JP2008125034A - 動画像ファイルおよび画像データ処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】監視カメラを稼動させて得た動画像ファイルのセキュリティをより確実に確保し得るような仕組みを提供すること。
【解決手段】あるコード列をキーとして用いた暗号化処理を動画像データに施して得た暗号化動画像データ８８を含む実体データ部８１と、動画像データに復号化処理を施す際に入力される２つのコード列の各々と照合され、それら２つのコード列の各々と一致するときに復号化処理が施される識別コード列である第１識別コード列８３および第２識別コード列８４、鍵暗号化処理に用いられたコード列である第３識別コード列８５を含むヘッダ部８１とを含む動画像ファイル。
【選択図】図１

Description

本発明は、動画像ファイル、および画像データ処理装置に関する。

監視カメラとクライアント装置の間に配置され、クライアント装置から受信したコマンドに従って監視カメラを稼動させて得た監視画像データをクライアント装置に送信するサーバ装置が知られている。たとえば、特許文献１に開示されたサーバ装置は、マイクやスピーカを搭載している。このサーバ装置は、マイクにより収音した音の音データをクライアント装置へ送信したり、クライアント装置からのコマンドに従ってスピーカから放音したりといった制御を行うようになっている。
特開２００５−３１８４１２号公報

ところで、特許文献１に開示された類のシステムを利用するユーザの多くは、監視カメラからビデオデータとして送信されてくる一連の画像データを自らのクライアント装置にて動画像ファイル化し、固有のＩＤとパスワードによるセキュリティ管理を施した上でデータベースなどのリソースに蓄積記憶している。蓄積記憶される動画像ファイルは不特定多数人に流出する可能性もあるため、ＩＤとパスワードによるセキュリティの確保自体は必須の措置といえる。

しかしながら、この場合、ＩＤやパスワードまでもが流出してしまうと、動画像ファイルのセキュリティを確保できないという問題がある。

本発明は、このような背景の下に案出されたものであり、監視カメラを稼動させて得た動画像ファイルのセキュリティをより確実に確保し得るような仕組みを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の好適な態様である動画像ファイルは、あるコード列をキーとして用いた共通鍵暗号化処理を動画像データに施して得た暗号化動画像データを含む実体データ部と、上記動画像データに共通鍵復号化処理を施すハードウェアに入力される２つのコード列の各々と照合され、当該入力された２つのコード列の各々と一致するときに上記ハードウェアによって共通鍵復号化処理が施される識別コード列である第１の識別コード列および第２の識別コード列、および上記共通鍵暗号化処理に用いられたコード列である第３の識別コード列を含むヘッダ部とを有する。

この態様において、前記ヘッダ部は、前記暗号化動画像データを復号化して得られる動画像データをなす一連の画像データのフレーム数を示すフレーム数データと、上記一連の画像データの記録時刻を示す記録時刻データとをさらに含んでもよい。

本発明の別の好適な態様である画像データ処理装置は、動画像データを入力する画像データ入力手段と、第１、第２、および第３の識別コード列を入力するコード列入力手段と、上記コード列入力手段から入力される第３の識別コード列をキーとして用いた共通鍵暗号化処理を施すことにより、暗号化動画像データを取得する暗号化処理手段と、上記コード列入力手段から入力された第１、第２、および第３の識別コード列を含むヘッダ部と上記暗号化処理手段が取得した暗号化動画像データを含む実体データ部とを有する動画像ファイルを生成するファイル生成手段と、を備える。

この態様において、識別コード列の入力を求めるメッセージを出力するメッセージ出力手段と、上記メッセージ出力手段からメッセージを出力した後に、第１、第２、および第３の識別コード列が前記コード列入力手段から再び入力されると、入力された第１および第２の識別コード列の各々が前記生成した動画像ファイルのヘッダ部に含まれる第１および第２の識別コード列の各々と一致するか否か判断する判断手段と、識別コード列の各々が一致すると上記判断手段が判断したとき、前記生成した動画像ファイルの実体データ部に含まれる暗号化動画像データに、上記入力された第３の識別コード列をキーとして用いた共通鍵復号化処理を施すことにより、動画像データを取得する復号化処理手段と、をさらに備えてもよい。

本発明によると、監視カメラを稼動させて得た動画像ファイルのセキュリティをより確実に確保することができる。

（発明の実施の形態）
本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態にかかるデバイス駆動制御システムの全体構成を示す図である。図１に示すように、このデバイス駆動制御システムは、カメラ装置１０とサーバ装置３０とを、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）ケーブル８０により接続する。そして、サーバ装置３０と複数台のクライアント装置５０の各々を、ネットワーク９０を介してそれぞれ接続している。ネットワーク９０は、ＴＣＰ/ＩＰ（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）に従ったデータ通信を行う複数のノードの集合体である。

本システムは、駐車場や店舗などといった、監視を要する場所にカメラ装置１０を備え付け、サーバ装置３０による制御の下にそのカメラ装置１０に被監視領域内を撮像させて得た画像データを、クライアント装置５０へ配信する。さらに、クライアント装置５０は、サーバ装置３０から配信される一連の画像データを動画像ファイル化する。

図２は、カメラ装置１０のハードウェア概略構成を示す図である。図２に示すように、カメラ装置１０は、広角レンズ１１、イメージセンサ１２、ＳＤＲＡＭ(Synchronous DRAM)１３、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）１４、マイクロホン１５、音声ＩＣ（Integrated Circuit）１６、ビデオ出力コネクタ１７、オーディオ出力コネクタ１８、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）１９、ＵＳＢコネクタ２０、およびビデオエンコーダ２１を備える。

これら各部について詳述すると、まず、広角レンズ１１は、１８０度以上の広視野角を持つ、いわゆる魚眼レンズである。魚眼レンズの射影方式としては、立体射影方式、等距離射影方式、等立体射影方式、正射影方式などがあるが、望ましくは、レンズに結像される像の周辺部のゆがみがより小さな立体射影方式のものであるとよい。図１に示すように、この広角レンズ１１は、カメラ装置１０のハウジング２１の上面に露出されている。イメージセンサ１２は、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）を用いた光電変換センサであり、複数の受光素子をたとえば縦横３：４の比率でマトリックス状に配列した受光面を有する。

