JP2010011217A - 映像モニタシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 デジタル映像信号にエラーが発生しても、モニタ画面に表示されている映像全体が変更されることがない。
【解決手段】 インターホン子機１は、カメラ１１から出力される映像信号を映像フレーム毎に複数のセグメントに分割する分割部１３と、分割した個々のセグメントに番号と符号を付与したセグメント化映像信号を生成する番号・符号付与部１４とを有し、インターホン親機２は、受信したセグメント化映像信号から信号エラーを検知するエラー検知部２４と、モニタ１１に表示する映像フレームを格納する表示用フレームメモリ２３と、表示用フレームメモリ２３に格納された情報を基にモニタ１１に映像を表示する表示制御部２５を有し、この表示制御部２５が、エラー検知されたセグメントは既に格納されている直前の映像フレームのセグメントデータに差し替えて、新旧のセグメントデータを一体にした映像フレームを生成してモニタ１１に表示させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、住戸玄関や住戸周囲をカメラで撮像して来訪者や不審者をモニタに表示する映像モニタシステムに関し、特にモニタまで伝送されたデジタル映像信号にエラーが発生した場合に、モニタに表示される映像の乱れを小さくする機能を備えた映像モニタシステムに関する。

従来から、カメラが撮像したデジタル映像信号をモニタを備えた装置まで伝送して表示させる映像モニタシステムでは、映像信号にエラーがあったらモニタへの表示を取りやめ、特定の映像の表示に切り替えて、映像信号エラーによる映像乱れを目立ち難くする機能を備えた映像モニタシステムがあった。
例えば、映像モニタシステムの１つである特許文献１のインターホン装置では、映像信号にエラーが発生したら、エラー発生前に表示されていた映像フレームを再表示させたり、メモリに保存されている所定の映像を表示させてエラー映像を表示させないようにしていた。

特開２００８−１１０６３号公報

しかしながら、上記従来の映像モニタシステムでは、撮像対象が動いている時に映像信号にエラーが発生したら、撮像対象が飛び飛びにぎこちない動きで映ったり、全く別の映像が表示されてしまうため、利用者にとってはノイズが表示されないまでも依然見辛い状態が続くことになり、改善が望まれていた。
そこで、本発明はこのような問題点に鑑みなされたもので、デジタル映像信号にエラーが発生しても、モニタに表示された映像がぎこちない不自然な動きとならない映像モニタシステムを提供することを目的とする。

上記課題を解決する為に、請求項１の発明は、デジタル映像信号を出力するカメラを備えて、来訪者等を撮像するために屋外に設置されたカメラ装置と、カメラの撮像映像を表示するモニタを備えたモニタ装置とを有する映像モニタシステムであって、カメラ装置は、カメラから出力される映像信号を映像フレーム毎に複数のセグメントに分割する分割部と、分割した個々のセグメントに番号を付与すると共に、エラー検知のための符号を付与したセグメント化映像信号を生成するセグメント化映像信号生成部とを有すると共に、モニタ装置は、受信したセグメント化映像信号から信号エラーを検知するエラー検知部と、モニタに表示する映像フレームを格納する表示用フレームメモリと、エラー無しと判断されたセグメント化映像信号を、付与された番号にしたがって表示用フレームメモリに書き込み制御し、表示用フレームメモリに格納された情報を基にモニタに映像を表示する表示制御部を有し、表示制御部は、エラー検知されたセグメントは既に格納されている直前の映像フレームの同一部位のセグメントデータに差し替えて格納し、新旧のセグメントデータを一体にした映像フレームを生成してモニタに表示させることを特徴とする。
この構成によれば、映像フレームを複数のセグメントに分割し、番号及び符号を付与して伝送することで、モニタに映像を表示する際に分割したセグメントを連結して映像フレームを作成できるし、添付した符号によりエラー発生を判断できる。そして、映像信号にエラーが発生した場合に、映像フレーム全体を差し替えることをせず、映像フレームの一部を構成するセグメント単位で、エラー発生部を直前の正常なデータに差し替えるため、表示映像全体が変更されることがない。よって、不自然な動きが表示されることがなくなり、表示品質を改善できる。

