JP2006287858A - 動画配信モジュール、動画配信モジュールを内蔵した監視カメラ及びネットワーク監視カメラシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 ネットワークを介して、暗号化した映像を配信する機能を備え、撮影した映像を暗号化する暗号鍵および暗号アルゴリズムを容易に変更することができる監視カメラを提供する。
【解決手段】 監視カメラ１０のカメラ部１２０で撮影された映像情報は、エンコーダ１０１で圧縮された後、ＳＩＭカード２０で暗号化される。映像情報を圧縮・暗号化した情報である暗号映像は、ネットワークＩ／Ｆ１１３を経由して監視サーバ５０に送信され、監視サーバ５０の映像記憶部５１０に記憶される。映像記憶部５１０に記憶された暗号映像が復元されるときは、暗号映像が、ＳＩＭカード２０と同一のカードであるＳＩＭカード２１を用いて復号され、復号された情報はデコーダ５０１でデコードされた後、監視サーバ５０のディスプレイなどで表示される。この監視カメラ１０では、ＳＩＭカード２０を変更することで、容易に暗号鍵および暗号アルゴリズムを変更できる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、防犯や監視を目的として設置される監視カメラ、監視カメラに内蔵される動画配信モジュール、および、ネットワークと監視カメラとを組合わせて利用することで、遠隔地での監視を可能するネットワーク監視カメラシステムに関する。

近年の犯罪の増加に伴い、コンビニエンスストア、会社または駐車場などに監視カメラが設置されることが多くなった。監視カメラを設置することで、犯罪の防止効果、犯罪発生時の状況を確認できるなどのメリットが生じるが、監視カメラでは、常時、映像が撮影されるため、監視カメラで撮影された映像が漏洩するなどして、個人のプライバシーが侵害される恐れがある。

特許文献１では、非アラーム状態時には監視カメラで撮影した映像信号を暗号化してネットワークで接続されたサーバに記憶し、アラーム状態時には前記映像信号を暗号化せずにサーバに記憶することで、個人のプライバシー保護を考慮したネットワーク監視カメラを提供している。

加えて、特許文献１では、上述したネットワーク監視カメラを用いたネットワーク監視カメラシステムも提供されている。このネットワーク監視カメラシステムにおいては、ネットワーク監視カメラで撮影した映像信号が、ネットワークを介して監視端末に送信され、監視端末に記憶される。

このネットワーク監視カメラシステムにおいて、撮影した映像信号を暗号化もしくは復号する秘密鍵は、ネットワーク監視カメラと監視端末とに備えらた暗号／復号化鍵管理制御手段によって共有化され、この手段によって、撮影した映像信号を監視カメラで暗号化する秘密鍵、および、監視端末で復号する秘密鍵を変更することができるが、撮影した映像信号を暗号化もしくは復号する暗号アルゴリズム自体は変更することができない問題があった。
特開２００４−１８０２３６号公報

上述した問題を鑑みて、本発明は、撮影した映像を暗号化し、ネットワークを介して、暗号化した映像を配信する機能を備え、撮影した映像を暗号化する暗号鍵および暗号アルゴリズムを容易に変更することができる監視カメラ、および、この監視カメラに内蔵される動画配信モジュールを提供し、更には、この監視カメラとネットワークを組合わせることで、遠隔地での監視が可能となるネットワーク監視カメラシステムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決する第１の発明は、入力された映像情報を暗号化し、ネットワークを介して配信する動画配信モジュールであって、前記動画配信モジュールには、前記動画配信モジュールから着脱でき、前記動画配信モジュールから送信される情報を、内部に格納した暗号鍵を用い所定の暗号アルゴリズムで暗号化する第１の暗号モジュールと電気的に結合するための暗号モジュールインターフェースと、映像情報が入力される映像入力インターフェースと、前記映像入力インターフェースから入力された前記映像情報を圧縮した圧縮映像にエンコードする映像圧縮部と、ネットワークを介して情報を配信するネットワークインターフェースとを少なくとも備え、前記動画配信モジュールは、前記映像入力インターフェースから入力され前記映像情報を前記映像圧縮部で前記圧縮映像にエンコードした後、前記暗号モジュールインターフェースを介して、前記圧縮映像を前記第１の暗号モジュールに送信することで、前記第１の暗号モジュールを用いて前記圧縮映像を暗号化し、前記ネットワークインターフェースを介して、暗号化した前記圧縮映像をネットワークに接続された他のコンピュータに配信することを特徴とする動画配信モジュールである。