図３は、広角レンズ１１とイメージセンサ１２の受光面の光学的な位置関係を示す図である。図３に示すように、イメージセンサ１２は、その受光面の略垂直方向に広角レンズ１１が位置する姿勢で配設される。広角レンズ１１が１８０度以上の広視野角を有することは上述したところであり、その視野角内から広角レンズ１１に集光された被監視領域の像は、イメージセンサ１２の受光面に結像する。すると、イメージセンサ１２は、その受光面の複数の受光素子の各々の受光光量を示す光量値を読み込み、読み込んだ光量値を受光面と同じ縦横比の四角形の画像として並べた輝度分布データを生成する。

図２において、マイクロホン１５は、収音した音の波形信号を生成して音声ＩＣ１６へ供給する。図１に示すように、サーバ装置３０の上面には通気孔２２が形成されており、マイクロホン１５は、この通気孔２２の下側に配設されている。音声ＩＣ１６は、マイクロホン１５から供給される波形信号をオーディオ出力コネクタ１８へ出力する。また、この音声ＩＣ１６は、音データの生成を指示する制御信号が自らへ供給されると、マイクロホン１５から供給される波形信号を所定の時間長毎にサンプリングし、そのサンプリングにより得た音データをＡＳＩＣ１９へ供給する。そして、ＡＳＩＣ１９は、音声ＩＣ１６から供給されてくる音データをＳＤＲＡＭ１３に記憶させる。図１に示すように、オーディオ出力コネクタ１８は、カメラ装置１０のハウジング２１の側面に露出されている。よって、このオーディオ出力コネクタ１８にスピーカやヘッドフォンを接続すれば、マイクロホン１５が収音した音を放音させることができる。

ＡＳＩＣ１９は、色変処理部２３、ＪＰＥＧエンジン２４、およびＵＳＢ通信制御部２５として動作するようにカスタマイズされている。そして、ＳＲＡＭ１４は、色変処理部２３、ＪＰＥＧエンジン２４、およびＵＳＢ通信制御部２５としてＡＳＩＣ１９が動作する際のワークエリアとして利用される。

色変換処理部２３は、イメージセンサ１２から順次入力される受光素子の光量値をＲＧＢ（Red-Green-Blue）表色系の各色のメトリクス値と置き換えて画像データを取得する。この色変換処理部２３によって取得される画像データは、一枚の画像を成す各画素の濃度を、たとえば、ＲＧＢ２５６階調により表したビットマップデータである。取得された画像データは、ＳＤＲＡＭ１３に記憶される。。

ＪＰＥＧエンジン２４は、圧縮画像データの生成を指示する制御信号が自らに供給されると、ＳＤＲＡＭ１３に記憶された画像データにＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）方式に従った圧縮処理を施し、その圧縮処理により得た圧縮画像データをＳＤＲＡＭ１３に記憶させる。圧縮の手順の概要を示すと以下のようになる。まず、画像を所定の画素数毎のブロック単位で離散コサイン変換（ＤＣＴ）処理および量子化処理することで、ブロック単位での空間周波数成分を得る。画像のブロック単位の周波数成分は、ブロック単位の直流成分と、ブロック単位の複数の交流成分とで構成される。次に、画像の周波数成分毎のエントロピー符号化処理をして、画像のデータ量を減らす。画像の直流成分は、ハフマン符号化などの予測符号化により符号化し、画像の各交流成分は、算術符号化などのランレングス符号化により符号化する。そして、それらの符号化により得たビットストリームにヘッダデータを付加することにより、圧縮画像データが取得される。また、この圧縮画像データは、ＳＤＲＡＭ１３から読み出され、ビデオエンコーダ２１へ供給されるようにもなっている。圧縮画像データの供給を受けたビデオエンコーダ２１は、その圧縮画像データを伸張して得た画像信号を、ビデオ出力コネクタ１７から出力する。図１に示すように、ビデオ出力コネクタ１７は、カメラ装置１０のハウジング２１の側面に露出されている。よって、このビデオ出力コネクタ１７にディスプレイを接続すれば、出力される画像データの画像を表示させることができる

ＵＳＢ通信制御部２５は、ＵＳＢの規格に従った手順でデータの伝送を行う。このＵＳＢ通信制御部２５は、音データまたは圧縮画像データの生成を指示する制御信号をＵＳＢコネクタ２０を介して受信し、その制御信号を音声ＩＣ１６またはＪＰＥＧエンジン２４へ供給する。また、ＵＳＢ通信制御部２５は、自らが供給した制御信号に応じて音声ＩＣ１６またはＪＰＥＧエンジン２４が駆動することによって得られた音データまたは圧縮画像データが、ＳＤＲＡＭ１３に記憶されると、その記憶されたデータをＵＳＢコネクタ２０からサーバ装置３０へ送信する。ＵＳＢの規格では、伝送する各種データを個別に記憶させる、「エンドポイント」と呼ばれる複数のバッファを双方の装置に確保する。そして、両装置の各々のエンドポイント同士を結ぶ、「パイプ」と呼ばれる複数の論理的な通信線を介してデータの伝送が行われる。ＵＳＢ通信制御部２５は、まず、「コンフィギュレーション」と呼ばれる設定処理をサーバ装置３０との間で執り行い、自らとサーバ装置３０との通信に必要な数のエンドポイントおよびパイプを確保する。

上述したように、本実施形態では、カメラ装置１０のデバイスを駆動させるための制御信号、その制御信号に応じてカメラ装置１０からサーバ装置３０へ返信される音データ、および圧縮画像データの３種のデータがＵＳＢケーブル８０内を伝送される。よって、コンフィギュレーションでは、３つ以上のデータ伝送用のパイプが確保される必要がある。コンフィギュレーションの完了後、音声ＩＣ１６またはＪＰＥＧエンジン２４から各々に固有のエンドポイントにバッファリングされる音データおよび圧縮画像データは、「トランザクション」と呼ばれる単位で読み出される。さらに、そのトランザクションを複数取り纏めた「フレーム」と呼ばれる単位でＵＳＢケーブル８０内を伝送される。この伝送は、概ね１ミリ秒／フレームごとに行われる。一方で、同様の手順でサーバ装置３０から伝送されてエンドポイントに記憶される制御信号は、音声ＩＣ１６またはＪＰＥＧエンジン２４へ直ちに供給される。

