JP2004221678A - Video distribution system - Google Patents

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Toshiyuki Fukui
俊之 福井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance an update rate of a video image at a display side by increasing the number of compressible images per unit time in the case that a plurality of video input channels are sequentially switched, video signals are compressed and the compressed signals are transmitted. <P>SOLUTION: When a plurality of video input channels are switched, a compression means sequentially applies compression processing to a video signal of each channel and the resulting signal is transmitted to a display terminal 40 via a network 31 or 32, a measurement means measures an out of synchronism in the video signal between channels, a switching sequence of the channels is decided on the basis of a measurement result, a selection means selects the video signal according to the decided sequence to increase the number of compressible frames per unit time, having only to abort the video signals by one frame at maximum sequentially switches n-sets of the video input channels, and the video signals are compression-processed and can be transmitted. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、映像配信システム、映像処理装置、映像配信方法、記録媒体及びプログラムに関し、特に、ネットワークを利用して、複数の映像情報をその撮影場所から離れた場所に設置された表示端末に表示して見るための映像モニタリングシステムに用いて好適なものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、インターネット等のネットワークが普及し、WWW(World Wide Web)等による情報発信が一般的に行われるようになってきた。そのような中で、撮影した映像をリアルタイムでネットワーク上に発信する機能を持つシステムが出現している。このようなシステムを利用して、ネットワーク上に発信された複数の場所の映像情報を一箇所の端末に集約して表示することにより映像モニタリングを実現する例としては、キヤノン社製のネットワークカメラサーバVB101を用いたWebView Livescopeシステム、WebView Livescope MVシステム等がある。
【0003】
上述のようなシステムにおいて、複数のカメラ(映像撮影機器)からそれぞれ入力される映像信号を1台のネットワークカメラサーバで処理して遠隔地に送信し、遠隔地側の表示端末で映像を見るとする。このとき、入力される映像信号を処理するネットワークカメラサーバ内部の圧縮処理系統が1系統である場合には、複数の映像入力チャネル(各映像信号の入力系統(経路))の中から1つのチャネルを選択し、選択したチャネルの映像信号を処理して送信する手法をとる。
【0004】
もし、複数のカメラから入力される映像信号に係る映像を同時に見たい場合には、表示端末側にて各カメラにそれぞれ対応する表示ウィンドウを開き、各表示ウィンドウでは直近の映像を次の映像が送られてくるまで表示し続けるようにすることで擬似的に実現可能である。この場合には、ネットワークカメラサーバは、複数の映像入力チャネルを切り替えながら入力される映像信号を順次圧縮処理して、それを遠隔地側の表示端末に送信する。各表示ウィンドウに表示する映像の更新頻度が高くなるほど、表示映像における動きが滑らかになり、擬似的な同時表示の違和感が少なくなる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
また、複数のカメラから入力される映像信号に係る映像を順番に切り替えて表示端末側で見たい場合には、ネットワークカメラサーバは、複数の映像入力チャネルを切り替えながら映像信号を順次圧縮処理して送信する。ここで、入力される各チャネルの映像信号は、それぞれ別々のカメラを用いた撮影で得られたものであるので、各チャネルの映像信号の間で同期が取れていることは期待できない。
【0006】
上述のような動作における各チャネルの垂直同期信号と圧縮処理される映像信号との時間関係を従来例として図15に示す。図15において、入力チャネルは、A、B、C、Dの4つのチャネルであり、チャネルA→B→C→D→A→…の順に切り替えられている。垂直同期信号VSa、VSb、VSc、VSdは、各チャネルにおける1枚の画面分の映像信号の開始及び終了を表す役割をしている。
【0007】
図15において、まず、チャネルAの映像信号A1の圧縮処理が終了すると、入力チャネルの切り替えが行われ、次の入力チャネルであるチャネルBが選択される。その際、チャネルBの映像信号B2は、既に1枚の画面分の映像信号の途中であるので、映像信号B2は廃棄されて、次の映像信号B3が圧縮処理される。
以降同様に、入力チャネルの切り替えが順次行われ、チャネルCの映像信号C3が廃棄されて映像信号C4が圧縮処理され、チャネルDの映像信号D5が廃棄されて映像信号D6が圧縮処理される。映像信号D6の圧縮処理が終了すると、チャネルAが再び選択される。
【0008】
このようにチャネル切り替え順序が予め固定されていると、映像信号の入力タイミングによっては、チャネルAの映像信号の圧縮処理が終了した後、チャネルBの映像信号の圧縮処理が開始されるまでに、最大で約1枚の画面分に相当する時間の遅延が生ずる可能性があった。
チャネル切り替え順序が予め固定されている場合に生ずる遅延について、図16を用いて説明する。図16は、上記図15に示した各チャネルの垂直同期信号VSa〜VSdの位相関係を示す図である。
【0009】
ここで、垂直同期信号VSa〜VSdの隣接する立ち下がりエッジ間の期間(各垂直同期信号が立ち下がる時間間隔)Tvに比べて、映像信号の有効画像領域の入力に要する時間は短いとする。また、各チャネルについて行われている1枚の画面分の映像信号の圧縮処理は、各チャネルの垂直同期信号VSa〜VSdの立ち下がりエッジに挟まれた期間内で終了しているとする。
【0010】
図16において、チャネルAからチャネルBに切り替えた際のチャネル間同期のずれによる遅れをΔtaで表し、同様に各チャネル間同期のずれをΔtb、Δtc、Δtdで表す。上記遅れΔta、Δtb、Δtc、Δtdは、下記式(20−1)、(20−2)のように表すことができる。
0≦Δta,Δtb,Δtc<Tv …(20−1)
0≦Δtd<(Tv−Δta)+(Tv−Δtb)+(Tv−Δtc) …(20−2)
【0011】
よって、4つのチャネルA〜Dを順次切り替える場合の遅れは、式(20−1)、(20−2)より、
0≦Δta+Δtb+Δtc+Δtd<3Tv …(20−3)
となる。したがって、各チャネルの1枚の画面分、合計4枚の画面分の映像信号を圧縮処理して送信するために最大で3枚の画面分の映像信号を廃棄しなければならない可能性があった。
【0012】
上述した従来例では、4つの入力チャネルを切り替えながら映像信号を圧縮処理して送信する例を示したが、同様に固定的なチャネル切り替え順序でnチャネルの入力を切り替えながら送信する場合には、nチャネルの映像信号を各1枚の画面分ずつ合計n枚の画面分送信するために最大で(n−1)枚の画面分の映像信号を廃棄しなければならない可能性があった。
【0013】
本発明は、このような問題を解決するために成されたものであり、1つの装置にて複数の映像入力チャネルを順次切り替えて映像信号を圧縮処理して送信する際に、単位時間あたりでの圧縮処理可能な画像数を増加し、表示側での映像の更新率を高めることができるようにすることを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明の映像配信システムは、ネットワークを介して複数の映像撮影装置によりそれぞれ撮影された映像を、上記映像撮影装置とは異なる位置に設けられた表示装置に表示するための映像配信システムであって、上記複数の映像撮影装置から入力される映像信号の中から1つの映像信号を選択する選択手段と、上記選択手段にて選択した映像信号に圧縮処理を施す圧縮手段と、上記圧縮手段で圧縮処理した映像信号を上記表示装置に対して送信する送信手段と、上記複数の映像撮影装置からの各映像信号の入力タイミングの時間関係を測定する測定手段とを備え、上記測定手段により測定された時間関係に基づいて、上記選択手段にて選択する映像信号を順次切り替えることを特徴とする。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態による映像加工・出力装置及び映像撮影装置を備えた映像配信システムの一構成例を示すブロック図である。
【0016】
映像配信システムは、映像加工・出力装置10、AC−DC(交流−直流)アダプタ11、商用AC電源12、通信用PCカード13、フラッシュROM(FlashROM)カード14、映像撮影装置(カメラ)20a、20b、20c、20dを有し構成される。また、31は公衆回線網、32はLAN(Local Area Network)回線網である。
【0017】
映像加工・出力装置10は、マイクロプロセッサ(CPU)101、CPUバス−画像バスブリッジ102、演算用RAM103、フラッシュROM(FlashROM)104、カメラ制御インタフェース(カメラ制御I/F)105、LANインタフェース(LANI/F)106、PCMCIA(Personal Computer Memory Card International Association)スロット107、A/D(アナログ/ディジタル)制御線108、CPUバス109、不揮発性RAM(NVRAM)110、画像圧縮IC111、映像信号デコーダ112、画像バス113、電力供給部120を有し構成される。映像加工・出力装置10は、複数の映像撮影装置20a〜20dから入力された映像信号をキャプチャして圧縮処理を施し、公衆回線網31もしくはLAN回線網32上に送出する。以下、映像加工・出力装置10の内部構成及び基本動作等について詳細に説明する。
【0018】
まず、映像撮影装置20a〜20dからの映像信号がそれぞれ映像信号ケーブル21a、21b、21c、21dを介して、映像加工・出力装置10の映像信号デコーダ112(例えば沖電気社製MSM7664B等)によって取り込まれる。このとき、映像信号ケーブル21a〜21d上を流れてくる映像信号は、NTSC(National Television System Committee)/PAL(Phase Alternating by Line)/SECAM(Sequential Couleur a Memoire)などの方式に基づいたアナログ映像信号であるとする。
【0019】
映像信号デコーダ112は、映像撮影装置20a〜20dから入力される複数の映像信号の中から1つ(1系統)の映像信号を選択して、選択したアナログ映像信号をA/D変換(アナログ/ディジタル変換)する。さらに、映像信号デコーダ112は、アナログ映像信号をA/D変換した後、画像圧縮IC111の入力として適当なディジタルデータ形式、例えばY:U:V=4:2:2の形式に変換し、得られた映像データを画像圧縮IC111に供給する。なお、映像信号デコーダ112は、A/D制御線108を介してCPU101に接続され、CPU101により映像撮影装置20a〜20dから入力されるどの映像信号を選択するかなどの制御がなされる。
【0020】
画像圧縮IC111は、映像信号デコーダ112から供給される映像データを所定の方式に基づいて圧縮処理する。例えば、画像圧縮IC111は、JPEG(Joint Photographic Experts Group)規格に準拠した方式に基づいて映像データに圧縮処理を施す。この場合、画像圧縮IC111として利用できるICには、ZORAN社ZR36060等が存在する。画像圧縮IC111にて圧縮処理された映像データは、画像バス113、CPUバス−画像バスブリッジ102、及びCPUバス109を経由して、演算用RAM103に格納される。
【0021】
映像データが演算用RAM103に転送されると、CPU101は、FlashROM104に格納されたプログラムに従って、演算用RAM103から圧縮処理された映像データを取り出し、ネットワークに向けて配送するために映像データを適当な大きさに分割したり、ヘッダを付加したりするなどの処理を行う。そして、CPU101は、PCMCIAスロット107に挿入された通信用PCカード13(モデムカードやISDN(Integrated Services Digital Network)カード等)を介して公衆回線網31に接続された他の機械(端末)に、もしくはLANI/F106を介してLAN回線網32に接続された他の端末等に圧縮処理された映像データを送信する。
【0022】
ここで、CPU101は組み込み用途のものを仮定しているので、LANI/F106及びPCMCIAスロット107は、CPUバス109を介さずに直接CPU101により制御がなされている。この場合、CPU101としては、モトローラ(Motorola)社製MPC860DT等を一例としてあげることができる。しかし、本発明は、これら外部ネットワークに対して接続するインタフェースの位置によって制限されるものではなく、これらのインタフェースをCPUバス109もしくは画像バス113に接続されるデバイスとして構成することも可能である。
【0023】
また、CPU101は、映像データをネットワーク上に送信しないで蓄積することも可能である。例えば、PCMCIAスロット107にFlashROMカード14を挿入し、それをハードディスクのように扱うことによりFlashROMカード14に映像データを記録することが可能になる。なお、映像データの蓄積先としては、FlashROM104を選択することも可能である。
【0024】
一方、本映像配信システムにおいて、映像撮影装置20a〜20dの制御は、カメラ制御信号ケーブル22a、22b、22c、22dを介して映像加工・出力装置10により行われる。カメラ制御信号ケーブル22a〜22dは、映像加工・出力装置10のカメラ制御I/F105にそれぞれ接続される。カメラ制御I/F105のプロトコルとしては、RS−232C規格、USB(Universal Serial Bus)規格、あるいはIEEE1394規格に準拠した方式等を採用することが可能である。また、ここでは接続ケーブルが存在することを仮定したが、IrDA(Infrared Data Association)規格に準拠した方式等の有線に拠らない方式を排除するものではない。
【0025】
なお、映像加工・出力装置10は、商用AC電源12からAC−DCアダプタ11を介して直流に変換された電力を電力供給部120で受け、それをさらに装置内部のICなどが動作するに相応しい電圧と安定度になるように電力供給部120で変換したうえで、装置全体に電力を供給している。
【0026】
図2は、映像デコーダ112及びその周辺部の詳細な構成例を示すブロック図である。この図2において、図1に示した構成要素等と同一の機能を有する構成要素等には同一の符号を付している。
映像信号デコーダ112は、実際には複数の映像信号の入力にそれぞれ対応する112a、112b、112c、112dの4つの映像信号デコーダで構成される。
【0027】
