JP2008311946A - 多地点映像監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】監視装置側で画面構成を切り替える際に、複数の画像伝送装置で高解像度と低解像度の切り替えが同時に発生しても、Ｉフレームや余分なヘッダ等を挿入することがなく、ネットワーク負荷のピークを抑えて、多地点の映像を監視することのできる多地点映像監視装置を提供する。
【解決手段】イベント発生を管理するイベント管理部１１４からのイベントにより符号化部１１１の符号化パラメータを制御し、ネットワーク１０２を介して、画像を伝送する画像伝送装置１０１と、画像伝送装置１０１から受信した符号化データを復号化し、表示部１３２に表示する監視装置１０３を備える。この構成により、イベント管理部１１４のイベントが発生した際、符号化部１１１の解像度をＩフレームや余分なヘッダ等を挿入せずに変更することで、ネットワーク負荷のピークを抑えて、多地点の映像を監視することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の画像伝送装置と、各画像伝送装置とネットワークを介して接続される監視装置とを備え、多地点の映像監視を行う多地点映像監視装置に関する。

従来、複数のカメラを用いて複数の地点を同時に監視することができる多地点映像監視装置が提案されている（特許文献１、特許文献２参照）。

図５は、従来の多地点映像監視装置の概略構成を示すブロック図である。この図に示す従来の多地点映像監視装置は、画像伝送装置５０１と、固定電話網や携帯電話網、ＩＰネットワーク等のネットワーク５０２と、監視装置５０３とで構成されている。画像伝送装置５０１は、複数の撮像部５１０〜５１３、多重化部５１４、符号化部５１５及び通信部５１６を備えている。

撮像部５１０〜５１３は、被写体を撮像し、画像データを出力する。多重化部５１４は、撮像部５１０〜５１３から出力された複数の画像データを一画面の画像データとして多重化し、多重化画像データを出力する。符号化部５１５は、多重化部５１４から出力された多重化画像データをＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）−４などのデジタル圧縮方式で圧縮し、符号化データを出力する。通信部５１６は、符号化部５１５から出力された符号化データをネットワーク５０２に送信する。

監視装置５０３は、ネットワーク５０２を介して、画像伝送装置５０１から送信された符号化データを受信する通信部５３０と、通信部５３０から出力された符号化データを伸張し、伸張した多重化画像データから複数の画像データを復元する復号化部５３１と、符号化部５３１から出力される画像データを表示する表示部５３２と、複数の画像データの表示部５３２での位置や大きさを制御する制御部５３３とを備えている。

この従来の多地点映像監視装置では、複数の撮像部５１０〜５１３からの複数の画像データを多重化部５１４で多重化するので、複数の符号化部や復号化部を用いずに複数の画像データを伝送することができる。

図６は、従来の他の多地点映像監視装置の概略構成を示すブロック図である。同図において、この従来の多地点映像監視装置は、複数の画像伝送装置６０１と、固定電話網や携帯電話網、ＩＰネットワーク等のネットワーク６０２と、監視装置６０３と、画像制御装置６０４で構成されている。画像伝送装置６０１は、撮像部６１０、符号化部６１１、通信部６１２及び制御部６１３を備えている。

撮像部６１０は、被写体を撮像し、画像データを出力する。符号化部６１１は、撮像部６１０から出力された画像データをＭＰＥＧ−４などのデジタル圧縮方式で圧縮し、符号化データを出力する。通信部６１２は、符号化部６１１から出力された符号化データをネットワーク６０２に送信すると共に、画像制御装置６０４から送信されたメッセージを受信して制御部６１３に伝える。制御部６１３は、通信部６１２で受信した画像制御装置６０４からのメッセージを解析し、符号化部６１１の圧縮パラメータを制御する。

監視装置６０３は、ネットワーク６０２を介して、画像伝送装置６０１から送信された符号化データを受信する通信部６３０と、通信部６３０から出力された符号化データを伸張して画像データを復元する復号化部６３１と、復号化部６３１から出力される画像データを表示する表示部６３２と、複数の画像データの表示部６３２での位置や大きさを制御する制御部６３３を備えている。画像制御装置６０４は、ネットワーク６０２を介して、画像伝送装置６０１に対するメッセージを作成する制御部６４１と、制御部６４１が作成したメッセージを送信する通信部６４０とを備えている。