図４は、サーバ装置３０のハードウェア構成を示す図である。図４に示すように、サーバ装置３０は、電源入力部３１、電源スイッチ３２、リセットスイッチ３３、ＭＣＵ（Micro Controller Unit）３４、ＳＤＲＡＭ（Synchronous DRAM）３５、フラッシュメモリ３６、ＵＳＢコネクタ３７、ＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver Transmitter）３８、オーディオコーデック３９、およびイーサネット（登録商標）コントローラ４０を、例えば、ＰＣＩ（Peripheral Components Interconnect）システムバスにより接続する。

電源入力部３１は、装置内に電力を供給する。電源スイッチ３２は、装置の起動を指示する。リセットスイッチ３３は、装置の各種設定のリセットを指示する。ＭＣＵ３４は、ＳＤＲＡＭ３５をワークエリアとして適宜利用しつつフラッシュメモリ３６に記憶された各種プログラムを実行することで、カメラデバイス駆動制御部（Camera Device Control Module）４１、サーバデバイス駆動制御部（Server Control Module）４２、クライアント接続制御部（Client Connection Module）４３、オーディオデータ送信制御部（Audio Communication Module）４４、ビデオデータ送信制御部（Video Network Transfer Module）４５、およびサーバイベント通知制御部（Server Event Notify Module）４６を論理的に実現する。これら各部の機能については後に詳述する。また、このＭＣＵ３４のハードウェア資源の一部は、ＵＳＢ通信制御部４７および汎用入出力ポート（ＧＰＩＯ：General Purpose Input Output）４８として機能する。

ＵＳＢ通信制御部４７は、音データまたは圧縮画像データの生成を指示する制御信号をＵＳＢコネクタ３７を介してカメラ装置１０へ伝送する。この制御信号の生成はカメラデバイス駆動制御部４１が執り行う。また、ＵＳＢ通信制御部４７は、その制御信号に応じてカメラ装置１０が生成した音データまたは圧縮画像データをＵＳＢコネクタ３７を介して受信する。なお、サーバ装置３０とカメラ装置１０のＵＳＢコネクタ同士を繋ぐＵＳＢケーブル８０はシリアル信号としてデータを伝送する一方、サーバ装置３０内にてＭＣＵ３４などの各素子を繋ぐＰＣＩバスはパラレル信号としてデータを伝送する。よって、サーバ装置３０内で生成されたデータであってカメラ装置１０へ送るデータは、ＵＡＲＴ３８にてシリアル信号化されてから、ＵＳＢコネクタ３７を介した伝送に供される。また、ＵＳＢコネクタ３７から入力されるデータは、ＵＡＲＴ３８にてパラレル信号化されてから、ＭＣＵ３４などによる以降の処理に供される。

汎用入出力ポート４８は、３つの信号出力端子と２つの信号入力端子とを有している。信号出力端子には、ランプ９１、アラーム９２、ファン９３がそれぞれ接続される。これらのランプ９１、アラーム９２、およびファン９３の各々は、カメラ装置１０の近傍に備え付けられている。そして、ランプ９１は、例えば、Ａ.Ｃ ５Ｖ以上のピーク電圧の制御信号が信号出力端子を介してＭＣＵ３４から出力されてくると、所定の波長の光を点灯する。アラーム９２は、制御信号が信号出力端子を介して出力されてくると、所定の波長の音を放音する。また、ファン９３は、制御信号が信号出力端子を介して出力されてくると、回転する。一方、汎用入出力ポート４８の信号入力端子には、２つの光学式センサ９４，９５がそれぞれ接続される。これらの両センサ９４，９５は、被監視域内に各々のセンシング視野を向けて備え付けられている。そして、自らのセンシング視野内に物体が進入したことを検知すると、例えば、Ａ.Ｃ ５Ｖ以上のピーク電圧の電気信号を信号入力端子を介してＭＣＵ３４へ入力する。

オーディオコーデック３９は、図示しないコネクタを介してマイクロホン９６およびスピーカ９７の各々と接続されている。このオーディオコーデック３９は、マイクロホン９６から入力される音の波形信号をエンコードして得た音データをＭＣＵ３４へ供給する。また、オーディオコーデック３９は、ＭＣＵ３４から供給される音データをデコードして得た波形信号をスピーカ９７へ供給する。

イーサネット（登録商標）コントローラ４０は、ＴＣＰ／ＩＰのネットワークインターフェース層に属するプロトコルに従った手順で、他のノードとの間でデータ通信を行う。このネットワークインターフェース層には、イーサネット（登録商標）プロトコル（Ethernet（登録商標） Protocol）などの複数のプロトコルが含まれる。ネットワークインターフェース層よりも上位の、インターネット層、トランスポート層、およびアプリケーション層に属するデータ通信のための処理は、次に説明するクライアント接続制御部４３が司る。このイーサネット（登録商標）コントローラ４０は、それらの上位の各層の処理を通じてＴＣＰヘッダおよびＩＰヘッダが付加されたパケットを、クライアント接続制御部４３から取得する。そして、そのパケットのＩＰヘッダに含まれる宛先のＩＰアドレスを基に自らのルーティングテーブルを照合することで、宛先のＩＰアドレスまでの経路上の直近のノードを突き止める。そして、そのノードのＭＡＣ（Media Access Control）アドレスを含むイーサネット（登録商標）ヘッダをパケットに付加して得たフレームを、ネットワーク９０に送出する。すると、そのフレームは、複数のノードをルーティングされて宛先のＩＰアドレスまで転送される。一方、イーサネット（登録商標）コントローラ４０は、他のノードから転送されてきたフレームに含まれるパケットの宛先のＩＰアドレスが自装置のものであるときは、そのパケットをクライアント接続制御部４３へ供給する。