映像信号デコーダ112a〜112dは、映像入力端子23a〜23d及び映像信号ケーブル21a〜21dを介して、映像撮影装置20a〜20dから映像信号がそれぞれ供給される。映像信号デコーダ112a〜112dは、入力される映像信号をA/D変換し、さらにディジタルデータ形式、例えばY:U:V=4:2:2の形式に変換して、ディジタル映像信号バス118a、118b、118c、118dに出力する。なお、各映像信号から抽出した垂直同期信号等もディジタル映像信号バス118a〜118dに多重化されている。
【0028】
ディジタル映像信号バス118a〜118dに出力された映像データは、セレクタ116に入力される。映像データは、セレクタ116により1系統が選択され、ディジタル映像信号119として画像圧縮IC111に供給される。また、垂直同期割込み(VSI)信号114もセレクタ116により同時に選択され、画像圧縮IC111及びCPU101に入力される。
【0029】
画像圧縮IC111は、供給される映像データに圧縮処理を施す。さらに、画像圧縮IC111は、映像データの圧縮処理が終了した旨を圧縮終了割込み信号115によりCPU101に通知する。
他の構成要素等は、上記図1に示した構成要素等と同様であるので説明は省略する。
【0030】
ここで、映像信号デコーダ112a〜112dは、A/D制御線108を介してCPU101と接続され、第1の実施形態においては、A/D制御線108は、例えばICバスのプロトコルに従う2線式のインタフェースにより構成される。また、セレクタ116は、セレクタ制御線117を介してCPU101の制御下におかれ、どのディジタル映像信号入力を選択するかなどの切り替え操作を実施する。
【0031】
図3は、本発明を応用した映像モニタリングシステムの一構成例を示すブロック図である。ここでは、4つの映像撮影装置20a〜20dと、1つの映像加工・出力装置10と、1つの表示端末40と、LAN回線網32とを用いてネットワークを構成している。
【0032】
映像加工・出力装置10は、複数の映像撮影装置20a〜20dからそれぞれ入力される映像信号のうち1つの映像信号を選択した後、選択した映像信号に圧縮処理を施して、LAN回線網32に対して送出する。LAN回線網32に接続された表示端末40は、映像加工・出力装置10から送られてくる圧縮された映像データを伸張して、例えば映像撮影装置20a〜20dに対応するビューワ41a、41b、41c、41dを用いて自画面上に表示する。
なお、映像撮影装置20a〜20dは、それぞれ別々の撮影対象を撮影しており、映像加工・出力装置10は、その映像情報を表示端末40に送信しているものとする。
【0033】
第1の実施形態では、図1及び図2に示したような映像配信システムが、図3に示すような方式で運用されている場合において、映像撮影装置20a〜20dから入力される映像信号の時間関係をどのように測定し、それに基づいたチャネル切り替え処理を行うのかについて、図4〜図8を用いて説明する。
【0034】
まず、第1の実施形態における映像加工・出力装置10が、入力される各映像信号の時間関係を測定・把握し、入力チャネルの切り替え順序を決定する際の動作について、図1〜図3を参照しながら図4〜図8を用いて説明する。
以下、説明の便宜上、映像撮影装置20からディジタル映像信号バス118までの各映像信号の入力系統のことを「チャネル」と呼び、セレクタ116による入力系統の切り替えを「チャネル切り替え」と呼ぶ。
【0035】
システムの起動時等において、まず映像加工・出力装置10は、各チャネルより入力される映像信号の時間関係を測定・把握する必要がある。そのため、システムの起動後等から映像加工・出力装置10が各映像信号の時間関係を把握するまで、セレクタ116は、暫定的に図4に示すようにチャネルA→B→C→D→A→…の順番でディジタル映像信号バス118の入力(映像データ)を選択してディジタル映像信号119として出力することとする。
【0036】
図4は、第1の実施形態における初期状態でのチャネル切り替えと各チャネルの映像信号の時間関係を示す図である。図4において、実線で囲まれているフレームがセレクタ116により実際に選択されたフレームであり、各チャネルにおける映像信号の時間関係と、それが選択される様子が図4から判る。
【0037】
なお、第1の実施形態において、各チャネルから与えられる映像の単位はフレーム単位であるとし、1/30秒毎に1枚の画像が送られ、各フレームの始まりは垂直同期信号の立ち下がりエッジで示されるとする。また、垂直同期信号の立ち下がりエッジの時間間隔Tvに比べて、映像信号の有効画像領域(表示画像に係る映像信号)の入力に要する時間は短く、各チャネルで行われている1フレーム分の映像信号の圧縮処理は、各チャネルの垂直同期信号の立ち下がりエッジに挟まれた期間内で終了しているとする。
【0038】
図4において、チャネルAの最初のフレームA1の圧縮処理が終了すると、チャネルBに入力が切り替えられる。しかしながら、切り替えられた時点でチャネルBのフレームB2は、既にフレームの途中であるので、フレームB2は廃棄されて、次の垂直同期信号VSbの立ち下がりが検出されるのを待つ。その後、垂直同期信号VSbの立ち下がりが検出され、フレームB3の始まりが認識されると、フレームB3が圧縮処理される。
【0039】
以降同様にして、フレームC3、D5が廃棄されフレームC4、D6が順次圧縮処理されて出力される。そして、再び入力がチャネルAに戻り、フレームA7が廃棄されフレームA8が圧縮処理される。
上述したような動作が繰り返し行われる。
【0040】
図5は、上記図4に示した第1の実施形態における初期状態での各チャネルの垂直同期信号VSa〜VSdの位相関係を示す図である。垂直同期信号VSa〜VSdのそれぞれにおいて、隣接する立ち下がりエッジ間の期間Tvは、Tv=1/30秒である。
【0041】
図5において、チャネルAからチャネルBに切り替えた際のチャネル間同期のずれによる遅れをΔtaで表す。遅れΔtaは、チャネルAの垂直同期信号VSaの立ち下がりエッジとチャネル切り替え後に得られるチャネルBの垂直同期信号VSbの立ち下がりエッジとの間隔である。
【0042】
これらの立ち下がりエッジは、CPU101に対して垂直同期割込み(VSI)信号114の立ち下がりエッジとして供給される。CPU101は、分解能が1/30秒に比べて十分に細かいタイマを内部に保持しており、図5に示す時刻t1’からt2までの時間を一定の精度で計測することができる。
同様に、選択されているチャネルの垂直同期信号の立ち下がりエッジが、垂直同期割込み信号114の立ち下がりエッジとしてCPU101に供給され、各チャネル間同期のずれによる遅れΔtb、Δtc、Δtdも計測される。
【0043】
上述した計測動作をある一定の期間繰り返し行うことにより各チャネル間同期のずれの計測が完了すると、CPU101は、ある1つのチャネルを基準チャネルにして、基準チャネルと各チャネルとの間での垂直同期信号のずれの大きさを計算し、そのずれが小さい順番を算出する。
【0044】
第1の実施形態においては、チャネルAを基準にすると、チャネルAの垂直同期信号VSaとチャネルBの垂直同期信号VSbとのずれΔtabは、
Δtab=Δta …(1)
となる。同様にして、チャネルAの垂直同期信号VSaと、チャネルC、Dの垂直同期信号VSc、VSdとのそれぞれのずれΔtac、Δtadは、

Figure 2004221678
となる。
【0045】
この計算結果に基づいて、CPU101は、ずれΔtab、Δtac、Δtadの大小関係を判断する。ここで、第1の実施形態では図5よりΔtad<Δtac<Δtabであるので、チャネルAの垂直同期信号VSaとのずれが小さい順、つまりチャネルA→D→C→Bの順にチャネル切り替えを行えば良いことが判る。
チャネル切り替え順序が決定すると、CPU101は、それ以降セレクタ116への制御信号117を制御して、映像入力チャネルを切り替える順番を測定結果に基づいて決定した順番に変更する。
【0046】
上述のようにしてチャネル切り替え順序を変更した場合の処理の流れを図6に示す。図6は、第1の実施形態におけるチャネル切り替え順序変更後のチャネル切り替えと各チャネルの映像信号の時間関係を示す図である。図6においては、チャネルA→D→C→B→A→…の順に映像入力チャネルが切り替えられており、フレームA1、D2、C3、B5、A6、D7、C8、…というようにフレームが順次圧縮処理されている。
【0047】
図7は、上記図6に示した第1の実施形態におけるチャネル切り替え順序変更後の垂直同期信号VSa〜VSdの位相関係を示す図である。
図7において、
Δta’=Δtad …(4)
Δtd’=Δtac−Δtad …(5)
Δtc’=Δtab−Δtac …(6)
Δtb’=Tv−Δtab …(7)
であるから、各チャネルを一巡するのに要する同期ずれに伴う遅延の総量は、上記式(4)〜(7)より
Figure 2004221678
となる。
【0048】
すなわち、本方式を採用すると4つの映像入力チャネルを順次切り替える場合、各チャネルの1フレーム分、合計4フレーム分の映像信号を圧縮処理して送信するためには、最大で1フレーム分の映像信号を廃棄することだけを見込めば良いことになる。
【0049】
一般に、n個(nは自然数)の映像入力チャネルを順次切り替えていく場合には、本方式を採用して同様に考えると、
Figure 2004221678
となり、本方式を用いると最大で1フレーム分の映像信号を破棄するだけで順次入力チャネルを切り替えていくことが可能になる。
【0050】
以上説明した動作の流れを、図8に示す。図8は、第1の実施形態におけるチャネル切り替え順序を決定するための動作を示すフローチャートである。
映像加工・出力装置10が映像入力チャネルの切り替え順序を設定しなければならないと判断した場合(ステップS801)、まず、各チャネルより入力される映像信号の時間関係を測定・把握する必要がある。そこで、映像加工・出力装置10内のCPU101は、垂直同期割込み信号間隔計測用のタイマを有効にする(作動させる)(ステップS802)。さらに、CPU101は、現在切り替えている順序のまま各映像入力チャネルを順次切り替え、垂直同期割込み信号の間隔の計測を実施する(ステップS803)。
【0051】
上記図4の説明においては、システムの起動時など映像加工・出力装置10が各映像信号の時間関係を把握するまで、映像入力は暫定的にセレクタ116においてチャネルA→B→C→Dの順番でディジタル映像信号バス118の入力がディジタル映像信号119への出力として選択されるとした。しかし、ステップS803での計測実施時のチャネル切り替え順序は、上記図4にて説明した順序に限られるものではなく、以前の測定等により定められたチャネル切り替え順序がある場合にはその順序に従って切り替えられているものとする。
【0052】
ステップS803での垂直同期割込み信号の間隔測定は、全チャネルの位相差を測定するまで繰り返される(ステップS804)。また、測定精度を上げるために測定は、n回実施される(ステップS805)。
【0053】
測定の結果、得られた測定値のばらつきが一定の許容範囲内に収まる場合には(ステップS806)、測定結果に基づいてチャネル切り替え順序が決定される(ステップS807)。ここで、チャネル切り替え順序に関してはさまざまな決め方があるが、第1の実施形態では、基準とした映像入力チャネルの垂直同期信号に対するずれが小さい順に切り替えることで、切り替え時間の最小化を図っている。上述したように第1の実施形態において示す例では、図5よりΔtad<Δtac<Δtabであるので、チャネル切り替え順序は、基準としたチャネルAの垂直同期信号とのずれが小さい順、チャネルA→D→C→Bの順に切り替えれば良いと判断される。
【0054】
ステップS807において映像入力チャネル切り替え順序が決定すると、決定した順序に基づき、CPU101はセレクタ制御線117を介してセレクタ116を制御してチャネル切り替えを新しい順序で行うことになる(ステップS808)。
【0055】
なお、得られた測定値のばらつきが一定の許容範囲内に収まるか否かの判断方法も、さまざまな方法が考えられるが、ここでは、ステップS807におけるずれの時間の並べ替えに影響が出ない範囲の測定のばらつきは許容しているものとする。
また、図8において測定値のばらつきが許容範囲内に無い場合には、測定をやり直すようにしているが、測定を繰り返し行ってもばらつきが許容範囲内に収まらない場合には、チャネル切り替え順序を暫定的に決定するようにすることも可能である。
【0056】
このようにして映像入力チャネル(入力映像信号)を切り替える順番を変更することにより、単位時間あたりに圧縮処理して送出できるフレーム数を増加させた後、映像加工・出力装置10が圧縮処理された映像データをどのようにして表示端末40側に送信しているかを、図1、図3、図4、図6を参照しながら説明する。
【0057】
既に図1において説明したように、映像データが入力された画像圧縮IC111は、その映像データを所定の方式に基づいて圧縮処理する。圧縮処理された映像データ(「圧縮映像データ」とも称す。)は最終的に演算用RAM103に格納される。圧縮映像データが演算用RAM103に転送されると、CPU101は、FlashROM104に格納されたプログラムに従って、演算用RAM103から圧縮映像データを取り出して、表示端末40に対して圧縮映像データを送信する作業を行う。
【0058】
システムの起動時、上記図4に示したように映像入力チャネルの切り替え順序がチャネルA→B→C→Dであったとする。図4からわかるように、フレームA1→B3→C4→D6→A8→…の順に圧縮映像データが演算用RAM103に順次供給され、CPU101はその順に圧縮映像データを表示端末40に送る。
【0059】
図3に示したように、表示端末40側では受信したデータ順に圧縮映像データに伸長処理等を施してビューワにおける表示画像を更新していく。ここで、表示端末40には映像撮影装置20a〜20dにそれぞれ対応したビューワ41a〜41dが存在している。表示端末40は、映像加工・出力装置10よりフレームA1→B3→C4→D6→A8→…の順に圧縮映像データを受信するので、結果として表示端末40側もチャネルA→B→C→D(ビューワ41a→41b→41c→41d)の順に映像が更新されることになる。
【0060】
さて、単位時間あたりに圧縮処理して送出できるフレーム数を増加するため、映像入力チャネルの切り替え順序を変更すると、システム起動時とは異なった順序で圧縮映像データが生成される可能性が高くなる。例えば、第1の実施形態の場合では、上記図6に示したようにフレームA1→D2→C3→B5→A6→D7→C8→…という順序で圧縮映像データが演算用RAM103に供給される。
【0061】
しかし、CPU101が更新された映像データの順番通りに表示端末40側に圧縮映像データを送信した場合には、表示端末40側で突然に映像の更新順序が変更され、ユーザが違和感を覚えるおそれがある。そこで、第1の実施形態では、ユーザの違和感をなくすために、映像入力チャネルの切り替え順序を変更しても、表示端末40側に圧縮映像データを送信する順序は、システム起動時のまま変更しないものとする。
【0062】
CPU101は、図6に示したようにフレームA1→D2→C3→B5→A6→…という順序で圧縮映像データが演算用RAM103に供給されてきたとしても、それをチャネルA→B→C→Dの順、すなわちフレームA1→B5→C3→D2→A6→…という順にパケット化して、表示端末40側に送信する。これにより、表示端末40側ではチャネルA→B→C→D(ビューワ41a→41b→41c→41d)の順に映像が更新される状態が保たれ、ユーザに違和感を与えることがなくなる。
【0063】
なお、第1の実施形態において、表示端末40での映像の表示順序は、表示端末40側が受信した映像データをそのままの順番で伸長処理するという例を用いて説明したので、上述のようにシステム起動時の切り替え順番が保たれるようにしたが、表示端末40側で、受信した映像データを任意に並べ替えて更新順序を変更するということも可能である。
【0064】
このようにした場合には、CPU101は、チャネル切り替え順序の変更後も圧縮映像データが演算用RAM103に供給されてきた順にそのまま表示端末40に送出すれば良い。表示端末40側は、受け取った映像データを一旦蓄え、表示端末40側で設定した順序どおりに伸張して画像を更新表示することで映像入力チャネルの切り替え順序が変わった場合でも一定の順序で表示映像を更新することが可能になる。
【0065】
