JP2005006245A - ネットワーク監視システム、再生端末または監視端末 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】監視機器10と、ネットワーク回線40を介して監視機器から送出された監視情報に含まれる圧縮画像データを伸張する再生端末20とで構成され、さらにネットワーク回線の単位時間あたりの送出可能情報量を算出する送出可能情報量算出装置501と、算出された送出可能情報量のうち前記監視情報が占める割合を決定するために予め設定された占有率を基に送出する監視情報の単位時間あたりの送出データ情報量を算出する送出データ情報量算出装置502とを備え、送出データ情報量算出装置により算出された単位時間あたりの送出データ情報量を基に、監視機器から送出される監視情報の単位時間あたりの情報量を制御することを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
発明は、ネットワーク回線を介して複数の装置間で通信を行う通信システム、特に、センサや監視カメラからの情報を、他の通信システムのサービスと共有したネットワーク回線を介して収集するネットワーク監視システム、再生端末または監視端末に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、ネットワーク回線を使った監視システムは、画像や音声をデジタル圧縮化し情報を送受信しているが、画像は大量の情報となる。特にアラームなどの緊急時には、監視画像の高画質化が要求されるために一時的に非常に大量の情報を集中的に伝送する必要がある。また、一つのネットワーク回線に複数の監視システムを接続することが行なわれるようになってきた。しかし、このように複数の監視システムが接続されたシステムでは、大量の情報を端末間で余裕を持って伝送できるネットワークシステムは高価なものとなってしまう。
【0003】
この問題を解決するために、従来の技術では、単位時間あたりの送出データ情報量を一定に保った監視情報と、ネットワーク回線上の空き情報量となる空き帯域に応じて単位時間あたりの送出データ情報量を変更することのできる監視情報とを分類し、これらを同一ネットワーク回線内に混在させることでネットワーク回線を有効利用している。
【0004】
すなわち、アラーム発生時にネットワーク回線上に送出する情報量を多くする必要がでた場合、一定に保った監視情報の送出データ情報量を小さく設定し直し空き帯域を大きくし、その空き帯域に送出データ情報量を大きくしたアラーム画像を送出するようにし、同一ネットワーク回線を使う監視システム同士で、ネットワーク回線を占める監視情報の情報量を多くしたり少なくしたりしながら監視情報の品質を保証しつつ、ネットワーク回線を有効利用する監視システムがある(例えば、特許文献1参照)。
【0005】
また、別の従来技術では、単位時間あたりの送出可能情報量を検出し、その送出可能情報量でデータを送出するべく、監視機器からの単位時間あたりの送出データ情報量を変化させ、空き帯域を有効に使用するデータ通信システムがある(例えば、特許文献2参照)。
【0006】
【特許文献1】
特開2000−151710号公報(第2−4頁、請求項1、請求項4−6、段落0011−0017)
【特許文献2】
特開平11−308271号公報(第1−2頁、請求項1、請求項2、段落0009−0011)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ネットワーク回線を使ったネットワーク監視システムを敷設する場合、他の通信システムのサービスが提供されている既存のネットワーク回線を利用する場合が多く、またユーザのニーズも高い。
【0008】
しかしながら、前記特許文献1記載の従来技術では、ネットワーク回線に接続される機器が予めわかっており、それぞれの機器の送出データ情報量を制御できる専用のネットワーク監視システムのため、一つのネットワーク回線を介して提供される他の通信システムのサービスとの共存方法までは考慮されていない。すなわち、他の通信システムで使用している機器の送出データ情報量を制御することができないため、ネットワーク回線を有効に使用することができないという課題があった。そのため、アラームなどの緊急時に大量の情報を集中的に伝送しようとした場合、他の通信システムのサービス不能、もしくは通信速度の低下を招くという課題がある。
【0009】
また、上記特許文献2記載の従来技術では、検出した送信可能情報量にあたる情報量を監視機器から送出しているため、空き帯域が残されることはない。しかしながらそのため、他の通信システムが通信を始めようとしても始められないまたは通信速度の低下といった課題があった。特に、アラームなどの緊急時においては、監視情報の品質を確保するために一時的に非常に大量の情報を集中的に伝送しようとするため、同一ネットワークを使用する他の通信システムのサービス不能、もしくは通信速度の低下を招くという課題が顕著になる。またここで、低い情報量で送るようにした場合は、アラーム時の画像品質が悪くなってしまうという課題がある。
【0010】
本発明の目的は、他の通信システムの通信の品質を改善することが可能なネットワーク監視システム、再生端末または監視端末を提供することにある。
【0011】