この従来の多地点映像監視装置では、画像伝送装置６０１は、通常時は低画質の符号化データを送信し、異常発生時などに画像制御装置６０４から画像伝送装置６０１にメッセージが送信されることで、特定の画像伝送装置６０１（例えば、画像伝送装置６０１Ｂ）の画像データのみを高画質にして、その符号化データを送信することができ、ネットワークを効率的に運用することができる。

特開２００１−１２８１４５号公報 特開２０００−６９４５５号公報

しかしながら、従来の多地点映像監視装置においては、監視装置側で特定の画像データのみを拡大して表示し、それ以外の画像データを縮小して表示する場合、画像伝送装置側で各画像データを同じ比率で多重化して一画面を構成すると、拡大して表示する画像データでは画質が不十分になることや、縮小して表示する画像データで画質が余分になることがある。また、画像伝送装置側で各画像データを異なる比率で多重化して一画面を構成すると、余白部分ができたり、余白部分をなくすために画像データを分割して一画面を構成すると、複雑な処理が必要となる上に画面を分割するために圧縮効率が低下するという問題がある。

また、監視装置側で画面構成を切り替える際に、複数の画像伝送装置で高解像度と低解像度の切り替えが同時に発生し、ＭＰＥＧ−４などのデジタル圧縮方式で圧縮している場合、解像度の切り替え直後にはＩフレームから符号化しなければならないため、複数の画像伝送装置から符号量の大きいＩフレームが同時に送信されることになり、ネットワーク負荷が増大するという問題もある。

本発明は、係る事情に鑑みてなされたものであり、監視装置側で画面構成を切り替える際に、複数の画像伝送装置で高解像度と低解像度の切り替えが同時に発生しても、Ｉフレームや余分なヘッダ等を挿入することがなく、ネットワーク負荷のピークを抑えて、多地点の映像を監視することのできる多地点映像監視装置を提供することを目的とする。

本発明の画像伝送装置は、ネットワークを介して、画像を監視装置に送信する画像伝送装置において、被写体を撮像し画像データを出力する撮像手段と、イベントの発生を管理するイベント管理手段と、前記画像データを符号化する際に用いられる参照画像を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶されている参照画像を加工することで解像度の変更を可能とし、イベントが発生した場合に前記記憶手段に記憶されている変更前の解像度の参照画像を加工し、加工した参照画像を用いて前記画像データを符号化する符号化手段と、前記符号化手段で符号化された符号化データを前記監視装置に送信する通信手段と、を備える。

この構成によれば、イベントが発生して符号化手段の解像度を変更する際に、変更前の解像度の画像データを加工して参照画像を生成するので、Ｉフレームや余分なヘッダ等を挿入せずに解像度を変更しても、監視装置において正常に復号化をすることができる。また、ネットワーク負荷のピークを抑えて、多地点の映像を監視することができる。

また、上記構成において、前記監視装置から送信された解像度を変更する制御情報を前記通信手段が受信した場合に、該制御情報に従って、前記符号化手段に解像度の変更を指示する制御手段を備える。

この構成によれば、監視装置から送られてくる制御情報により、符号化手段の解像度をＩフレームや余分なヘッダ等を挿入せずに変更するので、ネットワーク負荷のピークを抑えて、ユーザの所望の画面を高解像度にして多地点の映像を監視することができる。

本発明の監視装置は、ネットワークを介して、複数の画像伝送装置夫々から送信された画像を受信する監視装置において、前記複数の画像伝送装置夫々から送信された符号化データを受信する通信手段と、前記符号化データを復号化する際に用いられる参照画像を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶されている参照画像を加工することで解像度の変更を可能とし、前記通信手段で受信された符号化データから解像度の変更を検出した場合に前記記憶手段に記憶されている参照画像を加工し、加工した参照画像を用いて前記符号化データを復号化する復号化手段と、前記復号化手段で復号化された画像データを表示する表示手段と、を備える。