次に、ＭＣＵ３４により実現される各部について説明する。クライアント接続制御部４３は、自装置またはカメラ装置１０に内蔵されたデバイスの駆動を指示するコマンドをクライアント装置５０から受信してカメラデバイス駆動制御部４１またはサーバデバイス駆動制御部４２へ供給する。そして、サーバデバイス駆動制御部４２は、そのコマンドに応じた制御信号を、汎用入出力ポート４８に接続されたデバイス（ランプ９１、アラーム９２、ファン９３）へ供給する。

一方、カメラデバイス駆動制御部４１は、自らに供給されるコマンドに応じた制御信号を、カメラ装置１０へ供給する。そして、その制御信号に従い、カメラ装置１０に内蔵されたデバイス（音声ＩＣ１６またはＪＰＥＧエンジン２４）が駆動すると、駆動の結果として得られる音データまたは圧縮画像データがカメラ装置１０からサーバ装置３０へ伝送される。サーバ装置３０のオーディオデータ送信制御部４４およびビデオデータ送信制御部４５は、それらの伝送されたデータをクライアント接続制御部４３を介してクライアント装置５０へ送信する。

また、センシング視野内に物体が進入したことを検知したセンサ９４，９５から汎用入出力ポート４８を介して電気信号が入力されると、サーバイベント通知制御部４６は、センサ９４，９５が物体を検知したことを示すイベントデータを、クライアント接続制御部４３を介してクライアント装置５０へ送信する。

これら各部の処理についてさらに詳述する。クライアント接続制御部４３は、自装置にアクセスしてきたクライアント装置５０との間でコネクションを確立する。このコネクションの確立は、トランスポート層に属するプロトコルの１つであるＴＣＰに従った以下の手順で行われる。まず、コネクションの確立を求める、SYN（Synchronize）のコードビットをＴＣＰヘッダに含むパケットが、クライアント装置５０からクライアント接続制御部４３へ送信される。そのパケットを受信したクライアント接続制御部４３は、ACK（Acknowledgement）とSYNのコードビットを含むパケットをクライアント装置５０へ返信する。そして、クライアント装置５０から、ACKのコードビットを含むパケットがクライアント装置５０へ送信されることにより、以降の両者のデータ伝送に用いられるデータ通信路が形成される。この形成されたデータ通信路は、クライアント装置５０またはクライアント接続制御部４３の一方から、ACKとFIN（Finish）のコードビットを含むパケットが他方へ送信されるまで維持される。なお、クライアント接続制御部４３は、マルチタスクによる時分割処理を行うことにより、同時に複数のクライアント装置５０と個別のデータ通信路を形成し、それらを維持することが可能である。

サーバ装置３０とクライアント装置５０との間にデータ通信路が形成されると、サーバ装置３０またはカメラ装置１０に内蔵されたデバイスの駆動を指示するコマンドが、そのクライアント装置５０から送信される。コマンドには、ランプ９１の駆動を指示するランプ駆動コマンド、アラーム９２の駆動を指示するアラーム駆動コマンド、ファン９３の駆動を指示するファン駆動コマンド、カメラ装置１０の音声ＩＣ１６の駆動を指示する音声ＩＣ駆動コマンド、ＪＰＥＧエンジン２４の駆動を指示するＪＰＥＧエンジン駆動コマンドの５種がある。これら５種のいずれが送信されるかは、クライアント装置５０の操作に依存して決定付けられる。

クライアント装置５０からサーバ装置３０へコマンドが送信されると、サーバ装置３０のクライアント接続制御部４３は、そのコマンドが、ランプ駆動コマンド、アラーム駆動コマンド、ファン駆動コマンド、音声ＩＣ駆動コマンド、およびＪＰＥＧエンジン駆動コマンドのいずれかであるかを判断する。そして、ランプ駆動コマンド、アラーム駆動コマンド、またはファン駆動コマンドであればサーバデバイス駆動制御部４２へ、音声ＩＣ駆動コマンド、またはＪＰＥＧエンジン駆動コマンドであればカメラデバイス駆動制御部４１へそれぞれ供給する。

コマンドの供給を受けたサーバデバイス駆動制御部４２は、そのコマンドに応じた制御信号を汎用入出力ポート４８から出力する。これにより、ランプ９１の点灯、アラーム９２の放音、ファン９３の回転が行われる。一方、コマンドの供給を受けたカメラデバイス駆動制御部４１は、そのコマンドに応じて生成した制御信号をＵＳＢ通信制御部４７へ供給する。ＵＳＢ通信制御部４７は、その制御信号をＵＳＢコネクタ３７からカメラ装置１０へ伝送する。カメラ装置１０へ制御信号が伝送されると、制御信号に応じてその音声ＩＣ１６またはＪＰＥＧエンジン２４が駆動し、駆動の結果として得られた音データまたは圧縮画像データがＳＤＲＡＭ１３に記憶される。ＵＳＢ通信制御部２５は、ＳＤＲＡＭ１３に記憶された音データまたは圧縮画像データをＵＳＢコネクタ２０からサーバ装置３０へ伝送する。

カメラ装置１０からサーバ装置３０へ伝送された音データは、ＵＳＢ通信制御部４７を介してオーディオデータ送信制御部４４へ供給される。また、カメラ装置１０からサーバ装置３０へ伝送された圧縮画像データは、ＵＳＢ通信制御部４７を介してビデオデータ送信制御部４５へ供給される。音データの供給を受けたオーディオデータ送信制御部４４、および圧縮画像データの供給を受けたビデオデータ送信制御部４５は、それらのデータを所定のバイト長ずつ内包させて得た一連のパケットを、イーサネット（登録商標）コントローラ４０からクライアント装置５０へ送信する。また、センサ９４，９５から汎用入出力ポート４８を介して電気信号が入力されたとき、サーバイベント通知制御部４６はイベントデータを生成し、そのイベントデータを所定のバイト長ずつ内包させて得た一連のパケットを、イーサネット（登録商標）コントローラ４０からクライアント装置５０へ送信する。

