JP2016066870A - 監視情報伝送システム - Google Patents

Abstract

【課題】通信モデムを使用することなくかつ専用の伝送帯域を割り当てることなく制御データの双方向通信を可能にし、これにより伝送装置の小型化および低価格化と監視情報伝送チャネルの増設を可能にする。
【解決手段】カメラ側伝送装置２および監視所側伝送装置４に、ＭＰＥＧ２方式を用いた符号化復号機能およびＩＳＤＢ−Ｔ方式による変復調機能を備えたディジタル変復調ユニット２１，２４，４２，４３と、周波数変換器２３，４４を設け、これらを用いて制御データＤＴとその応答信号ＡＣＫをＴＳパケット化して伝送するようにしている。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えば分散配置された複数の監視カメラにより得られた監視映像信号をケーブルネットワークを用いて監視所へ伝送する映像伝送システムに関する。

従来、Cable Television（ＣＡＴＶ）技術を応用した監視情報伝送システムが提案されている。この監視情報伝送システムは、監視カメラにより撮像された監視映像を、例えば地上デジタルテレビ放送と同様の変調方式を用いて、ＣＡＴＶの下り帯域周波数に変換し、同軸ケーブルにより監視所まで伝送する。

例えば、ディジタルＢＢＬＡＮ監視システムと呼ばれるシステムでは、監視対象エリアに分散配置された複数の監視カメラから出力される映像信号がそれぞれディジタル変調されたのち周波数多重され、同軸ケーブルを介して監視所まで伝送される。このとき、監視カメラから出力された映像信号は同軸ケーブル内の下り信号帯域（９０〜７７０MHz）を使用して伝送される。１チャネル当たりの伝送帯域は６MHzなので、１００チャネル以上の伝送が可能である。

一方、監視所から監視カメラ側の動作を制御する（例えば映像変調波のチャンネルを変更する）には、監視所と監視カメラとの間の通信手段が必要となる。従来は、例えば９６００bpsのＦＳＫ変調の通信モデムを監視所と監視カメラ側の両方に設け、監視所側の通信モデムから監視カメラ側の通信モデムへの制御データ等の伝送には上り帯域（１０〜５５MHz）のチャネルを使用する。通常の通信プロトコルでは双方向通信が求められるため、監視カメラ側の通信モデムから監視所側の通信モデムへの制御データの伝送には、下り帯域のチャネルを使用し、上りと同様ＦＳＫ変調信号により伝送を行う。

システム全体では、このような通信モデムが１０台程度設けられ、上り帯域及び下り帯域にはそれぞれ上記ＦＳＫ変調信号の伝送用として１０チャネルが設定される。これらの帯域の割り当ては主にＣＡＴＶシステムに由来し、伝送路に点在するブースタ等をＣＡＴＶシステムと同様のものを使用することにより、安価にかつ容易にシステムを構築することができる。また、ＣＡＴＶシステム用の同軸線路とも共用できる利点もある。

特開２０１３−１９７７２３号公報

ところが、上り帯域および下り帯域のそれぞれでは、片方向での伝送しかできないため、双方向通信を行う場合には周波数分割複信（ＦＤＤ）方式を採用せざるを得ない。このため、上り帯域および下り帯域のそれぞれに専用の通信モデムが必要となり、伝送装置の小型化および低価格化の妨げとなっていた。また、制御データの伝送は常時行われるものではないにもかかわらず、下り帯域の数チャネルが当該制御データの伝送用として常に占有されることになり、この結果監視情報伝送用のチャネル数が制限される。さらに、どの通信モデムがどの監視カメラを制御するために使用されるのかを管理しなければならず、管理業務が煩雑となる。

この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、通信モデムを使用することなくかつ専用の伝送帯域を割り当てることなく制御データの双方向通信を可能にし、これにより伝送装置の小型化および低価格化と監視情報伝送チャネルの増設を可能にした監視情報伝送システムを提供することにある。