この構成によれば、復号化手段において、符号化データから解像度の変更を検出したときに、変更前の解像度の画像を加工して参照画像を生成するので、Ｉフレームや余分なヘッダ等を必要とせずに復号化を継続することができ、ネットワーク負荷のピークを抑えて、多地点の映像を監視することができる。

また、上記構成において、ユーザの要求に従って、前記複数の画像伝送装置夫々に対して解像度を変更する制御情報を生成する制御手段を備え、前記通信手段は、前記制御手段で生成された制御情報をユーザが指定した前記画像伝送装置に送信する。

この構成によれば、ユーザが複数の画像伝送装置の中から任意のものを選択することができ、選択した画像伝送装置においてＩフレームや余分なヘッダ等を挿入せずに解像度を変更することで、ネットワーク負荷のピークを抑えて、ユーザの所望の画面を高解像度にして多地点の映像を監視することができる。

本発明の多地点映像監視装置は、上記画像伝送装置と監視装置のうち、解像度を変更する制御情報を扱う機能を有しないものを備える。特に画像伝送装置については複数備える。

この構成によれば、イベントが発生したときに、符号化手段の解像度をＩフレームや余分なヘッダ等を挿入せずに変更するので、ネットワーク負荷のピークを抑えて、多地点の映像を監視することができる。

また、本発明の多地点映像監視装置は、上記画像伝送装置と監視装置のうち、解像度を変更する制御情報を扱う機能を有するものを備える。特に画像伝送装置については複数備える。

この構成によれば、各画像伝送装置が、監視装置からの制御情報に従って、Ｉフレームや余分なヘッダ等を挿入せずに解像度を変更するので、ネットワーク負荷のピークを抑えて、ユーザの所望の画面を高解像度にして多地点の映像を監視することができる。

本発明は、監視装置側で画面構成を切り替える際に、複数の画像伝送装置で高解像度と低解像度の切り替えが同時に発生しても、Ｉフレームや余分なヘッダ等を挿入することがなく、ネットワーク負荷のピークを抑えて、多地点の映像を監視することができる。

以下、本発明を実施するための好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る多地点映像監視装置の概略構成を示すブロック図である。同図において、本実施の形態の多地点映像監視装置１は、複数の画像伝送装置１０１と、固定電話網や携帯電話網、ＩＰネットワーク等のネットワーク１０２と、監視装置１０３とを備えて構成される。

画像伝送装置１０１は、撮像部１１０、符号化部１１１、通信部１１２、記憶部１１３及びイベント管理部１１４を備えている。撮像部１１０は、被写体を撮像し、画像データを出力する。符号化部１１１は、撮像部１１０から出力された画像データをＭＰＥＧ−４などのデジタル圧縮方式で圧縮し、符号化データを出力する。通信部１１２は、符号化部１１１から出力された符号化データをネットワーク１０２に送信する。記憶部１１３は、画像データと符号化データを記憶する。イベント管理部１１４は、端子アラーム信号等の各種イベントを管理する。

監視装置１０３は、ネットワーク１０２を介して、画像伝送装置１０１から送信された符号化データを受信する通信部１３０と、通信部１３０で受信された符号化データを伸張して画像データを復元する復号化部１３１と、復号化部１３１で復元された画像データを表示する表示部１３２と、復号化部１３１で復元された画像データを記憶する記憶部１３３と、複数の画像データの表示部１３２での位置や大きさを制御する制御部１３４と、ユーザからの操作を入力する操作部１３５とを備えている。

以上のように構成された多地点映像監視装置１について、その動作を説明する。まず、通常時は、画像伝送装置１０１において、符号化部１１１が、撮像部１１０から出力された画像データを縮小し、低解像度の画像データを生成して符号化を行う。また、符号化する際に必要となるローカルデコード画像を記憶部１１３に記憶しておく。このローカルデコード画像は、ＰピクチャやＢピクチャで動き補償予測を用いる場合に参照画像として使用され、通常時は低解像度の画像が記憶される。

この状態において、イベント管理部１１４が、端子アラームなど予め設定された条件が成立したと判断した場合、符号化部１１１に解像度の変更を指示する。符号化部１１１は、解像度の変更を指示された場合、記憶部１１３に記憶してある参照画像に対して拡大処理を施し、再び記憶部１１３に記憶させる。この処理後、符号化部１１１は、拡大した参照画像を使用して符号化を継続する。符号化部１１１は、符号化データのヘッダ情報に解像度の変更の有無を示す情報を入れる。

