２０とデータベース２５０からなり、使用者認証やネットワークカメラの登録を処理し、無線インターネットや有線インターネットを介して接続した使用者とネットワークカメラとの間の接続を中継する。即ち、ＰＣ端末機１００、または、無線インターネット端末機１１０は、第１ないし第Ｎのネットワークカメラ１５０−１〜１５０−Ｎのネットワーク固有住所を遠隔監視／制御サービスサイト１４０に伝送し、遠隔監視／制御サービスサイト１４０は、ＰＣ端末機１００、または、無線インターネット端末機１１０に対する第１ないし第Ｎのネットワークカメラ１５０−１〜１５０−Ｎのネットワーク固有住所を登録する。ここで、ネットワーク固有住所は、固定ＩＰ住所、または、ＭＡＣ住所を含む。そして、遠隔監視／制御サービスサイト１４０は、ＰＣ端末機１００、または、無線インターネット端末機１１０からＭＡＣ住所による第１ないし第Ｎのネットワークカメラ１５０−１〜１５０−Ｎの接続要求信号が入力されると、入力されたＭＡＣ住所に応ずる第１ないし第Ｎのネットワークカメラ１５０−１〜１５０−Ｎの流動ＩＰ住所をＰＣ端末機１００、または、無線インターネット端末機１１０に伝送する。

第１ないし第Ｎのネットワークカメラ１５０−１〜１５０−Ｎは、図２６に示すように構成され、ＩＰ住所、または、ＭＡＣ住所によりＰＣ端末機１００、または、無線インターネット端末機１１０と接続され、それにより監視画像伝送、遠隔制御、ホームオートメーション及び電力線制御機能を遂行する。即ち、ネットワークカメラ１５０−１〜１５０−Ｎには監視対象を感知するためのセンサー１５４と監視対象の動作を直接制御するためのリレー１５６、家庭用家電製品等を制御するためのＸ．１０トランスミッタ１６２が連結されて、センサー１５４から感知された信号と自体カメラで撮影した監視画像を遠隔監視／制御サービスサイト１４０や使用者側に伝送し、インターネット１０２を介して受信された使用者制御コマンドによりカメラの姿勢を制御すると共に、家電製品の動作を制御する。その際、ハブ１５２はケーブルモデム（図示していない）やラウター（図示していない）等、ネットワーク装備を介してインターネット１０２に接続される。

図２は、図１に示した遠隔監視／制御サービスサイトの構成ブロック図であって、インターネットを介して連結されるクライアント２０５とインタフェースサーバ２２０とデータベース２５０とネットワークカメラ２３０とが図示されている。
図２を参照すると、遠隔監視／制御サービスサイト１４０は、クライアント２０５とネットワークカメラ２３０とを連結するための機能を遂行するインタフェースサーバ２２０と各種データを格納するためのデータベース２５０からなるが、インタフェースサーバ２２０は使用者認証サーバ２２１、カメラ登録サーバ２２２、ＩＰ受け付けサーバ２２３、ＩＰ検索サーバ２２４、中継サーバ、異常状態受け付けサーバ２２６からなり、データベース２５０は使用者情報データベース２５１と固定ＩＰ住所データベース２５２、ＭＡＣ住所データベース２５３、住所連動データベース２５４、異常状態データベース２５６からなる。ここで、各々のサーバは、遂行する機能上、分離されたもので、ハードウェア的では、１つのサーバコンピュータで具現されることができる。

使用者システムであるクライアント２０５は、通常のインターネットサービスを用いることができるＰＣ端末機２００と無線インターネット可能なＰＤＡやセルラホンからなる無線インターネット端末機２１０からなり、ネットワークカメラ２３０は各監視地域に設けられる多数のネットワークカメラ２３０−１〜２３０−Ｎと各カメラ２３０−１〜２３０−Ｎに連結されることができる動き感知センサー２４０−１〜２４０−Ｎ等からなる。

ＰＣ端末機２００には、本発明にかかるサービスの利用を容易にするクライアントモジュール２０２が搭載されており、クライアントモジュール２０２は一定の地域の画像をモニターリングし、ホームオートメーションを具現するためのカメラ２３０をインターフェースサーバ２２０に登録することができる。即ち、クライアントモジュール２０２は、ネットワークカメラ２３０のネットワーク固有住所である固定ＩＰ(Internet Protocol)住所、または、ＭＡＣ(Media Access Control)住所を遠隔監視／制御サービスサイト１４０に登録する機能を含んだ。また、クライアントモジュール２０２は、インターネットに接続されたネットワークカメラ２３０から受信された監視画像をディスプレーするための画面ビューア(viewer)及び監視位置を制御するための位置制御プログラムを含む。カメラの監視位置は、カメラのＰＡＮを介して水平方向に調節することができ、カメラのチルト(Tilt)を介して垂直方向に調節することができる。

使用者認証サーバ２２１はインターネットに接続されたＰＣ端末機２００及び無線インターネット端末機２１０の使用者を登録及び認証するためのサーバで、カメラ登録サーバ２２２はネットワークカメラ２３０のネットワーク登録を行うためのサーバである。ここで、ネットワークカメラ２３０のネットワーク登録は、各ネットワークカメラ２３０−１〜２３０−Ｎが有するネットワーク固有住所である固定ＩＰ住所、または、ＭＡＣ住所を当該住所データベースに格納するのである。

通常、インターネットに接続された多数の通信端末機を区分するため、各通信端末機は各々のネットワーク固有住所を有するが、これは、ソフトウェア住所及びハードウェア住所からなる。ここで、ソフトウェア住所はＩＰ住所(Internet Protocol Address)といい、ハードウェア住所はＭＡＣ (Media Access Control)住所という。ハードウェア住所であるＭＡＣ住所は物理的住所であって、変わらない固定住所であるが、ＩＰ住所は1回割り当てられたＩＰ住所が変わらない固定ＩＰ住所と、接続時毎にＩＰ住所が変わる流動ＩＰ住所とに分けられる。ここで、流動ＩＰ住所体系は、その数字が固定されているＩＰ住所を多数の使用者が使用するようにするための体系であって、1つのＩＰ住所を多数の使用者が共有するのである。

ＩＰ受け付けサーバ２２３は、流動ＩＰ住所体系を有する第１ないし第Ｎのネットワークカメラ２３０−１〜２３０−Ｎから通報される流動ＩＰ住所を格納するように構成され、ＩＰ検索サーバ２２４はＰＣ端末機２００、または、無線インターネット端末機２１０からＭＡＣ住所を用いて接続が要求されるとＭＡＣ住所に応ずる第１ないし第Ｎのネットワークカメラ２３０−１〜２３０−Ｎの流動ＩＰ住所を検索する。中継サーバ２２５は、ＰＣ端末機２００、または、無線インターネット端末機２１０から要求された 第１ないし第Ｎのネットワークカメラ２３０−１〜２３０−Ｎの流動ＩＰ住所をＰＣ端末機２００、または、無線インターネット端末機２１０に伝送し、異常状態受け付けサーバ２２６は第１ないし第Ｎのネットワークカメラ２３０−１〜２３０−Ｎからの異常状態監視信号が受信されると、監視された異常状態による当該情報をＰＣ端末機２００、または、無線インターネット端末機２１０に伝送される。

使用者情報データベース２５１は図３に示すように、少なくとも使用者ＩＤフィールド、名前フィールド及び認証コードフィールドを含んでおり、固定ＩＰ住所データベース２５２は、図４に示すように、少なくとも使用者ＩＤフィールド、ＩＰ住所フィールド及びカメラ名／番号フィールドを含んでいる。ＭＡＣ住所データベース２５３は図５に示すように、少なくとも識別子フィールド、使用者ＩＤフィールド、ＭＡＣ住所フィールド、カメラ名／番号フィールド、受け付けサーバ住所フィールド及びＩＰ通報周期フィールドを含む。住所連動データベース２５４は図６に示すように、少なくともＭＡＣ住所フィールド及びＩＰ住所フィールドを含み、異常状態データベース２５６は図７に示すように、少なくとも異常状態分類コード及び伝送メッセージ内容フィールドを含む。

このように構成される本発明によるネットワークカメラを用いた遠隔監視／制御網の動作を説明すると次の通りである。
１．使用者認証（登録）及びカメラ登録過程
先ず、ＰＣ端末機２００、または、無線インターネット端末機２１０のようなクライアント２０５がネットワークカメラ２３０を用いて遠隔監視／制御、侵入者探知、訪問客確認、ホームオートメーション等を遂行するためにはサービス提供サイト１４０に接続して使用者登録及び認証し、ネットワークカメラ２３０をネットワーク登録する過程が先行されなければならない。
使用者認証（登録）は図８に示すように、クライアント２０５と使用者認証サーバ２３１により遂行される。

図８を参照すると、クライアント２０５がインターフェースサーバ２２０に接続して個人身上情報、例えば使用者の名前、使用者ＩＤ、パスワード、職業、趣味等を伝送した後、サービス要求を行うと（Ｓ４００）、インターフェースサーバ２２０の使用者認証サーバ２２１はクライアント２０５に応ずる認証コードを発生する（Ｓ４０２）。その際、使用者認証サーバ２２１はクライアント２０５のＩＤ、名前等の身上情報及び認証コードを使用者情報データベース２５１に格納する（Ｓ４０４）。

次に、使用者認証サーバ２２１は発生された認証コードをクライアント２０５に伝送し（Ｓ４０６）、クライアント２０５は認証コードを受信した後、受信された認証コードを更に使用者認証サーバ２２１に伝送する（Ｓ４０８）。
使用者認証サーバ２２１は、クライアント２０５から回信された認証コードによりクライアント２０５の認証を行った後（Ｓ４１０）、認証完了メッセージをクライアント２０５に伝送することにより、使用者認証を完了する（Ｓ４１２）。
例えば、図３でのように、‘イ ヨン エ’というクライアントが‘Ｉｅｅ’というＩＤを介してインターフェースサーバ２２０に接続すると、使用者認証サーバ２２１は、‘イ ヨン エ’というクライアント２０５に‘Ｉｅｅ００４’という認証コードを発生した後、クライアント２０５に伝送する。クライアント２０５は‘Ｉｅｅ００４’という認証コードを受信した後、更に使用者認証サーバ２２１にこれを伝送し、 使用者認証サーバ２２１がこれを確認することにより、‘イ ヨン エ’というクライアントに対する認証が完了される。その際、 使用者認証サーバ２２１は‘イ ヨン エ’というクライアントに対する‘Ｉｅｅ００４’という認証コードを使用者情報データベース２５１に格納する。