なお、音データおよび圧縮画像データの送信は、駆動のトリガーとなる制御信号がサーバ装置３０からカメラ装置１０へ送信されてから、所定の時間長（例えば、１０分、以下、「デフォルト記録時間長」と呼ぶ）に渡って継続される。したがって、サーバ装置３０へ音声ＩＣ駆動コマンドを発信したクライアント装置５０には、デフォルト記録時間長の間のサンプリング数に相当する音声データが送信される。また、ＪＰＥＧエンジン駆動コマンドを発信したクライアント装置５０には、デフォルト記録時間長の間に撮像されたフレームの各々に相当する画像データを圧縮して得た一連の圧縮画像データが送信される。さらに、それらの画像データには、各々の記録時刻を示すタイムスタンプが内包される。

なお、本実施形態では、コマンド、音データ、圧縮画像データ、およびイベントデータが、各々に固有のプロトコルに従ってそれぞれパケット化される。つまり、本実施形態では、コマンド、音データ、圧縮画像データ、およびイベントデータのやりとりに採用されるネットワーク層のプロトコルが異なる。これにより、性質の異なる４つのデータを１つのデータ通信路を介してやりとりできる。

ここで、サーバ装置３０の起動操作が行われた後、カメラデバイス駆動制御部４１、サーバデバイス駆動制御部４２、クライアント接続制御部４３、オーディオデータ送信制御部４４、ビデオデータ送信制御部４５、およびサーバイベント通知制御部４６の各部がＭＣＵ３４に形成されるまでの起動処理について、図５を参照して説明しておく。

サーバ装置３０の電源スイッチ３２が投入されると（Ｓ１００）、ブートローダ（Boot Loader）が起動され（Ｓ１１０）、オペレーティングシステム（Operating System）カーネルが起動される（Ｓ１２０）。続いて、ＯＳのファイルシステムが起動され（Ｓ１３０）、アプリケーションの起動を開始するコマンド（サーバスタートアプリケーション：Start Server Allpication）が実行される（Ｓ１４０）。

さらに、システムを初期化するためのコマンド（サーバシステムイニシアライズ：Server System Initialize）が実行された後（Ｓ１５０）、上述した各制御部をそれぞれ実現させるためのプログラムモジュールをフラッシュメモリ３６からサーチする（Ｓ１６０）。次に、各制御部の機能を調停するためのコマンド（コンフィギュレーション：Configuration）のコマンドが実行され（Ｓ１７０）、カメラデバイス駆動制御部４１を実現するプログラムが起動される（Ｓ１８０）。

ステップＳ１８０の実行を経てカメラデバイス駆動制御部４１が実行されると、今度は、クライアント接続制御部４３を実現するプログラムが起動される（Ｓ１９０）。そして、ビデオデータ送信制御部４５、サーバデバイス駆動制御部４２、サーバイベント通知制御部４６、およびオーディオデータ送信制御部４４の各部を実現するためのプログラムがそれぞれ起動される（Ｓ２００〜Ｓ２３０）。

図６は、クライアント装置５０のハードウェア概略構成を示す図である。図５に示すように、クライアント装置５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５１（暗号化処理手段、ファイル生成手段、メッセージ出力手段、判断手段、および復号化処理手段に相当）、ＲＡＭ（Random Access Memory）５２、ＲＯＭ（Read Only Memory）５３、ハードディスク５４、コンピュータディスプレイ５５、マウス５６、キーボード５７（コード列入力手段に相当）、およびネットワークインターフェースカード５８（画像データ入力手段に相当）を、例えば、ＰＣＩシステムバスにより接続する。

ＣＰＵ５１は、ＲＡＭ５２をワークエリアとして利用しつつＲＯＭ５３やハードディスク５４に記憶された各種プログラムを実行することにより、装置全体を制御する。ネットワークインターフェースカード５８は、ＴＣＰ／ＩＰのネットワークインターフェース層に属するプロトコルに従った手順で、他のノードとの間でデータ通信を行う。ネットワークインターフェース層よりも上位の層に属する、データ通信のための処理は、各種プログラムを実行するＣＰＵ５１によってソフトウェア的に実現される。

ＲＯＭ５３には、ＩＰＬ（Initial Program Loader）などの簡易なプログラムが記憶される。ハードディスク５４には、通信制御プログラム５４ａ、コマンド制御プログラム５４ｂ、イベント提示プログラム５４ｃ、動画像データ生成プログラム５４ｄ、動画像データ暗号化プログラム５４ｅ、および動画像データ復号化プログラム５４ｆが記憶される。

通信制御プログラム５４ａは、ネットワークインターフェース層よりも上位の層に属する処理を司る。コマンド制御プログラム５４ｂは、マウス５６およびキーボード５７の操作を介して指定された各種コマンド（ランプ駆動コマンド、アラーム駆動コマンド、ファン駆動コマンド、音声ＩＣ駆動コマンド、ＪＰＥＧエンジン駆動コマンド）を送信する処理を司る。イベント提示プログラム５４ｃは、サーバ装置３０からイベントデータを受信した旨のメッセージをコンピュータディスプレイ５５に表示させる処理を司る。動画像データ生成プログラム５４ｄは、ＪＰＥＧエンジン駆動コマンドに応答してサーバ装置３０から送信されてくる一連の圧縮画像データをＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）の動画像ファイル化する処理を司る。動画像データ暗号化プログラム５４ｅは、動画像データに暗号化処理を施す処理を司る。動画像データ復号化プログラム５４ｆは、動画像データに復号化処理を施す処理を司る。

次に、本実施形態の特徴的な動作である動画像ファイル生成処理および動画像ファイル再生処理について説明する。

図７および図８は、動画像ファイル生成処理を示すフローチャートである。図７および図８に示す一連の処理は、ＪＰＥＧエンジン駆動コマンドをサーバ装置３０へ送信した後、そのコマンドに応じてＪＰＥＧエンジン２４が駆動することによって得られた最初の圧縮画像データを受信したことをトリガーとして開始される。