上記目的を達成するためにこの発明の第１の態様は、監視カメラに接続された第１の伝送装置と、監視センタ側に設けられた第２の伝送装置とを具備し、これら第１及び第２の伝送装置間で前記監視カメラにより撮像された映像信号および前記監視カメラを制御するための制御信号を伝送路を介して伝送する監視情報伝送システムにあって、前記第２伝送装置に、前記制御信号をパケット化して当該制御用パケットに制御信号の伝送用であることを示す識別情報を挿入する手段と、前記制御用パケットを含む第１のストリームデータを生成し、当該第１のストリームデータにより前記伝送路の上り帯域に対応する上り搬送波信号を変調し、当該変調された上り搬送波信号を前記伝送路へ送信する手段を備える。また、前記第１の伝送装置には、前記第２の伝送装置から前記伝送路を介して伝送された上り搬送波信号を受信し、当該受信された上り搬送波信号を前記伝送路の下り帯域に対応する周波数に変換する手段と、前記周波数が変換された搬送波信号を復調して前記第１のストリームデータを再生し、当該再生された第１のストリームデータから前記識別情報をもとに前記制御用パケットを抽出する手段と、前記抽出された制御用パケットから前記制御信号を再生し、当該再生された制御信号を前記監視カメラへ出力する手段とを備えるように構成したものである。

この発明の第２の態様は、前記第１の伝送装置に、前記監視カメラから返送された応答信号をパケット化して当該応答用パケットに前記識別情報を挿入する手段と、前記応答用パケットと前記映像信号を挿入した映像パケットとを含む第２のストリームデータを生成し、当該第２のストリームデータにより前記伝送路の下り帯域に対応する下り搬送波信号を変調し、当該変調された下り搬送波信号を前記伝送路へ送信する手段とをさらに備える。また前記第２の伝送装置には、前記第１の伝送装置から前記伝送路を介して伝送された下り搬送波信号を受信し、当該受信された下り搬送波信号を復調して前記第２のストリームデータを再生する手段と、前記再生された第２のストリームデータから前記識別情報をもとに前記応答用パケットを抽出し、当該抽出された応答用パケットから応答信号を再生して出力する手段とをさらに備えるように構成したものである。

この発明の第３の態様は、前記監視カメラと前記第１の伝送装置との間にインタフェース装置をさらに設け、当該インタフェース装置に、前記監視カメラの周辺に設けられた監視関連装置との間で関連信号を入出力する手段と、前記入力された関連信号をパケット化して当該関連用パケットに前記識別情報を挿入する手段と、前記応答用パケットと前記映像信号を挿入した映像パケットとを含む第３のストリームデータを生成し、当該第３のストリームデータにより前記伝送路の下り帯域に対応する下り搬送波信号を変調し、当該変調された下り搬送波信号を前記伝送路へ送信する手段とを備えるようにしたものである。

この発明の第１の態様によれば、監視センタから出力された制御信号が第２の伝送装置から第１の伝送装置へ、汎用の符号復号方式を用いて、制御用のパケットであることを示す識別情報が付された状態でパケット化されて伝送される。このため、制御信号を伝送するために専用の通信モデムを用いる必要がなくなり、入手性に優れた安価なデバイスを共通に使用することが可能となり、これにより伝送装置の小型化と低価格化が可能となる。

この発明の第２の態様によれば、監視カメラから出力された応答信号も、第１の伝送装置から第２の伝送装置へ、汎用の符号復号方式を用いて、制御用のパケットであることを示す識別情報が付された状態でパケット化され、さらに映像パケットと多重化されて伝送される。このため、応答信号の伝送についても通信モデムを用いることなく、汎用のデバイスを用いて伝送することが可能となる。