ネットワークカメラ２３０をネットワーク登録する過程は、ネットワークカメラ２３０のＩＰが固定ＩＰであるか、流動ＩＰであるかによって異になり、接続するクライアント２０５にクライアントモジュール２０２が搭載されているかどうかによって異になる。
図９は、本発明により固定ＩＰ住所を有するカメラ登録過程の順序図であり、図１０は、ＰＣ端末機に構成されているクライアントモジュールのカメラ登録画面の一例である。

先ず、図９に示すように、図８の動作を介して使用者認証されたクライアント２０５がネットワークカメラ２３０を登録するためにクライアントモジュール２０２のカメラ登録プログラムを実行する（Ｓ５００）。その際、ネットワークカメラ２３０は固有住所、即ち、ＩＰ住所が変わらない固定ＩＰ住所体系を有する。そして、各ネットワークカメラ２３０−１〜２３０−Ｎの識別のための固有住所は、ラウターやハブ等のノードに割り当てられた固定ＩＰと各カメラ２３０−１〜２３０−Ｎを識別するためのカメラ名／番号からなる。
クライアント２０５がクライアントモジュール２０２のカメラ登録プログラムを実行させると、図１０のようにカメラを登録するために、情報を入力するための‘カメラ登録情報入力画面’（以下、簡単に‘カメラ登録画面’という）が出力される。図１０のカメラ登録画面を介してクライアント２０５がネットワークカメラ２３０の登録情報を入力する。

図１０を参照すると、カメラ登録画面は、ＩＰ状態選択窓６００、ＭＡＣ住所入力窓６０２、ＩＰ住所入力窓６０４、ＩＰ受け付けサーバのＩＰ住所入力窓６０６、ＩＰ住所通報周期入力窓６０８、カメラ名／番号入力窓６１０及び伝送アイコン６１２等を含む。
クライアント２０５が固定ＩＰ住所を有するネットワークカメラ２３０を登録するために、ＩＰ状態選択窓６００から“固定ＩＰ”を選択し、ＩＰ住所入力窓６０４にネットワークカメラ２３０のＩＰ住所、カメラ名／番号入力窓６１０にカメラ名、または、番号を入力する（Ｓ５０２）。その際、クライアント２０５がＩＰ状態選択窓６００から“固定ＩＰ”を選択すると、ＭＡＣ住所入力窓６０２、ＩＰ受け付けサーバのＩＰ住所入力窓６０６及びＩＰ住所通報周期入力窓６０８は入力不可能な状態に設定される。
クライアント２０５が図１０の画面を介してネットワークカメラ２３０の固定ＩＰ住所情報を入力した後、伝送アイコン６１２をクリックしてカメラ登録サーバ２２２に固定ＩＰ住所情報を伝送する（Ｓ５０４）。ここで、固定ＩＰ住所情報は、ネットワークカメラ２３０の固定ＩＰ住所と各ネットワークカメラ２３０−１〜２３０−Ｎのカメラ名／番号を含む。

カメラ登録サーバ２２２は、ネットワークカメラ２３０の工程ＩＰ住所情報を受信してクライアント情報に応ずる形態で固定ＩＰ住所データベース２５２に格納する。即ち、図４でのように、カメラ登録サーバ２２２は、使用者ＩＤに対応する第１ないし第Ｎのネットワークカメラ２３０−１〜２３０−Ｎの固定ＩＰ住所及びカメラ名／番号形態で格納する。その際、カメラ名／番号は固定ＩＰが与えられたラウター、または、ハブ等のネットワーク装置に複数のカメラが接続されている場合、カメラを分類するためのものである。例えば、クライアント２０５のＩＤが‘Ｉｅｅ’で、ネットワークカメラ２３０のＩＰ住所が‘Ｓ‐１００’で、第１のネットワークカメラ２３０−１のカメラ名／番号が‘００１’である場合、図４のように固定ＩＰ住所データベース２５２に格納される。
このようにカメラ登録サーバ２２２は、クライアント２０５から伝送されたネットワークカメラ２３０の固定ＩＰ住所情報を固定ＩＰ住所データベースに格納してカメラの登録を完了する。

一方、ネットワークカメラ２３０が流動ＩＰ住所体系を有する場合のカメラ登録動作を図１１を参照しながら説明する。
図１１を参照すると、クライアント２０５がクライアントモジュール２０２のカメラ登録プログラムを実行すると（Ｓ７００）、図１０のようなカメラ登録画面がクライアント２０５の端末機上に出力される。
クライアント２０５が図１０のＩＰ状態選択窓６００に“流動ＩＰ”を選択し、ＭＡＣ住所入力窓６０２にネットワークカメラ２３０のＭＡＣ住所を入力する。次に、クライアント２０５は、ＩＰ受け付けサーバのＩＰ住所入力窓６０６にＩＰ住所を入力するが、ＩＰ受け付けサーバ２２３のＩＰ住所はクライアント２０５の流動ＩＰの選択によって自動に設定されることができる。クライアント２０５は、ＩＰ住所通報周期入力窓６０８に通報周期を入力する。その際、ＩＰ通報周期はクライアント２０５の流動ＩＰ選択により自動に設定されることもできる。また、クライアント２０５はカメラ名／番号入力窓６１０にカメラ名、または、番号を入力する。

クライアント２０５は、図１０のような画面を介してネットワークカメラ２３０のＭＡＣ住所、ＩＰ受け付けサーバ２２３のＩＰ住所、ＩＰ通報周期及び各ネットワークカメラ２３０−１〜２３０−Ｎのカメラ名／番号を含む流動ＩＰ住所情報を入力した後、伝送アイコン６１２をクリックして入力情報をカメラ登録サーバに伝送する（Ｓ７０２）。
カメラ登録サーバ２２２は、クライアント２０５から受信された第１ないし第Ｎのネットワークカメラ２３０−１〜２３０−Ｎの流動ＩＰ情報をＭＡＣ住所データベース２５３に格納する（Ｓ７０４）。
例えば、‘Ｋｉｍ’というＩＤを有するクライアント２０５が‘Ｍ１００’というネットワークカメラ２３０のＭＡＣ住所と第１のネットワークカメラ２３０−１の‘００１’という カメラ名／番号、‘Ｒ１００’というＩＰ受け付けサーバのＩＰ住所及び‘００：００：００’のＩＰ通報周期を含む流動ＩＰ情報を伝送すると、カメラ登録サーバ２２２は図５のようにＭＡＣ住所データベース２５３に格納する。

カメラ登録サーバ２２２は、クライアント２０５から受信された流動ＩＰ情報中、ＭＡＣ住所をＩＰ受け付けサーバ２２３に伝送し（Ｓ７０６）、ＩＰ受け付けサーバ２２３はＭＡＣ住所を格納（Ｓ７０８）することにより流動ＩＰを有する第１ないし第Ｎのネットワークカメラ２３０−１〜２３０−Ｎの登録を完了する。
一方、クライアント２０５端末機にクライアントモジュール２０２が設けられていない場合の固定ＩＰを有する第１ないし第Ｎのネットワークカメラの登録過程を図１２を参照しながら説明する。
図１２を参照するとクライアント２０５がインターネットを介してカメラ登録サーバ２２２に接続した後、カメラの登録を要求する（Ｓ８００）。
カメラ登録サーバ２２２はカメラ登録情報を入力されるための画面を構成し（Ｓ８０２）、構成されたカメラ登録情報入力画面をクライアント２０５に伝送する（Ｓ８０４）。ここで、カメラ登録情報を入力されるための画面は図１０のような画面構成を有することができる。

クライアント２０５は受信されたカメラ登録情報入力画面を介して、第１ないし第Ｎのネットワークカメラ２３０−１〜２３０−Ｎの固定ＩＰ住所及びカメラ名／番号を含む固定ＩＰ情報を入力し（Ｓ８０６）、固定ＩＰ情報をカメラ登録サーバ２２に伝送する。
カメラ登録サーバ２２２は、クライアント２０５から第１ないし第Ｎのネットワークカメラ２３０−１〜２３０−Ｎの固定ＩＰ情報を固定ＩＰ住所データベース２５２に格納して第１ないし第Ｎのネットワークカメラ２３０−１〜２３０−Ｎの登録を完了する（Ｓ８１０）。
一方、クライアント２０５端末機にクライアントモジュール２０２が設けられていない場合、流動ＩＰを有する第１ないし第Ｎのネットワークカメラの登録過程を図１３を参照しながら説明する。
図１３を参照すると、クライアント２０５はインターネットに接続されたカメラ登録サーバ２２２にカメラの登録を要求し（Ｓ９００）、カメラ登録サーバ２２２はカメラ登録情報を入力されるための図１０のようなカメラ登録画面を構成する（Ｓ９０２）。
カメラ登録サーバ２２２は、構成されたカメラ登録画面をクライアント２０５に伝送し、クライアント２０５はカメラ登録画面を介して第１ないし第Ｎのネットワークカメラ２３０−１〜２３０−ＮのＭＡＣ住所、ＩＰ受け付けサーバのＩＰ住所及びＩＰ通報周期を含む流動情報を入力する（Ｓ９０４、Ｓ９０６）。

クライアント２０５は流動ＩＰ情報をカメラ登録サーバ２２２に伝送し（Ｓ９０８）、カメラ登録サーバ２２２はクライアント２０５に対する流動ＩＰ情報をＭＡＣ住所データベース２５３に格納する（Ｓ９１０）。
以後、カメラ登録サーバ２２２は、第１ないし第Ｎのネットワークカメラ２３０−１〜２３０−Ｎの流動ＩＰ住所情報中、ＭＡＣ住所をＩＰ受け付けサーバ２２３に伝送し（Ｓ９１２）、ＩＰ受け付けサーバ２２３はＭＡＣ住所を格納する（Ｓ９１４）。