圧縮画像データを受信したクライアント装置５０のＣＰＵ５１は、その圧縮画像データをＲＡＭ５２に記憶させた後（Ｓ３００）、所定の時間長に渡って次の圧縮画像データの送信を待つ。そして、その時間長の間に次の圧縮画像データを受信すると、ステップ３００に戻り、その圧縮画像データをＲＡＭ５２に記憶させる。一方、所定の時間長が経過しても次の圧縮画像データを受信しなければ、ＲＡＭ５２にそれまで記憶した一連の圧縮画像データの各々に伸張処理を施すことにより、一連の画像データを復元する（Ｓ３１０）。このステップ３１０で取得される一連の画像データの各々は、ビットマップデータである。ステップ３１０で一連の画像データを取得したＣＰＵ５１は、それらの一連の画像データにＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）方式に従った圧縮処理を施すことにより、圧縮動画像データを取得する（Ｓ３２０）。

続いて、ＣＰＵ５１は、認証コード登録画面をコンピュータディスプレイ５５に表示させる（Ｓ３３０）。この画面には、「ＩＤおよびパスワードとして登録する識別コード列を入力して下さい。」という内容の文字列が表示される。そして、その文字列の下には、コード列をそれぞれ入力するための２つの入力欄が表示される。認証コード登録画面を参照したユーザは、マウス５６およびキーボード５７を操作することにより、各入力欄にコード列をそれぞれ入力する。

ＣＰＵ５１は、認証コード登録画面の２つの入力欄にコード列が入力されると、それらのコード列をＲＡＭ５２に記憶させる（Ｓ３４０）。続いて、ＣＰＵ５１は、暗号化問合せ画面をコンピュータディスプレイ５５に表示させる（Ｓ３５０）。この画面には、「動画像データを暗号化しますか。」という内容の文字列が表示される。その下には、「はい」、および「いいえ」とそれぞれ記したボタンが表示される。認証コード登録画面を参照した利用者は、「はい」、および「いいえ」のいずれかのボタンを選択する。

認証コード登録画面にて、「はい」が選択されると、ＣＰＵ５１は、キーコード登録画面をコンピュータディスプレイ５５に表示させる（Ｓ３６０）。この画面には、「暗号化および復号化のキーとして登録する識別コードを入力してください。共通鍵方式に従って暗号化および復号化が行われますので、入力した識別コードは秘密にしておいてください。」という内容の文字列が表示される。そして、その文字列の下には、コード列を入力するための１つの入力欄が表示される。キーコード登録画面を参照した利用者は、マウス５６およびキーボード５７を操作することにより、入力欄にコード列を入力する。

ＣＰＵ５１は、キーコード入力画面の入力欄にコード列が入力されると、そのコード列をＲＡＭ５２に記憶させる（Ｓ３７０）。さらに、ＣＰＵ５１は、ステップＳ３７０でＲＡＭ５２に記憶させたコード列をキーとして用いた暗号化処理を、ステップＳ３２０で取得した圧縮動画像データに施し、暗号化動画像データを取得する（Ｓ３８０）。一方、暗号化問合せ画面にて、「いいえ」が選択されると、ステップＳ３５０〜ステップＳ３８０を実行することなく、次のステップに進む。

続いて、ＣＰＵ５１は、動画像ファイルを生成し（Ｓ３９０）、その動画像ファイルをハードディスク５４の空き領域に記憶させる（Ｓ４００）。図９は、暗号化問合せ画面にて「はい」が選択された場合にステップＳ３９０で生成される動画像ファイルのデータ構造図である。図９に示す動画像ファイルは、ヘッダ部８１と実データ部８２とを有する。ヘッダ部８１には、第１識別コード列８３、第２識別コード列８４、第３識別コード列８５、フレーム数データ８６、および記録時刻データ８７が内包される。第１識別コード列８３は、ステップＳ３４０でＲＡＭ５２に記憶された２つのコード列のうち、認証コード登録画面にてＩＤとして入力されたコード列である。第２識別コード列８４は、ステップＳ３４０でＲＡＭ５２に記憶された２つのコード列のうち、認証コード登録画面にてパスワードとして入力されたコード列である。第３識別コード列８５は、ステップＳ３７０にてＲＡＭ５２に記憶されたコード列である。また、フレーム数データ８６は、動画像データとして圧縮された静止画の数であり、ステップＳ３００のループを経てＲＡＭ５２に記憶された圧縮画像データの数を示す値である。記録時刻データ８７は、ステップ３００にてＲＡＭ５２に最初に記憶された圧縮画像データに含まれるタイムスタンプと、以降のループを経てＲＡＭ５２に最後に記憶された圧縮画像データに含まれるタイムスタンプである。実データ部８２には、ステップＳ３８０で取得された暗号化動画像データ８８が内包される。一方、暗号化問合せ画面にて「いいえ」が選択された場合、ヘッダ部８１に第３識別コード列８５は含まれず、また、実データ部８２には、ステップＳ３２０で取得された圧縮動画像データがそのまま内包されることになる。

図１０および図１１は、動画像ファイル再生処理を示すフローチャートである。図１０および図１１に示す一連の処理は、クライアント装置５０のマウス５６およびキーボード５７が操作されることにより、動画像ファイルの再生が指示されたことをトリガーとして開始される。動画像ファイルの閲覧が指示されると、クライアント装置５０のＣＰＵ５１は、そのコマンドの指示にかかる動画像ファイルをハードディスク５４からＲＡＭ５２へ読み出す（Ｓ５００）。

続いて、ＣＰＵ５１は、認証コード入力画面をコンピュータディスプレイ５５に表示させる（Ｓ５１０）。この画面には、「ＩＤおよびパスワードを入力してください。」という内容の文字列が表示される。そして、その文字列の下には、コード列をそれぞれ入力するための２つの入力欄が表示される。認証コード入力画面を参照した利用者は、動画像ファイルの生成時にＩＤおよびパスワードとして登録しておいたコード列をそれぞれ入力する。

ＣＰＵ５１は、認証コード入力画面の２つの入力欄にコード列が入力されると、その対をなすコード列の各々が、ステップ５００でＲＡＭ５２に読み出した動画像ファイルのヘッダ部８１の第１識別コード列８３および第２識別コード列８４と一致するか否か判断する（Ｓ５２０）。