この発明の第３の態様によれば、監視カメラと第１の伝送装置との間に設けられたインタフェース装置により、監視カメラの周辺に設けられた監視関連装置から出力される信号を、映像信号や監視カメラの制御信号と共にパケット多重して伝送することが可能となる。

すなわちこの発明によれば、通信モデムを使用することなくかつ専用の伝送帯域を割り当てることなく制御データの双方向通信を可能にし、これにより伝送装置の小型化および低価格化と監視情報伝送チャネルの増設を可能にした監視情報伝送システムを提供することができる。

この発明の第１の実施形態に係る監視情報伝送システムの機能構成を示すブロック図。 図１に示した監視情報伝送システムにおける下り信号周波数配列の一例を示す図。 図１に示した監視情報伝送システムにおける上り信号周波数配列の一例を示す図。 図１に示した監視情報伝送システムにおいて伝送されるＴＳストリームの構成を示す図。 図１に示した監視情報伝送システムの監視カメラ側伝送装置に設けられるディジタル変調ユニットの構成を示すブロック図。 図１に示した監視情報伝送システムの監視所側伝送装置に設けられるディジタル復調ユニットの構成を示すブロック図。 この発明の第２の実施形態に係る監視情報伝送システムにおいて監視カメラと監視情報伝送装置との間に設けられるインタフェースユニットの構成を示す図。 図７に示したインタフェースユニットと監視情報伝送装置内のディジタル復調ユニットおよびディジタル変調ユニットとの間でそれぞれ転送される上り受信データおよび下り送信データのフォーマットの一例を示す図。

以下、図面を参照してこの発明に係わる実施形態を説明する。
［第１の実施形態］
（構成）
図１は、この発明の第１の実施形態に係る監視情報伝送システムの機能構成を示すブロック図である。
監視対象エリアには複数の監視カメラ１が分散配置され、これらの監視カメラ１にはそれぞれカメラ側伝送装置２が付設されている。一方、監視センタとしての監視所には監視用のモニタ３と監視所側伝送装置４が設けられている。そして、上記各カメラ側伝送装置２と上記監視所側伝送装置４との間は、中継増幅器５を有するＣＡＴＶ伝送路により接続されている。

中継増幅器５は、ＣＡＴＶシステムにおいて慣用されている双方向増幅器である。中継増幅器５は、カメラ側伝送装置２から監視所側伝送装置４に向かう下り方向については、例えば図２に示すように９０MHz以上の帯域の下りチャネル信号のみを増幅し、監視所側伝送装置４からカメラ側伝送装置２に向かう上り方向については、例えば図３に示すように９０MHz未満の帯域の上りチャネル信号のみを増幅する。

カメラ側伝送装置２は、ディジタル変調ユニット２１と、信号合成器２２と、周波数変換器２３と、ディジタル復調ユニット２４を備える。

ディジタル変調ユニット２１は、監視カメラ１から出力された映像信号、音声信号および制御データ（監視カメラ１からの応答データＡＣＫ）の各素材をＭＰＥＧ２（Moving Picture Experts Group phase 2）方式によりそれぞれ符号化してＴＳ（Transport Stream）ストリームを生成する。図４は当該ＴＳストリームのフォーマットの一例を示すもので、各素材のＴＳパケットを識別するために映像データのＴＳパケットにはＰＩＤ（Program ID）＝１０が、音声データのＴＳパケットにはＰＩＤ＝１１が、制御データのＴＳパケットにはＰＩＤ＝１００がそれぞれ割り当てられる。そしてディジタル変調ユニット２１は、ＩＳＤＢ−Ｔ（Integrated Services Digital Broadcasting - Terrestrial）方式を用いて、上記生成されたＴＳにより変調された、下り帯域の所定チャネルに対応する高周波信号（ＲＦ（Radio Frequency）信号）を生成し、当該ＲＦ信号を下り信号として出力する。