請求項２の発明は、デジタル映像信号を出力するカメラを備えて、来訪者等を撮像するために屋外に設置されたカメラ装置と、カメラの撮像映像を表示するモニタを備えたモニタ装置とを有する映像モニタシステムであって、カメラ装置は、カメラから出力される映像信号を映像フレーム毎に複数のセグメントに分割する分割部と、分割した個々のセグメントに番号を付与すると共に、エラー検知のための符号を分割してセグメント化映像信号を生成するセグメント化映像信号生成部とを有すると共に、モニタ装置は、受信したセグメント化映像信号から信号エラーを検知するエラー検知部と、モニタに表示する画像フレームを格納する表示用フレームメモリと、エラー無しと判断されたセグメント化映像信号を付与された番号にしたがって表示用フレームメモリに書き込んで格納し、表示用フレームメモリに格納された情報を基にモニタに映像を表示する表示制御部を有し、表示制御部は、エラー検知されたセグメントをエラーを表す誤り符号に差し替えて表示用フレームメモリに格納し、モニタに映像を表示する際に、誤り符号に差し替えられたセグメントに対して、同一映像フレーム内の水平方向或いは垂直方向の前後のセグメントの平均値で代替して表示することを特徴とする。
この構成によれば、映像フレームを複数のセグメントに分割し、番号及び符号を付与して伝送することで、モニタに映像を表示する際に分割したセグメントを連結して映像フレームを作成できるし、添付した符号によりエラー発生を判断できる。そして、映像信号にエラーが発生した場合に、映像フレーム全体を補正することをせず、映像フレームの一部を構成するセグメント単位で、エラー発生部を前後のデータの平均データに差し替えて補正するため、表示映像全体が変更されることがない。よって、不自然な動きが表示されることが無くなり、表示品質を改善できる。

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、セグメントを、映像フレームを構成する走査線単位で構成することを特徴とする。
この構成によれば、セグメントの設定が容易であるし、映像フレームに対してセグメントを小さくでき、映像フレームに対してエラー発生に対して補正する部位は僅かにできる。

請求項４の発明は、請求項１又は２記載の発明において、セグメントを、映像フレームを構成する走査線を更に分割して構成することを特徴とする。
この構成によれば、映像フレームに対して十分小さな単位でエラー補正でき、モニタに表示される映像が大きく変化することがなく、違和感のない映像の表示が可能となる。

請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れかに記載の発明において、カメラ装置が、呼出操作する呼出手段及び通話手段が備えられたインターホン子機であり、モニタ装置が、呼び出しを報知する呼出報知手段、応答するための応答操作手段、通話手段が備えられたインターホン親機であることを特徴とする。
この構成によれば、来訪者映像をモニタに表示した際に、映像信号にエラーが発生しても映像全体が不自然な画面になることがないため、来訪者を確認し易い。

本発明によれば、映像信号にエラーが発生した場合に、映像フレームの一部を構成するセグメント単位で補正するため、映像フレーム全体が差し替えられることがなく、モニタに表示されている映像全体が変更されることがない。よって、不自然な動きが表示されることが無くなり、表示品質を改善できる。

以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る映像モニタシステムの一例を示し、映像モニタシステムの一種であるインターホン装置の構成図を示している。図１において、１は来訪者が居住者を呼び出して通話するためのインターホン子機（カメラ装置）、２は呼び出しを報知し、応答するためのインターホン親機（モニタ装置）である。インターホン子機１とインターホン親機２とは伝送線Ｌ１で接続されている。