本発明のネットワークカメラ２３０に与えられる流動ＩＰ住所のアップデート動作を図１４を参照しながら説明する。
図１４を参照すると、ネットワークカメラ２３０は、ＭＡＣ住所に対するＩＰ住所をインターネットサービス業体（ＩＳＰ）から与えられ（Ｓ１００)、カメラ登録の際に設定されたＩＰ通報周期を計数する（Ｓ１００２）。
計数時間がＩＰ通報周期に達するとネットワークカメラ２３０は、ＭＡＣ住所によりＩＰ受け付け要求をＩＰ受け付けサーバ２２３に伝送する（Ｓ１００４）。その際、ネットワークカメラ２３０は、インターネットサービス業体（ＩＳＰ）から与えられた流動ＩＰ住所も共に伝送する。ここで、ネットワークカメラ２３０は、電源がオン（ＯＮ）になった状態でＩＰ通報周期を計数するように設定されることもできる。
ＩＰ受け付けサーバ２２３は、ＩＰ受け付けを要求したネットワークカメラ２３０のＭＡＣ住所が格納されているかどうかを判断する（Ｓ１００６）。即ち、ネットワークカメラ２３０がＭＡＣ住所を介してカメラ登録されているかを判断する。ＩＰ受け付けサーバ２２３は、ＭＡＣ住所が格納されている場合、ＩＰ受け付け要求の際、入力されたＩＰ住所を住所連動データベース２５４に格納する（Ｓ１００８）。このような流動ＩＰアップデート過程は、ネットワークカメラ２３０に設定されたＩＰ通報周期に達する場合、繰返し遂行される。

このように、使用者認証とカメラのネットワーク登録を完了した後、ネットワークカメラを用いて画像モニターリング、異常状態監視（侵入探知）、ホームオートメーション等、いろいろなサービスを遂行する過程は次の通りである。
２． 画像モニターリングサービス
図１５は、本発明により固定ＩＰ住所を有するカメラの姿勢制御のための順序図で図１６は、ネットワークカメラに接続し、カメラの姿勢を制御するためのプログラムの画面の例である。
図１５を参照すると、クライアント２０５は、ネットワークカメラ２３０の固定ＩＰ住所と、カメラ名／番号を介して、第１ないし第Ｎのネットワークカメラ２３０−１〜２３０−Ｎは接続要求信号を伝送し、第１ないし第Ｎのネットワークカメラ２３０−１〜２３０−Ｎは、接続要求信号によってクライアント２０５とインターネットを介して接続される（Ｓ１１００)。その際、第1ないし第Ｎのカメラ２３０−１〜２３０−Ｎに接続するためには、クライアント２０５が先に遠隔制御／監視サービスサイト１４０に接続した後、アイディ（ＩＤ）と秘密番号等を入力して使用者認証過程を経るようにすることが望ましい。

クライアント２０５は、インターネットに接続された第１ないし第Ｎのカメラ２３０−１〜２３０−Ｎに監視画像を要求し（Ｓ１１０２）、第１ないし第Ｎのカメラ２３０−１〜２３０−Ｎは要求された監視画像をクライアント２０５に伝送する（Ｓ１１０４）。その際、第１ないし第Ｎのネットワークカメラ２３０−１〜２３０−Ｎは監視画像をクライアント２０５に適切な画像フォーマットに変更した後、伝送することもでき、遠隔制御／監視サービスサイト１４０を経て伝送することもできる。
クライアント２０５は、受信された監視画像情報により第１ないし第Ｎのネットワークカメラ２３０−１〜２３０−Ｎの監視位置を制御するために、クライアントモジュール２０２内のカメラ監視位置制御プログラムを実行する（Ｓ１１０６）。カメラ監視位置制御プログラムが実行されると、図１６のようにカメラの監視位置を制御するための入力画面（以下、‘カメラ制御画面’という）がクライアントに提供される。
図１６を参照すると、カメラ制御画面は第１ないし第Ｎのネットワークカメラ２３０−１〜２３０−Ｎから受信された監視画像がディスプレイされる監視画像ディスプレイ部１２００、第１ないし第Ｎの動きセンサー２４０−１〜２４０−Ｎの動作を制御するためのセンサー制御部１２０２及び第１ないし第Ｎのネットワークカメラ２３０−１〜２３０−Ｎに設けられているランプ（図示していない）の動作を制御するためのランプ制御部１２０４を含む。また、カメラ制御画面は第１ないし第Ｎのネットワークカメラ２３０−１〜２３０−Ｎの上、下、左、右の動作（ＰＡＮ、ＴＩＬＴ）を制御するための位置制御部１２１０、第１ないし第Ｎのネットワークカメラ２３０−１〜２３０−Ｎとの接続のための接続アイコン１２２２、接続終了のための非接続アイコン１２２４、監視画像ディスプレイ部１２００でディスプレイされる画像をキャップチャー(capture)するためのキャッチャーアイコン１２２６、監視画像を格納するための格納アイコン１２２８及び格納された画像をディスプレイするための再生アイコン１２３０等を含む。

クライアント２０５は、図１６のようなカメラ制御画面のセンサー制御部１２０２を介してオン／オフ制御信号を入力すると、中継サーバ２２５は、センサーのオン／オフ制御信号を第１ないし第Ｎのネットワークカメラ２３０−１〜２３０−Ｎに伝送し、第１ないし第Ｎのネットワークカメラ２３０−１〜２３０−Ｎはセンサーのオン／オフ制御信号によって第１ないし第Ｎの動き監視センサー２４０−１〜２４０−Ｎのオン／オフ動作を制御する。また、クライアント２０５は位置制御部１２１０の上、下ボタンや左、右ボタンを操作し、第１ないし第Ｎのネットワークカメラ２３０−１〜２３０−Ｎの撮影位置を制御するための信号を第１ないし第Ｎのネットワークカメラ２３０−１〜２３０−Ｎに伝送する（Ｓ１１０８、Ｓ１１１０）。
第１ないし第Ｎのネットワークカメラ２３０−１〜２３０−Ｎは、位置制御信号によりカメラの撮影位置、即ち、カメラのパン(PAN)及びチルト(TILT)を調節する（Ｓ１１２）。その際、パン(PAN)の調節範囲は１８０度で、チルト(TILT)の調節範囲は４５度である。
図１６のランプ制御部１２０４、接続アイコン１２２２、非接続アイコン１２２４、キャップチャーアイコン１２２６、格納アイコン１２２８及び再生アイコン１２３０による動作過程も前述と同様であるので詳細な説明を省略する。

図１７は、本発明により流動ＩＰ住所を有する第１ないし第Ｎのネットワークカメラの位置制御のための順序図である。
図１７を参照すると、クライアント２０５はインターフェースサーバの中継サーバ２２５に接続した後、ＩＤ及びパスワード入力によるログインを行った後、遠隔監視／制御サービスを要求する（Ｓ１３００）。
中継サーバ２２５は、入力されるクライアント２０５のＩＤ及びパスワード等により使用者情報データベース２５１を検索してクライアント２０５が正当なサービス使用者であるかどうかを判断して使用者認証を行う（Ｓ１３０２）。
第１ないし第Ｎのネットワークカメラ２３０−１〜２３０−Ｎが流動ＩＰ住所を有する場合、中継サーバ２２５は、ＭＡＣ住所データベース２５３を検索し（Ｓ１３０４）、クライアント２０５のＩＤに応ずる第１ないし第Ｎのネットワークカメラ２３０−１〜２３０−ＮのＭＡＣ住所をクライアント２０５に伝送する（Ｓ１３０６）。
クライアント２０５は、ＭＡＣ住所を介して中継サーバ２２５に第１ないし第Ｎのネットワークカメラ２３０−１〜２３０−Ｎの接続要求を行ない（Ｓ１３０８）、中継サーバ２２５は、クライアント２０５からのＭＡＣ住所をＩＰ検索サーバ２２４に伝送する（Ｓ１３１０）。
ＩＰ検索サーバ２２４は、住所連動データベース２５４を検索して受信されたＭＡＣ住所に応ずる流動ＩＰ住所を検索し（Ｓ１３１２）、検索されたＩＰ住所を中継サーバ２２５に伝送する（Ｓ１３１４）。
中継サーバ２２５は、流動ＩＰ住所をクライアント２０５に伝送し（Ｓ１３１６）、クライアント２０５は、受信された流動ＩＰ住所とカメラ名／番号を介して第１ないし第Ｎのネットワークカメラ２３０−１〜２３０−Ｎの接続を要求する（Ｓ１３１８）。その際、第１ないし第Ｎのネットワークカメラ２３０−１〜２３０−Ｎは、流動ＩＰ住所とカメラ名／番号により接続を要求したクライアント２０５とインターネットにより接続される。
次に、クライアント２０５は、インターネット接続された第１ないし第Ｎのネットワークカメラ２３０−１〜２３０−Ｎに監視画像を要求し（Ｓ１３２０）、第１ないし第Ｎのネットワークカメラ２３０−１〜２３０−Ｎは、要求された監視画像をクライアント２０５に伝送する（Ｓ１３２２）。その際、第１ないし第Ｎのネットワークカメラ２３０−１〜２３０−Ｎは、要求された監視画像をクライアントに適切なフォーマットに変更して伝送する。
以後の動作、即ち、ステップ１３２４ないしステップ１３３０は、図１５のステップ１１０６ないしステップ１１１２と同様であるので、詳細な説明を省略する。
一方、本発明による遠隔監視／制御システムは、１つのクライアント２０５により複数個のネットワークカメラを登録することができ、登録された複数個のネットワークカメラによる監視画像を１つの画面で同時に確認することができる。即ち、図１８は、本発明の監視画像の画面構成の一例であって、クライアント２０５は４つのネットワークカメラからの第１ないし第Ｎの監視画面を同時に確認することができる。その際、監視画面の解像度も選択アイコン１４００を介して希望のものを選択することができる。