以上、詳しく説明したように本実施形態によれば、複数の映像入力チャネルを切り替えて、各チャネルの映像信号を順次圧縮処理し、ネットワーク(公衆回線網31もしくはLAN回線網32)を介して表示端末40に供給する際、各チャネル間の映像信号における同期ずれを測定・算出し、各映像入力チャネル間の同期ずれの影響が最小限になるようにチャネル切り替え順序を決定することで、最大で1フレーム分の映像信号を破棄するだけでn個の映像入力チャネルを順次切り替え、映像信号を圧縮処理して送信することができる。したがって、単位時間あたりでの圧縮処理可能なフレーム数が増加して表示端末40側での映像の更新率を高めることができ、ユーザは動きが滑らかな表示映像を見ることができる。
【0066】
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態について説明する。
本発明の第2の実施形態による映像配信システム、及び映像加工・出力装置の構成は、上記図1、図2に示した第1の実施形態による映像配信システム、及び映像加工・出力装置と同様である。
【0067】
上述した第1の実施形態においては、各チャネルで行われている1フレーム分の映像信号の圧縮処理は、各チャネルの垂直同期信号の立ち下がりエッジに挟まれた期間内で終了するものとしていたが、出力映像のサイズ、被写体、及び圧縮パラメータによっては1フレーム分の映像信号の圧縮処理がその期間内で終了しない場合も考えられる。
そのような場合には、映像入力チャネルの切り替え順序を設定する際に、実際の圧縮処理に要する時間も考慮する必要がある。
【0068】
第2の実施形態では、垂直同期割込み信号114及び圧縮終了割込み信号115の2つの信号の関係をCPU101において計測して、映像入力チャネルの切り替え順序を設定する方法について図1〜図3を参照しながら図9、図10を用いて説明する。第2の実施形態においては、上記図2に示した画像圧縮IC111がCPU101に対して出力する圧縮終了割込み信号115が大きな意味を持つ。
【0069】
以下、上述した第1の実施形態との差異に重点をおきながら説明する。
(1)入力される映像信号の数が変化した場合、(2)撮影されている対象物が対象物そのものの移動もしくは映像撮影装置のパン・チルト・ズームなどにより変化した場合、(3)映像撮影装置に与えられている逆光補正等のパラメータが変化した場合、(4)出力する画像サイズが変化した場合、(5)出力する画像の圧縮率が変更された場合等、圧縮処理に影響を与える内容の変更等が発生した場合には、映像データの圧縮処理に要する時間が変化する可能性がある。
【0070】
このとき、映像加工・出力装置10は、映像入力チャネルの切り替え順序を再設定しなければならないと判断し、映像信号の時間関係を測定・把握する作業に入る。この時点では映像入力はセレクタ116においてチャネルA→B→C→Dの順番でディジタル映像信号バス118の入力がディジタル映像信号119への出力として選択されることとする。
【0071】
なお、第2の実施形態においても、第1の実施形態と同様に各チャネルから与えられる映像の単位はフレーム単位であるとし、1/30秒毎に1枚の画像が送られ、各フレームの始まりは垂直同期信号の立ち下がりエッジで示されるとする。また、垂直同期信号の立ち下がりエッジの時間間隔Tvに比べて、映像信号の有効画像領域の入力に要する時間は短く、選択された映像信号に対する1フレーム分の圧縮処理の終了は、画像圧縮IC111がCPU101に対して出力する圧縮終了割込み信号115の立ち下がりエッジにより示されるとする。
【0072】
図9は、第2の実施形態における各チャネルの垂直同期信号VSa〜VSdと圧縮終了割込み信号115の位相関係を示す図である。ここで、垂直同期信号VSa〜VSdのそれぞれにおいて、隣接する立ち下がりエッジ間の期間Tvは、Tv=1/30秒である。
【0073】
また、チャネルAの1つのフレームを圧縮処理するのに要する時間をTcaで表し、チャネルAの圧縮終了割込み信号の立ち下がりとその直前のチャネルAの垂直同期信号VSaの立ち下がりエッジとの間の時間をΔcaで表す。チャネルB、C、Dにおいても同様に、時間Tcb、Tcc、Tcd、Δca、Δcb、Δcdを定義する。
【0074】
図9に示した第2の実施形態においては、時間Tca、Tcb、Tcc、Tcdは、
Tca=2Tv+Δca …(10)
Tcb=Δcb …(11)
Tcc=Tv+Δcc …(12)
Tcd=Δcd …(13)
のように表すことができる。
【0075】
一方、各チャネル間の同期のずれ(Δtab、Δtac、Δtadなど)は、第1の実施形態と同様にして求めることができる。
この計測をある一定の期間繰り返して行うことで、CPU101は、各チャネル間同期のずれと圧縮に要する時間を見積もることができるようになる。
【0076】
各チャネル間同期のずれと圧縮に要する時間が見積もられると、CPU101は、その内容に基づいて最適のチャネル切り替え順序を探すことになる。具体的には、CPU101は、チャネルiの圧縮終了後にチャネルjに切り替えた場合に、チャネルiの圧縮終了割込み発生後、最初に有効なチャネルjの垂直同期割込みが入るまでの時間Yijを求める。なお、i、jは、添え字であり、i、jは、a、b、c、d(チャネルA、B、C、Dにそれぞれ対応)である。
【0077】
時間Yijは、
Figure 2004221678
で求めることができる。
その上で、チャネル切り替え順序の可能性のある組み合わせの全てについてYijを順に加算して、その切り替え順序の際に切り替えに要する時間ΣYijを算出する。
【0078】
第2の実施形態のように4つの映像入力チャネルA、B、C、Dがある場合には、チャネルAを基準にして考えると
ΣYabcd=Yab+Ybc+Ycd+Yda(15−1:A→B→C→Dの順の切り替え)
ΣYabdc=Yab+Ybd+Ydc+Yca(15−2:A→B→D→Cの順の切り替え)
ΣYacbd=Yac+Ycb+Ybd+Yda(15−3:A→C→B→Dの順の切り替え)
ΣYacdb=Yac+Ycd+Ydb+Yba(15−4:A→C→D→Bの順の切り替え)
ΣYadbc=Yad+Ydb+Ybc+Yca(15−5:A→D→B→Cの順の切り替え)
ΣYadcb=Yad+Ydc+Ycb+Yba(15−6:A→D→C→Bの順の切り替え)
の6通り(チャネルAを先頭に持ってきた場合の残りのチャネルB、C、Dの並べ方の数)がある。この中から、値が最小になるものを選択すれば、それが最適のチャネル切り替え順序となる。
【0079】
一般に、n個(nは自然数)の映像入力チャネルがある場合には、同様に(n−1)の順列の数、すなわち(n−1)!の数だけ同様の値を計算することで求めることができる。ただし、
X=Min(ΣYabcd,ΣYabdc,ΣYacbd,ΣYacdb,ΣYadbc,ΣYadcb) …(16)
とした場合のXの値が、
mTv<X≦(m+1)Tv …(17)
で表されるとき、上記式(15−1)〜(15−6)の値で、同様にその和が(m+1)Tv以下になるものについて、その式の表すチャネル切り替え順序を採用しても同一の効果を得ることができる。
【0080】
よって、実際には各チャネルの映像信号の圧縮処理に要する時間にもばらつきがあったりするため、そのばらつきの誤差をなるべく吸収し、かつ上記式(17)を満たすようなmの範囲内にあるチャネル切り替え順序が選ばれることになる。
そのようにして求めた結果に基づいてチャネル切り替え順序を変更した後の様子を図10に示す。この場合は、チャネルA→C→D→Bの順に切り替えることで、上記図9に示した場合よりも1Tv分だけ映像信号の切り替え周期を短くすることができる。
【0081】
以上、説明したように第2の実施形態によれば、上述した第1の実施形態にて得られる効果に加え、選択した映像信号の実際の圧縮処理に要する時間も考慮したチャネル切り替え順序を決定することが可能になる。したがって、出力映像のサイズ、被写体、及び圧縮パラメータにより、映像信号の圧縮処理に要する時間がチャネル毎に異なる(例えば、あるチャネルでは1フレーム分に相当する時間に圧縮処理が終了しない等)場合であっても、適切なチャネル切り替え順序を決定することができる。
【0082】
(第3の実施形態)
次に、第3の実施形態について説明する。
本発明の第3の実施形態による映像配信システムは、上記図1に示した映像配信システムと同様である。図11は、第3の実施形態における映像デコーダ112及びその周辺部の詳細な構成例を示すブロック図であり、この図11において、図2に示した構成要素等と同一の機能を有する構成要素等には同一の符号を付している。第3の実施形態では、図11に示すように、映像信号デコーダ112は1系統であり、その内部で選択的に映像信号を切り替えている場合の例を示す。
【0083】
映像信号デコーダ112は、複数の映像信号入力の中から1つの入力を選択的に取り出すセレクタ1121、セレクタ1121により選択された映像信号をA/D変換してディジタルデータ形式、例えばY:U:V=4:2:2の形式に変換するA/Dコンバータ1122、及びそれらを制御するコントローラ1123などから構成される。
【0084】
セレクタ1121は、入力が第1〜第4の入力までの4系統存在し、それぞれ映像入力端子23a〜23dにそれぞれ接続されている。映像入力端子23a〜23dには、映像信号ケーブル21a〜21dを介して、映像撮影装置20a〜20dがそれぞれ接続されている。
【0085】
コントローラ1123は、A/D制御線108を介してCPU101に接続される。第3の実施形態においては、A/D制御線108は、例えばICバスのプロトコルに従う2線式のインタフェースにより構成される。コントローラ1123は、A/D制御線108を介してCPU101の制御下におかれ、セレクタ1121においてどの入力を選択するかなどの切り替え操作を実施する。
【0086】
また、コントローラ1123は、セレクタ1121にて選択された映像信号から垂直同期信号などの映像の同期に必要となる信号の変化を抽出する。第3の実施形態においては、コントローラ1123により抽出された垂直同期信号が垂直同期割込み信号114としてCPU101及び画像圧縮IC111に入力される。
【0087】
なお、第3の実施形態においては、各チャネルから与えられる映像の単位はフィールド単位であるとし、偶数フィールドの画像と奇数フィールドの画像とが1/60秒毎に1枚ずつ送られ、各フィールドの始まりは垂直同期信号の立ち下がりエッジで示されるとする。また、垂直同期信号の立ち下がりエッジの時間間隔Tv’に比べて、映像信号の有効画像領域の入力に要する時間は短く、各チャネルで行われている1フィールド分の映像信号の圧縮処理は、各チャネルの垂直同期信号の立ち下がりエッジに挟まれた期間内で終了しているとする。
【0088】
また、チャネル切り替え後、映像デコーダ112の中にてA/Dコンバータ等のシステムが正しく動作するためには最大で2回の垂直同期信号の検出が必要であるとする。更に、映像加工・出力装置10から表示端末40側に送られる圧縮映像データは、ある1つのチャネル切り替え順序を適用している間は、チャネル毎に偶数、もしくは奇数のどちらかのフィールドのみを送信するとする。
【0089】
第3の実施形態における映像入力チャネル切り替えの様子を図12、図13、図14に示す。
図12は、第3の実施形態における初期状態でのチャネル切り替えと各チャネルの映像信号の時間関係を示す図である。第1の実施形態と同様に、CPU101は、まず初期状態では一定の順序、チャネルA→B→C→Dの順で映像入力チャネルを切り替えて各チャネル間の同期ずれを調べる。
【0090】
第3の実施形態では、上述したようにチャネルを切り替え、垂直同期信号を2回検出した後のフィールドを有効なフィールドとして圧縮処理する。そのため、第3の実施形態における映像加工・出力装置10は、図12に示すようにフィールドA1→B4→C7→D10→…という順にフィールドの映像データを圧縮処理する。
【0091】
フィールドD10を圧縮処理した後、チャネルを切り替えてチャネルAに戻った際、タイミング的にはフィールドA12が圧縮可能である。しかし、映像加工・出力装置10は、その直前で奇数フィールドA1を圧縮処理しているので、偶数フィールドA12を圧縮処理して送信するようにしてしまうと、表示端末40側で伸長処理され表示される映像が微妙にがたついて、非常に見苦しいものになってしまう。そこで、映像加工・出力装置10は、偶数フィールドA12をスキップして奇数フィールドA13を圧縮処理した後、チャネルBに切り替えている。
【0092】
各チャネル間の同期ずれの測定が終了すると、CPU101は、上述した第1の実施形態と同様にして、最適なチャネル切り替え順序を探す。第3の実施形態では、各チャネルで行われている1フィールド分の映像信号の圧縮処理は、各チャネルの垂直同期信号の立ち下がりエッジに挟まれた期間内で終了しているとしている。したがって、最適なチャネル切り替え順序は、第1の実施形態と同様に、チャネルAの垂直同期信号VSaと、チャネルB、C、Dの垂直同期信号VSb、VSc、VSdとのそれぞれのずれΔtab、Δtac、Δtadの大小関係を判断して求めることができる。
【0093】
上述のようにして求めた結果に基づいてチャネル切り替え順序を変更した後のチャネル切り替えと各チャネルの映像信号の時間関係を図13に示す。図13においては、チャネルA→D→C→B→A→…の順序で映像入力チャネルが切り替えるように変更している。その結果、圧縮処理されるフィールドは、フィールドA1→D4→C6→B8→A11→D14→C16→B18→A21→D24→…というように遷移している。図13に示したチャネル切り替え順序変更後でも、図12に示したものと同様にフィールドA10、A20は圧縮処理をスキップされている。これにより、Aチャネルでは奇数フィールド、B、C、Dチャネルでは偶数フィールドという決まったフィールドの送出が可能になっている。
【0094】
上記図13に示したようにチャネル切り替え順序を変更すると、単位時間あたりに圧縮処理するフィールド数は、この条件下で最大化することができる。しかし、上記図13に示した場合には、チャネルAにおいてスキップするフィールドが存在し、10フィールド入力可能な時間に対して各チャネル1フィールドずつ合計4フィールドの出力になってしまっている。
【0095】
したがって、10フィールドに相当する時間の間で4フィールド分の映像データを圧縮すればよいという条件下では、別の要素を考慮してチャネル切り替え順序を変更することも考え得る。例えば、第3の実施形態においても、第1の実施形態と同様に表示端末40側での表示映像の更新順序がチャネルA→B→C→Dの順で一定であるとする。さらに、そのように圧縮映像データを送信するために、CPU101は、圧縮映像データがどのような順序で演算用RAM103に供給されてきたとしても、それをチャネルA→B→C→Dの順にパケット化して、表示端末40側に送信しているとする。
【0096】
この場合には、実際の表示順序になるべく近い順序でチャネルを切り替えることでメモリの使用率を下げ、資源(リソース)を有効利用できるようにするというポリシを採用することも可能である。そのようなポリシを付与してチャネル切り替え順序を考慮した例を図14に示す。
【0097】
ここでは、チャネルA→B→D→Cの順でチャネルを切り替えることにより、図13に示した場合に比べて、表示端末40側での映像更新順序に、より近い順序でチャネル切り替えを実現している。図14に示した例の場合、映像加工・出力装置10は、フィールドA1→B4→D7→C9→A11→B14→D17→C19→…という順序で圧縮処理を行っており、図12、図13に示した例にて存在したスキップされるフィールドが存在しない。無駄に捨てていた1フィールド分をうまく利用して、表示端末40側での映像更新順序に、より近い順序でチャネル切り替えを実現することができる。
【0098】
(第4の実施形態)
次に、第4の実施形態について説明する。
上述した第1の実施形態において、圧縮映像データは表示端末40に対して送信され、そこで表示されることにより利用されていた。一方、映像の利用に関しては表示端末40において表示されると同時に、後で利用するために保存しておくことも考えられる。そのような場合の例を、図1を用いて簡単に説明する。
【0099】
第1の実施形態と基本的には映像入力チャネルの切り替えに関しては同様であるのでここでは説明は省略する。異なっているのは、CPU101が、LANI/F106を介してLAN回線網32に対して圧縮映像データを送信するのと同時に、PCMCIAスロット107に挿入されているFlashROMカード14に圧縮映像データを保存することである。CPU101は、圧縮映像データにタイムスタンプと映像入力番号のタグとを付与した上でFlashROMカード14に蓄積する。なお、映像蓄積媒体としてPCMCIAスロット107に挿入されているFlashROMカード14を指定したが、例えば、内蔵しているFlashROM104に蓄積することも可能である。また、FlashROMカードの代わりに小型のハードディスクなどを利用することも可能であり、映像蓄積媒体の種類を本実施形態は限定するものではない。