インターホン子機１は、図１に示すように、来訪者の撮像を行いデジタル映像信号（以下、単に「映像信号」とする）を出力するカメラ１１、カメラ１１から出力される映像信号を一時格納するバッファ部１２、映像信号を小さなセグメントに分割する分割部１３、分割した個々のセグメントに番号を付与すると共に、エラー検出のための符号を付与する番号・符号付与部１４、信号送受のために信号を所定のフレームに組み立て或いは分離を行う子機伝送フレーム組立分離回路１５、タイミング信号を生成するタイミング発生部１６、音声を集音するマイク１７、音声を出力するスピーカ１８、音声信号をデジタル信号に変換又はその逆を行う子機音声コーデック１９、伝送線路Ｌ１を介してインターホン親機２と通信を行うための子機伝送回路２０等を備えている。

またインターホン親機２は、図１に示すように映像信号を受けて映像を表示するためのモニタ２２、表示する映像信号を一時的に格納するための表示用フレームメモリ２３、伝送エラーを検知するためのエラー検知部２４、受信した映像信号をエラー検知部２４で誤りがない場合に表示用フレームメモリ２３の所定のアドレスに書き込みを行い、モニタ２２への表示を制御する表示制御部２５、タイミング信号を生成するタイミング発生部２６、音声を集音するマイク２７、音声や呼出信号等を出力するスピーカ２８、音声信号をデジタル信号に変換又はその逆を行う親機音声コーデック２９、信号送受のために信号を所定のフレームに組み立て或いは分離を行う親機伝送フレーム組立分離部３０、伝送線路Ｌ１を介してインターホン子機１と通信を行うための親機伝送回路３１等を備えている。

このように構成されたインターホン装置において、カメラ１１が撮像した映像信号の伝送、及びモニタ２２への出画は次のように行われる。図２は、カメラ１１が撮像して出力した映像信号ｓ１が、インターホン親機２に伝送される際に、データ加工されて出力される様子を示すタイミング図であり、図２（ａ）は映像信号ｓ１のストリームを示し、図２（ｂ）は１映像フレームをｎ個のセグメントに分割している様子を示している。以下、この図２を基に説明する。尚、カメラ１１はインターホン子機１が呼出操作されたら撮像を開始し、その映像信号がインターホン親機２に伝送される。

カメラ１１から出力される映像信号ｓ１は、図２（ａ）に示すように、映像フレーム単位で構成されたストリームで出力される。この映像信号ｓ１は、バッファ部１２に蓄積された後、分割部１３で映像フレームを構成する走査線単位でｎ個の小さなセグメントｓ２に分割される。そして、番号・符号付与部１４にて１、２、・・・、ｎの番号が、各セグメントｓ２，ｓ２，・・に付与され、更にエラー検知のための符号が各セグメントに付与されてセグメント化映像信号ｓ３が生成される。尚、番号は映像フレーム内での通し番号で、インターホン親機２の表示用フレームメモリ２３の格納位置を示している。
セグメント化映像信号ｓ３は、子機伝送フレーム組立分離回路１５で所定のフレームが形成され、タイミング発生部１６のタイミング信号を基に所定のタイミングで子機伝送回路２０へ出力され、伝送線Ｌ１を介してインターホン親機２へ伝送される。

尚、セグメントは、走査線単位、即ち１走査線或いは数本の走査線の単位で構成しているが、１本の走査線を分割して更に小さな信号単位で構成しても良い。その場合、映像フレームに対して十分小さな単位でエラー補正でき、更に違和感のない映像の表示が可能となる。

インターホン親機２では、親機伝送回路３１を経て親機伝送フレーム組立分離回路３０がフレーム化されたセグメント化映像信号ｓ３を受信したら、セグメント化映像信号ｓ３のフレームが外され、エラー検知部２４及び表示制御部２５に出力される。