３．常状態監視（侵入探知）サービス
本発明による遠隔監視／制御網を介して異常状態を監視するサービスの動作を説明すると次の通りである。
図１９は、本発明によりネットワークカメラを用いて監視地域の異常状態（例え、侵入探知）を監視するための順序図である。
図１９を参照すると、第１ないし第Ｎのネットワークカメラ２３０−１〜２３０−Ｎは、第１ないし第Ｎの動き監視センサー２４０−１〜２４０−Ｎにより異常動きを感知（侵入を探知）する（Ｓ１５００）。即ち、クライアント２０５は、空いている家、又は、博物館、美術館等に侵入する盗人等の侵入を監視するために、図１６のようなカメラ制御画面でセンサー制御部１２０２により第１ないし第Ｎの動き監視センサー２４０−１〜２４０−Ｎの作動をオン（ＯＮ）させる。これによって、第１ないし第Ｎのネットワークカメラ２３０−１〜２３０−Ｎは、第１ないし第Ｎの動き監視センサー２４０−１〜２４０−Ｎの作動をオンさせて監視地域の動きを検出する。

次に、第１ないし第Ｎのネットワークカメラ２３０−１〜２３０−Ｎは感知された異常状態により異常状態分類コード情報及びＭＡＣ住所をインターフェースサーバ２２０の異常状態受け付けサーバ２２６に伝送する。異常状態受け付けサーバ２２６は、第１ないし第Ｎのネットワークカメラ２３０−１〜２３０−ＮのＭＡＣ住所により固定ＩＰデータベース２５２、または、ＭＡＣ住所データベース253を検索し、当該クライアント２０５を検索する（Ｓ１５０４）。また、異常状態受け付けサーバ２２６は、異常状態データ‐ベース２５６を検索し、第１ないし第Ｎのネットワークカメラ２３０−１〜２３０−Ｎからの異常状態分類コードに応ずるメッセージ内容を検索した後、それによる警告メッセージを生成する（Ｓ１５０６）。

次に、異常状態受け付けサーバ２２６は、検索されたクライアント２０５で生成された警告メッセージを伝送する（Ｓ１５０８）。クライアントは、警告メッセージによりクライアントモジュール２０２のカメラ制御プログラムを実行する（Ｓ１５１０）。その際、異常状態受け付けサーバ２２６は、第１ないし第Ｎのネットワークカメラ２３０−１〜２３０−Ｎに監視画像を要求し、第１ないし第Ｎのネットワークカメラ２３０−１〜２３０−Ｎは要求された監視画像を異常状態受け付けサーバ２２６に伝送する（Ｓ１５１４）。
異常状態受け付けサーバ２２６は、第１ないし第Ｎのネットワークカメラ２３０−１〜２３０−Ｎから監視画像を受信し、受信された監視画像情報を格納する（Ｓ１５１６）。

前記過程を介して、クライアント２０５は継続的に監視地域の画像モニターリングを行わなくても異常状態受け付けサーバ２２６から警告メッセージを受信して監視地域の異常状態（侵入探知）を把握する。また、クライアント２０５は異常状態受け付けサーバ２２６により格納された監視画像情報を異常状態を解決するための資料として使用することができる。

４．ホームオートメーションサービス
本発明による遠隔監視／制御網を用いてホームオートメーションサービスを行う過程を説明する。
図２０は、本発明のホームオートメーションを行うための順序図である。
先ず、クライアント２０５は、クライアントモジュール２０２内のホームオートメーションプログラムを遂行する（Ｓ１６００）。
クライアント２０５は、ホームオートメーションプログラムを介してネットワークカメラ２３０に接続された外部装置、例えば、電気炊飯器、エアコン、また、ボイラー等を選択し、選択された外部装置を制御するための制御信号、即ち、ホームオートメーション制御信号を入力する（Ｓ１６０２）。ここで、外部装置は、ＲＳ ２３２Ｃインターフェースを介してネットワークカメラ２３０に接続される。また、ホームオートメーション制御信号は、複数の外部装置を区分するための固有コード及び機能信号を含む。

次に、クライアント２０５は、図１５、または、図１７のような過程を介してネットワークカメラ２３０に接続された後、ホームオートメーション制御信号をネットワークカメラ２３０に伝送する（Ｓ１６０４）。
ネットワークカメラ２３０は、クライアント２０５から受信されたホームオートメーション制御信号の固有コードにより当該外部装置を選択し、Ｘ．１０プロトコルにより選択された外部装置の電力線制御信号を生成する（Ｓ１６０６）。その際、Ｘ．１０プロトコルは、電力線制御プロトコルであって、他の電力線制御プロトコルを用いることもできる。
次に、ネットワークカメラ２３０は、生成された電力線制御信号を当該外部装置に伝送し（Ｓ１６０８）、外部装置は、電力線制御信号によって電源がオン／オフされる。

５．無線インターネット端末機を用いるサービスの例
このような本発明のいろいろなサービスを無線インターネット端末機２１０を介して提供する例を添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図２１は、本発明による画像モニターリング（動画像見る）サービスのための無線インターネット端末機の画面例である。
図２１を参照すると、無線インターネット端末機２１０の使用者は、インターフェースサーバ２２０に接続し、ＩＤ及びパスワードを入力し、サービスサイトにログインする。
インターフェースサーバ２２０は、使用者認証された無線インターネット端末機２１０に動画像見る、ホームオートメーション及び侵入探知等のサービスを選択することができるメニュー画面を提供する。

次に、無線インターネット端末機２１０の使用者がサービス選択メニュー画面で‘動画像見る’を選択すると、インターネットサーバ２２５は、無線インターネット端末機２１０の使用者により登録された第１ないし第Ｎのネットワークカメラ２３０−１〜２３０−Ｎの中、いずれかを選択するための画面を出力する。即ち、インターフェースサーバ２２０は、居間、玄関、奥の間等に複数の場所に設けられた第１ないし第Ｎのネットワークカメラ２３０−１〜２３０−Ｎの中、いずれかを選択するための選択画面を出力する。
無線インターネット端末機２１０の使用者が‘居間’を選択すると、インターフェースサーバ２２０は、選択された場所に対する確認のために、‘居間画面を選択しました。’というメッセージを無線インターネット端末機２１０に伝送する。

次に、インターフェースサーバ２２０は、選択されたネットワークカメラが撮影した‘居間’の画像を無線インターネット端末機２１０に伝送する。その際、無線インターネット端末機２１０の使用者が‘居間’を撮影するネットワークカメラの位置制御を選択すると、インターフェースサーバ２２０は、当該ネットワークカメラの上、下、左、右、即ち、パン(PAN)とチルト(TILT)を調節するためのメニュー画面を無線インターネット端末機２１０に伝送する。
無線インターネット端末機２１０の使用者がパン／チルトの調節メニュー画面を参照して‘２’、‘８’、‘４’、‘６’等のテン鍵を用いて第１ないし第Ｎのネットワークカメラ２３０−１〜２３０−Ｎのパン／チルト調節信号を入力すると、これによって、当該ネットワークカメラの監視位置が変更され、インターフェースサーバ２２０は、ネットワークカメラから変更された監視画像を伝達されて無線インターネット端末機２１０の使用者に伝送する。その際、インターフェースサーバ２２０は、第１ないし第Ｎのカメラ２３０−１〜２３０−Ｎから監視画像を受信した後、無線インターネット端末機２１０を介してディスプレイすることができるように画像フォーマットを変更して伝送する。

図２２〜図２４は、本発明により、異常状態監視サービスを行う無線インターネット端末機の画面例である。
図２２を参照すると、無線インターネット端末機２１０の使用者が、インターフェースサーバ２２０に接続されると、インターフェースサーバ２２０は、使用者の認証のためのログイン画面を無線インターネット端末機２１０に出力する。無線インターネット端末機２１０の使用者が、ログイン画面を介してＩＤ及びパスワードを入力してログインすると、インターフェースサーバ２２０はＩＤ及びパスワードにより無線インターネット端末機２１０を認証する。
インターフェースサーバ２２０は、使用者認証された無線インターネット端末機２１０に動画像見る、ホームオートメーション及び侵入探知サービスの中、いずれかを選択するためのメニュー画面を出力する。
無線インターネット端末機２１０の使用者がサービス選択メニュー画面を介して‘侵入探知’サービスを選択すると、インターネットサーバ２２５は、侵入探知の設定、または、確認選択のためのメニュー画面を無線インターネット端末機２１０に伝送する。無線インターネット端末機２１０に使用者が‘侵入探知設定’を選択すると、インターフェースサーバ２２０は侵入探知設定のための細部選択メニュー画面を無線インターネット端末機２１０に伝送する。即ち、インターフェースサーバ２２０は、侵入探知の‘設定’、‘解除’、または、‘連絡所設定’のための選択メニューを出力し、無線インターネット端末機２１０使用者が連絡所設定を選択すると、インターフェースサーバ２２０は、連絡受ける電話番号を入力せよとの画面を無線インターネット端末機２１０に伝送する。これによって、無線インターネット端末機２１０の使用者は連絡番号入力画面を介して連絡所情報を入力する。

次に、インターフェースサーバ２２０は、図２３でのような侵入探知場所の設定のために、侵入探知設定画面を無線インターネット端末機２１０に出力する。侵入探知設定画面を介して無線インターネット端末機２１０の使用者が侵入探知‘設定’を選択すると、インターフェースサーバ２２０侵入探知場所選択画面を無線インターネット端末機２１０に出力し、無線インターネット端末機２１０の使用者は、‘居間’や‘玄関’等のように侵入探知する場所を選択する。
次に、異常状態受け付けサーバ２２６は、侵入探知が設定された居間のネットワークカメラから侵入情報が受信されると、図２４のように侵入警報メッセージを無線インターネット端末機２１０に伝送する。
無線インターネット端末機２１０の使用者が侵入感知された地域の確認を要求すると、インターフェースサーバ２２０は‘居間’を監視するネットワークカメラに監視画像を要求し、ネットワークカメラは要求された監視画像を無線インターネット端末機２１０に伝送する。これと共に、異常状態受け付けサーバ２２６は予め登録された電話番号（例えば、警備室や警察署、警備業体等）等に自動連結して異常状態感知事実を通知することができる。