また本発明の他の目的は、ネットワーク回線で監視情報の占有率を確保しながら高画質の監視情報を送信することが可能なネットワーク監視システムを提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、少なくとも1つの他の通信システムとネットワーク回線を共有するネットワーク監視システムにおいて、画像データを圧縮する符号化装置と、圧縮された圧縮画像データを含む監視情報を前記ネットワーク回線を介して送信するデータ送信装置と、前記データ送信装置から送出される前記監視情報の単位時間あたりの情報量を調節する情報量調節装置とを少なくとも具備した監視機器と、前記ネットワーク回線を介して前記監視機器から送出された前記監視情報を受信するデータ受信装置と、前記監視情報に含まれる圧縮画像データを伸張する復号化装置とを少なくとも具備した再生端末とで構成され、さらに前記ネットワーク回線の単位時間あたりの送出可能情報量を算出する送出可能情報量算出装置と、前記算出された送出可能情報量のうち前記監視情報が占める割合を決定するために予め設定された占有率を基に送出する前記監視情報の単位時間あたりの送出データ情報量を算出する送出データ情報量算出装置とを備え、前記送出データ情報量算出装置により算出された単位時間あたりの送出データ情報量を基に前記情報量調節装置を制御することを特徴とするネットワーク監視システムである。これにより、ネットワーク回線での空き帯域を作ることで、他の通信システムの通信の品質を改善することが可能となる。
【0013】
また本発明において、前記情報量調節装置は前記符号化装置を制御し、監視情報に含まれる画像の単位時間当たりの画像の枚数または画素数または圧縮率、もしくはその組合せを変化させて、前記データ送信装置から送出される前記監視情報の単位時間あたりの送出データ情報量を調節することを特徴とするネットワーク監視システムである。これにより、画像の圧縮画像データを変化させることができ、ネットワーク回線での空き帯域を作ることができることで、他の通信システムの通信の品質を改善することができる。
【0014】
また本発明は、少なくとも1つの他の通信システムとネットワーク回線を共有するネットワーク監視システムにおいて、画像データを圧縮する符号化装置と、前記符号化装置で圧縮された圧縮画像データを含む監視情報を蓄積するバッファと、前記バッファに蓄積された監視情報を読み出し、前記圧縮された圧縮画像データを含む監視情報を前記ネットワーク回線を介して送信するデータ送信装置と、前記データ送信装置から送出される前記監視情報の単位時間あたりの情報量を調節する情報量調節装置とを少なくとも具備した監視機器と、前記ネットワーク回線を介して前記監視機器から送出された前記監視情報を受信するデータ受信装置と、前記監視情報に含まれる圧縮画像データを伸張する復号化装置とを少なくとも具備した再生端末とで構成され、さらに前記ネットワーク回線の単位時間あたりの送出可能情報量を算出する送出可能情報量算出装置と、前記算出された送出可能情報量のうち前記監視情報が占める割合を決定するために予め設定された占有率を基に送出する前記監視情報の単位時間あたりの送出データ情報量を算出する送出データ情報量算出装置とを備え、前記送出データ情報量算出装置より算出された単位時間あたりの送出データ情報量を基に前記情報量調節装置を制御することを特徴とするネットワーク監視システムである。これにより、画像の圧縮処理を変えず送出データの情報量を変化することができ、画像の品質を落とさずネットワーク回線での空き帯域を作ることで、ネットワーク回線で監視情報の占有率を確保しながら高画質の監視情報を送信することが可能となる。
【0015】
また本発明において、前記情報量調節装置は前記符号化装置を制御し、監視情報に含まれる画像の単位時間当たりの画像の圧縮率を低くして画像の枚数を増やすように制御するとともに、前記データ送信装置を制御し、前記バッファに蓄積された前記監視情報に含まれる画像を読み出す単位時間あたりの情報量を制御し、前記データ送信装置から送出される前記監視情報の単位時間あたりの送出データ情報量を調節することを特徴とするネットワーク監視システムである。これにより、画像の圧縮画像データを変化させ、ネットワーク回線での空き帯域を作ることで、ネットワーク回線で監視情報の占有率を確保しながら高画質の監視情報を送信することができる。
【0016】
また本発明は、前記監視機器と前記再生端末間で当該システムを制御するための制御情報を送受信する情報送受信装置を前記監視機器と前記再生端末のそれぞれに設け、さらに前記送出可能情報量算出装置と送出データ情報量算出装置とを前記再生端末に設ける構成とし、前記再生端末の送出データ情報量算出装置により算出された単位時間あたりの送出データ情報量の情報を前記情報送受信装置により前記監視機器に送信し、受信した前記送出データ情報量の情報を基に前記情報量調節装置を制御することを特徴とするネットワーク監視システムである。これにより、入力した占有率を基に送出データ情報量の算出が再生端末において可能となり、複数の監視機器毎に算出装置を搭載する必要はなくなる。
【0017】
また本発明は、前記監視機器と前記再生端末との時刻を合わせる装置を具備し、前記送出可能情報量算出装置では前記監視情報は所定の単位の情報量で送信された前記監視情報毎に前記監視機器で付加された送出時刻と、前記再生端末での前記監視情報の受信完了時刻及び受信情報量とから、前記監視機器が前記ネットワーク回線を介した単位時間あたりの送出可能情報量を算出することを特徴とするネットワーク監視システムである。これにより、所定の単位の情報使用して送信完了までの時間から実際の送信可能情報量が算出可能となる。
【0018】
また本発明は、前記再生端末に設けた前記送出可能情報量算出装置では前記制御情報の送受信の往復に要した時間と情報量から、前記監視機器が前記ネットワーク回線を介した単位時間あたりの送出可能情報量を算出することを特徴とするネットワーク監視システムである。これにより、制御情報を使用して送受信の往復に要した時間と情報量から実際の送信可能情報量が算出可能となる。
【0019】