信号合成器２２は、上記ディジタル変調ユニット２１から出力された下り信号をＣＡＴＶ伝送路へ送出すると共に、監視所からＣＡＴＶ伝送路を介して伝送された上り信号を分波する。周波数変換器２３は、上記信号合成器２２により分波された上り信号を下り帯域の高周波信号または中間周波信号に変換する。

ディジタル復調ユニット２４は、上記周波数変換器２３により周波数変換された下り帯域の信号からＴＳストリームを復調し、この復調されたＴＳストリームから制御データの伝送のために予め設定されたＰＩＤ＝１００を有するＴＳパケットを抽出する。そして、この抽出されたＴＳパケットのペイロードに含まれる制御データ（監視カメラ１を遠隔制御するためのデータ）ＤＴを復号して監視カメラ１へ出力する。

一方監視所側伝送装置４は、信号合成器４１と、ディジタル復調ユニット４２と、ディジタル変調ユニット４３と、周波数変換器４４を備える。信号合成器４１は、上記カメラ側伝送装置２からＣＡＴＶ伝送路を介して伝送された下り信号を分波するとともに、後述する周波数変換器４４から出力される上り信号をＣＡＴＶ伝送路へ送出する。

ディジタル復調ユニット４２は、上記信号合成器４１により分波された下り信号をＩＳＤＢ−Ｔ方式により復調したのち、ＭＰＥＧ２方式に従いＴＳからパケットを分離復号して映像信号、音声信号および制御データを再生する。そして、映像信号および音声信号をモニタ３に供給する。また制御データ（監視カメラ１からの応答データＡＣＫ）は図示しない監視所の制御装置へ出力する。

ディジタル変調ユニット４３は、図示しない監視所の制御装置から出力された制御データ（監視カメラ１を遠隔制御するための制御データ）ＤＴを所定のＰＩＤのＴＳパケットに多重する。そして、ＩＳＤＢ−Ｔ方式を用いて、下り帯域の所定のチャネルに対応する高周波信号（ＲＦ信号）または中間周波信号（ＩＦ信号）を上記ＴＳパケットにより変調し、変調されたＲＦ信号またはＩＦ信号を出力する。周波数変換器４４は、上記ディジタル変調ユニット４３から出力されたＲＦ信号またはＩＦ信号を、上り帯域の所定チャネルに対応するＲＦ信号に変換し、当該ＲＦ信号を上り信号として上記信号合成器４１へ出力する。

次に、上記カメラ側伝送装置２に設けられるディジタル変調ユニット２１と、監視所側伝送装置４に設けられるディジタル復調ユニット４２の構成をさらに詳しく説明する。

図５は、ディジタル変調ユニット２１の構成を示すブロック図である。同図において、ディジタル変調ユニット２１は、ＭＰＥＧ２エンコーダＬＳＩからなるＭＰＥＧ２符号化部２１０と、ＩＳＤＢ−Ｔ変調ＬＳＩからなるＩＳＤＢ−Ｔ変調部２２０とを備える。

先ず、ＭＰＥＧ２符号化部２１０は以下のように構成される。
すなわち、監視カメラ１から出力されたコンポーネント或いはコンポジット形式の映像信号ＶＳは、Ａ／Ｄコンバータ２１１に入力される。Ａ／Ｄコンバータ２１１は、上記入力された塩蔵信号ＶＳをディジタル信号に変換し、適宜Ｙ／Ｃ分離処理を行って数値データに量子化された輝度及び色差信号を映像エンコーダ２１２に入力する。映像エンコーダ２１２は、上記量子化された輝度及び色差信号をＭＰＥＧ２の標準規格に従い圧縮符号化し、当該符号化された映像データをＴＳパケット化してＴＳ再多重部２１７へ出力する。