また、イベント管理部１１４が、端子アラームなど予め設定された条件が解除されたと判断した場合、再び符号化部１１１に解像度の変更を指示する。符号化部１１１は解像度の変更を指示されると、記憶部１１３に記憶してある参照画像に対して縮小処理を施し、再び記憶部１１３に記憶させる。この処理後、符号化部１１１は、縮小した参照画像を使用して符号化を継続する。符号化部１１１は、符号化データのヘッダ情報に解像度の変更の有無を示す情報を入れる。

一方、監視装置１０３において、復号化部１３１が、符号化データのヘッダ情報から解像度の変更の有無を判断し、解像度の変更がない場合は、低解像度の符号化データを受信しているので、該符号化データの復号化を行う。また、復号化する際に必要となる該復号化データを記憶部１３３に記憶させておく。復号化データはＰピクチャやＢピクチャで動き補償予測を復号化する場合に参照画像として使用され、通常時は低解像度の画像が記憶される。

この状態において、復号化部１３１は、ヘッダ情報から解像度の変更ありと判断した場合、記憶部１３３に記憶させてある参照画像に対して拡大処理を施し、再び記憶部１３３に記憶させる。この処理後、復号化部１３１は、拡大した参照画像を使用して復号化を継続する。

その後、再び復号化部１３１がヘッダ情報から解像度の変更ありと判断した場合、復号化部１３１は、記憶部１３３に記憶させてある参照画像に対して縮小処理を施し、再び記憶部１３３に記憶させる。この処理後、復号化部１３１は、縮小した参照画像を使用して復号化を継続する。

なお、解像度の変更についてはピクチャヘッダに解像度情報が含まれている場合には、ピクチャヘッダで判断可能であるが、含まれていない場合でも、監視装置１０３側でマクロブロック数で判断することや、ヘッダのユーザ領域などで解像度の変更の通知方法を画像伝送装置１０１と監視装置１０３で取り決めておくことで対応できる。

次に、図２を用いて監視装置１０３の表示画面との関係を説明する。まず、通常時は、監視装置１０３の表示部１３２において、複数の画像伝送装置１０１からの画像データを均等分割して表示する（Ｓ１００）。この状態において、例えば画像伝送装置１０１Ｃのイベント管理部１１４が、端子アラームなど予め設定された条件が成立したと判断した場合、ネットワーク１０２を介して、高解像度の符号化データが伝送され、監視装置１０３の表示部１３２において、画像伝送装置１０１Ｃの画像データをメインエリアＭＡに大きく表示し、画像伝送装置１０１Ｃ以外の画像伝送装置１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｄの各画像データについてはサブエリアＳＡに小さく表示する（Ｓ１０１）。

このように、本実施の形態の多地点映像監視装置１によれば、画像伝送装置１０１において、解像度を変更する際、参照画像を加工して使用する符号化部１１１を有し、監視装置１０３において、解像度の変更ありと判断した際に、参照画像を加工して使用する復号化部１３１を有するので、イベントが発生したときに、符号化部１１１の解像度をＩフレームや余分なヘッダ等を挿入せずに変更することで、ネットワーク負荷のピークを抑えて、多地点の映像を監視することができる。

なお、本実施の形態において、画像伝送装置１０１を４個で構成した例について説明したが、その他のＮ個についても同様に実施可能である。

（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２に係る多地点映像監視装置の概略構成を示すブロック図である。同図において、本実施の形態の多地点映像監視装置１０は、複数の画像伝送装置２０１と、固定電話網や携帯電話網、ＩＰネットワーク等のネットワーク２０２と、監視装置２０３とを備えて構成される。

ほとんどの部分は、実施の形態１の多地点映像監視装置１のシステム構成図と同一である。上述した実施の形態１との違いは、画像伝送装置２０１において、監視装置２０３から送信される制御情報を受信する通信部２１２と、受信した制御情報に従って符号化部１１１の圧縮パラメータを制御する制御部２１５を有し、監視装置２０３において、画像伝送装置２０１に対する制御情報を管理する制御部２３４と、制御情報を送信する通信部２３０とを備えている点である。