エラー検知部２４では、セグメント化映像信号ｓ３に添付されている符号を基にエラーの有無を判断し、結果を表示制御部２５に通知する。表示制御部２５は、エラー検知部２４でエラー無しと判断されたら、付与された番号にしたがって、受信したセグメント化映像信号ｓ３を表示用フレームメモリ２３に格納するが、エラー検知部２４でエラー発生と判断された場合は、表示用フレームメモリ２３には格納しない。
エラー発生と判断されたセグメントに対しては、表示用フレームメモリ２３が記憶している直前の映像フレームの中の同一部位のセグメントデータに差し替え表示用フレームメモリ２３に保存する。そして、モニタ２２には、表示制御部２５の制御により、表示用フレームメモリ２３に格納された映像フレームが順次出力され、受信した映像信号を基にエラーが発生したセグメントに対しては差し替えて補正された映像が表示される。

このように、映像フレームを複数のセグメントに分割し、番号及び符号を付与して伝送することで、モニタに映像を表示する際に分割したセグメントを連結して映像フレームを作成できるし、添付した符号によりエラー発生を判断できる。そして、映像信号にエラーが発生した場合に、映像フレーム全体を差し替えることをせず、映像フレームの一部を構成するセグメント単位で、エラー発生部を直前の正常なデータに差し替えるため、表示映像全体が変更されることがない。よって、不自然な動きが表示されることがなくなり、表示品質を改善できる。
また、走査線単位でセグメントを構成することで、セグメントの設定が容易であるし、映像フレームに対してセグメントを小さくでき、映像フレームに対してエラー発生に対して補正する部位は僅かにできる。
そして、インターホン子機とインターホン親機の間の映像信号伝送に適用することで、来訪者映像をモニタに表示した際に、映像信号にエラーが発生しても映像全体が不自然な画面になることがないため、来訪者を確認し易やすくなる。

尚、上記実施形態では、エラーが発生したセグメントデータは、直前の映像フレームのセグメントデータに差し替えて表示させてエラー補正を実施しているが、同一映像フレーム内の前後のフレームデータの平均を求めて、その平均値データに差し替えても良い。この場合、セグメントが走査線単位で構成されている場合は、前後のセグメントの平均値とすると良い。また、セグメントが走査線より小さい単位で形成されている場合は、垂直方向前後のセグメントの平均値、即ち前後の走査線の同一位置のセグメント（走査線内で同一の番号が付与されたセグメント）の平均値とすると良い。

この平均値は、例えばセグメントを構成する個々の画素に対して、輝度信号（Ｙ）の平均値、青色成分の差分信号（Ｕ）の平均値、赤色成分の差分信号（Ｖ）の平均値の３つの平均値を求めることで実施できるし、輝度信号（Ｙ）の平均値、輝度信号（Ｙ）と赤色成分の差である色差信号（Ｃｂ）の平均値、輝度信号（Ｙ）と青色成分の差である色差信号（Ｃｒ）の平均値を求めることでも実施できる。
こうして、エラーが発生したセグメントを前後のセグメントデータの平均データに差し替えることで、更に滑らかな映像を表示させることができ、表示品質を改善できる。

ここで、上記図１の構成におけるインターホン装置の基本動作である呼び出し、及びその応答動作を簡単に説明する。来訪者によりインターホン子機１の図示しない呼出ボタンが操作されると、呼出信号が生成され、子機伝送フレーム組立分離回路１５において所定のフレームに組み立てられてインターホン親機２に伝送される。尚、このときカメラ１１も合わせて起動して上述した動作が開始される。

インターホン親機２に伝送された呼出信号は、親機伝送回路３１を介して親機伝送フレーム組立分離回路３０においてフレームが外され、スピーカ２８から呼出音が報音される。この報音を受けて、居住者が図示しない通話ボタンを押して応答操作すると、インターホン子機１との間で通話路が形成され、来訪者と居住者の間で通話が可能となる。