図２５は、本発明によりホームオートメーションサービスを遂行するための無線インターネット端末機の画面例である。
図２５を参照すると、無線インターネット端末機２１０の使用者が、サービス選択メニュー画面から‘ホームオートメーション’を選択すると、インターフェースサーバ２２０は、第１ないし第Ｎのネットワークカメラ２３０−１〜２３０−Ｎによりホームオートメーションが遂行される複数の外部装置選択のための画面を無線インターネット端末機２１０に出力する。その際、複数の外部装置は、ＴＶ、居間、ボイラー等を含む。
無線インターネット端末機２１０の使用者が、外部装置中で、‘ボイラー’を選択すると、インターフェースサーバ２２０は‘ホームオートメーションボイラーを制御します。’というメッセージを無線インターネット端末機２１０の画面上に出力し、可動、または、静止を選択するためのメニュー画面を無線インターネット端末機２１０に出力する。無線インターネット端末機２１０の使用者がボイラーの‘可動’を選択すると、インターフェースサーバ２２０は、ボイラー選択のための分類コード及びボイラー可動のための制御信号を第１ないし第Ｎのネットワークカメラ２３０−１〜２３０−Ｎに伝送する。前述の動作により第１ないし第Ｎのネットワークカメラ２３０−１〜２３０−Ｎはボイラーを可動させ、インターフェースサーバ２２０は、‘ボイラーを可動します’というメッセージを無線インターネット端末機２１０の使用者に出力する。

６．ネットワークカメラ
本発明による画像モニターリング及びホームオートメーションの遂行のためのネットワークカメラを添付の図面を参照しながらより詳細に説明する。
図２６は、本発明によるネットワークカメラの内部構成ブロック図である。
図２６を参照すると、ネットワークカメラはイメージ入力部２０００、イメージ圧縮部２０１０、動き監視信号入力部２０２０、位置駆動モータ２０３０、電力線通信部２０４０、状態表示部２０５０、データ格納部２０６０、インターネット通信部２０７０及びカメラ制御部２０８０を含む。

イメージ入力部２０００は、光学レンズ２００２及び光学レンズ２００２を介して撮影された光学イメージを電気的な信号に変換するＣＭＯＳイメージセンサー２００４を含む。その際、ＣＭＯＳイメージセンサー２００４はＣＣＤモジュールからなることができる。イメージ圧縮部２０１０は、イメージ入力部２０００のＣＭＯＳイメージセンサー２００４から電気的信号イメージを画像データに変形し、画像データを圧縮する。その際、データを圧縮する技術はＭＰＥＧ(Moving Picture Experts Group)が用いられる。また、イメージ圧縮部２０１０はカメラ制御部２０８０からの制御信号をＣＭＯＳイメージセンサー２００４に出力する。

動き感知部２０２０は、カメラと一体に構成されるか、または、別個に構成される動き感知センサーからの動き感知信号を入力されてカメラ制御部２０８０に出力する。位置駆動モータ２０３０は、カメラ制御部２０８０の制御信号によりカメラのパン／チルトを調節し、電力線通信部２０４０は、カメラ制御部２０８０の制御信号によりカメラに接続されている外部装置にオン／オフ動作信号を出力する。状態表示部２０５０はカメラ制御部２０８０の制御信号によってカメラの動作状態を表示する。

データ格納部２０６０は、インターネット通信部２０７０からの監視画像要求信号をカメラ制御部２０８０に出力し、カメラ制御部２０８０を介して入力される監視画像をインターネット通信部２０７０に出力する。インターネット通信部２０７０は、第１ないし第Ｎのネットワークカメラ２３０−１〜２３０−ＮとＰＣ端末機２００、または、無線インターネット端末機２１０との間のデータ通信のためのプロトコルを格納するプロトコルスタック格納部２０７２、インターネット通信のためのＴＣＰ／ＩＰプロトコルを格納しているＴＣＰ／ＩＰプロトコル格納部２０７４を含む。また、インターネット通信部２０７０はプロトコルスタック格納部２０７２及びＴＣＰ／ＩＰプロトコル格納部２０７４のプロトコルによるインターネット通信のためのイーサネット（登録商標）インターフェース部２０７６と、カメラのＭＡＣ住所を格納するためのＭＡＣ住所格納部２０７８とを含む。

カメラ制御部２０８０は、データ格納部２０６０を介して入力される監視画像要求信号による制御信号をイメージ圧縮部２０１０に出力し、制御信号によるイメージ圧縮部２０１０からの監視画像をデータ格納部２０６０に出力する。また、カメラ制御部２０８０は動き監視部２０２０、位置駆動モータ２０３０、電力線通信部２０４０及び状態表示部２０５０を制御するための制御信号を出力する。

電力線通信部２０４０は、カメラ制御部２０８０からの電力線制御信号を外部装置に伝送するための電力線送信部２０４２及び電力線制御信号を受信し、外部装置の電源をオン／オフするための電力線受信部２０４４からなる。ここで、電力線２０４４は複数の外部装置の各々に別個に構成されて接続される。
このように構成された本発明にかかるネットワークカメラの動作を説明すると次の通りである。

先ず、本発明のネットワークカメラはインターネット接続されたクライアント２０５からの監視画像要求信号をイーサネット（登録商標）インターフェース２０７６を介して受信する。
イーサネット（登録商標）インターフェース２０７６は、監視画像要求信号をデータ格納部２０６０を介してカメラ制御部２０８０に出力し、カメラ制御部２０８０は監視画像要求信号による画像要求制御信号をイメージ圧縮部２０１０を介してＣＭＯＳイメージセンサー２００４に出力する。
ＣＭＯＳイメージセンサー２００４はカメラ制御部２０８０からの画像要求制御信号により光学レンズ２００２からの光学画像を電気的な信号に変換し、イメージ圧縮部２０１０に出力する。イメージ圧縮部２０１０は、電気的信号の画像をインターネット通信可能な画像データ形態に変化し、圧縮した後、カメラ制御部２０８０に出力する。
カメラ制御部２０８０はイメージ圧縮部２０１０から入力された画像データをデータ格納部２０６０に出力し、データ格納部２０６０は入力された画像データを一時格納してからイーサネット（登録商標）インターフェース２０７６を介してデータ伝送することにより、インターネット接続されたクライアント２０５に伝送する。その際、イーサネットインターフェース２０７６を通じた画像データ伝送の際、通信プロトコルスタック２０７２及びＴＣＰ／ＩＰプロトコル２０７４により通信規約が設定される。

一方、インターネット接続されたクライアント２０５からの第１ないし第Ｎのネットワークカメラ２３０−１〜２３０−Ｎのパン／チルト制御動作を説明する。
クライアントがクライアントモジュール２０２を介してネットワークカメラのパン／チルト調節信号を入力すると第１ないし第Ｎのネットワークカメラ２３０−１〜２３０−Ｎはイーサネット（登録商標）インターフェース２０７６を介してパン／チルト調節信号を受信し、イーサネット（登録商標）インターフェース２０７６は受信されたパン／チルト調節信号をデータ格納部２０６０を介してカメラ制御部２０８０に出力する。
カメラ制御部２０８０は、入力されたパン／チルト調節信号にかかる制御信号を位置駆動モータ２０３０に出力することにより、ネットワークカメラのパン／チルトを調節する。ここで、パンの調節範囲は１８０度で、チルトの調節範囲は４５度である。また、カメラ制御部２０８０は、イーサネット（登録商標）インターフェース２０７６から入力される異常状態監視要求信号をデータ格納部２０６０を介して入力されて、異常状態監視要求信号により動き監視部２０２０に動作制御信号を出力する。次に、カメラ制御部２０８０は動き監視部２０２０からの異常状態監視信号を入力され、入力された異常状態監視信号をデータ格納部２０６０を介してイーサネット（登録商標）インタフェース２０７６に出力する。イーサネット（登録商標）インタフェース２０７６は、異常状態監視信号とＭＡＣ住所とを中継サーバ２２５に伝送し、中継サーバ２２５は、異常状態監視信号による異常状態通報メッセージを当該クライアント２０５に伝送する。

一方、カメラ制御部２０８０は、中継サーバ２２５を介してインターネット接続されたクライアント２０５からの外部装置調節信号をデータ格納部２０６０を介して入力され、入力された外部装置調節信号による電力線制御信号を電力線送信部２０４２に出力する。電力線送信部２０４２は、複数の外部装置中、当該外部装置に接続されている電力線受信部２０４４に出力し、電力線受信部２０４４は、電力線制御信号により外部装置のオン／オフ動作を制御する。
ここで、カメラ制御部２０８０は、電力線制御プロトコルを介して電力線送信部２０４２及び電力線受信部２０４４に電力線制御信号を伝送することによる外部装置の電力線制御を行う。その際、電力線制御プロトコルはネットワーク通信を介して遠隔地に位置した電気装置の電力状態を制御するためのプロトコルであって、本発明はＸ．１０プロトコルを用いる。