また本発明は、タイマ発生装置を備え、所定時間経過ごとに、前記送出可能情報量算出装置が前記ネットワーク回線を介した単位時間あたりの送出可能情報量を算出し、前記算出された単位時間あたりの送出可能情報量と前記占有率とから前記送出データ情報量算出装置により算出された単位時間あたりの送出データ情報量を基に前記情報量調節装置を制御することを特徴とするネットワーク監視システムである。これにより、刻々変化する送信可能情報量に対応した、送信データ情報量が算出でき、ネットワーク回線の利用効率が改善する。
【0020】
また本発明において、前記送出データ情報量算出装置は、前記送出データ情報量算出装置は、前記送出可能情報量算出装置からの複数の単位時間あたりの送出可能情報量の情報を蓄積及び前記複数の単位時間あたりの送出可能情報量の情報の変化の度合いを算出し、所定時間経過ごとに、単位時間あたりの送出可能情報量を算出及び蓄積し、算出された最新の送出可能情報量と前回算出し蓄積された送出可能情報量との比率に基づいて、監視情報の情報量の調整のための実行をすることを特徴とするネットワーク監視システムである。これにより、送信可能情報量の変化が少ない時は、送出可能情報量の算出の処理が不要となり、監視機器と再生端末のと情報の送受信の処理も軽減される。
【0021】
また本発明において、前記監視機器は複数の動作モードを備え、前記動作モードに応じて前記占有率を変化させ、前記データ送信装置から送出される前記監視情報の単位時間あたりの送出データ情報量を調節することを特徴とするネットワーク監視システムである。これにより、例えば、画質モードにより占有率を変更可能とし、高画質モードでは占有率を高くして、高画質の画像を送信することができる。
【0022】
また本発明は、被監視対象に異常が認められた場合にアラームを発生するアラーム発生装置を具備し、前記アラーム発生装置により異常の度合いを複数段階に分けレベル付けをし、前記レベルに応じて前記動作モードを選択し、選択された動作モードに応じて占有率を変化させ、前記データ送信装置から送出される前記監視情報の単位時間あたりの送出データ情報量を調整することを特徴とするネットワーク監視システムである。これにより、異常のレベルによって占有率を変更可能とし、異常のレベルが高いときには高画質の画像を送信することができる。
【0023】
また本発明は、被監視対象に異常が認められた場合にアラームを発生するアラーム発生装置を具備し、アラーム発生時には監視情報を蓄積する前記バッファにアラーム発生時から所定期間の画像監視情報を保存し、予め設定されている占有率を保持したままとなるよう前記バッファから読み出す前記監視情報の単位時間あたりの情報量を制御し、前記データ送信装置から送出される前記監視情報の単位時間あたりの送出データ情報量を調節し、さらに前記バッファ内に蓄積した前記監視情報を全て送出することを特徴とするネットワーク監視システムである。これにより、アラーム発生時には、高画質のため大きな情報量となるが送出は所定の占有率のままで監視情報を送信し、その差分を一時バッファに蓄積しておき、時間をかけてバッファに蓄積された監視情報も送信するため、緊急時の監視情報の品質を改善することできる。
【0024】
また本発明は、アラーム発生時には前記バッファから読み出す前記監視情報の単位時間あたりの情報量を制御し、通常時には前記画像の単位時間当たりの画像の枚数または画素数または圧縮率、もしくはその組合せを変化させることを特徴とするネットワーク監視システムである。これにより、通常時には画質を変えることにより送出データ情報量を制御し、アラーム発生時にはバッファに一時監視情報を蓄積して、読み出しの情報量を変化させることにより送出データ情報量を制御でき、ネットワーク回線での空き帯域を作ることで、他の通信システムの通信の品質を改善することのできる。
【0025】
また本発明は、少なくとも1つの他の通信システムとネットワーク回線を共有し、圧縮された圧縮画像データを含む監視情報を前記ネットワーク回線を介して送信する監視機器と、前記ネットワーク回線を介して前記監視機器から送出された前記監視情報を受信して前記監視情報に含まれる圧縮画像データを伸張する再生端末とで構成されるネットワーク監視システムに用いられ、前記ネットワーク回線の単位時間あたりの送出可能情報量を算出する送出可能情報量算出装置と、前記算出された送出可能情報量のうち前記監視情報が占める割合を決定するために予め設定された占有率を基に送出する前記監視情報の単位時間あたりの送出データ情報量を算出する送出データ情報量算出装置とを備え、前記送出データ情報量算出装置より算出された単位時間あたりの送出データ情報量を基に前記監視機器から送出される前記監視情報の単位時間あたりの送出データ情報量を制御することが可能であることを特徴とする再生端末または監視端末である。この再生端末または監視端末により、ネットワーク回線での空き帯域を作ることで、他の通信システムの通信の品質を改善することが可能となる。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【0027】
図1は、本発明のネットワーク監視システムの実施の形態の構成を示すブロック図である。本実施の形態は、他の通信システムのサービスと回線を共有するネットワークを介して監視情報や制御情報の送受信を行い、ネットワークにおいて監視情報や制御情報が占める情報量を、ネットワーク上で現在送出可能な情報量よりも少なくして空き帯域を残しながら動作するネットワーク監視システムの構成を示すブロック図である。
【0028】