【0100】
第1の実施形態のようにして映像入力チャネルを切り替える順番を変更することで、第4の実施形態における映像の蓄積も、単位時間あたりに蓄積できる画像の数をより増やすことができるようになる。
【0101】
なお、上述した第1〜第4の実施形態においては、映像撮影装置から映像信号が入力される映像入力チャネルが4つの場合を一例として示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、映像入力チャネルの数は任意である。
また、上述した第1〜第4の実施形態にてそれぞれ図示したチャネル切り替えと各チャネルの映像信号の時間関係、及び各チャネルの垂直同期信号の位相関係は一例であり、本発明はこれに限定されるものではない。
【0102】
(本発明の他の実施形態)
上述した実施形態の機能を実現するべく各種のデバイスを動作させるように、該各種デバイスと接続された装置あるいはシステム内のコンピュータに対し、上記実施形態の機能を実現するためのソフトウェアのプログラムコードを供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(CPUあるいはMPU)に格納されたプログラムに従って上記各種デバイスを動作させることによって実施したものも、本発明の範疇に含まれる。
【0103】
また、この場合、上記ソフトウェアのプログラムコード自体が上述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体は本発明を構成する。また、そのプログラムコードをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムコードを格納した記録媒体は本発明を構成する。かかるプログラムコードを記憶する記録媒体としては、例えばフレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM等を用いることができる。
【0104】
また、コンピュータが供給されたプログラムコードを実行することにより、上述の実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードがコンピュータにおいて稼働しているOS(オペレーティングシステム)あるいは他のアプリケーションソフト等と共同して上述の実施形態の機能が実現される場合にもかかるプログラムコードは本発明の実施形態に含まれることは言うまでもない。
【0105】
さらに、供給されたプログラムコードがコンピュータの機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された後、そのプログラムコードの指示に基づいてその機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPU等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施形態の機能が実現される場合にも本発明に含まれることは言うまでもない。
【0106】
なお、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
本発明の実施態様例を以下に示す。
【0107】
(実施態様1)ネットワークを介して複数の映像撮影装置によりそれぞれ撮影された映像を、上記映像撮影装置とは異なる位置に設けられた表示装置に表示するための映像配信システムであって、
上記複数の映像撮影装置から入力される映像信号の中から1つの映像信号を選択する選択手段と、
上記選択手段にて選択した映像信号に圧縮処理を施す圧縮手段と、
上記圧縮手段で圧縮処理した映像信号を上記表示装置に対して送信する送信手段と、
上記複数の映像撮影装置からの各映像信号の入力タイミングの時間関係を測定する測定手段とを備え、
上記測定手段により測定された時間関係に基づいて、上記選択手段にて選択する映像信号を順次切り替えることを特徴とする映像配信システム。
(実施態様2)上記測定手段は、上記各映像信号の圧縮処理に要する時間をさらに測定し、
上記測定手段により測定された時間関係及び圧縮処理に要する時間に基づいて、上記選択手段にて選択する映像信号を順次切り替えることを特徴とする実施態様1に記載の映像配信システム。
(実施態様3)上記測定手段は、各映像信号の垂直同期信号に基づいて、映像信号の入力タイミングの時間関係を測定することを特徴とする実施態様1又は2に記載の映像配信システム。
(実施態様4)ネットワークを介して表示端末に映像信号を提供し、当該映像信号に係る映像を上記表示端末に表示させるための映像配信システムであって、
複数の映像撮影装置と、
上記複数の映像撮影装置から入力される映像信号の中から1つを選択する選択手段と、上記選択した映像信号を圧縮処理する圧縮手段と、上記圧縮処理した映像信号をネットワークに対して出力するネットワークインタフェース手段とを有する映像加工出力装置とを備え、
上記複数の映像撮影装置から入力される各映像信号の時間関係を測定し、測定した時間関係に基づいて上記映像加工出力装置にて選択する映像信号を順次切り替えることを特徴とする映像配信システム。
(実施態様5)上記映像信号の時間関係は、上記各映像信号の垂直同期信号又は上記垂直同期信号を変換して得られる信号に基づいて測定されることを特徴とする実施態様4に記載の映像配信システム。
(実施態様6)上記複数の映像撮影装置から入力される各映像信号の時間関係に加え、上記各映像信号を圧縮処理するのに要する時間をさらに測定し、測定した時間関係及び圧縮処理に要する時間に基づいて上記映像加工出力装置にて選択する映像信号を順次切り替えることを特徴とする実施態様4に記載の映像配信システム。
(実施態様7)上記映像信号の時間関係及び圧縮処理に要する時間は、上記各映像信号の垂直同期信号又は上記垂直同期信号を変換して得られる信号、及び上記圧縮手段が出力する圧縮終了信号に基づいて測定されることを特徴とする実施態様6に記載の映像配信システム。
(実施態様8)上記時間関係に基づいて選択する映像信号を切り替える際、圧縮されずに廃棄される上記映像信号に関わる時間の合計が最小になるような切り替え順序を算出し、算出した順序に基づいて選択する上記映像信号を切り替えることを特徴とする実施態様4〜7の何れか1項に記載の映像配信システム。
(実施態様9)上記時間関係の測定、及び測定結果に基づく映像信号の切り替え順序の算出は、予め定められた契機に基づいて実行されることを特徴とする実施態様4〜8の何れか1項に記載の映像配信システム。
(実施態様10)上記予め定められた契機は、入力される映像信号数の増減、撮影されている対象物の変化、上記映像撮影装置に与えられる映像撮影パラメータの変化、圧縮パラメータの変化、及び一定時間以上の時間経過のうち、少なくとも1つが発生したときであることを特徴とする実施態様9に記載の映像配信システム。
(実施態様11)上記映像加工出力装置にて選択する映像信号を切り替える順序にかかわらず、上記表示端末側では一定の順序で当該映像信号に係る映像が更新されることを特徴とする実施態様4〜10の何れか1項に記載の映像配信システム。
(実施態様12)上記圧縮処理された映像信号を映像加工出力装置内部もしくは外部に接続された記憶媒体に順次保存することを特徴とする実施態様4〜11の何れか1項に記載の映像配信システム。
(実施態様13)複数の映像撮影装置によりそれぞれ撮影された映像を、上記映像撮影装置とは異なる位置に設けられ、ネットワークを介して接続された表示装置に表示させるための映像処理装置であって、
上記複数の映像撮影装置から入力される映像信号の中から1つの映像信号を選択する選択手段と、
上記選択手段にて選択した映像信号に圧縮処理を施す圧縮手段と、
上記圧縮手段で圧縮処理した映像信号を上記表示装置に対して送信する送信手段と、
上記複数の映像撮影装置からの各映像信号の入力タイミングの時間関係を測定する測定手段とを備え、
上記測定手段により測定された時間関係に基づいて、上記選択手段にて選択する映像信号を順次切り替えることを特徴とする映像処理装置。
(実施態様14)上記測定手段は、上記各映像信号の圧縮処理に要する時間をさらに測定し、
上記測定手段により測定された時間関係及び圧縮処理に要する時間に基づいて、上記選択手段にて選択する映像信号を順次切り替えることを特徴とする実施態様13に記載の映像処理装置。
(実施態様15)ネットワークを介して複数の映像撮影装置によりそれぞれ撮影された映像を、上記映像撮影装置とは異なる位置に設けられた表示装置に表示するための映像配信方法であって、
上記複数の映像撮影装置からの各映像信号の入力タイミングの時間関係を測定する測定ステップと、
上記複数の映像撮影装置から入力される映像信号の中から1つの映像信号を選択する選択ステップと、
上記選択手段にて選択した映像信号に圧縮処理を施す圧縮ステップと、
上記圧縮手段で圧縮処理した映像信号を上記表示装置に対して送信する送信ステップとを有し、
上記測定ステップにて測定された時間関係に基づいて、上記選択ステップにて選択する映像信号を順次切り替えることを特徴とする映像配信方法。
(実施態様16)上記測定ステップでは、上記各映像信号の圧縮処理に要する時間をさらに測定し、
上記測定ステップにて測定された時間関係及び圧縮処理に要する時間に基づいて、上記選択ステップにて選択する映像信号を順次切り替えることを特徴とする実施態様15に記載の映像配信方法。
(実施態様17)複数の映像撮影装置からの各映像信号の入力タイミングの時間関係を測定する測定ステップと、
上記複数の映像撮影装置から入力される映像信号の中から、上記測定ステップにて測定された時間関係に基づいて選択する映像信号を順次切り替えて1つの映像信号を選択する選択ステップと、
上記選択手段にて選択した映像信号に圧縮処理を施す圧縮ステップと、
上記圧縮手段で圧縮処理した映像信号を、ネットワークを介して接続されているとともに上記映像撮影装置とは異なる位置に設けられた表示装置に対して送信する送信ステップとをコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
(実施態様18)複数の映像撮影装置からの各映像信号の入力タイミングの時間関係を測定する測定ステップと、
上記複数の映像撮影装置から入力される映像信号の中から、上記測定ステップにて測定された時間関係に基づいて選択する映像信号を順次切り替えて1つの映像信号を選択する選択ステップと、
上記選択手段にて選択した映像信号に圧縮処理を施す圧縮ステップと、
上記圧縮手段で圧縮処理した映像信号を、ネットワークを介して接続されているとともに上記映像撮影装置とは異なる位置に設けられた表示装置に対して送信する送信ステップとをコンピュータに実行させるためのプログラム。
【0108】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、複数の映像入力チャネルを切り替えながら映像信号を順次圧縮処理して送信可能なシステムにて、映像入力チャネル間の同期ずれの影響が最小になる映像入力チャネルの切り替え順序を決定することにより、非同期なnチャネル分の映像信号を切り替えながら圧縮処理を施して送信する際に、1画面分の映像信号を廃棄するだけでnチャネルのそれぞれの映像信号を送信することができる。これにより、単位時間あたりでの圧縮処理可能な画像数を増加して、表示側にて映像の更新率を高めた動きの滑らかな表示映像を見ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施形態による映像配信システムの一構成例を示すブロック図である。
【図2】映像デコーダ及びその周辺部の詳細な構成例を示すブロック図である。
【図3】第1の実施形態による映像配信システムを用いた映像モニタリングシステムの一構成例を示すブロック図である。
【図4】第1の実施形態における初期状態でのチャネル切り替えと各チャネルの映像信号の時間関係を示す図である。
【図5】第1の実施形態における初期状態での各チャネルの垂直同期信号の位相関係を示す図である。
【図6】第1の実施形態におけるチャネル切り替え順序変更後のチャネル切り替えと各チャネルの映像信号の時間関係を示す図である。
【図7】第1の実施形態におけるチャネル切り替え順序変更後の垂直同期信号の位相関係を示す図である。
【図8】第1の実施形態におけるチャネル切り替え順序を決定するための動作を示すフローチャートである。
【図9】第2の実施形態における各チャネルの垂直同期信号と圧縮終了割込み信号の位相関係を示す図である。
【図10】第2の実施形態におけるチャネル切り替え順序変更後の各チャネルの垂直同期信号と圧縮終了割込み信号の位相関係を示す図である。
【図11】第3の実施形態における映像デコーダ及びその周辺部の詳細な構成例を示すブロック図である。
【図12】第3の実施形態における初期状態でのチャネル切り替えと各チャネルの映像信号の時間関係を示す図である。
【図13】第3の実施形態におけるチャネル切り替え順序変更後のチャネル切り替えと各チャネルの映像信号の時間関係を示す図である。
【図14】第3の実施形態におけるチャネル切り替え順序変更後のチャネル切り替えと各チャネルの映像信号の時間関係の他の例を示す図である。
【図15】従来における各チャネルの垂直同期信号と圧縮処理される映像信号との時間関係を示す図である。
【図16】図15に示した各チャネルの垂直同期信号の位相関係を示す図である。
【符号の説明】
10 映像加工・出力装置
13 通信用PCカード
14 フラッシュROMカード
20a〜20d 映像撮影装置(カメラ)
31 公衆回線網
32 LAN回線網
101 マイクロプロセッサ(CPU)
102 CPUバス−画像バスブリッジ
103 演算用RAM
104 フラッシュROM
105 カメラ制御インタフェース
106 LANインタフェース
107 PCMCIAスロット
110 不揮発性RAM(NVRAM)
111 画像圧縮IC
112 映像信号デコーダ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a video distribution system, a video processing device, a video distribution method, a recording medium, and a program, and in particular, displays a plurality of video information on a display terminal installed at a location remote from the shooting location using a network. This is suitable for use in a video monitoring system for watching.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, networks such as the Internet have become widespread, and information transmission by the WWW (World Wide Web) or the like has generally been performed. Under such circumstances, a system having a function of transmitting a photographed image on a network in real time has appeared. An example of realizing video monitoring by using such a system to collect and display video information of a plurality of locations transmitted on a network on one terminal is a network camera server manufactured by Canon Inc. There is a WebView Livescope system using the VB101, a WebView Livescope MV system, and the like.