第１の発明に記載の動画配信モジュールにおいて、前記第１の暗号モジュールはＳＩＭ（Subscriber Identity Module）であることが望ましい。更には、第１の発明に記載の動画配信モジュールにおいて、前記動画配信モジュールは、情報を記憶するメモリーカードと電気的に結合するメモリカードインターフェースを備え、前記第１の暗号モジュールを装着しないときは、前記メモリカードインターフェースを介して、前記メモリカードに前記圧縮映像を記憶することが望ましい。

第１の発明に記載の動画配信モジュールにおいて、前記動画配信モジュールから着脱できる第１の前記暗号モジュールを利用して暗号化することで、容易に圧縮映像を暗号化する暗号鍵および暗号アルゴリズムを変更することができる。更には、前記第１の暗号モジュールを装着していないときに前記圧縮情報を前記メモリカードに記憶することで、暗号化されていない前記圧縮映像がネットワークに流れることを防止することができる。

更に、上述した課題を解決する第２の発明は、第１の発明に記載の動画配信モジュールを内蔵したことを特徴とする監視カメラである

更に、上述した課題を解決する第３の発明は、第２の発明に記載の監視カメラと、前記監視カメラとネットワークを介して接続され、前記監視カメラから送信される情報を記憶する監視サーバとから少なくとも構成されるネットワーク監視カメラシステムであって、前記監視サーバには、前記監視カメラからネットワークを介して送信され、前記監視カメラで撮影された映像情報が圧縮された圧縮映像を暗号化した情報である暗号映像が記憶される情報記憶部と、前記監視サーバから着脱でき、前記情報記憶部に記憶された前記暗号映像を復号する第２の暗号モジュールと通信するリーダライタと、前記監視カメラで圧縮された前記圧縮映像をデコードする映像解凍部と、を少なくとも備え、前記監視サーバは、前記情報記憶部に記憶された前記暗号映像を復元するときは、前記リーダライタを介して、復元する前記暗号映像を前記第２の暗号モジュールに送信することで、前記暗号映像を前記圧縮映像に復号し、復号した前記圧縮映像を前記映像解凍部でデーコードし、デコードした前記映像情報を表示することを特徴とするネットワーク監視カメラシステムである。

第２および第３の発明によれば、前記監視カメラまたは前記監視サーバから着脱できる前記第１または第２の暗号モジュールを利用して、前記圧縮映像を暗号化または復号することで、前記圧縮映像を暗号化または復号する暗号鍵もしくは暗号アルゴリズムを容易に変更することができる。更に、ネットワークを利用して、前記暗号映像を前記監視サーバに記憶させることで、遠隔地での監視が可能となる。

上述した本発明によれば、撮影した映像を暗号化し、ネットワークを介して、暗号化した映像を配信する機能を備えた監視カメラにおいて、撮影した映像を暗号化する暗号鍵および暗号アルゴリズムを容易に変更することができる監視カメラ、および、この監視カメラに内蔵される動画配信モジュールを提供でき、更には、この監視カメラとネットワークを組合わせることで、遠隔地での監視が可能となるネットワーク監視カメラシステムを提供できる。

ここから、本発明に係るネットワーク監視カメラシステムについて図を参照しながら詳細に説明する。図１は、ネットワーク監視カメラシステムのシステム構成図である。図１に示したように、ネットワーク監視カメラシステムは、ドアの開閉状況などの映像を撮影し、撮影した映像情報を圧縮した後に暗号化した暗号映像を、ネットワーク６０（ここでは、ＬＡＮ）を介して監視サーバに送信する複数台の監視カメラ１０と、監視カメラ１０から送信される暗号映像が記憶される監視サーバ５０とから構成されている。

図１において、監視カメラ１０と監視サーバ５０は、ルータ４０、４１を中継装置としてＬＡＮ６０に接続される。すなわち、それぞれの監視カメラ１０はルータ４０に接続され、監視カメラ１０が接続されているルータ４０には、複数台（例えば４台）の監視カメラ１０と通信することができる専用アプリケーションが実装されている。また、監視サーバ５０はルータ４１に接続され、ルータ４０とルータ４１はＬＡＮ６０を介して接続されている。