本ネットワーク監視システムは、被監視対象を撮影し、撮影した画像データを含む監視情報を、ネットワークを介して対向する再生端末に送出し、システムの制御に必要な制御情報を送受信する監視機器10と、監視機器10から送出されネットワークを介して伝送された監視情報や制御情報を受け取り、監視情報の画像情報を表示し、本システムの制御に必要な制御情報をネットワークに送出する装置を備えた再生端末20とが、ネットワーク網40を介して接続されている。また、このネットワーク網40は、その他の通信システムであるサービスA30とも回線を共有している構成である。
【0029】
図2は、本発明のネットワーク監視システムの実施の形態の情報のやりとりを示すシーケンス図である。本実施の形態は、前記監視機器10と再生端末20の間の監視情報および制御情報の送受信の手順を示すシーケンス図の例である。
【0030】
図2を参照して図1で示したネットワーク監視システムの動作概略を説明する。
【0031】
まず、監視機器10から再生端末20に対し、時刻調整のための情報を送出し、この情報を基に再生端末20は監視機器10の持つ時刻に合わせる。次に、ユーザからの所定の操作によりまたは自動的に再生端末20から監視機器10に対し、被監視対象の監視情報を要求する制御情報を送信する。
【0032】
監視機器10は前記監視情報を要求する制御情報を受信すると、予め設定してある初期値の圧縮率、画像枚数、画素数で符号化した画像データを含む監視情報Iqiを予め設定してある初期値の送出間隔Riに従って送出する。送出する監視情報は、図3のように、送出時刻や情報量などを含むヘッダ部と、被監視対象を撮影した画像データなどを含むデータ部とで構成される。
【0033】
次に、再生端末20では、受信した監視情報Iqiの受信完了時刻Trと、監視情報Iqiのヘッダ部に含まれる送信時刻Tsから伝送所要時間Ttを算出する。Tr、TsとTtの間には下記の式が成立する。
Tt=Tr−Ts
さらに、算出した伝送所要時間Ttと受信した監視情報Iqiのヘッダ部に含まれる情報量Liから、現在の単位時間あたりの送出可能情報量Baを得ることができる。Tt、LiとBaの間には下記の式が成立する。
Ba=Li/Tt
さらに、算出した単位時間当りの送出可能情報量Baと、予め設定されている占有率Rから、監視情報の単位時間あたりの送出データ情報量Biを算出する。Ba、RとBiの間には下記の式が成立する。
Bi=Ba×R
さらに、再生端末20は、前記算出された監視情報の単位時間あたりの送出データ情報量Biから、監視情報に含まれる画像の符号化枚数と圧縮率を決定し、監視機器10に対し画像の符号化枚数と圧縮率およびまたは単位時間当りの送出データ情報量の変更要求Reqを発行する。
【0034】
前記符号化枚数と圧縮率およびまたは単位時間当りの送出データ情報量の変更要求Reqを受けた監視機器10は、要求された枚数と圧縮率で符号化した画像を含む監視情報Iqvまたは要求された単位時間あたりの送出データ情報量を満たすように情報量を制御し、監視情報Ipvとして送出間隔Rvに従って送出する。
【0035】
またここで、再生端末20における送出可能情報量Baの算出は、監視機器10があらかじめ定められた情報量Lcをもつ制御情報を送出してから、再生端末20が受信した制御情報をそのまま返送し、監視機器10で前記返送された制御情報を受信完了するまでの所要時間RTTから算出する方法に置きかえてもよい。Lc、RTT、Baの間には下記の式が成立する。
Ba= Lc × 2 /RTT
但し、再生端末20で受信した制御信号を返送するまでの時間は無視できる時間とする。
【0036】
尚、本実施の形態では、この所要時間RTTを監視機器10から再生端末20に送出し、再生端末20で送出可能情報量Baを算出しているが、前記送出データ情報量算出装置を監視機器10に設けても構わない。
【0037】
図4は、本発明の実施の形態のネットワーク回線における監視情報の占有イメージである。図4により、占有の状態を説明する。現在ネットワーク網40では他の通信システムにより伝送情報量Buが使われており、残りの部分が送出可能情報量算出装置により算出される送出可能情報量Baとなっている。
【0038】
ここで、送出データ情報量算出装置により、前記監視情報が占める割合を決定するために予め設定された占有率Rと送出可能情報量Baを基に、監視情報の単位時間あたりの送出データ情報量Biが算出され、この情報量となるよう情報量調節装置により制御され、単位時間あたりの送出データ情報量Biが本ネットワーク監視システムにより使用される。ここで、空き帯域が残るため、この空き帯域を使って他の通信システムの情報を送受信することができる。
【0039】
図1において、再生端末20は、監視機器10からの監視情報を受信し、監視情報に受信完了時刻を付加するデータ受信部201と、前記単位時間あたりの送出可能情報量の算出と、算出された単位時間あたりの送出可能情報量と占有率を基に送出データ情報量を算出し、さらに監視機器10に対する情報量調節のための画像の符号化枚数と圧縮率およびまたは単位時間あたりの送出データ情報量の変更要求のコマンドを生成する情報量調節指示部202と、前記受信した監視情報の中の圧縮画像データを復号化する復号化装置203と、復号化されたデジタル画像データをD/A変換しアナログ画像信号に変換するD/A変換器204と、アナログ画像信号およびアラーム等の情報を表示する表示装置205と、前記情報量調節指示部202で生成されたコマンドや遠隔操作のための制御情報を送信するコマンド送信部206と、前記情報量調節指示部202の動作を制御するための係数である占有率および最高圧縮率等の制限値を入力する入力装置207と、監視機器10からの時刻調整情報により更新される時計208で構成される。
【0040】