前述の外部装置のオン／オフ動作の制御動作、即ち、ホームオートメーション動作を添付図面を参照してより詳細に説明すると次の通りである。
図２７は、本発明にかかるホームオートメーション構成の細部ブロック図である。
図２７を参照すると、ホームオートメーション装置はＰＣ端末機２００、無線インターネット端末機２１０、インターフェースサーバ２２０、ネットワークカメラ２３０、第１ないし第Ｎの外部装置２４０−１〜２４０−Ｎ、第１ないし第Ｎの電力線受信部２５０−１〜２５０−Ｎ及び電源供給部２６０を含む。ここで、第１ないし第Ｎの外部装置２４０−１〜２４０−Ｎはネットワークカメラ２３０に接続されて電力線制御が行われる電気炊飯器２４０−１、エアコン２４０−２及びボイラー２４０−Ｎ等を含む。その際、図２と同一な構成は同一符号を付し、説明は省略する。
電気炊飯器２４０−１、エアコン２４０−２、または、ボイラー２４０−Ｎ等の第１ないし第Ｎの外部装置は、個別的な電力線受信部、即ち、第１ないし第Ｎの電力線受信部２５０−１〜２５０−Ｎを有するように構成される。
第１ないし第Ｎの電力線受信部２５０−１〜２５０−Ｎは、ネットワークカメラの電力線送信部２０４２からの電力線制御信号を受信し、受信された電力線制御信号により電源供給部２６０の電源供給を制御し、第１ないし第Ｎの外部装置２４０−１〜２４０−Ｎのオン／オフ動作を制御する。その際、電力線送信部２０４２の電力線制御信号は、第１ないし第Ｎの外部装置２４０−１〜２４０−Ｎを区分するための固有コードを含むので、第１ないし第Ｎの電力線受信部２５０−１〜２５０−Ｎは電力線制御信号内の固有コードに当該される場合のみに動作される。

７．画像データ圧縮
通常的に、通信網を介して画像データを伝送する場合に発生される画像データの量が多いので、圧縮して伝送する。その際、前述のような本発明の遠隔監視／制御網の場合、クライアントによって伝送速度が異なり、インターネットの特性上、遅延が生じるので、従来の圧縮方式に比べて改善された圧縮方式を適用する必要がある。
図２８は、本発明の望ましい実施の形態にかかる画像データ伝送システムの構成を示すブロック図であって、本発明にかかるネットワークを通じた画像データ伝送システムは、画像データ処理部２２１０、画像サービス部２２２０、制御部２２４０及びクライアント部２２３０からなる。画像データ処理部２２１０は、入力されるアナログ画像信号をディジタル画像信号に変換し、変換された画像信号を順次に圧縮処理して画像サービス部２２２０の要求により出力することになる。ここで、画像データ処理部２２１０は、画像入力部２２１１、デコーディング部２２１２、圧縮部２２１３、選択出力部２２１４、及び第１及び第２のフレームメモリ２２１５、２２１６からなる。画像入力部２２１１は、外部の画像信号を撮影してデコーディング部２２１２に入力し、デコーディング部２２１２は、画像入力部２２１１から入力される外部画像信号をディジタル画像信号に変換した後、変換されたディジタル画像を順次に圧縮部２２１３に出力する。ここで、画像入力部２２１１はカメラであることができる。
圧縮部２２１３は、デコーディング部２２１２から最初入力される原画像を符号化し、Ｉフレーム画像を生成し、以後に入力されるディジタル画像信号に対しては、前記符号化された原画像、即ち、Ｉフレームに対して動き予測及び補償し、動き予測及び補償に伴う動きベクトル値により符号化して複数のＰ（ｎ）フレームを生成することになるのである。即ち、圧縮部２２１３における圧縮方法を簡単に考察すると、１つのグループ（例えば、３０フレーム）の画像内で、Ｉ、Ｐ（１）、Ｐ（２）、Ｐ（３）、．．．Ｐ（２９）の順に圧縮を行う場合、全てのＰフレーム、即ち、Ｐ（１）‐Ｐ（２９）のフレームは常に符号化されたＩフレームを基準に、動きベクトルを計算し、圧縮を行うようになるのである。

このような動作を遂行する圧縮部２２１３に対する詳細構成を添付の図２９を参照しながら考察する。
図２９に示すような圧縮部２２１３は、減算機２２３１、ＤＣＴ部２２３２、量子化部２２３３、可変長符号化部２２３４、ビット率制御部２２３５、スイッチング部２２３６、逆量子化部２２３３−１、逆ＤＣＴ部２２３２−１、フレームメモリ２２３７、動き推定部２２３８及び制御部２２３９からなる。その際、図２８に示す従来の構成と重なる同一な構成要素に対する具体的な説明を省略する。
制御部２２３９は、入力される外部入力画像信号に対するフレームタイプを決定し、入力される入力画像のフレームタイプがＩフレームである場合、スイッチング部２２３６にスイッチング制御信号を提供するのである。また、制御部２２３９は、現在入力されるフレームデータがＩフレームタイプのデータの場合、フレームメモリ２２３７に格納されている以前のＩフレームデータを除去した後、新たに入力されるＩフレームデータがスイッチング部２２３６を介してフレームメモリ２２３７に格納されるようにするのである。
フレームメモリ２２３７は、Ｉフレーム画像データのみを格納し、動き推定部２２３８は、フレームメモリ２２３７に格納されたＩフレームデータと現在入力される入力画像とを比較し、フレーム間の動きを推定した後、動きベクトル値を可変長符号化部２２３４に提供するのである。
スイッチ２２３６は、制御部２２３９のスイッチング制御信号により量子化部２２３３を介して量子化されたＩフレームデータのみを逆量子化部２２３３−１及び逆ＤＣＴ部２２３２−１を介してフレームメモリ２２３７に格納されるようにするのである。減算機２２３１は、フレームメモリ２２３７に格納されたＩフレームデータと現在入力される入力画像、即ち、Ｐフレームデータとの差異値をＤＣＴ部２２３２に出力するのである。

一方、画像データ処理部２２１０の選択出力部２２１４は、制御部２２４０から提供される制御信号により圧縮部２２１３で圧縮されたフレーム画像データを順次に出力し、第１、第２のフレームメモリ２２１５、２２１６に交互に格納させる。即ち、圧縮部２２１３から最初符号化されたＩフレームデータは、第１のフレームメモリ２２１５に格納させ、
以後に符号化されたＰ（１）フレームデータは、第２のフレームメモリ２２１６に格納させる。その際、符号化されたＩフレームデータは、第１のフレームメモリ２２１５に格納されてから画像サービス部２２２０の要求により出力されることになる。従って、符号化されたＰ（２）フレームデータは、第１のフレームメモリに格納され、符号化されたＰ（３）フレームデータは、第２のフレームメモリ２２１６に格納されることになる。ここで、Ｐ（３）フレームデータが格納される前に、既に符号化されて格納されたＰ（１）フレームデータは、画像サービス部２２２０の要求により出力されるか、出力の要求がない場合には前記符号化されたＰ（３）フレームデータの格納により削除される。即ち、Ｐ（１）フレームデータにＰ（３）フレームデータがオーバレイされることにより、Ｐ（１）フレームデータは削除される。

一方、図２８に示している画像サービス部２２２０は、クライアント部２２３０から画像伝送要求がある場合、画像伝送機能を行うタスク(Task)を発生させてから画像データ処理部２２１０の各フレームメモリ２２１５、２２１６に格納された、最近符号化された画像フレームデータを読込んで画像伝送を要求した当該クライアントにネットワークを介して伝送することになる。ここで、ネットワークは、有、無線ネットワーク、例えば、ＩＳＤＮ、ＰＳＴＮ等のネットワークであることができる。
一方、クライアント部２２３０は、クライアント使用者側のコンピュータであって、画像サービス部２２２０から伝送された符号化された画像データを復号化し、ディスプレイ手段に再生させる。即ち、符号化された画像データを復号化して使用者側コンピュータのディスプレイ画面（モニタ）にディスプレイする。そして、制御部２２４０は、画像データ処理部２２１０と画像サービス部２２２０内の各フレームメモリの選択及びデータ処理時間制御等の制御信号を綜合的に発生する。

このような構成を有する本発明の望ましい実施の形態によるネットワークを通じた画像データ伝送装置の動作について説明する。
先ず、図２８に示すように、画像データ処理部２２１０内の画像入力部２２１１、即ち、カメラから入力される外部の画像信号は、デコーディング部２２１２に出力される。デコーディング部２２１２は、画像入力部２２１１から入力される外部画像信号を順次にディジタル画像信号に変換した後、変換されたディジタル画像信号を順次に圧縮部２２１３に出力する。圧縮部２２１３は、デコーディング部２２１２から最初入力される原画像を符号化し、Ｉフレーム画像を生成し，以後に入力されるディジタル画像信号に対しては前記符号化された原画像、即ち、Ｉフレームに対して動き予測及び補償し、動き予測及び補償による動きベクトル値により符号化し、複数のＰ（ｎ）フレームを生成することになる。
ここで、圧縮部２２１３の動作について、図２９を参照しながらより詳細に説明する。先ず、外部から画像信号が入力されると、制御部２２３９は入力される画像信号に対するフレームタイプを検出する。即ち、入力される画像タイプがＩフレームデータであるか、Ｐフレームデータであるかを判断することになる。その結果、入力画像がＩフレームデータの場合、制御部２２３９はスイッチング部２２３６にスイッチング制御信号を提供し、スイッチをオンさせる。
一方、入力されるＩフレームデータ（原画像データ）は、ＤＣＴ部２２３２に入力されてＤＣＴ変換され，ＤＣＴ変換されたＩフレームデータは量子化部２２３３を介して可変長符号下部２２３４及びスイッチング部２２３６に出力される。可変長符号化部２２３４は、量子化部２２３３で量子化されたＩフレームデータを可変長符号化させてビット列で出力し、ビット率制御部２２３５は可変長符号化部２２３４から出力されるビット列の長さにより量子化部２２３３の動作を制御するのである。

一方、スイッチング部２２３６に入力されたＩフレームデータは、逆量子化部２２３３−１及び逆ＤＣＴ部２２３２−１を介してフレームメモリ２２３７に格納される。このように、Ｉフレームデータがフレームメモリ２２３７に格納された状態で、外部から前記フレームメモリ２２３７に格納されたＩフレームデータの同一グループ内のＰフレームデータが入力される場合、制御部２２３９は、スイッチング部２２３６にスイッチング制御信号を提供し、スイッチをオフさせることになる。そして、減算機２２３１は入力されるＰフレームデータとフレームメモリ２２３７に格納されたＩフレームデータとの差異信号を計算して、ＤＣＴ部２２３２、量子化部２２３３及び可変長符号化部２２３４を介して圧縮されてビット率で出力される。
その際、動き推定部２２３８は、現在入力されるＰフレーム画像を常に同一グループ内のフレームメモリ２２３７に格納されたＩフレーム画像データと比較して動きを推定した後、動きベクトル値を可変長符号化部２２３４に提供することになる。従って、可変長符号化部２２３４は、動き推定部２２３８から提供される動きベクトル値によりフレームメモリ２２３７に格納されたＩフレーム画像と同一グループ内のＰフレーム画像を符号化することになる。このように１つのグループに対する画像の圧縮が完了された後、新たな画像、即ち、他のグループのＩフレーム画像が入力される場合、制御部２２３９は、フレームメモリ２２３７に格納された以前のグループのＩフレーム画像を除去した後、スイッチング部２３２６を制御して新たなグループ内のＩフレーム画像をフレームメモリ２２３７に格納させるのである。即ち、圧縮部２２１３での圧縮方法を図３０を参照しながら考察する。