ステップＳ５２０にてコード列の一方または両方が一致しないと判断したＣＰＵ５１は、認証コードの再入力を促すべく、ステップ５１０に戻る。一方、ステップＳ５２０にてコード列の両方が一致すると判断したＣＰＵ５１は、ステップＳ５００でＲＡＭ５２に読み出した動画像ファイルの実データ部８２に暗号化動画像データと圧縮動画像データのいずれが含まれているか判断する（Ｓ５３０）。

ステップＳ５３０にて実データ部８２に暗号化動画像データが含まれていると判断したＣＰＵ５１は、キーコード入力画面をコンピュータディスプレイに表示させる（Ｓ５４０）。この画面には、「復号化のためのキーを入力してください。」という内容の文字列が表示される。そして、その文字列の下には、コード列を入力するための１つの入力欄が表示される。キーコード入力画面を参照した利用者は、動画像ファイルの生成時に暗号化および復号化のキーとして登録しておいたコード列を入力する。

ＣＰＵ５１は、キーコード入力画面の入力欄にコード列が入力されると、ステップ５００でＲＡＭ５２に読み出した動画像ファイルの実データ部８２に内包されている暗号化動画像データを抽出する（Ｓ５５０）。さらに、ＣＰＵ５１は、キーコード入力画面の入力欄に入力されたコード列をキーとして用いた復号化処理をステップＳ５５０で抽出した暗号化動画像データに施し、もとの圧縮動画像データを取得する（Ｓ５６０）。一方、ステップＳ５３０にて実データ部８２に圧縮動画像データが含まれていると判断したＣＰＵ５１は、その圧縮動画像データを抽出する（Ｓ５７０）。

ＣＰＵ５１は、ステップＳ５６０で取得し、または、ステップＳ５７０で抽出した圧縮動画像データにＭＰＥＧに従った伸張処理を施すことにより、一連の画像データを取得し、それらの一連の画像データをコンピュータディスプレイ５５に順次表示させる（Ｓ５８０）。

以上説明した本実施形態によると、クライアント装置５０を利用する利用者は、自らのクライアント装置５０からサーバ装置３０へアクセスしてサーバ装置３０との間にデータ通信路を形成し、カメラ装置１０の音声ＩＣ１６またはＪＰＥＧエンジン２４の駆動を指示するコマンドを送信することにより、カメラ装置１０の被監視領域内から収音した音の音データ、または、その被監視領域内を撮像して得た画像の圧縮画像データの配信を受けることができる。そして、その音声ＩＣ１６またはＪＰＥＧエンジン２４の駆動を指示するコマンド、そのコマンドに応じて生成される音データおよび圧縮画像データ、ならびにイベントデータは、はじめに形成された１つのデータ通信路を介してやりとりされるようになっている。よって、サーバ装置３０とクライアント装置５０の間で複数のデータ通信路を個別に確保することなく、サーバ装置３０を介したカメラ装置１０の遠隔操作とその操作により得られたデータの取得とを実現することができる。また、それらの複数の種類のデータの各々の転送先となるポートも１つだけ確保すれば済む。さらに、サーバ装置３０とクライアント装置５０との間のデータのやりとりに用いるポートのポート番号も１つだけ指定すればよいので、後から容易に変更することができる。よって、ポート番号が悪意者に漏洩するなどしたときも、新たなポート番号へと変更した上で以降のデータのやりとりを滞りなく行うことができる。

上記実施形態において、カメラ装置１０に内蔵されるＡＳＩＣ１９は、ＪＰＥＧエンジン２４として機能するようにカスタマイズされている。そして、カメラ装置１０は、自らの広角レンズ１１の視野内の像のビットマップデータである画像データをこのＪＰＥＧエンジン２４により圧縮した上で、サーバ装置３０へ伝送するようになっている。よって、サーバ装置３０の側に画像データ圧縮のためのモジュールを搭載する必要がなくなるため、その処理負担を軽減できる。また、圧縮画像データは非圧縮のビットマップデータよりもデータ量が小さいので、ＵＳＢケーブル８０のトラフィックを軽減できる。

上記実施形態において、サーバ装置３０は、ビデオ出力コネクタ１７およびオーディオ出力コネクタ１８を搭載しており、これら両コネクタにディスプレイやヘッドフォンを接続すれば、サーバ装置３０の撮像した画像や収音した音を直ちに確認することもできる。よって、サーバ装置３０の設置場所に専用の監視要員を常駐させ、サーバ装置３０に接続したディスプレイやヘッドフォンを介して、監視要員よる直接的な監視を行わせることもできる。

上記実施形態において、クライアント装置５０は、サーバ装置３０から送信される一連の画像データからＭＰＥＧの圧縮動画像データを取得し、その動画像データを含む動画像ファイルを、ＩＤとパスワードとによるセキュリティ管理を施した上でハードディスク５４に蓄積記憶させるようになっている。また、圧縮動画像データは、利用者が入力したコード列をキーとする暗号化処理を施した上で動画像ファイルに内包させることもできるし、そのような暗号化処理を施さない圧縮動画像データのままで動画像ファイルに内包させることもできる。よって、クライアント装置５０を利用する利用者は、カメラ装置１０を稼動を稼動させて得た動画像ファイルのセキュリティをより確実に確保することができる。

（他の実施形態）
本発明は、種々の変形実施が可能である。

上記実施形態において、カメラ装置１０の色変換処理部２３、ＪＰＥＧエンジン２４、およびＵＳＢ通信制御部２５は、ＡＳＩＣ１９により形成されている。これに対し、それら各部を、たとえば、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）などの別のハードウェアにより形成してもよい。また、メモリ上に展開したプログラムとそのプログラムを実行するＣＰＵなどの汎用演算装置とにより、それら各部をソフトウェア的に実現してもよい。

上記実施形態では、サーバ装置３０との間にコネクションを確立したクライアント装置５０からコマンドが送信されると、そのコマンドを受信したサーバ装置３０が直ちに駆動するようになっている。これに対し、サーバ装置３０が各クライアント装置５０に対してＩＤとパスワードとによる認証処理を行い、認証処理を経たクライアント装置５０からのコマンドのみを受領するようにしてもよい。