図1において、監視機器10は、被監視対象を撮影するための撮像装置101と、撮影したアナログ画像信号をデジタル画像に変換するA/D変換器102と、前記デジタル化された画像データを符号化する符号化装置103と、符号化した圧縮画像データを含む監視情報を蓄積できるバッファ104と、前記バッファ104に蓄積された圧縮画像データを含む監視情報を読み出し送出時刻等の情報を付加して送出するデータ送出部105と、被監視対象に予め設定されている基準値以上の変化があった場合にアラーム信号を発生するアラーム発生装置106と、前記符号化装置103の単位時間あたりの符号化枚数ないし符号化圧縮率およびまたは前記データ送出部105の単位時間あたりの送出データ情報量を変更しネットワーク網40に送出される画像の情報量を調節する情報量調節部107と、前記再生端末20からの制御情報を受信するコマンド受信部108と、監視情報に付加する時刻情報および時刻調整情報のための時刻を取得する時計109とで構成される。
【0041】
ここで、監視情報を蓄積できるバッファ104は、通常時には書き込みエリアと書き込み完了後送出可能となるエリアからなり、アラーム発生時には書き込み済みで未送出のエリアが上書き禁止となっている。
【0042】
以下、図5および図6を参照しながら、図1に示したネットワーク監視システムの動作を説明する。
【0043】
図5は、本発明の実施の形態の上記情報量調節指示部202の構成を示すブロック図である。情報量調節指示部202は、ユーザからの入力によりネットワーク網40の占有率Rならびに最高符号化圧縮率Qqならびに単位時間あたりの最低送出データ情報量Qsrを、入力装置207を経て、記憶装置503に保存する。ここで、最高符号化圧縮率Qqならびに単位時間あたりの最低送出データ情報量Qsrは監視情報の品質を確保するために入力するもので、これより高い符号化圧縮率ならびに低い単位時間当りの送出データ情報量になってしまうときにアラームを表示するための制限値である。
【0044】
情報量調節指示部202はデータ受信部201により受信完了時刻が付加された監視情報を受け付け、送出可能情報量算出部501に渡す。送出可能情報量算出部501は、監視情報に含まれた送出時刻と受信完了時刻とを比較することで伝送に要した時間を算出し、監視情報に含まれた情報量と前記伝送に要した時間から、監視機器10における単位時間あたりの送出可能情報量Baを得て、送出データ情報量算出部502に出力する。
【0045】
送出データ情報量算出部502は、一定時間経過を通知するタイマイベント発生装置506のタイマイベント通知TEを契機として起動される。前記入力された単位時間あたりの送出可能情報量Baと占有率Rから、監視機器10における単位時間当りの送出データ情報量を算出する。尚、以下の説明では、これを単位時間あたりの送出データ情報量Rsrとする。
【0046】
また送出データ情報量算出部502では、符号化圧縮率と、前記符号化圧縮率に対応する画像1枚あたりの情報量を示した、符号化圧縮率/情報量対応表505(例えば図9)から複数個の画像1枚あたりの情報量を入手し、入手したそれぞれの画像1枚あたりの情報量と単位時間あたりの符号化枚数の積算値を算出し、前記単位時間あたりの送出データ情報量Rsrに対して所定の値より近い積算値の組合せのうち、符号化圧縮率が最低となる組合せを求め、その組合せ時の符号化圧縮率と符号化枚数を取得し、それぞれ符号化圧縮率Rq、単位時間あたりの符号化枚数Rrとし、単位時間あたりの送出データ情報量Rsrとともにコマンド生成部504に渡す。
【0047】
コマンド生成部504は、前記送出データ情報量算出部502からの出力を受けて、単位時間あたりの符号化枚数Rrや符号化圧縮率Rq、ならびに単位時間あたりの送出データ情報量Rsrからなる符号化情報コマンドを生成してコマンド送信部206に渡す。
【0048】
コマンド送信部206は、前記生成されたコマンドを監視機器10のコマンド受信部108を経由して情報量調節部107へ送信する。
【0049】
ここで、送出データ情報量算出部502で算出した値のいずれかが記憶装置503に保持された最高符号化圧縮率Qqを上回る、もしくは単位時間あたりの最低送出データ情報量Qsrを下回っていれば、表示装置205に監視情報の品質が保証できていない状態であることを表示させ、ユーザに報知する。
【0050】
本実施の形態では、可能な限り高品質の画像を利用するべく最低の符号化圧縮率時の組合せを求めたが、これに限るものではない。例えば、最高の符号化枚数時の組合せを求めるようにしても構わない。監視画像の動きが速く、単位時間あたりの符号化枚数を多くしたい場合には、この最高の符号化枚数時の組合せが適する。
【0051】
図6は、本発明の実施の形態の上記情報量調節部107の構成を示すブロック図である。情報量調節部107は、コマンド受信部108より、前記単位時間あたりの符号化枚数Rrや符号化圧縮率Rq、ならびに単位時間当りの送出データ情報量Rsrからなる符号化情報コマンドを受け、コマンド解析部601でコマンドの内容を解析し、符号化情報コマンドに含まれている単位時間あたりの符号化枚数Rrや符号化圧縮率Rq、ならびに単位時間あたりの送出データ情報量Rsrを、送出データ情報量抽出部602に出力する。
【0052】
通常動作時には、送出データ情報量抽出部602では、前記単位時間あたりの符号化枚数Rr、符号化圧縮率Rqならびに単位時間あたりの送出データ情報量Rsrの各々に対して所定の係数である倍率Xr、XqおよびXsrを積算し、その結果を通常時符号化枚数Nr、通常時符号化圧縮率Nq、として、スイッチ603を介して符号化装置103に出力する。また、抽出した単位時間当りの送出データ情報量Nsrを、スイッチ604を介してデータ送出部105に出力する。
【0053】