図１のシステム構成にて、それぞれの監視カメラ１０で撮影した映像情報は、監視カメラ１０の内部で圧縮された後に暗号化され、映像情報を圧縮・暗号化した暗号映像がルータ４０，４１を介して監視サーバ５０に送信され、監視サーバ５０は受信した暗号映像を記憶する。監視サーバ５０に記憶した暗号映像を閲覧するときは、監視サーバ５０の内部で暗号映像が復号され、復号された映像がデコードされてディスプレイなどに表示される。

図２は、図１のシステムを構成する監視カメラ１０および監視カメラ１０に内蔵される動画配信モジュールを説明する図である。図２（ａ）は監視カメラ１０の斜視図で、監視カメラ１０は、ある一定時間間隔ごと（例えば、０．５秒や１秒間隔ごと）に映像を撮影し、撮影した映像情報を圧縮・暗号化した後、ＬＡＮ６０を経由して監視サーバ５０に送信し記憶する。

監視カメラ１０は、撮影した映像を暗号化する暗号モジュールとしてＳＩＭカード２０を装着し、ＳＩＭカード２０を装着するためにＳＩＭカードコネクタ７４を備えている。監視カメラ１０に備えられる暗号モジュールをＳＩＭカード２０とすることで、図１のネットワーク監視カメラシステムの運営者は、映像情報を暗号化する暗号鍵および暗号アルゴリズムを容易に変更することができる。なお、ＳＩＭカード２０が監視カメラ１０に装着されていないときは、監視サーバ５０に送信される映像は暗号化されない。

加えて、監視カメラ１０にはメモリカード３０を装着するメモリカードコネクタ７５を備えている。監視カメラ１０に装着されるメモリカード３０には、監視カメラ１０にＳＩＭカード２０が装着されていない場合、暗号化されていない圧縮映像が記憶される。また、ＬＡＮ６０の接続に異常が発生したときなど、ＬＡＮ６０を介して暗号映像を監視サーバ５０に送信できないときに、監視カメラ１０は暗号映像をメモリカード３０に記憶することもできる。

図２（ｂ）は図２（ａ）の監視カメラ１０に内蔵される動画配信モジュール７０を説明する図である。図２（ｂ）に示したように、動画配信モジュール７０には、ＣＣＤカメラから映像情報が入力される映像入力コネクタ７１と、ＣＣＤカメラが撮影した映像情報を圧縮処理したり、動画配信モジュール７０をコントロールする映像処理ＬＳＩ７２（Large Scale Integration）、ネットワーク接続用のネットワークコネクタ７３と、映像情報を暗号化するモジュールであるＳＩＭカード装着用のＳＩＭカードコネクタ７４、映像情報を記憶するデバイスであるメモリーカード装着用のメモリカードコネクタ７５などが実装されている。

図３は、監視カメラ１０に装着されるＳＩＭカード２０を説明するための図である。ＳＩＭカード２０は、ＩＣカードのＩＣモジュール周辺を約１１．５ｍｍ×２５ｍｍ状に切り取った形状をしており、ＳＩＭカード２０の詳細な形状はＧＳＭ（Ｇlobal Ｓystem for Ｍobile communications）規格等で規格化されている。

一般的に、ＩＣカードの伝送プロトコルはＩＳＯ７８１６規格に準拠しているが、本実施の形態では、ＳＩＭカード２０の伝送プロトコルはＵＳＢ規格（Universal Serial Bus）に準拠している。ＳＩＭカード２０の伝送プロトコルをＵＳＢ規格に準拠させることで、伝送速度が向上する（例えば、９．２Ｍビット／秒）。

また、ＳＩＭカード２０は内部に暗号鍵を有し、暗号鍵を用いて外部装置から送信される情報を暗号化する機能を有する。本発明は、情報を暗号化する暗号アルゴリズムを、特に規定するものではないが、暗号化の処理時間を考慮すると、暗号アルゴリズムとしては共通暗号鍵方式を採用することが望ましい。例えば、ＡＥＳ（Advanced Encryption Standard）ストリーム暗号方式を用いることで、５Ｍビット／秒の処理速度を実現でき、ＵＳＢによる伝送プロトコルと組合わせることで、監視カメラ１０が撮影する映像をリアルタイムで暗号化することができる。