[0003]
In the system as described above, video signals respectively input from a plurality of cameras (video photographing devices) are processed by one network camera server and transmitted to a remote place, and when a video is viewed on a display terminal on the remote side, I do. At this time, if there is one compression processing system inside the network camera server that processes the input video signal, one channel is selected from a plurality of video input channels (input systems (paths) of each video signal). Is selected, and the video signal of the selected channel is processed and transmitted.
[0004]
If it is desired to simultaneously view the images related to the video signals input from a plurality of cameras, the display terminal opens a display window corresponding to each camera, and in each display window, the next image displays the latest image. It can be realized in a pseudo manner by continuing to display until it is sent. In this case, the network camera server sequentially compresses the input video signal while switching a plurality of video input channels, and transmits the compressed video signal to the display terminal on the remote site side. The higher the frequency of updating the video displayed in each display window, the smoother the motion in the displayed video is, and the less unpleasant the pseudo simultaneous display becomes.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Also, when it is desired to sequentially switch the video related to the video signal input from a plurality of cameras and view it on the display terminal side, the network camera server performs a compression process on the video signal sequentially while switching a plurality of video input channels. Send. Here, the input video signal of each channel is obtained by shooting using a different camera, and therefore, it cannot be expected that the video signal of each channel is synchronized.
[0006]
FIG. 15 shows, as a conventional example, the time relationship between the vertical synchronizing signal of each channel and the video signal subjected to compression processing in the above-described operation. In FIG. 15, the input channels are four channels of A, B, C, and D, and are switched in the order of channels A → B → C → D → A →. The vertical synchronization signals VSa, VSb, VSc, and VSd serve to represent the start and end of one screen of video signal in each channel.
[0007]
In FIG. 15, first, when the compression processing of the video signal A1 of the channel A ends, the input channels are switched, and the next input channel, channel B, is selected. At this time, since the video signal B2 of the channel B is already in the middle of the video signal for one screen, the video signal B2 is discarded, and the next video signal B3 is compressed.
Thereafter, similarly, the input channels are sequentially switched, the video signal C3 of the channel C is discarded, the video signal C4 is compressed, the video signal D5 of the channel D is discarded, and the video signal D6 is compressed. When the compression processing of the video signal D6 ends, the channel A is selected again.
[0008]
If the channel switching order is fixed in advance as described above, depending on the input timing of the video signal, after the compression processing of the video signal of channel A is completed and before the compression processing of the video signal of channel B is started, There is a possibility that a time delay corresponding to a maximum of about one screen occurs.
The delay that occurs when the channel switching order is fixed in advance will be described with reference to FIG. FIG. 16 is a diagram showing the phase relationship between the vertical synchronization signals VSa to VSd of each channel shown in FIG.
[0009]
Here, it is assumed that the time required for inputting the effective image area of the video signal is shorter than a period Tv between adjacent falling edges of the vertical synchronization signals VSa to VSd (a time interval at which each vertical synchronization signal falls). In addition, it is assumed that the compression processing of the video signal for one screen, which is performed for each channel, is completed within a period between falling edges of the vertical synchronization signals VSa to VSd of each channel.
[0010]
In FIG. 16, a delay due to a shift in inter-channel synchronization when switching from channel A to channel B is represented by Δta, and similarly, a shift in inter-channel synchronization is represented by Δtb, Δtc, and Δtd. The delays Δta, Δtb, Δtc, and Δtd can be represented by the following equations (20-1) and (20-2).
0 ≦ Δta, Δtb, Δtc <Tv (20-1)
0 ≦ Δtd <(Tv−Δta) + (Tv−Δtb) + (Tv−Δtc) (20-2)
[0011]
Therefore, the delay in the case of sequentially switching the four channels A to D is given by Expressions (20-1) and (20-2).
0 ≦ Δta + Δtb + Δtc + Δtd <3Tv (20-3)
It becomes. Therefore, in order to compress and transmit the video signals of one screen of each channel, that is, the video signals of a total of four screens, the video signals of up to three screens may have to be discarded. .
[0012]
In the conventional example described above, an example in which a video signal is compressed and transmitted while switching four input channels has been described. Similarly, in a case where transmission is performed while switching n-channel inputs in a fixed channel switching order, In order to transmit the n-channel video signals for one screen each for a total of n screens, there is a possibility that a maximum of (n-1) screen video signals must be discarded.
[0013]
The present invention has been made in order to solve such a problem. When one apparatus sequentially switches a plurality of video input channels to compress and transmit a video signal, the video signal is transmitted per unit time. It is an object of the present invention to increase the number of images that can be subjected to the compression process and increase the update rate of the video on the display side.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The video distribution system of the present invention is a video distribution system for displaying video images respectively shot by a plurality of video shooting devices via a network on a display device provided at a different position from the video shooting device. Selecting means for selecting one video signal from among the video signals input from the plurality of video photographing apparatuses, compressing means for performing a compression process on the video signal selected by the selecting means, and compression by the compressing means. A transmitting unit for transmitting the processed video signal to the display device, and a measuring unit for measuring a time relationship between input timings of the respective video signals from the plurality of video image capturing devices, The video signal selected by the selection means is sequentially switched based on a time relationship.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(1st Embodiment)
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a video distribution system including a video processing / output device and a video capturing device according to a first embodiment of the present invention.
[0016]
The video distribution system includes a video processing / output device 10, an AC-DC (AC-DC) adapter 11, a commercial AC power supply 12, a communication PC card 13, a flash ROM (FlashROM) card 14, a video photographing device (camera) 20a, 20b, 20c, and 20d. Reference numeral 31 denotes a public line network, and 32 denotes a LAN (Local Area Network) line network.
[0017]
The image processing / output device 10 includes a microprocessor (CPU) 101, a CPU bus-image bus bridge 102, an arithmetic RAM 103, a flash ROM (FlashROM) 104, a camera control interface (camera control I / F) 105, and a LAN interface (LANI). / F) 106, PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association) slot 107, A / D (analog / digital) control line 108, CPU bus 109, nonvolatile RAM (NVRAM) 110, image compression IC 111, video signal decoder 112, It has an image bus 113 and a power supply unit 120. The video processing / output device 10 captures video signals input from the plurality of video photographing devices 20a to 20d, performs a compression process, and sends out the compressed video signals to a public line network 31 or a LAN line network 32. Hereinafter, the internal configuration and the basic operation of the image processing / output device 10 will be described in detail.
[0018]
First, video signals from the video photographing devices 20a to 20d are taken in by the video signal decoder 112 (for example, MSM7664B manufactured by Oki Electric Co.) of the video processing / output device 10 via the video signal cables 21a, 21b, 21c, and 21d, respectively. It is. At this time, the video signal flowing on the video signal cables 21a to 21d is based on an NTSC (National Television System Committee) / PAL (Phase Alternating by Line) / SECAM (Sequential Couleur a Memoire) video-based analog system. And
[0019]
The video signal decoder 112 selects one (one system) video signal from a plurality of video signals input from the video photographing apparatuses 20a to 20d, and A / D converts (analog / analog) the selected analog video signal. Digital conversion). Further, the video signal decoder 112 converts the analog video signal from analog to digital, and then converts the analog video signal into an appropriate digital data format, for example, a format of Y: U: V = 4: 2: 2, as an input to the image compression IC 111. The obtained video data is supplied to the image compression IC 111. The video signal decoder 112 is connected to the CPU 101 via the A / D control line 108, and the CPU 101 controls which video signal input from the video photographing devices 20a to 20d is selected.
[0020]
The image compression IC 111 compresses the video data supplied from the video signal decoder 112 based on a predetermined method. For example, the image compression IC 111 performs a compression process on video data based on a method based on the JPEG (Joint Photographic Experts Group) standard. In this case, ZOR36060 or the like exists as an IC that can be used as the image compression IC 111. The video data compressed by the image compression IC 111 is stored in the arithmetic RAM 103 via the image bus 113, the CPU bus-image bus bridge 102, and the CPU bus 109.
[0021]
When the video data is transferred to the arithmetic RAM 103, the CPU 101 extracts the compressed video data from the arithmetic RAM 103 in accordance with the program stored in the Flash ROM 104, and converts the video data to an appropriate size for distribution to the network. Processing such as splitting into pieces and adding a header is performed. Then, the CPU 101 transmits to another machine (terminal) connected to the public line network 31 via the communication PC card 13 (such as a modem card or an Integrated Services Digital Network (ISDN) card) inserted into the PCMCIA slot 107. Alternatively, the compressed video data is transmitted to another terminal or the like connected to the LAN network 32 via the LAN I / F 106.
[0022]
Here, since the CPU 101 is assumed to be of a built-in purpose, the LAN I / F 106 and the PCMCIA slot 107 are directly controlled by the CPU 101 without passing through the CPU bus 109. In this case, as the CPU 101, an MPC860DT manufactured by Motorola or the like can be given as an example. However, the present invention is not limited by the positions of the interfaces connected to these external networks, and these interfaces can be configured as devices connected to the CPU bus 109 or the image bus 113.
[0023]
Further, the CPU 101 can also store the video data without transmitting it on the network. For example, by inserting the FlashROM card 14 into the PCMCIA slot 107 and treating it as a hard disk, it becomes possible to record video data on the FlashROM card 14. Note that the flash ROM 104 can be selected as the storage destination of the video data.
[0024]
On the other hand, in the present video distribution system, control of the video photographing devices 20a to 20d is performed by the video processing / output device 10 via the camera control signal cables 22a, 22b, 22c, and 22d. The camera control signal cables 22a to 22d are connected to the camera control I / F 105 of the video processing / output device 10, respectively. As a protocol of the camera control I / F 105, a method conforming to the RS-232C standard, the USB (Universal Serial Bus) standard, or the IEEE 1394 standard can be adopted. Also, here, it is assumed that there is a connection cable, but this does not exclude a system that does not rely on a wire, such as a system that conforms to the IrDA (Infrared Data Association) standard.