ここで、スイッチ603ならびにスイッチ604は、アラーム発生装置106からのアラーム信号Almの有無に従い、符号化装置103ならびにデータ送出部105へ出力する信号を選択的に切り替えるようになっており、アラーム信号Almがないときには送出データ情報量抽出部602からの信号を選択するようになっている。
【0054】
また、アラーム時送出データ情報量算出部605は、符号化枚数/圧縮率/送出情報量抽出部602から出力される通常時符号化枚数Nr、通常時符号化圧縮率Nq、単位時間当りの通常送出データ情報量Nsrの各々に対して所定の係数である倍率Yr、YqおよびYsrを積算した値を、アラーム時符号化枚数Ar、アラーム時符号化圧縮率Aqならびに単位時間あたりのアラーム時送出データ情報量Asrとして記憶装置606に保存する。
【0055】
情報量調節指示部107は、アラーム発生装置106からのアラーム信号Almを受けたアラーム発生時においては、記憶装置606に保存されたアラーム時符号化枚数Arおよびアラーム時符号化圧縮率Aqをスイッチ603を介して符号化装置103に出力する。また、記憶装置606に保存された単位時間あたりのアラーム時送出データ情報量Asrを、スイッチ604を介してデータ送出部105に出力する。
【0056】
ここで、送出データ情報量抽出部602における各倍率Xr、XqならびにXsrは図8に示す様に、監視機器10の処理負荷状況等に応じて変化させても良い。本実施の形態では、監視機器10の動作処理の負荷が大きくなるに従い倍率を小さくしている。すなわち、監視機器10のシステム状態の変化に対して処理負荷が大きいときには、符号化枚数Nr、通常時符号化圧縮率Nq、単位時間当りの通常送出データ情報量Nsを小さくして処理を軽減すようにしている。さらに、処理負荷に対する倍率変化の傾きは符号化枚数Nr、通常時符号化圧縮率Nq、単位時間当りの通常送出データ情報量Ns毎に変えてもよい。このようにすることで、再生端末20からは検知困難なシステム状態の変化に対しても柔軟に対応できる。
【0057】
また、アラーム時送出データ情報量算出部605における各倍率Yr、YqならびにYsrは図7に示す様に、当該ネットワーク監視システムの稼動時間帯、送出可能情報量、あるいはユーザが設定するアラームのレベル等に応じて変化させても良い。例えば本実施の形態では、送出可能情報量が大きくなるに従い、倍率を大きくしている。すなわち、送出可能情報量が大きいときはアラーム時送出データ情報量Asrを大きくしても残りの帯域の絶対量は確保できるので、大きくすることができる。この場合、アラーム発生時に要求される監視情報の品質に応じて、ネットワーク占有量を最適にでき、無駄のないネットワークの利用が期待できる。
【0058】
通常時符号化枚数Nrと通常時符号化圧縮率Nqから求められる単位時間あたりの通常時符号化情報量Niと単位時間あたりの通常時送出データ情報量Nsrは、以下の条件を満たす必要がある。
通常時符号化情報量Ni ≦ 通常時送出データ情報量Nsr
この条件により、監視機器10は通常時における監視情報送出の際、前回送出した監視情報よりも新しい監視情報を送出することができる。通常時の通常時送出情報量Nsrが単位時間あたりの最低送出情報量Qsrを下回り、以下の条件を満たせない場合も、監視情報バッファ104により常に新しい監視情報に置きかえられ、最新の情報を送出することが可能である。
【0059】
アラーム時符号化枚数Arとアラーム時符号化圧縮率Aqから求められる単位時間あたりのアラーム時符号化情報量Aiと単位時間あたりのアラーム時送出情報量Asrには、前記通常時のような条件は設けない。
【0060】
アラーム時符号化情報量Aiと単位時間あたりのアラーム時送出データ情報量Asrが以下の条件を満たす場合は、監視情報バッファ104へ監視情報が保存される速度がデータ送出部105から監視情報が送出される速度を上回るが、送出されていない監視情報は、送信完了まではバッファ104に保持されるため、監視情報の品質を保つことができる。
【0061】
アラーム時符号化情報量Ai > アラーム時送出データ情報量Asr本実施の形態では、情報量調節指示部202は再生端末20に具備しているが、監視機器10内に具備してもよい。
【0062】
また、送出データ情報量算出部502において、前回、符号化圧縮率Rqや単位時間当りの符号化枚数Rq、ならびに単位時間当りの送出データ情報量Rsrを算出した際の最大送出可能情報量と、今回算出した最大送出可能情報量の比率に基づいて、選択的に、符号化圧縮率Rqや単位時間あたりの符号化枚数Rq、ならびに単位時間あたりの送出データ情報量Rsrを算出してもよい。例えば、変化量が小さいときには符号化圧縮率Rqや単位時間あたりの符号化枚数Rq、ならびに単位時間あたりの送出データ情報量Rsrを再算出せず、前回の値を使用するようにし、処理の軽減を図ることも可能である。
【0063】
本実施の形態では、1台の監視機器を接続した場合で説明したが、複数台の監視機器の場合でも構わず、本発明の範疇に含まれる。また、ネットワーク網に接続される他の通信システムが複数の場合でも構わない。
【0064】
本発明の実施の形態では、ネットワーク監視システムにおいて、監視情報の情報量と伝送に要した時間から、単位時間あたりに伝送可能な情報量を算出し、算出した送出可能情報量と予め設定された占有率に基づいて監視情報の単位時間当りの送出データ情報量や符号化圧縮率など変化させることで監視情報の伝送情報量を制御し、ネットワーク回線での空き帯域を作ることで、他の通信システムの通信の品質を改善することができる。
【0065】