また、監視カメラ１から出力された音声信号ＡＳは、Ａ／Ｄコンバータ２１２に入力される。Ａ／Ｄコンバータ２１２は、上記入力された音声信号ＡＳを所定のサンプルレートでＡ／Ｄ変換し、数値データに量子化された音声信号を音声エンコーダ２１４に入力する。音声エンコーダ２１４は、上記量子化された音声信号をＡＡＣ（Advanced Audio Coding）方式で符号化し、当該符号化された音声信号をＴＳパケット化してＴＳ再多重部２１７へ出力する。

さらに、監視カメラ１から出力された、遠隔制御に対する応答データＡＣＫはＴＳパケット化部２１５に入力される。ＴＳパケット化部２１５は、上記入力された応答データＡＣＫを１８４バイトのペイロードに挿入し、４バイトのヘッダを付してＴＳパケットを生成し出力する。ヘッダには、ＰＩＤ設定部２１６において予め設定された制御データ伝送用であることを示すＰＩＤ＝１００が挿入される。

ここでは、カメラ側伝送装置２に設けられるディジタル変調ユニット２１について説明しているため、制御データとして応答データＡＣＫを取り扱っている。しかし、監視所側伝送装置４に設けられるディジタル変調ユニット４３では、伝送データＤＴとして、監視カメラ１を遠隔制御するためにＲＳ−４８５等のシリアル通信により伝送されるコマンドまたは接点信号が取り扱われる。接点信号とは、監視カメラ１付近に設置されるセンサ等から出力されるＯＮ／ＯＦＦ信号である。また、ディジタル変調ユニット２１を一意に特定するためのＩＤ等も制御データに含まれる。

なお、制御データは、ペイロードに構造化して配置し、周期的にパケット化してもよいし、シリアル通信の信号が入力されたときだけパケット化し、ペイロードが全て満たされなくても入力後所定の時間が経過すると１つのＴＳパケットとして出力するようにしてもよい。

ＴＳ再多重化部２１７は、伝送速度の異なる複数のポートの入力ストリームから、セグメント構造による階層伝送に適した固定の伝送速度で単一の出力ストリーム（ＴＳ）を生成する。すなわち、ＴＳ再多重部２１７は、１８８バイト単位のＴＳパケットを、２０４バイト単位の伝送ＴＳパケット中に埋め込み、続いてそれぞれのパケットを時間多重して１つの連続したＴＳパケット列を生成する。このＴＳパケット列には、映像信号ＶＳ、音声信号ＡＳおよび制御データＡＣＫの他に、ＭＰＥＧ２システム及びＡＲＩＢ STD-B3で規定される最低限の伝送制御情報（ＰＳＩ）パケットやヌルＴＳパケットも時間多重される。

次に、ＩＳＤＢ−Ｔ変調部２２０は以下のように構成される。
すなわち、上記ＭＰＥＧ２符号化部２１０から出力されたＴＳストリームは、先ずＲＳ（リード・ソロモン）符号化部２２１において、１ＴＳパケット２０４バイトの末尾１６バイトにリード・ソロモンパリティ符号（外符号）が付加される。続いてエネルギ拡散部２２２によりビット単位での拡散が行われ、さらに遅延補正部２２３でインタリーブなどによる遅延を調整するための遅延補正が行われる。遅延補正部２２３は、例えば次に行われるバイトインタリーブで必要とされるまでＴＳストリームを一時的に保持するバッファメモリからなる。

上記遅延補正部２２３で遅延補正されたＴＳストリームは、バイトインタリーバ２２４によりバイト単位のインタリーブが行われ、さらにバイト単位で時間軸方向のデータ拡散が行われたのち、畳込み符号化部２２５において誤り訂正のための畳込み符号（内符号）による符号化が施され、キャリア変調部へ出力される。

キャリア変調部は、遅延補正部２２６、ビットインタリーバ２２７およびマッピング部２２８により構成される。遅延補正部２２６では、上記符号化された送信データに対しビットインタリーブのためにビット単位の遅延補正が行われる。ビットインタリーバ２２７では、上記遅延補正された送信データに対しビット単位でインタリーブが行われる。