[0025]
Note that the image processing / output device 10 receives the power converted into direct current from the commercial AC power supply 12 via the AC-DC adapter 11 at the power supply unit 120, and furthermore, it is suitable for an IC or the like inside the device to operate. The power is supplied to the entire device after being converted by the power supply unit 120 so that the voltage and the stability are obtained.
[0026]
FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration example of the video decoder 112 and its peripheral parts. 2, components and the like having the same functions as the components and the like shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
The video signal decoder 112 is actually composed of four video signal decoders 112a, 112b, 112c and 112d respectively corresponding to a plurality of video signal inputs.
[0027]
The video signal decoders 112a to 112d are supplied with video signals from the video photographing devices 20a to 20d via the video input terminals 23a to 23d and the video signal cables 21a to 21d, respectively. The video signal decoders 112a to 112d A / D convert the input video signal and further convert the input video signal into a digital data format, for example, a format of Y: U: V = 4: 2: 2, and convert the digital video signal into a digital video signal bus 118a. Output to 118b, 118c, 118d. Note that vertical synchronization signals and the like extracted from each video signal are also multiplexed on the digital video signal buses 118a to 118d.
[0028]
The video data output to the digital video signal buses 118a to 118d is input to the selector 116. One of the video data is selected by the selector 116 and supplied to the image compression IC 111 as a digital video signal 119. Further, a vertical synchronization interrupt (VSI) signal 114 is simultaneously selected by the selector 116 and input to the image compression IC 111 and the CPU 101.
[0029]
The image compression IC 111 performs compression processing on the supplied video data. Further, the image compression IC 111 notifies the CPU 101 of the end of the compression processing of the video data by the compression end interrupt signal 115.
The other components and the like are the same as the components and the like shown in FIG.
[0030]
Here, the video signal decoders 112a to 112d are connected to the CPU 101 via the A / D control line 108, and in the first embodiment, the A / D control line 108 2 It is composed of a two-wire interface according to the C bus protocol. The selector 116 is under the control of the CPU 101 via the selector control line 117, and performs a switching operation such as selecting which digital video signal input is to be selected.
[0031]
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of a video monitoring system to which the present invention is applied. Here, a network is configured using four video photographing devices 20a to 20d, one video processing / output device 10, one display terminal 40, and a LAN network 32.
[0032]
The video processing / output device 10 selects one of the video signals input from each of the plurality of video photographing devices 20a to 20d, performs compression processing on the selected video signal, and transmits the selected video signal to the LAN network 32. Send to The display terminal 40 connected to the LAN line network 32 expands the compressed video data sent from the video processing / output device 10 to, for example, viewers 41a, 41b, 41c corresponding to the video photographing devices 20a to 20d. , 41d on the own screen.
It is assumed that the video image capturing apparatuses 20a to 20d capture different image capturing targets, and the video processing / output apparatus 10 transmits the video information to the display terminal 40.
[0033]
In the first embodiment, when the video distribution system as shown in FIG. 1 and FIG. 2 is operated by the method as shown in FIG. 3, the video signal input from the video photographing devices 20a to 20d is How the time relationship is measured and the channel switching process is performed based on the time relationship will be described with reference to FIGS.
[0034]
First, FIG. 1 to FIG. 3 show the operation when the video processing / output device 10 in the first embodiment measures and grasps the time relationship between the input video signals and determines the switching order of the input channels. This will be described with reference to FIGS.
Hereinafter, for convenience of explanation, the input system of each video signal from the video photographing device 20 to the digital video signal bus 118 is called “channel”, and the switching of the input system by the selector 116 is called “channel switching”.
[0035]
When the system is activated, the video processing / output device 10 first needs to measure and grasp the time relationship between video signals input from each channel. Therefore, the selector 116 tentatively sets the channels A → B → C → D → A → as shown in FIG. 4 until the video processing / output device 10 grasps the time relationship between the video signals after the system is started or the like. In this order, the input (video data) of the digital video signal bus 118 is selected and output as the digital video signal 119.
[0036]
FIG. 4 is a diagram illustrating a time relationship between the channel switching in the initial state and the video signal of each channel in the first embodiment. In FIG. 4, a frame surrounded by a solid line is a frame actually selected by the selector 116, and the time relationship of the video signal in each channel and the manner in which the video signal is selected can be seen from FIG.
[0037]
In the first embodiment, it is assumed that the unit of video provided from each channel is a frame unit, one image is transmitted every 1/30 second, and the beginning of each frame is the falling edge of the vertical synchronization signal. It is assumed that Also, the time required for inputting the effective image area of the video signal (the video signal relating to the display image) is shorter than the time interval Tv of the falling edge of the vertical synchronization signal, and is equivalent to one frame performed in each channel. It is assumed that the compression processing of the video signal has been completed within the period between the falling edges of the vertical synchronization signal of each channel.
[0038]
In FIG. 4, when the compression processing of the first frame A1 of the channel A ends, the input is switched to the channel B. However, since the frame B2 of the channel B is already in the middle of the frame at the time of the switching, the frame B2 is discarded and waits until the next falling of the vertical synchronization signal VSb is detected. Thereafter, when the falling of the vertical synchronizing signal VSb is detected and the beginning of the frame B3 is recognized, the frame B3 is compressed.
[0039]
Thereafter, similarly, frames C3 and D5 are discarded, and frames C4 and D6 are sequentially compressed and output. Then, the input returns to the channel A again, the frame A7 is discarded, and the frame A8 is compressed.
The above-described operation is repeatedly performed.
[0040]
FIG. 5 is a diagram showing the phase relationship between the vertical synchronization signals VSa to VSd of each channel in the initial state in the first embodiment shown in FIG. In each of the vertical synchronization signals VSa to VSd, a period Tv between adjacent falling edges is Tv = 1/30 second.
[0041]
In FIG. 5, a delay due to a shift in synchronization between channels when switching from channel A to channel B is represented by Δta. The delay Δta is an interval between the falling edge of the vertical synchronization signal VSa of the channel A and the falling edge of the vertical synchronization signal VSb of the channel B obtained after the channel switching.
[0042]
These falling edges are supplied to the CPU 101 as falling edges of the vertical synchronization interrupt (VSI) signal 114. The CPU 101 internally has a timer with a resolution sufficiently finer than 1/30 second, and can measure the time from time t1 'to t2 shown in FIG. 5 with a certain accuracy.
Similarly, the falling edge of the vertical synchronization signal of the selected channel is supplied to the CPU 101 as the falling edge of the vertical synchronization interrupt signal 114, and the delays Δtb, Δtc, and Δtd due to the shift in synchronization between the channels are measured. .
[0043]
When the measurement of the synchronization deviation between the channels is completed by repeatedly performing the above-described measurement operation for a certain period, the CPU 101 sets a certain channel as a reference channel and sets the vertical synchronization between the reference channel and each channel. The magnitude of the signal deviation is calculated, and the order in which the deviation is small is calculated.
[0044]
In the first embodiment, with reference to channel A, the deviation Δtab between the vertical synchronization signal VSa of channel A and the vertical synchronization signal VSb of channel B is:
Δtab = Δta (1)
It becomes. Similarly, shifts Δtac and Δtad between the vertical synchronization signal VSa of the channel A and the vertical synchronization signals VSc and VSd of the channels C and D are respectively:
Figure 2004221678
It becomes.
[0045]
Based on the calculation result, the CPU 101 determines the magnitude relationship between the deviations Δtab, Δtac, and Δtad. Here, in the first embodiment, since Δtad <Δtac <Δtab from FIG. 5, channel switching is performed in the order of small deviation from the vertical synchronization signal VSa of channel A, that is, in the order of channels A → D → C → B. It turns out that it is good.
When the channel switching order is determined, the CPU 101 thereafter controls the control signal 117 to the selector 116 to change the switching order of the video input channels to the order determined based on the measurement result.
[0046]
FIG. 6 shows a processing flow when the channel switching order is changed as described above. FIG. 6 is a diagram illustrating a time relationship between the channel switching after the channel switching order is changed and the video signal of each channel in the first embodiment. In FIG. 6, the video input channels are switched in the order of channels A → D → C → B → A →..., And the frames are sequentially arranged as frames A1, D2, C3, B5, A6, D7, C8,. It has been compressed.
[0047]
FIG. 7 is a diagram showing the phase relationship between the vertical synchronization signals VSa to VSd after the channel switching order is changed in the first embodiment shown in FIG.
In FIG.
Δta ′ = Δtad (4)
Δtd ′ = Δtac−Δtad (5)
Δtc ′ = Δtab−Δtac (6)
Δtb ′ = Tv−Δtab (7)
Therefore, the total amount of delay due to the synchronization shift required to make a round of each channel is calculated from the above equations (4) to (7).
Figure 2004221678
It becomes.
[0048]
That is, when this method is adopted, when four video input channels are sequentially switched, in order to compress and transmit a video signal of one frame of each channel, that is, a total of four frames, a maximum of one frame of video signal is required. It is only necessary to expect to discard.
[0049]
In general, when sequentially switching n video input channels (n is a natural number), this method is adopted,
Figure 2004221678
When this method is used, it is possible to sequentially switch the input channels only by discarding the video signal for one frame at the maximum.
[0050]
FIG. 8 shows the flow of the operation described above. FIG. 8 is a flowchart illustrating an operation for determining a channel switching order in the first embodiment.
When the video processing / output device 10 determines that the switching order of the video input channels has to be set (step S801), it is necessary to first measure and understand the time relationship of the video signals input from each channel. Therefore, the CPU 101 in the video processing / output device 10 enables (actuates) a timer for measuring a vertical synchronization interrupt signal interval (step S802). Further, the CPU 101 sequentially switches the respective video input channels while keeping the current switching order, and measures the interval of the vertical synchronization interrupt signal (step S803).
[0051]
In the description of FIG. 4 described above, until the video processing / output device 10 grasps the time relationship between the video signals, such as when the system is started, the video input is temporarily provided to the selector 116 in the order of channels A → B → C → D. It is assumed that the input of the digital video signal bus 118 is selected as the output to the digital video signal 119. However, the channel switching sequence at the time of performing the measurement in step S803 is not limited to the sequence described with reference to FIG. 4, and if there is a channel switching sequence determined by previous measurement or the like, switching is performed in accordance with the sequence. It is assumed that
[0052]
The interval measurement of the vertical synchronization interrupt signal in step S803 is repeated until the phase differences of all channels are measured (step S804). The measurement is performed n times to increase the measurement accuracy (step S805).
[0053]
As a result of the measurement, if the variation of the obtained measurement value falls within a certain allowable range (step S806), the channel switching order is determined based on the measurement result (step S807). Here, there are various ways to determine the channel switching order. In the first embodiment, the switching time is minimized by switching the reference video input channel in the order of small deviation from the vertical synchronization signal. . As described above, in the example shown in the first embodiment, since Δtad <Δtac <Δtab from FIG. 5, the channel switching order is such that the deviation from the reference vertical synchronization signal of channel A is small, and channel A → It is determined that the switching should be performed in the order of D → C → B.
[0054]
When the video input channel switching order is determined in step S807, based on the determined order, the CPU 101 controls the selector 116 via the selector control line 117 to perform channel switching in a new order (step S808).
[0055]
Various methods can be considered for determining whether or not the obtained variation in the measured value falls within a certain allowable range. However, here, there is no effect on the rearrangement of the shift times in step S807. It is assumed that variation in the measurement of the range is allowed.
In addition, in FIG. 8, when the variation of the measured value is not within the allowable range, the measurement is performed again. However, when the variation does not fall within the allowable range even if the measurement is repeated, the channel switching order is changed. It is also possible to make a provisional decision.
[0056]
By changing the order of switching the video input channel (input video signal) in this manner, the number of frames that can be compressed and transmitted per unit time is increased, and then the video processing / output device 10 is compressed. How the video data is transmitted to the display terminal 40 will be described with reference to FIG. 1, FIG. 3, FIG. 4, and FIG.
[0057]
As already described with reference to FIG. 1, the image compression IC 111 to which the video data has been input compresses the video data based on a predetermined method. The compressed video data (also referred to as “compressed video data”) is finally stored in the arithmetic RAM 103. When the compressed video data is transferred to the arithmetic RAM 103, the CPU 101 takes out the compressed video data from the arithmetic RAM 103 and transmits the compressed video data to the display terminal 40 according to the program stored in the Flash ROM 104. .
[0058]
When the system is started, it is assumed that the switching order of the video input channels is channel A → B → C → D as shown in FIG. As can be seen from FIG. 4, the compressed video data is sequentially supplied to the arithmetic RAM 103 in the order of frames A1, B3, C4, D6, A8,..., And the CPU 101 sends the compressed video data to the display terminal 40 in that order.
[0059]
As shown in FIG. 3, the display terminal 40 updates the display image in the viewer by performing expansion processing and the like on the compressed video data in the order of the received data. Here, the display terminal 40 has viewers 41a to 41d corresponding to the video photographing devices 20a to 20d, respectively. Since the display terminal 40 receives the compressed video data from the video processing / output device 10 in the order of frames A1, B3, C4, D6, A8,..., As a result, the display terminal 40 also receives channels A → B → C → D ( The images are updated in the order of viewers 41a → 41b → 41c → 41d).
[0060]
By changing the video input channel switching order to increase the number of frames that can be compressed and transmitted per unit time, there is a high possibility that compressed video data will be generated in a different order from that at system startup. . For example, in the case of the first embodiment, the compressed video data is supplied to the arithmetic RAM 103 in the order of frames A1, D2, C3, B5, A6, D7, C8,.
[0061]
However, when the CPU 101 transmits the compressed video data to the display terminal 40 in the order of the updated video data, the update sequence of the video is suddenly changed on the display terminal 40 side, and the user may feel uncomfortable. is there. Therefore, in the first embodiment, in order to eliminate the user's discomfort, even if the switching order of the video input channels is changed, the order in which the compressed video data is transmitted to the display terminal 40 is not changed at the time of system startup. Shall be.