また、アラーム発生などの緊急時は、アラーム発生から一定期間において、予め設定された占有率および係数に基づいて監視情報の単位時間あたりの枚数や圧縮率やネットワーク回線での監視情報の占有率を変化させるとともに、圧縮率を低くして画像の枚数を増やした監視情報をバッファに蓄積し且つ読み出しの情報量を制御することで、ネットワーク回線で監視情報の占有率を確保しながら高画質の監視情報を送信することができ、緊急時の監視情報の品質を改善することができる。
【0066】
【発明の効果】
本発明によれば、他の通信システムの通信の品質を改善することが可能なネットワーク監視システム、再生端末または監視端末を得ることができる。また本発明によれば、ネットワーク回線で監視情報の占有率を確保しながら高画質の監視情報を送信することが可能なネットワーク監視システムを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のネットワーク監視システムの実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図2】本発明のネットワーク監視システムの実施の形態の情報のやりとりを示すシーケンス図である。
【図3】本発明の実施の形態の監視情報の伝送のタイミングチャートである。
【図4】本発明の実施の形態のネットワーク回線における監視情報の占有イメージである。
【図5】本発明の実施の形態の情報量調節指示部の構成を示すブロック図である。
【図6】本発明の実施の形態の情報量調節部の構成を示すブロック図である。
【図7】本発明の実施の形態による当該システムの稼動時間帯、送出可能情報量、あるいはユーザが設定するアラームのレベル等に応じた変化を示すグラフである。
【図8】本発明の実施の形態の監視機器の処理負荷に応じた変化を示すグラフである。
【図9】本発明の実施の形態による符号化圧縮率と画像1枚当りの情報量の対応表である。
【符号の説明】
10…監視機器、20…再生端末、30…サービスA、40…ネットワーク網、101…撮像装置、102…A/D変換器、103…符号化装置、104…バッファ、105…データ送出部、106…アラーム発生装置、107…情報量調節部、108…コマンド受信部、109…時計、201…データ受信部、202…情報量調節指示部、203…復号化装置、204…D/A変換器、205…表示装置、206…コマンド送信部、207…入力装置、208…時計、501…送出可能情報量算出部、502…送出データ情報量算出部、503…記憶装置、504…コマンド生成部、505…符号化圧縮率/情報量対応表、506…タイマイベント発生装置、601…コマンド解析部、602…送出データ情報量抽出部、603…スイッチ、604…スイッチ、605…アラーム時送出データ情報量算出部、606…記憶装置。
Claims (14)
- 少なくとも1つの他の通信システムとネットワーク回線を共有するネットワーク監視システムにおいて、
画像データを圧縮する符号化装置と、圧縮された圧縮画像データを含む監視情報を前記ネットワーク回線を介して送信するデータ送信装置と、前記データ送信装置から送出される前記監視情報の単位時間あたりの情報量を調節する情報量調節装置とを少なくとも具備した監視機器と、
前記ネットワーク回線を介して前記監視機器から送出された前記監視情報を受信するデータ受信装置と、前記監視情報に含まれる圧縮画像データを伸張する復号化装置とを少なくとも具備した再生端末とで構成され、
さらに前記ネットワーク回線の単位時間あたりの送出可能情報量を算出する送出可能情報量算出装置と、前記算出された送出可能情報量のうち前記監視情報が占める割合を決定するために予め設定された占有率を基に送出する前記監視情報の単位時間あたりの送出データ情報量を算出する送出データ情報量算出装置とを備え、
前記送出データ情報量算出装置より算出された単位時間あたりの送出データ情報量を基に前記情報量調節装置を制御することを特徴とするネットワーク監視システム。 - 請求項1に記載のネットワーク監視システムにおいて、前記情報量調節装置は前記符号化装置を制御し、前記監視情報に含まれる画像の単位時間当たりの画像の枚数または画素数または圧縮率、もしくはその組合せを変化させて、前記データ送信装置から送出される前記監視情報の単位時間あたりの送出データ情報量を調節することを特徴とするネットワーク監視システム。
- 少なくとも1つの他の通信システムとネットワーク回線を共有するネットワーク監視システムにおいて、
画像データを圧縮する符号化装置と、前記符号化装置で圧縮された圧縮画像データを含む監視情報を蓄積するバッファと、前記バッファに蓄積された監視情報を読み出し、前記圧縮された圧縮画像データを含む監視情報を前記ネットワーク回線を介して送信するデータ送信装置と、前記データ送信装置から送出される前記監視情報の単位時間あたりの情報量を調節する情報量調節装置とを少なくとも具備した監視機器と、
前記ネットワーク回線を介して前記監視機器から送出された前記監視情報を受信するデータ受信装置と、前記監視情報に含まれる圧縮画像データを伸張する復号化装置とを少なくとも具備した再生端末とで構成され、
さらに前記ネットワーク回線の単位時間あたりの送出可能情報量を算出する送出可能情報量算出装置と、前記算出された送出可能情報量のうち前記監視情報が占める割合を決定するために予め設定された占有率を基に送出する前記監視情報の単位時間あたりの送出データ情報量を算出する送出データ情報量算出装置とを備え、
前記送出データ情報量算出装置より算出された単位時間あたりの送出データ情報量を基に前記情報量調節装置を制御することを特徴とするネットワーク監視システム。 - 請求項3に記載のネットワーク監視システムにおいて、前記情報量調節装置は前記符号化装置を制御し、監視情報に含まれる画像の単位時間当たりの画像の圧縮率を低くして画像の枚数を増やすように制御するとともに、前記データ送信装置を制御し、前記バッファに蓄積された前記監視情報に含まれる画像を読み出す単位時間あたりの情報量を制御し、前記データ送信装置から送出される前記監視情報の単位時間あたりの送出データ情報量を調節することを特徴とするネットワーク監視システム。