以上のように構成された多地点映像監視装置１０について、その動作を説明する。まず、通常時は、画像伝送装置２０１において、符号化部１１１は、撮像部１１０から出力された画像データを縮小し、低解像度の画像データを生成して符号化を行う。また、符号化する際に必要となるローカルデコード画像を記憶部１１３に記憶させておく。ローカルデコード画像はＰピクチャやＢピクチャで動き補償予測を用いる場合に参照画像として使用され、通常時は低解像度の画像が記憶されている。

この状態において、制御部２１５が、通信部２１２を介して、監視装置２０３から送信された制御情報を受信すると、符号化部１１１に解像度の変更を指示する。符号化部１１１は、解像度の変更を指示された場合、記憶部１１３に記憶させてある参照画像に対して制御情報に応じて拡大処理又は縮小処理を施し、再び記憶部１１３に記憶させる。その処理後、符号化部１１１は、拡大又は縮小した参照画像を使用して画像データの符号化を継続する。

一方、監視装置２０３において、復号化部１３１でヘッダ情報から解像度の変更の有無を判断し、解像度の変更がない場合は、低解像度の符号化データを受信しているので、該符号化データの復号化を行う。また、復号化する際に必要となる該復号化データを記憶部１３３に記憶させておく。復号化データはＰピクチャやＢピクチャで動き補償予測を復号化する場合に参照画像として使用され、通常時は低解像度の画像が記憶されている。

この状態において、復号化部１３１は、ヘッダ情報から解像度の変更ありと判断した場合、記憶部１３３に記憶させてある参照画像に対して、解像度に応じた拡大処理又は縮小処理を施し、再び記憶部１３３に記憶させる。その処理後、拡大又は縮小した参照画像を使用して符号化データの復号化を継続する。

また、操作部１３５を介してユーザから画面構成を切り替える要求を受けた場合は、制御部２３４が通信部２３０を介して、複数の画像伝送装置２０１に対して、制御情報を送信する。

次に、図４を用いて監視装置２０３の表示画面との関係を説明する。まず、監視装置２０３の表示部１３２において、注目している監視地点の画像伝送装置２０１（例えば画像伝送装置２０１Ｂ）からの画像データをメインエリアＭＡに表示し、該画像伝送装置２０１Ｂ以外の画像伝送装置２０１Ａ、２０１Ｃ及び２０１Ｄからの各画像データをサブエリアＳＡに表示する（Ｓ２００）。

この状態において、ユーザが操作部１３５にて画面構成を切り替える操作（例えば画像伝送装置２０１Ｂから画像伝送装置２０１Ｃへ変更）を行った場合、その操作内容が操作部１３５から制御部２３４に通知される。制御部２３４は、操作部１３５から操作内容を受け取ると、解像度を変更する必要のある画像伝送装置２０１（画像伝送装置２０１Ｂと画像伝送装置２０１Ｃ）に対して、解像度を変更する制御情報を通信部２３０から送信する。

画像伝送装置２０１Ｂにおいて、制御部２１５は、監視装置２０３から送信された制御情報を受信すると、受信した制御情報に従って解像度の変更を符号化部１１１に指示する。符号化部１１１は、解像度変更指示を受けると、監視装置２０３に低解像度の符号化データを送信する。一方、画像伝送装置２０１Ｃにおいて、制御部２１５は、監視装置２０３から送信された制御情報を受信すると、受信した制御情報に従って解像度の変更を符号化部１１１に指示する。符号化部１１１は、解像度変更指示を受けると、監視装置２０３に高解像度の符号化データを送信する。画像伝送装置２０１Ｂにおける縮小処理と、画像伝送装置２０１Ｃにおける拡大処理において、Ｉフレームが不要となる。

監視装置２０３において、表示部１３２は、解像度の変更ありと判断した場合、メインエリアＭＡに大きく表示し、画像伝送装置２０１Ｃ以外の画像伝送装置２０１Ａ、２０１Ｂ及び２０１Ｄの各画像データはサブエリアＳＡに小さく表示する（Ｓ２０１）。