そして、居住者の応答音声はマイク２７が集音し、親機音声コーデック２９でＡ／Ｄ変換された後、親機伝送フレーム組立分離回路３０において所定のフレームが組み立てられ、タイミング発生部２６のタイミング信号を基に、所定のタイミングで親機伝送回路３１に出力され、伝送線Ｌ１を介してインターホン子機１に伝送される。
インターホン子機１では、子機伝送回路２０を介して子機伝送フレーム組立分離回路１５がフレームを外し、デジタル音声信号が子機音声コーデック１９に伝送され、Ｄ／Ａ変換される。こうして、スピーカ１８から居住者の音声が報音される。

一方、インターホン子機１のマイク１７で集音された来訪者音声は、子機音声コーデック１９においてＡ／Ｄ変換された後、映像信号と同様に子機伝送フレーム組立分離回路１５においてフレームに組み立てられて子機伝送回路２０、伝送線Ｌ１を介してインターホン親機２に伝送される。こうして、居住者音声とは逆の経路を辿り親機音声コーデック２９を介してスピーカ２８から来訪者音声が報音され、通話が成される。尚、居住者は応答する際、モニタ２２にカメラの撮像映像が表示され、その映像を見ながら応答できる。

図３は、本発明に係る映像モニタシステムの他の例を示し、カメラ装置としての監視カメラ４、及びモニタ装置としての監視モニタ５から成る監視カメラ装置の構成図を示している。この図３において、１５ａは映像信号を監視モニタ５に伝送するために信号を所定のフレームに組み立てる子機伝送フレーム組立回路であり、３０ａは監視カメラ４から伝送された映像信号のフレームを外すための親機伝送フレーム分離回路である。
図１の構成とは、通話機能を持たない点、信号は監視カメラ４から監視モニタ５への１方向伝送である点が相違している。尚、上記図１と共通する構成要素には同一の符号を付与している。

そして、映像信号は上記実施形態と同様に、上記図２のタイミングに示す流れで加工されて伝送される。即ち、監視カメラ４のカメラ１１が撮像した映像信号は、映像フレーム単位で構成されたストリームで出力されるが、分割部１３でｎ個の小さなセグメントｓ２に分割される。そして、番号・符号付与部１４にて番号及び符号が各セグメントｓ２，ｓ２，・・に付与されてセグメント化映像信号ｓ３が生成される。更に、伝送フレーム組立回路１５ａで所定のフレームが形成され、子機伝送回路２０、伝送線Ｌ１を介して監視モニタ５へ伝送される。

監視モニタ５では、セグメント化映像信号ｓ３がエラー検知部２４及び表示制御部２５に出力され、エラー検知部２４でエラー無しと判断されたら、付与された番号にしたがって、受信したセグメント化映像信号ｓ３を表示用フレームメモリ２３に格納する。エラー検知部２４でエラー発生と判断された場合は、エラー発生と判断されたセグメントに対して、表示用フレームメモリ２３が記憶している直前の映像フレームの中の同一部位のセグメントデータに差し替えて表示用フレームメモリ２３に格納する。こうして、モニタ２２には表示用フレームメモリ２３に格納された映像フレームが順次出力され、受信した映像信号を基にエラー補正された映像が表示される。

このように、監視カメラ装置のカメラの撮像映像の伝送に対して上記エラー補正技術を適用することで、映像フレーム全体を差し替えることをせず、映像フレームの一部を構成するセグメント単位で、エラー発生部を直前の正常なデータに差し替えるため、モニタに表示されている画面全体が不自然な映像になることが無く、表示品質を改善できる。

尚、上記図３の監視カメラ装置では、監視カメラ４からの映像信号を伝送する単方向伝送となっているが、監視モニタ５からカメラ１１のパン／チルト制御を可能とする構成も容易に実施でき、上記図１の通話信号の送受の如く、フレーム化操作することでパン／チルト信号を監視モニタ５から監視カメラ４に伝送でき、監視モニタ５からの操作でカメラ１１を制御できる。
また、この監視カメラ装置においても、エラーセグメントを補正する際に、前後のデータの平均値で差し替えても良いのは勿論である。