マッピング部２２８では、上記ビットインタリーブ後の送信データに対し変調マッピング処理が行われる。例えば６４ＱＡＭの変調を行う場合には、１キャリアシンボル当たり６ビットが割り当てられる。データ列を６ビットずつ区切り、６ビットを並列のデータとして扱う。６ビットの各々のビットごとにビット単位で遅延量を与えて、６４ＱＡＭマッピングを行う。マッピングはＡＲＩＢ STD-B31に規定された位相図に従って６ビットの値をＩ信号量、Ｑ信号量に変換することで行われる。このようなマッピング処理により、Ｉ信号とＱ信号に変換する作業が階層ごとに割り当てられるキャリア数だけ行われ、これによりキャリア数分のＩ信号データとＱ信号データが生成される。

なお、実際にはＩＳＤＢ−Ｔ方式により階層伝送を行う場合、エネルギ拡散部２２２からマッピング部２２８までの処理は階層ごとに行われ、最後に階層合成によりＯＦＤＭ信号単位で束ねられる。

上記階層合成されたデータ列は、遅延補正部２２９でシンボル単位の遅延補正が行われたのち、時間インタリーバ２３０においてＡＲＩＢで規定されるＯＦＤＭ信号のセグメント内で時間インタリーブが行われる。これにより変調キャリアシンボルが時間的に分散される。さらに周波数インタリーバ２３１では、上記時間インタリーブされた信号に対しＡＲＩＢに規定される周波数インタリーブが行われる。

上記周波数インタリーブ処理された信号は、ＯＦＤＭフレーム構成部２３２に入力される。ＯＦＤＭフレーム構成部２３２には、パイロット信号ＰＳ、ＴＭＣＣ（Transmission and Multiplexing Configuration Control）信号ＴＣ、ＡＣ（Auxiliary Channel）信号ＡＣも入力される。ＯＦＤＭフレーム構成部６９は、周波数インタリーブ処理された信号に対し、パイロット信号ＰＳ、ＴＭＣＣ信号ＴＣおよびＡＣ信号ＡＣが多重化され、これによりＯＦＤＭフレーム化された変調データ列が生成される。なお、ＴＭＣＣ信号は、複数の伝送パラメータが混在する階層伝送に対し、受信側の復調および復号を補助するための制御情報であり、常に特定のキャリアを用いて伝送される。また、付加情報を伝送するため特定のキャリアに割り当てられたＡＣ信号が用いられる。

上記ＯＦＤＭフレーム構成部２３２によりフレーム化された変調データ列は、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）部２３３により周波数領域から時間領域の変調信号に変換され、さらにガードインターバル（ＧＩ）が付加される。その後、周波数変換部２３４で、アップサンプリング、ディジタルＩＦ信号への周波数変換（直交変調）が行われる。そして、上記直交変調された変調信号はＤ／Ａコンバータ２３５によりアナログ信号に変換されたのち、周波数変換部２３６により下り帯域のチャネルに対応する高周波信号（ＲＦ信号）に周波数変換され、信号合成器２２へ出力される。

なお、監視所側伝送装置４に設けられるディジタル変調ユニット４３も、以上説明したカメラ側伝送装置２のディジタル変調ユニット２１とほぼ同様に構成される。異なる点は、送信対象となるデータが監視カメラ１等を遠隔制御するための制御データＤＴのみとなる点である。

次に、監視所側伝送装置４に設けられるディジタル復調ユニット４２の構成を説明する。図６はその構成を示すブロック図である。ディジタル復調ユニット４２は、ＩＳＤＢ−Ｔ復調ＬＳＩからなるＩＳＤＢ−Ｔ復調部４２０と、ＭＰＥＧ２デコーダＬＳＩからなるＭＰＥＧ２復号部４４０とを備えている。