- 請求項1から4のうちいずれかの項に記載のネットワーク監視システムにおいて、前記監視機器と前記再生端末間で当該システムを制御するための制御情報を送受信する情報送受信装置を前記監視機器と前記再生端末のそれぞれに設け、さらに前記送出可能情報量算出装置と送出データ情報量算出装置とを前記再生端末に設け、前記再生端末の送出データ情報量算出装置により算出された単位時間あたりの送出データ情報量の情報を前記情報送受信装置により前記監視機器に送信し、受信した前記送出データ情報量の情報を基に前記情報量調節装置を制御することを特徴とするネットワーク監視システム。
- 請求項5に記載のネットワーク監視システムにおいて、前記監視機器と前記再生端末との時刻を合わせる装置を具備し、前記再生端末に設けた前記送出可能情報量算出装置では前記監視情報は所定の単位の情報量で送信された前記監視情報毎に前記監視機器で付加された送出時刻と、前記再生端末での前記監視情報の受信完了時刻及び受信情報量とから、前記監視機器が前記ネットワーク回線を介した単位時間あたりの送出可能情報量を算出することを特徴とするネットワーク監視システム。
- 請求項5に記載のネットワーク監視システムにおいて、前記再生端末に設けた前記送出可能情報量算出装置では前記制御情報の送受信の往復に要した時間と情報量から、前記監視機器が前記ネットワーク回線を介した単位時間あたりの送出可能情報量を算出することを特徴とするネットワーク監視システム。
- 請求項1から4のうちいずれかの項に記載のネットワーク監視システムにおいて、タイマ発生装置を備え、所定時間経過ごとに、前記送出可能情報量算出装置が前記ネットワーク回線を介した単位時間あたりの送出可能情報量を算出し、前記算出された単位時間あたりの送出可能情報量と前記占有率とから前記送出データ情報量算出装置により算出された単位時間あたりの送出データ情報量を基に前記情報量調節装置を制御することを特徴とするネットワーク監視システム。
- 請求項8に記載のネットワーク監視システムにおいて、前記送出データ情報量算出装置は、前記送出可能情報量算出装置からの複数の単位時間あたりの送出可能情報量の情報を蓄積及び前記複数の単位時間あたりの送出可能情報量の情報の変化の度合いを算出し、所定時間経過ごとに、単位時間あたりの送出可能情報量を算出及び蓄積し、算出された最新の送出可能情報量と前回算出し蓄積された送出可能情報量との比率に基づいて、監視情報の情報量の調整のための実行をすることを特徴とするネットワーク監視システム。
- 請求項2から9のうちいずれかの項に記載のネットワーク監視システムにおいて、前記監視機器は複数の動作モードを備え、前記動作モードに応じて前記占有率を変化させ、前記データ送信装置から送出される前記監視情報の単位時間あたりの送出データ情報量を調節することを特徴とするネットワーク監視システム。
- 請求項10に記載のネットワーク監視システムにおいて、被監視対象に異常が認められた場合にアラームを発生するアラーム発生装置を具備し、前記アラーム発生装置により異常の度合いを複数段階に分けレベル付けをし、前記レベルに応じて前記動作モードを選択し、選択された動作モードに応じて占有率を変化させ、前記データ送信装置から送出される前記監視情報の単位時間あたりの送出データ情報量を調整することを特徴とするネットワーク監視システム。
- 請求項3から11のうちいずれかの項に記載のネットワーク監視システムにおいて、被監視対象に異常が認められた場合にアラームを発生するアラーム発生装置を具備し、アラーム発生時には監視情報を蓄積する前記バッファにアラーム発生時から所定期間の画像の監視情報を保存し、予め設定されている占有率を保持したままとなるよう前記バッファから読み出す前記監視情報の単位時間あたりの情報量を制御し、前記データ送信装置から送出される前記監視情報の単位時間あたりの送出データ情報量を調節し、さらに前記バッファ内に蓄積した前記監視情報を全て送出することを特徴とするネットワーク監視システム。
- 請求項10から12のうちいずれかの項に記載のネットワーク監視システムにおいて、アラーム発生時には前記バッファから読み出す前記監視情報の単位時間あたりの情報量を制御し、通常時には前記画像の単位時間当たりの画像の枚数または画素数または圧縮率、もしくはその組合せを変化させることを特徴とするネットワーク監視システム。
- 少なくとも1つの他の通信システムとネットワーク回線を共有し、圧縮された圧縮画像データを含む監視情報を前記ネットワーク回線を介して送信する監視機器と、前記ネットワーク回線を介して前記監視機器から送出された前記監視情報を受信して前記監視情報に含まれる圧縮画像データを伸張する再生端末とで構成されるネットワーク監視システムに用いられ、
前記ネットワーク回線の単位時間あたりの送出可能情報量を算出する送出可能情報量算出装置と、前記算出された送出可能情報量のうち前記監視情報が占める割合を決定するために予め設定された占有率を基に送出する前記監視情報の単位時間あたりの送出データ情報量を算出する送出データ情報量算出装置とを備え、
前記送出データ情報量算出装置より算出された単位時間あたりの送出データ情報量を基に前記監視機器から送出される前記監視情報の単位時間あたりの送出データ情報量を制御することが可能であることを特徴とする再生端末または監視端末。
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