図３０は、図２８、または、図２９に示している圧縮部２２１３で行われる本発明の望ましい実施の形態による画像フレーム圧縮符号化方法を示す例示図である。
デコーディング部２２１２から変換されて入力される最初のディジタル画像信号に対する空間的リダンダンシーを除去した、圧縮された画像データ、即ち、Ｉフレームデータを生成することになる。このように生成されたＩフレームデータは選択出力部２２１４を介して第１のフレームメモリ２２１５に格納される。そして、圧縮部２２１３は既に符号化されたＩフレームデータから予測される未来の予測インコーディング画像、即ち、Ｐフレームデータを生成し、選択出力部２２１４を介して第２のフレームメモリ２２１６に格納する。その際、第１のフレームメモリ２２１５に格納されたＩフレームデータは、フレームデータ伝送制御部２２２１の制御により画像サービス部２２２０内の各フレームメモリ２２２２‐１、２２２２‐１、２２２２‐３、．．．２２２２‐ｎに各々格納される。次に、圧縮部２２１３は既に符号化されたＩフレームデータから予測される又別のＰフレームデータを生成し、選択出力部２２１４を介して第１及び第２のフレームメモリ２２１５、２２１６に交互に格納される。即ち、圧縮部２２１４では最初Ｉフレームに対して符号化した後、第１のフレームメモリ２２１５に格納されてから画像サービス部２２２０内の複数のフレームメモリに格納されることになり，以後の全ての画像信号（Ｐフレームデータ）に対しては、既に符号化されたＩフレームデータを基準にして、動き予測及び補償を通じた動きベクトルを算出し、１つのグループ内の全てのＰフレーム、即ち、Ｐ（１）、Ｐ（２）、Ｐ（３）、．．．Ｐ（２９）（１つのグループが３０フレームからなる場合）を順次に符号化し、選択出力部２２１４を介して第１及び第２のフレームメモリ２２１５、２２１６に格納されるものである。その際、第１、第２のフレームメモリ２２１５、２２１６に既にＰフレームデータが符号化されて格納されている状態で、又別のＰフレームが符号化された場合には既に格納されたＰフレームデータを削除した後、新しく符号化されたＰフレームデータを格納するのである。

結局、圧縮部２２１３は図２９に示すようにデコーディング部２２１２から入力される１つのグループ（例えば、３０フレーム）の画像内で、Ｉ、Ｐ（１）、Ｐ（２）、Ｐ（３）、．．．Ｐ（２９）の順に圧縮を行う場合、全ての予測フレーム、即ち、Ｐ（１）―Ｐ（２９）フレームは常に符号化されたＩフレームを基準にして動きベクトルを計算して符号化を行うことになる。言い換えると、カメラから撮影された１３０秒の画像は、デコーディング部２２１２を介してディジタル画像信号に変換された後、圧縮部２２１３内のフレームメモリ２２３７に格納した後、格納された画像データからデータ圧縮を実行する。即ち、Ｉフレームは、１つの画面全体を圧縮するのであり、従って、画像内の空間的相関関係を用いたＤＣＴ変換を適用する。
１つの画面には、直流成分を含む低い周波数で交流成分の高い周波数成分を有する画素ブロックが存在するが、ＤＣＴ変換を実行することになると、高周波成分が除去され、低周波成分に偏重される。

従って、このようなＤＣＴ方式を用いて空間領域のリダンダンシーを除去することにより、画像圧縮を行うのである。前記、既に圧縮されて格納部に格納されたＩフレームデータを読込み、読込んだＩフレームデータから予測を行い、以後の全てのＰフレームデータを生成することになる。即ち、全画面画像であるＩフレームデータを基にして動きが予測される部分の移動量を（Ｘ、Ｙ）座標で表示して動きベクトルを生成し、動きが予測される部分の画像のみを持って来る動き補償過程を介してＰフレームデータを生成することになる。ここで、前記Ｉフレームデータが空間的リダンダンシーを除去することにより、圧縮を行ったデータであれば、Ｐフレームデータは、前記Ｉフレームデータに対する時間的相関関係による圧縮、即ち、時間的リダンダンシーを除去したデータである。そして、圧縮部２２１３は、次のＰフレームデータに対する予測のために、符号化されたＩフレームデータをデコーディングし、デコーディングされたＩフレームデータを圧縮部２２１３内の動き予測処理部（図示していない）に提供するのである。

選択出力部２２１４は、制御部２２４０で提供される制御信号により、圧縮部２２１３で圧縮されたＩ及びＰフレーム画像データを順次出力し、第１、第２のフレームメモリ２２１５、２２１６に交互に格納させる。即ち、圧縮部２２１３で最初符号化されたＩフレームデータは、第１のフレームメモリ２２１５に格納させ、以後に符号化されたＰ（１）フレームデータは、第２のフレームメモリ２２１６に格納させる。その際、符号化されたＩフレームデータは、第１のフレームメモリ２２１５に格納されてから画像サービス部２２２０の要求により出力されることになる。従って、符号化されたＰ（２）フレームデータは、第１のフレームメモリに格納されることになり、符号化されたＰ（３）フレームデータは、第２のフレームメモリ２２１６に格納されることになる。ここで、Ｐ（３）フレームデータが格納される前に、既に符号化されて格納されたＰ（１）フレームデータは、画像サービス部２２２０の要求により出力されるか、出力の要求がない場合には前記符号化されたＰ（３）フレームデータの格納により削除されるのである。即ち、Ｐ（１）フレームデータにＰ（３）フレームデータをオーバレイされることにより、Ｐ（１）フレームデータは削除されるのである。

前記のように入力される画像に対して、圧縮過程を行う途中で、クライアント部２２３０から画像伝送信号の要求がある場合、画像サービス部２２２０は、画像伝送機能を遂行するタスク(Task)を発生させた後、画像データ処理部２２１０の各フレームメモリ２２１５、２２１６に格納された、最近符号化された画像フレームデータを読込んで画像伝送を要求した当該クライアントにネットワークを介して伝送することになる。ここで、ネットワークは有、無線ネットワーク、例えば、ＩＳＤＮ、ＰＳＴＮ等のネットワークであることができる。クライアント部２２３０の中、画像データの伝送を要求した当該クライアントは画像サービス部２２２０から伝送された符号化された画像データを復号化してディスプレイ手段に再生させる。即ち、符号化された画像データを復号化して使用者側コンピュータのディスプレイ画面（モニタ）にディスプレイするのである。

以下、画像サービス部２２２０の動作について、より詳細に考察する。
先ず、複数のクライアント２２３０‐１、２２３０‐２、２２３０‐３、．．．２２３０‐ｎからなるクライアント部２２３０の１つのクライアントがネットワークに接続して画像データの伝送を要求した場合、データ送受信部２２２３は当該要求信号を受信することになる。

画像データ伝送要求信号を受信した場合、データ送受信部２２２３は、当該クライアントに画像伝送機能を遂行することができるタスクを発生させ、発生されたタスクを用いて当該クライアントに応ずる画像サービス部２２２０内のフレームメモリに格納されたＩフレーム画像データをネットワークを介して当該クライアントに伝送すると共に、フレームデータ伝送制御部２２２１にデータ読込み制御信号(Data Read Signal)を提供することになる。
従って、フレームデータ伝送制御部２２２１は、データ送受信部２２２３から提供される画像フレームデータの要求信号により、第１、第２のフレームメモリ２２１５、２２１６に格納されたＰフレームデータを読込んで当該クライアントに応ずる画像サービス部２２２０内のフレームメモリに格納させる。

画像サービス部２２２０内のフレームメモリに格納された当該Ｐフレームデータは、データ送受信部２２２３に出力する。従って、データ送受信部２２２３は、当該フレームメモリから出力されるＰフレームデータをネットワークを介して当該クライアントに伝送することになる。即ち、本発明にかかる画像データ伝送システムは、例えば高速ネットワーク網に連結されたクライアントから画像データ伝送要求を受ける場合、符号化される順に全てのフレームデータ、即ち、Ｉ、Ｐ（１）、Ｐ（２）、．．．Ｐ（ｎ‐１）、Ｐ（ｎ）を全て提供し、中速ネットワーク網に連結されたクライアントの場合、Ｉ、Ｐ（２）、Ｐ（４）、．．．Ｐ（ｎ）のみを伝送し、低速ネットワーク網に連結されたクライアントにはＩフレームのみを伝送する。その際、ネットワーク伝送速度によって互いに異なるＰフレームデータを伝送することになり、Ｉフレームデータは共通に伝送することになる。
従って、当該フレームデータを受信したクライアントでは、符号化されたＩフレームデータを基準にして全てのＰフレームデータを復号化するため、切れない画面を再生することができる。結局、本発明によるネットワークを通じた画像データ伝送装置及びその方法は、クライアントからデータ伝送の要求がある場合、正しくその瞬間に該当する画像圧縮フレームデータを伝送しても、常に復元可能になる。即ち、クライアント側での画像出力をクライアントデータ処理速度に合わせて伝送するため、実際の画像を復元してディスプレイする場合にネットワークの遅延速度の問題により発生可能な不意の画面の切れ等がなくて、柔らかく、不自然でない画面の再生がなされるのである。