図１のネットワーク監視カメラシステムを構成する監視サーバ５０には、監視カメラ１０から送信される暗号映像を記憶するハードディスクなど情報記憶装置と、記憶した暗号映像を復号するために、ＳＩＭカード２１と通信するリーダライタ５１を備えている。監視サーバ５０に記憶した暗号映像を復元するときは、監視サーバ５０はＳＩＭカード２１を用いて復元する暗号映像を復号し、復号した情報がディスプレイなどで復元される。

図４は、図１のネットワーク監視カメラシステムのブロック図である。監視カメラ１０には、レンズやＣＣＤで構成され、ドア近辺などの映像を撮影するカメラ部１２０と、カメラ部１２０で撮影した映像情報を処理する映像処理回路１００と、映像情報を記憶するメモリーカードを装着するメモリカードインターフェース１１２と、情報を暗号化する機能を有するＳＩＭカード２０を装着し、ＳＩＭカード２０の装着状態を検出する機能を備えたＳＩＭインターフェース１１１と、カメラ部１２０から映像情報が入力される映像インターフェース１１０と、ネットワーク接続用のネットワークインターフェース１１３とを備えている。

上述した動画配信モジュール７０は、少なくとも、映像処理回路１００（図２（ｂ）では映像処理ＬＳＩ７１）、メモリカードインターフェース１１２（図２（ｂ）でメモリカードコネクタ７５）と、ＳＩＭインターフェース１１１（図２（ｂ）ではＳＩＭカードコネクタ７４）、ネットワーク接続用のネットワークインターフェース１１３（図２（ｂ）ではネットワークコネクタ７３）として機能する。

図４の映像処理回路１００は、映像情報を圧縮した圧縮映像にエンコードするエンコーダ１０１を備え、カメラ部１２０が撮影した映像情報をエンコーダ１０１で圧縮する。そして、映像処理回路１００は、ＳＩＭインターフェース１１１からＳＩＭカード２０の装着状態を確認し、ＳＩＭカード２０が装着されていない場合や抜かれた場合は、圧縮映像を暗号化せずに、メモリカードインターフェース１１２に装着されたメモリカード３０に記憶する。

また、ＳＩＭカード２０が装着されている場合は、映像処理回路１００は、圧縮映像をＳＩＭカード２０に送信し、ＳＩＭカード２０より、圧縮映像を暗号化した暗号映像を受け取り、暗号映像を監視サーバ５０に記憶する。なお、映像処理回路１００は、ＬＡＮ６０を介して暗号映像を監視サーバ５０に送信できない場合は、監視サーバ５０に送信する暗号映像をメモリカード３０に記憶してもよい。

監視カメラ１０で撮像された暗号映像が記憶される監視サーバ５０には、ネットワーク（ここでは、ＬＡＮ６０）を介してデータ通信を行うネットワークインターフェース５３０と、受信した暗号映像を記憶する映像記憶部５１０と、映像記憶部５１０に記憶された暗号映像を、ＳＩＭカード２１を用いて復号し、暗号映像を復号した圧縮映像をデコードするデコーダ５０１を備えた映像処理部５００と、ＳＩＭカード２１を装着するリーダライタ部５２０とを、少なくとも備えている。

監視サーバ５０に備えられたネットワークインターフェース５３０およびリーダライタ部５２０は、それぞの機能を備えた専用のハードウェア（ＬＡＮアダプタやリーダライタ）で、映像記憶部５１０はハードディスクやＤＶＤ(Digital Video Disc)などの情報記憶装置で、映像処理部５００はこの機能を実現するソフトウェアで実現される。

なお、監視サーバ５０の映像記憶部５１０に、監視カメラ１０から送信された暗号映像を記憶するときは、後日、暗号映像を探索するための探索情報となり、暗号映像を受信し日時や映像を撮影した監視カメラ１０を特定する情報などが付加される。