上記実施形態において、サーバ装置３０は、音声ＩＣ駆動コマンドまたはＪＰＥＧエンジン駆動コマンドをクライアント装置５０から受信すると、カメラ装置１０による音データまたは圧縮画像データの生成を直ちに開始させるようになっている。これに対し、このようなマニュアル駆動によるデータの生成に加え、あらかじめ設定しておいた時刻に至ったことをトリガーとして音データまたは圧縮画像データの生成を開始するスケジュール駆動ができるようにしてもよい。

上記実施形態において、サーバ装置３０から受信した一連の圧縮画像データを基に動画像ファイルを生成したクライアント装置５０は、その動画像ファイルを自らのハードディスク５４に記憶させるようになっている。これに対し、データベースサーバ装置をネットワーク上に設置し、そのデータベースサーバ装置に動画像ファイルを記憶させるようにしてもよい。そして、データベースサーバ装置にログインするための固有のＩＤとパスワードを利用者に交付し、そのＩＤとパスワードによる認証を条件に、動画像ファイルの記憶および閲覧がなされるようにするとなおよい。

上記実施形態において、動画像ファイルを生成する際、利用者は、第３の識別コードを用いた圧縮動画像データの暗号化の有無を選択できるようになっている。これに対し、第３の識別コードの入力を不可避とし、すべての圧縮動画像データに暗号化処理を施した上で動画像ファイルに内包させるようにしてもよい。

上記実施形態において、カメラ装置１０のビデオエンコーダ２１は、ＡＳＩＣ１９とは別のモジュールとして搭載されている。これに対し、ＡＳＩＣ１９に圧縮画像データの伸張の機能を持たせ、ビデオエンコーダ２１を搭載しない構成をとってもよい。

実施形態にかかるデバイス駆動制御システムの全体構成図である。 カメラ装置のハードウェア概略構成図である。 広角レンズとイメージセンサの位置関係を示す図である。 サーバ装置のハードウェア概略構成図である。 サーバ装置の起動処理を示すフローチャートである。 クライアント装置のハードウェア概略構成図である。 動画像ファイル生成処理を示すフローチャートである（前半部分）。 動画像ファイル生成処理を示すフローチャートである（後半部分）。 動画像ファイルのデータ構造図である。 動画像ファイル再生処理を示すフローチャートである（前半部分）。 動画像ファイル再生処理を示すフローチャートである（後半部分）。

符号の説明

１０…カメラ装置、１１…広角レンズ、１２…イメージセンサ、１３…ＳＤＲＡＭ、１４…ＳＲＡＭ、１５…マイクロホン、１６…音声ＩＣ、１７…ビデオ出力コネクタ、１８…オーディオ出力コネクタ、１９…ＡＳＩＣ、２０…ＵＳＢコネクタ、２１…ビデオエンコーダ、３０…サーバ装置、３１…電源入力部、３２…電源スイッチ、３３…リセットスイッチ、３４…ＭＣＵ、３５…ＳＤＲＡＭ、３６…フラッシュメモリ、３７…ＵＳＢコネクタ、３８…ＵＡＲＴ、３９…オーディオコーデック、４０…イーサネット（登録商標）コントローラ、４１…カメラデバイス駆動制御部、４２…サーバデバイス駆動制御部、４３…クライアント接続制御部、４４…オーディオデータ送信制御部、４５…ビデオデータ送信制御部、４６…サーバイベント通知制御部、４７…ＵＳＢ通信制御部、４８…汎用入出力ポート、５０…クライアント装置、５１…ＣＰＵ（暗号化処理手段、ファイル生成手段、メッセージ出力手段、判断手段、および復号化処理手段に相当）、５２…ＲＡＭ、５３…ＲＯＭ、５４…ハードディスク、５５…コンピュータディスプレイ、５６…マウス、５７…キーボード（コード列入力手段に相当）、５８…ネットワークインターフェースカード（画像データ入力手段に相当）

Claims (4)

1. あるコード列をキーとして用いた共通鍵暗号化処理を動画像データに施して得た暗号化動画像データを含む実体データ部と、
   上記動画像データに共通鍵復号化処理を施すハードウェアに入力される２つのコード列の各々と照合され、当該入力された２つのコード列の各々と一致するときに上記ハードウェアによって共通鍵復号化処理が施される識別コード列である第１の識別コード列および第２の識別コード列、および上記共通鍵暗号化処理に用いられたコード列である第３の識別コード列を含むヘッダ部と、
   を有することを特徴とする動画像ファイル。
2. 前記ヘッダ部は、
   前記暗号化動画像データを復号化して得られる動画像データをなす一連の画像データのフレーム数を示すフレーム数データと、
   上記一連の画像データの記録時刻を示す記録時刻データと、
   をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の動画像ファイル。
3. 動画像データを入力する画像データ入力手段と、
   第１、第２、および第３の識別コード列を入力するコード列入力手段と、
   上記コード列入力手段から入力される第３の識別コード列をキーとして用いた共通鍵暗号化処理を施すことにより、暗号化動画像データを取得する暗号化処理手段と、
   上記コード列入力手段から入力された第１、第２、および第３の識別コード列を含むヘッダ部と上記暗号化処理手段が取得した暗号化動画像データを含む実体データ部とを有する動画像ファイルを生成するファイル生成手段と、
   を備えた画像データ処理装置。
4. 識別コード列の入力を求めるメッセージを出力するメッセージ出力手段と、
   上記メッセージ出力手段からメッセージを出力した後に、第１、第２、および第３の識別コード列が前記コード列入力手段から再び入力されると、入力された第１および第２の識別コード列の各々が前記生成した動画像ファイルのヘッダ部に含まれる第１および第２の識別コード列の各々と一致するか否か判断する判断手段と、
   識別コード列の各々が一致すると上記判断手段が判断したとき、前記生成した動画像ファイルの実体データ部に含まれる暗号化動画像データに、上記入力された第３の識別コード列をキーとして用いた共通鍵復号化処理を施すことにより、動画像データを取得する復号化処理手段と、
   をさらに備えた請求項３記載の画像データ処理装置。

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