このような効果を来すための本発明にかかる画像データ圧縮方法は、１つのグループ（例えば、３０フレーム）の画像内で、Ｉ、Ｐ（１）、Ｐ（２）、Ｐ（３）、．．．Ｐ（ｉ）（ここで、Ｉは、１、２、３、４、．．．２９）順に圧縮する時、Ｐ（ｉ）フレームは常にＩフレームを基準にして動きベクトルを計算する。例え、既存のＨ．２６１、ＭＰＥＧ標準案の圧縮過程では、Ｐ（ｉ＋１）フレームは、直前のＰ（ｉ）フレームを基準で動きベクトルを計算するため、クライアント側での復号化は、Ｐ（ｉ＋１）の再生はＰ（ｉ）フレームが予め伝送されなければ可能でないのである。もし、Ｐ（ｉ）フレームがネットワーク網の伝送遅延時間によりサーバ側、即ち、図２８に示している画像サービス部２２２０側からクライアント部２２３０側に伝送することができなかったら、クライアント側ではＰ（ｉ＋１）フレームが受信されても再生することができないのである。
しかし、本発明における圧縮方法は、サーバ側でＰ（ｉ）フレームはＰ（ｉ）フレームが属する画像グループ内のＩフレームを基にして動きベクトルを計算して符号化した後、クライアント側に伝送するので、各クライアント側では、Ｉフレームに対する同じ画像グループ内のどのようなＰフレームの画像も再生可能である。但し、１つのグループ内のＩフレームは常に伝送されることを仮定しなければならない。

以上、説明したように、本発明の実施の形態によれば、ネットワークカメラは、ネットワーク固有住所によりカメラ登録され、ＰＣ端末機、または、無線インターネット端末機の使用者の接続要求の際、流動ＩＰ住所体系を有するネットワークカメラの流動ＩＰ住所を使用者に伝送することにより、ネットワークカメラとＰＣ端末機、または、無線インターネット端末機の使用者は、インターネット接続される。また、ネットワークカメラが固定ＩＰ住所体系を有する場合、ＰＣ端末機、または、無線インターネット端末機の使用者は固定ＩＰ住所を介してネットワークカメラに接続される。

だから、本発明の実施の形態によれば、遠隔地にネットワークカメラと使用者とネットワークカメラのネットワーク固有住所を介してネットワーク接続され、使用者はネットワーク接続されたネットワークカメラから遠隔地の監視画像を提供受けることができ、より効率の良い画像モニターリングを提供することができるので、使用者により効率的な画像モニターリングを提供することができる効果がある。
また、本発明の実施の形態によれば、ネットワーク固有住所を介してネットワーク接続されたカメラの監視位置を調節することができるので、使用者が一定の地域のモニターリングに対する信頼性を向上させることができる効果もある。

また、本発明の実施の形態によれば、ネットワークカメラの異常動き監視により不法侵入等の異常状態を監視し、監視された異常状態をインターフェースサーバを介して使用者に警告メッセージを伝送することができるので、より効率の良い画像モニターリングを提供することができる効果もある。
また、本発明の実施の形態によれば、ネットワークカメラに接続されている電気炊飯器、エアコン、または、ボイラー等の外部装置のオン／オフ動作を遠隔から制御することができるので、使用者の便宜性を向上することができる効果もある。

本発明の画像データ圧縮の技術は、ネットワーク(インターネット)に直接接続可能で、いろいろな外部装置等を連結することができるネットワークカメラに適用することができる。カメラを用いた遠隔監視／制御網において、画像モニターリング、侵入探知、ホームオートメーション等、画像を利用する種々のサービスに提供することができる。

本発明にかかるネットワークカメラを用いる遠隔監視／制御網の構成図である。 図１に示す遠隔監視／制御サービスサイトの細部構成ブロック図である。 図２に示す使用者情報データベースの例示図である。 図２に示す固定ＩＰ住所データベースの例示図である。 図２に示すＭＡＣ住所データベースの例示図である。 図２に示す住所連動データベースの例示図である。 図２に示す異常状態情報データベースの例示図である。 本発明の使用者認証過程を示す順序図である。 本発明のＩＰ住所を有するカメラ登録過程を示す順序図である。 本発明にかかるカメラ登録画面の例示図である。 本発明の流動ＩＰ住所を有するカメラ登録過程を示す順序図である。 クライアントモジュールが設けられていない場合、本発明により固定ＩＰを有するネットワークカメラを登録するための順序図である。 クライアントモジュールが設けられていない場合、本発明により流動ＩＰを有するネットワークカメラを登録するための順序図である。 本発明により流動ＩＰ住所のアップデート過程を示す順序図である。 本発明により固定ＩＰ住所を有するネットワークカメラの監視位置を制御するための順序図である。 本発明によるカメラ接続及び制御画面の例示図である。 本発明により流動ＩＰ住所を有するネットワークカメラの監視位置を制御するための順序図である。 本発明による画像画面の例示図である。 本発明による異常状態監視手続きを示す順序図である。 本発明によるホームオートメーションサービスを行うための順序図である。 本発明により動画像見る動作を行う無線インターネット端末機の画面例である。 本発明により侵入探知サービスを遂行するための無線インターネット端末機の画面例である。 本発明により侵入探知サービスを遂行するための無線インターネット端末機の画面例である。 本発明により侵入探知サービスを遂行するための無線インターネット端末機の画面例である。 本発明によりホームオートメーションを遂行するための無線インターネット端末機の画面例である。 本発明によるネットワークカメラの内部構成ブロック図である。 本発明によるホームオートメーションのためのネットワーク構成例である。 本発明による画像圧縮伝送システムを示す概略図である。 本発明による図２８に示す圧縮部の細部構成ブロック図である。 本発明による圧縮符号化を説明するために示すピクチュアの例示図である。

符号の説明

１００ ＰＣ端末機
１１０ 無線インターネット端末機
１２０ 無線インターネットサーバ
１３０ 基地局
１４０ インターフェースサーバ
１５０−１、．．．１５０−Ｎ 第１ないし第Ｎのネットワークカメラ

Claims (6)

1. 複数のクライアントにネットワークを介して画像データを伝送するための方法において、
   外部から入力されるディジタル原画像データを符号化し、前記符号化された原画像フレームデータを基準に同一グループ内の全ての予測フレームデータを順次符号化するステップと、
   前記クライアントから画像伝送信号の要求がある場合、前記符号化された原画像フレームデータ及び最も近来に符号化された予測フレームデータを当該クライアントにネットワークを介して伝送するステップとを含むことを特徴とするネットワークを通じた画像データ圧縮伝送方法。
2. 前記伝送するステップは、
   前記符号化された原画像フレームデータを各クライアントに応ずる各々のクライアントフレームメモリに格納するステップと、
   前記クライアントからネットワークを介して画像データ伝送要求がある場合、画像フレームデータ伝送機能を遂行するタスクを発生するステップと、
   ａ）前記発生されたタスクを用いてデータの伝送を要求した当該クライアントフレームメモリに格納された原画像フレームデータをネットワークを介して当該クライアントに伝送し、
   ｂ）前記複数の予測フレームデータ中、最も近来に符号化されて格納された予測フレームデータを当該クライアントフレームメモリに格納した後、前記発生されたタスクを用いて前記格納された予測フレームデータをネットワークを介して当該クライアントに伝送するステップと、
   を含むことを特徴とする請求項１記載のネットワークを通じた画像データ圧縮伝送方法。
3. 互いに異なる伝送速度を有するネットワークに接続された複数のクライアントに画像データを伝送するシステムの画像データ圧縮方法において、
   入力されるディジタル画像信号の原画像データを符号化し、原画像フレームデータを生成した後、フレームメモリに格納するステップと、
   前記フレームメモリに格納された原画像フレームデータの動きを予測して動きベクトル値を算出するステップと、
   前記算出された動きベクトル値により前記符号化された原画像フレームデータの動きを補償して同一のグループ内の全ての予測フレームデータを順次符号化するステップとを含むことを特徴とする画像データ圧縮方法。
4. 複数のクライアントにネットワークを介して画像データを伝送するための伝送システムにおいて、
   外部から入力されるディジタル原画像データを符号化し、前記符号化された原画像フレームデータを基準に同一グループ内の全ての予測フレームデータを順次符号化する圧縮部を含む画像データ処理部と、
   前記クライアントから画像伝送信号の要求がある場合、前記符号化された原画像フレームデータ及び最も近来に符号化された予測フレームデータを当該クライアントにネットワークを介して伝送する画像サービス部とを含むことを特徴とする画像データ圧縮伝送システム。
5. 前記画像サービス部は、
   前記符号化された原画像フレームデータを各クライアントに応じて格納する各クライアントフレームメモリと、
   前記クライアントからネットワークを介して画像データ伝送要求を受信し、当該画像データ伝送要求に基づいて、画像フレームデータ伝送機能を遂行するタスクを発生するデータ送受信部とを備え、
   前記データ送受信部は、
   ａ）前記発生されたタスクを用いてデータの伝送を要求したクライアントのクライアントフレームメモリに格納された原画像フレームデータをネットワークを介して当該クライアントに伝送する処理と、
   ｂ）前記複数の予測フレームデータ中、最も近来に符号化されて格納された予測フレームデータを当該クライアントフレームメモリに格納した後、前記発生されたタスクを用いて前記格納された予測フレームデータをネットワークを介して当該クライアントに伝送する処理と
   を含むことを特徴とする請求項４記載の画像データ圧縮伝送システム。
6. 互いに異なる伝送速度を有するネットワークに接続された複数のクライアントに画像データを圧縮する装置であって、
   原画像フレームデータを格納するフレームメモリと、
   入力されるディジタル画像信号の原画像データを符号化して原画像フレームデータを生成し前記フレームメモリに格納する原画像フレームデータ生成手段と、
   前記フレームメモリに格納された原画像フレームデータの動きを予測して動きベクトル値を算出し、当該算出した動きベクトル値により前記符号化された原画像フレームデータの動きを補償して同一のグループ内の全ての予測フレームデータを順次符号化する予測フレームデータ生成手段とを備えることを特徴とする画像データ圧縮装置。

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