また、監視サーバ５０のリーダライタ部５２０に装着されるＳＩＭカード２１は、監視カメラ１０に装着されるＳＩＭカード２０と同じ仕様のＳＩＭカードで、暗号鍵及び暗号アルゴリズムも同じである。よって、監視サーバ５０はこのＳＩＭカード２１を利用することで、監視カメラ１０で暗号化された暗号映像を復号することができる。

監視サーバ５０の映像記憶部５１０に記憶された暗号映像が復元されるときは、探索情報が参照されて、復元する暗号映像が特定される。そして、復元する暗号映像は映像処理部５００に伝達され、暗号映像は映像処理部５００から、リーダライタ部５２０を介してＳＩＭカード２１に送信されることで復号され、ＳＩＭカード２１で復号された圧縮映像は映像処理部５００のデコーダ５０１でデコードされ、デコードされた映像情報がディスプレイなどで表示される。

ここから図を参照し、図１に示したネットワーク監視カメラシステムの動作について説明する。図５は監視カメラ１０で撮影した映像を監視サーバ５０に記憶する手順を示したフロー図で、図６は監視サーバ５０に記憶された暗号映像を復元する手順を示したフロー図である。

まず、図５を参照しながら、監視カメラ１０で撮影した映像を監視サーバ５０に記憶する手順を説明する。この手順は、Ｌ０からＬ１間で示されるループ１が、一定時間ごとに繰り返し実行される手順である。

ループ１の最初のステップＳ１０は、監視カメラ１０が映像を撮影するステップである。このステップでは、監視カメラ１０のカメラ部１２０（例えば、ＣＣＤカメラ）が映像情報を撮影する。次のステップＳ１１は、撮影した映像情報を圧縮処理するステップである。このステップでは、映像処理回路１００（動画送信モジュールの映像処理ＬＳＩ７２）のエンコーダ１０１が、撮影した映像をＭＰＥＧなどの方式で圧縮し、圧縮映像が生成される。

次のステップＳ１２は、ＳＩＭカード２０が監視カメラ１０に装着されていることを確認するステップである。監視カメラ１０の映像処理回路１００は、ＳＩＭインターフェース１１１にＳＩＭカード２０の装着状態を確認し、ＳＩＭカード２０の装着状態に応じた処理を行う。

ＳＩＭカード２０が装着されているときは、ステップＳ１３に進み、ステップＳ１３は、ＳＩＭカード２０を用いて圧縮映像を暗号化し、暗号映像を生成するステップである。このステップでは、監視カメラ１０の映像処理回路１００は圧縮映像をＳＩＭカード２０に送信し、ＳＩＭカード２０から圧縮映像を暗号化した暗号映像を取得する。そして、ステップＳ１４では、暗号映像が監視サーバ５０に送信される。このステップＳ１４では、映像処理回路１００はＳＩＭカード２０から取得した暗号映像を、ネットワークインターフェース１１３を経由して監視サーバ５０に送信し、監視サーバ５０に暗号映像が記憶される。

ステップＳ１２でＳＩＭカードが装着されていないときは、ステップＳ１５に進み、ステップＳ１５では、圧縮映像がメモリカード３０に記憶される。そして、ステップＳ１６では、ＳＩＭカード２０が装着されていないことを示す異常情報が暗号映像の代わりに送信され、監視サーバ５０に異常情報が記憶される。

ここから、図６を参照しながら、監視サーバ５０に記憶された暗号映像を復元する手順について説明する。この手順の最初のステップＳ２０は、復元する映像が選択するステップである。監視サーバ５０の管理者は、探索情報を参照しながら、復元する暗号映像を探索し、復元する映像情報はマウスなどの選択デバイスで選択される。

次のステップＳ２１は、復元する暗号映像が異常情報でないことを確認するステップである。復元する暗号映像が異常情報の場合は、監視サーバ５０は復元する映像は監視サーバ５０に記憶されておらず、監視カメラ１０のメモリカード３０に記憶されていることを示す情報をディスプレイに表示し手順を終了する。

復元する暗号映像が異常情報でない場合に実行されるステップＳ２２は、暗号映像を復号するステップである。このステップでは、監視サーバ５０の映像処理部５００は暗号映像をＳＩＭカード２１に送信し、ＳＩＭカード２１は受信した暗号映像を復号し、復号した情報、すなわち圧縮映像を映像処理部５００に送信する。