本発明に係る映像モニタシステムの一例を示すインターホン装置の構成図である。 図１の映像信号の流れを示すタイミング図である。 本発明の映像モニタシステムの他の例を示し、監視カメラ装置の構成図である。

符号の説明

１・・インターホン子機（カメラ装置）、２・・インターホン親機（モニタ装置）、４・・監視カメラ（カメラ装置）、５・・監視モニタ（モニタ装置）、１１・・カメラ、１３・・分割部、１４・・番号・符号付与部（セグメント化映像信号生成部）、１５・・子機伝送フレーム組立分離回路、１５ａ・・子機伝送フレーム組立回路、２２・・モニタ、２３・・表示用フレームメモリ、２４・・エラー検知部、２５・・表示制御部、３０・・親機伝送フレーム組立分離回路、３０ａ・・親機伝送フレーム分離回路。

Claims (5)

1. デジタル映像信号を出力するカメラを備えて、来訪者等を撮像するために屋外に設置されたカメラ装置と、前記カメラの撮像映像を表示するモニタを備えたモニタ装置とを有する映像モニタシステムであって、
   前記カメラ装置は、前記カメラから出力される映像信号を映像フレーム毎に複数のセグメントに分割する分割部と、分割した個々のセグメントに番号を付与すると共に、エラー検知のための符号を付与したセグメント化映像信号を生成するセグメント化映像信号生成部とを有すると共に、
   前記モニタ装置は、受信した前記セグメント化映像信号から信号エラーを検知するエラー検知部と、前記モニタに表示する映像フレームを格納する表示用フレームメモリと、エラー無しと判断されたセグメント化映像信号を、付与された番号にしたがって前記表示用フレームメモリに書き込み制御し、前記表示用フレームメモリに格納された情報を基に前記モニタに映像を表示する表示制御部を有し、
   前記表示制御部は、エラー検知されたセグメントは既に格納されている直前の映像フレームの同一部位のセグメントデータに差し替えて格納し、新旧のセグメントデータを一体にした映像フレームを生成して前記モニタに表示させることを特徴とする映像モニタシステム。
2. デジタル映像信号を出力するカメラを備えて、来訪者等を撮像するために屋外に設置されたカメラ装置と、前記カメラの撮像映像を表示するモニタを備えたモニタ装置とを有する映像モニタシステムであって、
   前記カメラ装置は、前記カメラから出力される映像信号を映像フレーム毎に複数のセグメントに分割する分割部と、分割した個々のセグメントに番号を付与すると共に、エラー検知のための符号を分割してセグメント化映像信号を生成するセグメント化映像信号生成部とを有すると共に、
   前記モニタ装置は、受信した前記セグメント化映像信号から信号エラーを検知するエラー検知部と、前記モニタに表示する画像フレームを格納する表示用フレームメモリと、エラー無しと判断されたセグメント化映像信号を付与された番号にしたがって前記表示用フレームメモリに書き込んで格納し、前記表示用フレームメモリに格納された情報を基に前記モニタに映像を表示する表示制御部を有し、
   前記表示制御部は、エラー検知されたセグメントをエラーを表す誤り符号に差し替えて前記表示用フレームメモリに格納し、前記モニタに映像を表示する際に、誤り符号に差し替えられたセグメントに対して、同一映像フレーム内の水平方向或いは垂直方向の前後のセグメントの平均値で代替して表示することを特徴とする映像モニタシステム。
3. 前記セグメントを、映像フレームを構成する走査線単位で構成することを特徴とする請求項１又は２記載の映像モニタシステム。
4. 前記セグメントを、映像フレームを構成する走査線を更に分割して構成することを特徴とする請求項１又は２記載の映像モニタシステム。
5. 前記カメラ装置が、呼出操作する呼出手段及び通話手段が備えられたインターホン子機であり、前記モニタ装置が、呼び出しを報知する呼出報知手段、応答するための応答操作手段、通話手段が備えられたインターホン親機であることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の映像モニタシステム。

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