[0062]
Even if compressed video data is supplied to the arithmetic RAM 103 in the order of frames A1, D2, C3, B5, A6,... As shown in FIG. , Ie, frames A1 → B5 → C3 → D2 → A6 →... And transmitted to the display terminal 40 side. As a result, on the display terminal 40 side, the state in which the images are updated in the order of channels A → B → C → D (viewers 41a → 41b → 41c → 41d) is maintained, and the user does not feel uncomfortable.
[0063]
In the first embodiment, the display order of the video on the display terminal 40 has been described using an example in which the video data received by the display terminal 40 is decompressed in the same order. Although the switching order at the time of startup is maintained, it is also possible to arbitrarily rearrange the received video data and change the update order on the display terminal 40 side.
[0064]
In this case, the CPU 101 may send the compressed video data to the display terminal 40 in the order in which the compressed video data was supplied to the arithmetic RAM 103 even after the channel switching order was changed. The display terminal 40 temporarily stores the received video data, expands the image in the order set on the display terminal 40, and updates and displays the image, so that the image is displayed in a fixed order even when the switching order of the video input channels changes. Images can be updated.
[0065]
As described above in detail, according to the present embodiment, a plurality of video input channels are switched, video signals of each channel are sequentially compressed, and displayed via a network (the public line network 31 or the LAN line network 32). When supplying to the terminal 40, the synchronization shift in the video signal between each channel is measured and calculated, and the channel switching order is determined so that the influence of the synchronization shift between the video input channels is minimized. By simply discarding the video signal for one frame, n video input channels can be sequentially switched, and the video signal can be compressed and transmitted. Therefore, the number of frames that can be subjected to compression processing per unit time increases, so that the image update rate on the display terminal 40 side can be increased, and the user can view a display image with smooth motion.
[0066]
(Second embodiment)
Next, a second embodiment will be described.
The configurations of the video distribution system and the video processing / output device according to the second embodiment of the present invention are the same as those of the video distribution system and the video processing / output device according to the first embodiment shown in FIGS. It is.
[0067]
In the above-described first embodiment, the compression processing of the video signal for one frame performed in each channel is completed within a period between falling edges of the vertical synchronization signal of each channel. However, depending on the size of the output video, the subject, and the compression parameter, the compression processing of the video signal for one frame may not be completed within that period.
In such a case, it is necessary to consider the time required for the actual compression processing when setting the switching order of the video input channels.
[0068]
In the second embodiment, a method for measuring the relationship between the two signals of the vertical synchronization interrupt signal 114 and the compression end interrupt signal 115 in the CPU 101 and setting the video input channel switching order will be described with reference to FIGS. This will be described with reference to FIGS. 9 and 10. In the second embodiment, the compression end interrupt signal 115 output from the image compression IC 111 to the CPU 101 shown in FIG.
[0069]
Hereinafter, the description will be made with emphasis on the difference from the above-described first embodiment.
(1) When the number of input video signals changes, (2) When the object being shot changes due to movement of the object itself or pan / tilt / zoom of the image shooting device, (3) Image When parameters such as backlight correction given to the photographing apparatus change, (4) when the size of the output image changes, and (5) when the compression ratio of the output image changes, the compression processing is affected. When the content to be given changes, the time required for the compression processing of the video data may change.
[0070]
At this time, the video processing / output device 10 determines that it is necessary to reset the switching order of the video input channels, and starts the operation of measuring and grasping the time relationship of the video signals. At this time, the input of the digital video signal bus 118 is selected as the output to the digital video signal 119 by the selector 116 in the order of the channels A → B → C → D.
[0071]
In the second embodiment, as in the first embodiment, it is assumed that the unit of video provided from each channel is a frame unit, one image is sent every 1/30 second, and The beginning is assumed to be indicated by the falling edge of the vertical synchronization signal. Further, the time required for inputting the effective image area of the video signal is shorter than the time interval Tv of the falling edge of the vertical synchronization signal, and the end of the compression processing for one frame for the selected video signal is determined by the image compression IC 111. Is indicated by the falling edge of the compression end interrupt signal 115 output to the CPU 101.
[0072]
FIG. 9 is a diagram showing the phase relationship between the vertical synchronization signals VSa to VSd of each channel and the compression end interrupt signal 115 in the second embodiment. Here, in each of the vertical synchronization signals VSa to VSd, the period Tv between adjacent falling edges is Tv = 1/30 second.
[0073]
The time required to compress one frame of the channel A is represented by Tca, and the time between the falling edge of the compression end interrupt signal of the channel A and the falling edge of the vertical synchronization signal VSa of the channel A immediately before that. The time is represented by Δca. Times Tcb, Tcc, Tcd, Δca, Δcb, and Δcd are similarly defined for channels B, C, and D.
[0074]
In the second embodiment shown in FIG. 9, the times Tca, Tcb, Tcc, Tcd are:
Tca = 2Tv + Δca (10)
Tcb = Δcb (11)
Tcc = Tv + Δcc (12)
Tcd = Δcd (13)
Can be expressed as
[0075]
On the other hand, the synchronization deviation (Δtab, Δtac, Δtad, etc.) between the channels can be obtained in the same manner as in the first embodiment.
By repeatedly performing this measurement for a certain period, the CPU 101 can estimate the shift between the synchronizations between the channels and the time required for compression.
[0076]
When the synchronization between the channels and the time required for compression are estimated, the CPU 101 searches for an optimal channel switching order based on the contents. Specifically, when switching to channel j after completion of compression of channel i, CPU 101 obtains the time Yij from the occurrence of the compression end interrupt of channel i to the first input of a valid vertical synchronization interrupt of channel j. Here, i and j are suffixes, and i and j are a, b, c, and d (corresponding to channels A, B, C, and D, respectively).
[0077]
Time Yij is
Figure 2004221678
Can be obtained by
Then, Yij is sequentially added for all possible combinations of the channel switching order, and the time ΔYij required for switching in the switching order is calculated.
[0078]
When there are four video input channels A, B, C, and D as in the second embodiment, the channel A is considered as a reference.
ΣYabcd = Yab + Ybc + Ycd + Yda (15-1: switching in order of A → B → C → D)
ΣYabdc = Yab + Ybd + Ydc + Yca (15-2: switching in the order of A → B → D → C)
ΣYacbd = Yac + Ycb + Ybd + Yda (15-3: Switching in order of A → C → B → D)
ΣYacdb = Yac + Ycd + Ydb + Yba (15-4: Switching of A → C → D → B)
ΣYadbc = Yad + Ydb + Ybc + Yca (15-5: Switching in order of A → D → B → C)
ΣYadcb = Yad + Ydc + Ycb + Yba (15-6: Switching in order of A → D → C → B)
(The number of remaining channels B, C, and D when channel A is brought to the top). If the one with the smallest value is selected from among them, that is the optimal channel switching order.
[0079]
Generally, when there are n (n is a natural number) video input channels, the number of (n-1) permutations, that is, (n-1)! Can be obtained by calculating the same value as the number of. However,
X = Min (ΣYabcd, ΣYabdc, ΣYacbd, ΣYacdb, ΣYadbc, ΣYadcb) (16)
When the value of X is
mTv <X ≦ (m + 1) Tv (17)
When the channel switching order represented by the equation is adopted for the values of the above equations (15-1) to (15-6) whose sum is similarly equal to or less than (m + 1) Tv, The same effect can be obtained.
[0080]
Therefore, since the time required for the compression processing of the video signal of each channel actually varies, the error of the variation is absorbed as much as possible and is within the range of m which satisfies the above equation (17). The channel switching order will be selected.
FIG. 10 shows a state after the channel switching order is changed based on the result obtained in this manner. In this case, by switching the channels in the order of A → C → D → B, the switching period of the video signal can be made shorter by 1 Tv than in the case shown in FIG.
[0081]
As described above, according to the second embodiment, in addition to the effects obtained in the above-described first embodiment, the channel switching order is determined in consideration of the time required for the actual compression processing of the selected video signal. It becomes possible to do. Therefore, depending on the size of the output video, the subject, and the compression parameter, the time required for the compression processing of the video signal differs for each channel (for example, in a certain channel, the compression processing does not end in a time corresponding to one frame). Even so, an appropriate channel switching order can be determined.
[0082]
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described.
The video distribution system according to the third embodiment of the present invention is the same as the video distribution system shown in FIG. FIG. 11 is a block diagram showing a detailed configuration example of the video decoder 112 and its peripheral portion in the third embodiment. In FIG. 11, components having the same functions as those shown in FIG. Etc. are given the same reference numerals. In the third embodiment, as shown in FIG. 11, there is shown an example in which the video signal decoder 112 has one system and the video signal is selectively switched inside.
[0083]
The video signal decoder 112 selectively extracts one input from a plurality of video signal inputs. The selector 1121 performs A / D conversion of the video signal selected by the selector 1121 and converts the video signal into a digital data format, for example, Y: U: V. = 4: 2: 2, and an A / D converter 1122 for converting the format, and a controller 1123 for controlling them.
[0084]
The selector 1121 has four systems of inputs from first to fourth inputs, and is connected to the video input terminals 23a to 23d, respectively. Video input devices 23a to 23d are connected to video capturing devices 20a to 20d via video signal cables 21a to 21d, respectively.
[0085]
The controller 1123 is connected to the CPU 101 via the A / D control line 108. In the third embodiment, the A / D control line 108 is 2 It is composed of a two-wire interface according to the C bus protocol. The controller 1123 is under the control of the CPU 101 via the A / D control line 108, and performs a switching operation such as selecting which input is to be selected by the selector 1121.
[0086]
In addition, the controller 1123 extracts a change in a signal required for video synchronization, such as a vertical synchronization signal, from the video signal selected by the selector 1121. In the third embodiment, the vertical synchronization signal extracted by the controller 1123 is input to the CPU 101 and the image compression IC 111 as a vertical synchronization interrupt signal 114.
[0087]
In the third embodiment, it is assumed that the unit of video provided from each channel is a field unit, and an even-field image and an odd-field image are transmitted one by one every 1/60 second. Is indicated by the falling edge of the vertical synchronization signal. Further, the time required for inputting the effective image area of the video signal is shorter than the time interval Tv ′ of the falling edge of the vertical synchronization signal, and the compression processing of the video signal for one field performed in each channel is performed as follows. It is assumed that the processing ends within a period between falling edges of the vertical synchronization signal of each channel.
[0088]
In addition, it is assumed that after the channel switching, detection of the vertical synchronization signal at a maximum of two times is necessary for a system such as an A / D converter to operate correctly in the video decoder 112. Further, the compressed video data sent from the video processing / output device 10 to the display terminal 40 transmits only either the even or the odd field for each channel while a certain channel switching order is applied. Then
[0089]
FIGS. 12, 13 and 14 show how the video input channel is switched in the third embodiment.
FIG. 12 is a diagram showing the time relationship between the channel switching in the initial state and the video signal of each channel in the third embodiment. As in the first embodiment, the CPU 101 first switches video input channels in a certain order in the initial state, that is, in the order of channels A, B, C, and D, and checks for synchronization deviation between the channels.
[0090]
In the third embodiment, the channel is switched as described above, and the field after the detection of the vertical synchronization signal twice is subjected to compression processing as a valid field. Therefore, the video processing / output device 10 according to the third embodiment compresses the video data of the fields in the order of fields A1, B4, C7, D10,... As shown in FIG.
[0091]
When the channel is switched to the channel A after the compression processing of the field D10, the field A12 can be compressed in terms of timing. However, since the video processing / output device 10 compresses the odd field A1 immediately before the transmission, if the even field A12 is compressed and transmitted, the display terminal 40 decompresses and displays the data. The video is slightly rattled and very unsightly. Therefore, the video processing / output device 10 switches to the channel B after skipping the even field A12 and compressing the odd field A13.
[0092]
When the measurement of the synchronization shift between the respective channels is completed, the CPU 101 searches for an optimal channel switching order in the same manner as in the first embodiment. In the third embodiment, it is assumed that the compression processing of the video signal for one field performed in each channel is completed within a period between falling edges of the vertical synchronization signal of each channel. Therefore, the optimal channel switching order is the difference Δtab, Δtac between the vertical synchronizing signal VSa of the channel A and the vertical synchronizing signals VSb, VSc, VSd of the channels B, C, and D, respectively, as in the first embodiment. , Δtad can be determined and determined.
[0093]
FIG. 13 shows the time relationship between the channel switching after changing the channel switching order based on the result obtained as described above and the video signal of each channel. In FIG. 13, the video input channels are changed in the order of channels A → D → C → B → A →. As a result, the fields to be subjected to the compression process transit in the order of fields A1, D4, C6, B8, A11, D14, C16, B18, A21, D24, and so on. Even after the change of the channel switching order shown in FIG. 13, the fields A10 and A20 are skipped in the compression processing as in the case shown in FIG. This makes it possible to transmit a fixed field such as an odd field in the A channel and an even field in the B, C and D channels.
[0094]
When the channel switching order is changed as shown in FIG. 13, the number of fields to be compressed per unit time can be maximized under this condition. However, in the case shown in FIG. 13, there are fields to be skipped in the channel A, and one field of each channel is output for a total of four fields for a time in which ten fields can be input.
[0095]
Therefore, under the condition that the video data of four fields should be compressed during the time corresponding to ten fields, the channel switching order may be changed in consideration of another factor. For example, in the third embodiment, as in the first embodiment, the update order of the display video on the display terminal 40 side is assumed to be constant in the order of channels A → B → C → D. Further, in order to transmit the compressed video data in such a manner, the CPU 101 transmits the compressed video data to the arithmetic RAM 103 in the order of channel A → B → C → D regardless of the order in which the compressed video data is supplied. Is transmitted to the display terminal 40 side.