そして、次のステップＳ２３では、映像処理部５００は復号された圧縮映像をデコーダ５０１でデコードし、映像を復元するステップである。このステップでは、映像処理部５００は圧縮映像をデコーダ５０１に送信し、デコーダ５０１は圧縮情報をデコードし、映像処理部５００がデコードした映像情報がディスプレイなどに表示される。

ネットワーク監視カメラシステムの構成図。 監視カメラおよび動画配信モジュールを説明する図。 ＳＩＭカードを説明する図。 ネットワーク監視カメラシステムのブロック図。 映像情報が監視サーバに記憶される手順を示したフロー図。 監視サーバに記憶された暗号映像が復元される手順を示したフロー図。

符号の説明

１０ 監視カメラ
２０ 監視カメラに装着されるＳＩＭカード
２１ 監視サーバに装着されるＳＩＭカード
３０ メモリカード
４０、４１ ルータ
５０ 監視サーバ
６０ ＬＡＮ
７０ 動画配信モジュール
１００ 映像処理回路
１０１ エンコーダ
１１０ 映像インターフェース
１１１ ＳＩＭインターフェース
１１２ メモリインターフェース
１１３ ネットワークインターフェース
５００ 映像処理部
５０１ デコーダ
５１０ 映像記憶部
５２０ リーダライタ部
５３０ ネットワークインターフェース

Claims (5)

1. 入力された映像情報を暗号化し、ネットワークを介して配信する動画配信モジュールであって、前記動画配信モジュールには、前記動画配信モジュールから着脱でき、前記動画配信モジュールから送信される情報を、内部に格納した暗号鍵を用い所定の暗号アルゴリズムで暗号化する第１の暗号モジュールと電気的に結合するための暗号モジュールインターフェースと、映像情報が入力される映像入力インターフェースと、前記映像入力インターフェースから入力された前記映像情報を圧縮した圧縮映像にエンコードする映像圧縮部と、ネットワークを介して情報を配信するネットワークインターフェースとを少なくとも備え、前記動画配信モジュールは、前記映像入力インターフェースから入力され前記映像情報を前記映像圧縮部で前記圧縮映像にエンコードした後、前記暗号モジュールインターフェースを介して、前記圧縮映像を前記第１の暗号モジュールに送信することで、前記第１の暗号モジュールを用いて前記圧縮映像を暗号化し、前記ネットワークインターフェースを介して、暗号化した前記圧縮映像をネットワークに接続された他のコンピュータに配信することを特徴とする動画配信モジュール。
2. 請求項１に記載の動画配信モジュールにおいて、前記動画配信モジュールに装着される前記暗号モジュールはＳＩＭカードであることを特徴とする動画配信モジュール。
3. 請求項１または請求項２に記載の動画配信モジュールにおいて、前記動画配信モジュールは、情報を記憶するメモリーカードと電気的に結合するメモリカードインターフェースを備え、前記暗号モジュールを装着しないときは、前記メモリカードインターフェースを介して、前記メモリカードに前記圧縮映像を記憶することを特徴とする動画配信モジュール。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の動画配信モジュールを内蔵したことを特徴とする監視カメラ。
5. 請求項４に記載の監視カメラと、前記監視カメラとネットワークを介して接続され、前記監視カメラから送信される情報を記憶する監視サーバとから少なくとも構成されるネットワーク監視カメラシステムであって、前記監視サーバには、前記監視カメラからネットワークを介して送信され、前記監視カメラで撮影された映像情報が圧縮された圧縮映像を暗号化した情報である暗号映像が記憶される情報記憶部と、前記監視サーバから着脱でき、前記情報記憶部に記憶された前記暗号映像を復号する第２の暗号モジュールと通信するリーダライタと、前記監視カメラで圧縮された前記圧縮映像をデコードする映像解凍部と、を少なくとも備え、前記監視サーバは、前記情報記憶部に記憶された前記暗号映像を復元するときは、前記リーダライタを介して、復元する前記暗号映像を前記第２の暗号モジュールに送信することで、前記暗号映像を前記圧縮映像に復号し、復号した前記圧縮映像を前記映像解凍部でデーコードし、デコードした前記映像情報を表示することを特徴とするネットワーク監視カメラシステム。