このように、本実施の形態の多地点映像監視装置１０によれば、画像伝送装置２０１において、監視装置２０３から送信される制御情報を受信する通信部２１２と、受信した制御情報に従って符号化部１１１の圧縮パラメータを制御する制御部２１５とを有し、監視装置２０３において、画像伝送装置２０１に対する制御情報を管理する制御部２３４と、制御情報を送信する通信部２３０を有することにより、ネットワーク負荷のピークを抑えて、ユーザの所望の監視地点を高解像度にして多地点の映像を監視することができる。

なお、本実施の形態において、画像伝送装置２０１を４個で構成した例について説明したが、その他のＮ個についても同様に実施可能である。

本発明は、監視装置側で画面構成を切り替える際に、複数の画像伝送装置で高解像度と低解像度の切り替えが同時に発生しても、Ｉフレームや余分なヘッダ等を挿入することがなく、ネットワーク負荷のピークを抑えて、多地点の映像を監視することのできるという効果を有し、ネットワークを介して複数の画像伝送装置と接続し、監視装置において多地点の映像監視を行う多地点映像監視装置等として有用である。

本発明の実施の形態１に係る多地点映像監視装置の概略構成を示すブロック図 図１の多地点映像監視装置の動作説明のための画面構成図 本発明の実施の形態２に係る多地点映像監視装置の概略構成を示すブロック図 図３の多地点映像監視装置の動作説明のための画面構成図 従来の多地点映像監視装置の概略構成を示すブロック図 従来の他の多地点映像監視装置の概略構成を示すブロック図

符号の説明

１、１０ 多地点映像監視装置
１０１、２０１ 画像伝送装置
１０２、２０２ ネットワーク
１０３、２０３ 監視装置
１１０ 撮像部
１１１ 符号化部
１１２、２１２ 通信部
１１３ 記憶部
１１４ イベント管理部
１３０、２３０ 通信部
１３１ 復号化部
１３２ 表示部
１３３ 記憶部
１３４、２３４ 制御部
１３５ 操作部
２１５ 制御部

Claims (6)

1. ネットワークを介して、画像を監視装置に送信する画像伝送装置において、
   被写体を撮像し画像データを出力する撮像手段と、
   イベントの発生を管理するイベント管理手段と、
   前記画像データを符号化する際に用いられる参照画像を記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段に記憶されている参照画像を加工することで解像度の変更を可能とし、イベントが発生した場合に前記記憶手段に記憶されている変更前の解像度の参照画像を加工し、加工した参照画像を用いて前記画像データを符号化する符号化手段と、
   前記符号化手段で符号化された符号化データを前記監視装置に送信する通信手段と、
   を備える画像伝送装置。
2. 前記監視装置から送信された解像度を変更する制御情報を前記通信手段が受信した場合に、該制御情報に従って、前記符号化手段に解像度の変更を指示する制御手段を備える請求項１に記載の画像伝送装置。
3. ネットワークを介して、複数の画像伝送装置夫々から送信された画像を受信する監視装置において、
   前記複数の画像伝送装置夫々から送信された符号化データを受信する通信手段と、
   前記符号化データを復号化する際に用いられる参照画像を記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段に記憶されている参照画像を加工することで解像度の変更を可能とし、前記通信手段で受信された符号化データから解像度の変更を検出した場合に前記記憶手段に記憶されている参照画像を加工し、加工した参照画像を用いて前記符号化データを復号化する復号化手段と、
   前記復号化手段で復号化された画像データを表示する表示手段と、
   を備える監視装置。
4. ユーザの要求に従って、前記複数の画像伝送装置夫々に対して解像度を変更する制御情報を生成する制御手段を備え、
   前記通信手段は、前記制御手段で生成された制御情報をユーザが指定した前記画像伝送装置に送信する請求項３に記載の監視装置。
5. 請求項１に記載の画像伝送装置を複数備えると共に、請求項３に記載の監視装置を備える多地点映像監視装置。
6. 請求項２に記載の画像伝送装置を複数備えると共に、請求項４に記載の監視装置を備える多地点映像監視装置。

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