[0096]
In this case, it is also possible to adopt a policy of switching the channels in an order as close as possible to the actual display order to reduce the memory usage rate and to make effective use of resources. FIG. 14 shows an example in which such a policy is provided and the channel switching order is considered.
[0097]
Here, by switching channels in the order of channels A → B → D → C, channel switching is realized in an order closer to the video update order on the display terminal 40 side than in the case shown in FIG. ing. In the case of the example shown in FIG. 14, the video processing / output device 10 performs the compression processing in the order of fields A1 → B4 → D7 → C9 → A11 → B14 → D17 → C19 →. There are no skipped fields that existed in the example shown in. Channel switching can be realized in an order closer to the image update order on the display terminal 40 side by making good use of one field that has been wasted.
[0098]
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment will be described.
In the above-described first embodiment, the compressed video data is transmitted to the display terminal 40 and is used by being displayed there. On the other hand, it is conceivable that the use of the video is displayed on the display terminal 40 and stored for later use. An example of such a case will be briefly described with reference to FIG.
[0099]
Since the switching of the video input channel is basically the same as that of the first embodiment, the description is omitted here. The difference is that the CPU 101 transmits the compressed video data to the LAN line network 32 via the LAN I / F 106 and, at the same time, stores the compressed video data in the FlashROM card 14 inserted in the PCMCIA slot 107. That is. The CPU 101 adds a time stamp and a tag of a video input number to the compressed video data, and stores the compressed video data in the FlashROM card 14. Although the Flash ROM card 14 inserted in the PCMCIA slot 107 is designated as the video storage medium, it can be stored in the built-in Flash ROM 104, for example. In addition, a small hard disk or the like can be used instead of the FlashROM card, and the present embodiment does not limit the type of the video storage medium.
[0100]
By changing the order of switching the video input channels as in the first embodiment, the number of images that can be stored per unit time can be further increased in the video storage according to the fourth embodiment. .
[0101]
In the above-described first to fourth embodiments, the case where the number of video input channels to which video signals are input from the video photographing apparatus is four is shown as an example, but the present invention is not limited to this. The number of video input channels is arbitrary.
In addition, the time relationship between the channel switching and the video signal of each channel and the phase relationship of the vertical synchronization signal of each channel shown in the first to fourth embodiments are merely examples, and the present invention is not limited to this. It is not done.
[0102]
(Another embodiment of the present invention)
In order to operate various devices to realize the functions of the above-described embodiments, a program code of software for realizing the functions of the above-described embodiments is transmitted to an apparatus or a computer in a system connected to the various devices. The present invention also includes those which are supplied and executed by operating the above-described various devices according to a program stored in a computer (CPU or MPU) of the system or the apparatus.
[0103]
In this case, the software program code itself implements the functions of the above-described embodiment, and the program code itself constitutes the present invention. Further, means for supplying the program code to the computer, for example, a recording medium storing the program code constitutes the present invention. As a recording medium for storing such a program code, for example, a flexible disk, a hard disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a magnetic tape, a nonvolatile memory card, a ROM, and the like can be used.
[0104]
When the computer executes the supplied program code, not only the functions of the above-described embodiments are realized, but also the OS (operating system) or other application software running on the computer. It goes without saying that such a program code is also included in the embodiment of the present invention when the functions of the above-described embodiment are realized in cooperation with the above.
[0105]
Further, after the supplied program code is stored in a memory provided in a function expansion board of a computer or a function expansion unit connected to the computer, a CPU provided in the function expansion board or the function expansion unit based on the instruction of the program code. It is needless to say that the present invention includes a case where the functions of the above-described embodiments are implemented by performing some or all of the actual processing.
[0106]
It should be noted that each of the above-described embodiments is merely an example of a concrete embodiment for carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention should not be interpreted in a limited manner. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the technical idea or the main features.
Examples of embodiments of the present invention are shown below.
[0107]
(Embodiment 1) A video distribution system for displaying videos captured by a plurality of video capturing devices via a network on a display device provided at a position different from the video capturing device,
Selecting means for selecting one video signal from video signals input from the plurality of video photographing devices;
Compression means for performing compression processing on the video signal selected by the selection means,
Transmission means for transmitting the video signal compressed by the compression means to the display device,
Measuring means for measuring a time relationship between input timings of the respective video signals from the plurality of video photographing devices,
A video distribution system characterized by sequentially switching video signals selected by the selection means based on the time relationship measured by the measurement means.
(Embodiment 2) The measuring means further measures the time required for the compression processing of each of the video signals,
3. The video distribution system according to claim 1, wherein the video signal selected by the selection unit is sequentially switched based on the time relationship measured by the measurement unit and the time required for the compression process.
(Embodiment 3) The video distribution system according to Embodiment 1 or 2, wherein the measuring means measures a time relationship between input timings of the video signals based on a vertical synchronization signal of each video signal.
(Embodiment 4) A video distribution system for providing a video signal to a display terminal via a network and displaying a video related to the video signal on the display terminal,
A plurality of video shooting devices,
Selecting means for selecting one of the video signals input from the plurality of video photographing devices, compression means for compressing the selected video signal, and outputting the compressed video signal to a network Video processing output device having network interface means,
A video distribution system comprising: measuring a time relationship between video signals input from the plurality of video image capturing devices; and sequentially switching a video signal selected by the video processing output device based on the measured time relationships.
(Embodiment 5) The time relationship between the video signals is measured based on a vertical synchronization signal of each of the video signals or a signal obtained by converting the vertical synchronization signal. Video distribution system.
(Embodiment 6) In addition to the time relationship between the video signals input from the plurality of video image capturing devices, the time required for compressing the video signals is further measured, and the measured time relationship and the time required for the compression process are measured. The video distribution system according to embodiment 4, wherein the video signal selected by the video processing output device is sequentially switched based on time.
(Embodiment 7) The time relationship between the video signals and the time required for the compression processing are the vertical synchronization signal of each video signal or a signal obtained by converting the vertical synchronization signal, and the compression end signal output by the compression means. The video distribution system according to the sixth embodiment, wherein the video distribution is measured on the basis of:
(Embodiment 8) When switching a video signal to be selected based on the time relationship, a switching order that minimizes the total time related to the video signal that is discarded without being compressed is calculated. The video distribution system according to any one of embodiments 4 to 7, wherein the video signal selected based on the video signal is switched.
(Embodiment 9) The measurement according to any one of Embodiments 4 to 8, wherein the measurement of the time relation and the calculation of the video signal switching order based on the measurement result are executed based on a predetermined trigger. The video distribution system according to the item.
(Embodiment 10) The predetermined trigger is an increase or decrease in the number of input video signals, a change in an object being shot, a change in a video shooting parameter given to the video shooting device, a change in a compression parameter, and The video distribution system according to the ninth embodiment, wherein at least one of the lapses of a predetermined time or more has occurred.
(Embodiment 11) An embodiment 4 characterized in that the video related to the video signal is updated in a fixed order on the display terminal side, regardless of the switching order of the video signal selected by the video processing output device. 11. The video distribution system according to any one of items 10 to 10.
(Embodiment 12) The video distribution according to any one of Embodiments 4 to 11, wherein the compressed video signal is sequentially stored in a storage medium connected to the inside or outside of the video processing output device. system.
(Embodiment 13) A video processing device provided at a position different from the video imaging device to display video images respectively captured by a plurality of video imaging devices on a display device connected via a network. ,
Selecting means for selecting one video signal from video signals input from the plurality of video photographing devices;
Compression means for performing compression processing on the video signal selected by the selection means,
Transmission means for transmitting the video signal compressed by the compression means to the display device,
Measuring means for measuring a time relationship between input timings of the respective video signals from the plurality of video photographing devices,
An image processing apparatus characterized by sequentially switching video signals selected by said selecting means based on the time relationship measured by said measuring means.
(Embodiment 14) The measuring means further measures the time required for the compression processing of each video signal,
The video processing apparatus according to embodiment 13, wherein the video signal selected by the selection unit is sequentially switched based on the time relationship measured by the measurement unit and the time required for the compression process.
(Embodiment 15) A video distribution method for displaying videos respectively shot by a plurality of video shooting devices via a network on a display device provided at a different position from the video shooting device,
A measuring step of measuring a time relationship between input timings of the respective video signals from the plurality of video photographing devices,
A selecting step of selecting one video signal from video signals input from the plurality of video photographing devices;
A compression step of performing a compression process on the video signal selected by the selection means,
Transmitting a video signal compressed by the compression means to the display device,
A video distribution method characterized by sequentially switching video signals selected in the selecting step based on the time relationship measured in the measuring step.
(Embodiment 16) In the measuring step, the time required for the compression processing of each video signal is further measured,
The video distribution method according to embodiment 15, wherein the video signals selected in the selection step are sequentially switched based on the time relationship measured in the measurement step and the time required for the compression process.
(Embodiment 17) A measuring step of measuring a time relationship between input timings of respective video signals from a plurality of video photographing devices;
A selection step of sequentially switching video signals to be selected based on the time relationship measured in the measurement step from among the video signals input from the plurality of video imaging devices and selecting one video signal;
A compression step of performing a compression process on the video signal selected by the selection means,
Transmitting a video signal compressed by the compression means to a display device connected via a network and provided at a position different from the video photographing device. A computer-readable recording medium having recorded thereon.
(Embodiment 18) A measuring step of measuring a time relationship between input timings of respective video signals from a plurality of video photographing devices,
A selection step of sequentially switching video signals to be selected based on the time relationship measured in the measurement step from among the video signals input from the plurality of video imaging devices and selecting one video signal;
A compression step of performing a compression process on the video signal selected by the selection means,
Transmitting a video signal compressed by the compression means to a display device connected via a network and provided at a position different from the video photographing device. .
[0108]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in a system capable of sequentially compressing and transmitting video signals while switching a plurality of video input channels, a video in which the influence of a synchronization shift between the video input channels is minimized. By determining the switching order of the input channels, when performing the compression processing while switching the video signals for the n asynchronous channels, the video signals for the n channels can be simply discarded by discarding the video signals for one screen. Can be sent. As a result, the number of images that can be subjected to compression processing per unit time is increased, and a display image with a smooth movement with a higher image update rate can be viewed on the display side.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a video distribution system according to a first embodiment.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a detailed configuration example of a video decoder and peripheral portions thereof.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of a video monitoring system using the video distribution system according to the first embodiment.
FIG. 4 is a diagram showing a time relationship between channel switching in an initial state and a video signal of each channel in the first embodiment.
FIG. 5 is a diagram illustrating a phase relationship of a vertical synchronization signal of each channel in an initial state according to the first embodiment.
FIG. 6 is a diagram showing a time relationship between channel switching after a channel switching order is changed and a video signal of each channel in the first embodiment.
FIG. 7 is a diagram illustrating a phase relationship of a vertical synchronization signal after a channel switching order is changed in the first embodiment.
FIG. 8 is a flowchart illustrating an operation for determining a channel switching order in the first embodiment.
FIG. 9 is a diagram illustrating a phase relationship between a vertical synchronization signal of each channel and a compression end interrupt signal according to the second embodiment.
FIG. 10 is a diagram illustrating a phase relationship between a vertical synchronization signal and a compression end interrupt signal of each channel after a channel switching order is changed in the second embodiment.
FIG. 11 is a block diagram illustrating a detailed configuration example of a video decoder and peripheral portions thereof according to a third embodiment.
FIG. 12 is a diagram illustrating a time relationship between channel switching in an initial state and a video signal of each channel in the third embodiment.
FIG. 13 is a diagram illustrating a time relationship between channel switching after a channel switching order is changed and a video signal of each channel in the third embodiment.
FIG. 14 is a diagram illustrating another example of the time relationship between the channel switching after the channel switching order is changed and the video signal of each channel in the third embodiment.
FIG. 15 is a diagram showing a time relationship between a vertical synchronization signal of each channel and a video signal subjected to compression processing in the related art.
16 is a diagram illustrating a phase relationship of a vertical synchronization signal of each channel illustrated in FIG.
[Explanation of symbols]
10 Image processing / output device
13 Communication PC Card
14 Flash ROM card
20a to 20d Video camera (camera)
31 Public line network
32 LAN network
101 Microprocessor (CPU)
102 CPU bus-image bus bridge
103 Calculation RAM
104 Flash ROM
105 Camera control interface
106 LAN interface
107 PCMCIA slot
110 Non-volatile RAM (NVRAM)
111 Image compression IC
112 video signal decoder

Claims (1)

ネットワークを介して複数の映像撮影装置によりそれぞれ撮影された映像を、上記映像撮影装置とは異なる位置に設けられた表示装置に表示するための映像配信システムであって、
上記複数の映像撮影装置から入力される映像信号の中から1つの映像信号を選択する選択手段と、
上記選択手段にて選択した映像信号に圧縮処理を施す圧縮手段と、
上記圧縮手段で圧縮処理した映像信号を上記表示装置に対して送信する送信手段と、
上記複数の映像撮影装置からの各映像信号の入力タイミングの時間関係を測定する測定手段とを備え、
上記測定手段により測定された時間関係に基づいて、上記選択手段にて選択する映像信号を順次切り替えることを特徴とする映像配信システム。
A video distribution system for displaying video captured by a plurality of video capturing devices via a network on a display device provided at a position different from the video capturing device,
Selecting means for selecting one video signal from video signals input from the plurality of video photographing devices;
Compression means for performing compression processing on the video signal selected by the selection means,
Transmission means for transmitting the video signal compressed by the compression means to the display device,
Measuring means for measuring a time relationship between input timings of the respective video signals from the plurality of video photographing devices,
A video distribution system characterized by sequentially switching video signals selected by the selection means based on the time relationship measured by the measurement means.
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