先ず、ＩＳＤＢ−Ｔ復調部４２０は以下のように構成される。
すなわち、信号合成器４１から出力されたＲＦ信号は先ず周波数変換部４２１に入力される。周波数変換部４２１は、ＲＦ信号に局部発振信号をミキシングして、Ａ／Ｄ変換に適したＩＦ周波数に変換する。局部発振信号は、等化器からフィードバックされるＡＦＣ信号により周波数制御される。Ａ／Ｄコンバータ４２２は、ＩＦ信号をＦＦＴサンプルクロックの４倍よりもレートが十分に高いクロックでＡ／Ｄ変換し、ディジタル直交検波とイメージ除去を伴うダウンサンプリングを行って受信ベースバンド信号を出力する。

ＦＦＴ部４２３は、ＯＦＤＭシンボル周期で上記受信ベースバンド信号を時間領域から周波数領域の信号に変換する。ＩＦＦ窓位置は、等化器からのフィードバック信号或いはＧＩ相関に基づき制御される。ＯＦＤＭフレーム分離部４２４は、上記変換された周波数領域の信号を、データセグメント、パイロット信号ＰＣ、ＴＭＣＣ信号ＴＣ、ＡＣ信号ＡＣに分離し、ＴＭＣＣ信号ＴＣを復調して伝送パラメータを抽出するとともに、パイロット信号ＰＳを参照してデータセグメントに等価処理を施して出力する。等価処理の際、ＡＦＣや窓位置制御のフィードバック信号を生成する。

上記ＯＦＤＭフレーム分離部４２４により分離されたデータセグメントは、周波数デインタリーバ４２５により周波数デインタリーブされたのち、時間デインタリーバ４２６により時間デインタリーブされる。続いて遅延補正部４２７でシンボル単位の遅延補正が行われたのち、デマッピング部４２８により６４ＱＡＭのデマッピングが行われ、これにより受信データが復調される。

次に、上記復調された受信データに対しビットデインタリーバ４２９によりビット単位でデインタリーブが行われ、このビットデインタリーブされた受信データが遅延補正部４３０によりビット単位で遅延量が補正されたのち、ビタビ復号部４３１により誤り訂正復号処理される。そして、この誤り訂正復号された後の受信データは、バイトでインタリーバ４３２によりバイト単位でデインタリーブされたのち、遅延補正部４３３により遅延補正される。

そして、上記再生された受信データは、エネルギ逆拡散部４３４によりビット単位で逆拡散されたのち、この逆拡散後の受信データについてＲＳ復号部４３５において誤り検出が行われ、これによりＴＳストリームが再生される。このＴＳストリームはＭＰＥＧ２復号部４４０に入力される。

ＭＰＥＧ２復号部４４０は以下のように構成される。
すなわち、上記ＴＳストリームは先ずＴＳ分離部４４１に入力され、ここで各ＴＳパケットに含まれるＰＩＤをもとに、映像データが挿入されたＴＳパケットと、音声データが挿入されたＴＳパケットと、制御データが挿入されたＴＳパケットが分離される。分離された映像データのＴＳパケットは映像デコーダ４４２に入力され、ここで映像信号ＶＳに復号される。また、音声データのＴＳパケットは音声デコーダ４４３に入力され、ここで音声信号ＡＳに復号される。この復号された映像信号ＶＳおよび音声信号ＡＳはモニタ３に供給され、これにより監視映像が表示されると共にその周辺音声が拡声出力される。

さらに、上記分離された制御データ用のＴＳパケットはＴＳパケットＰＩＤフィルタ４４４に入力される。ＴＳパケットＰＩＤフィルタ４４４は、上記入力されたＴＳパケットの中から、ＰＩＤ設定部４４５により予め設定されたＰＩＤ＝１００を有するＴＳパケットのみを抽出し、当該抽出されたＴＳパケットのペイロードから制御データＡＣＫを取り出して監視所の制御装置へ出力する。

なお、監視カメラ側伝送装置２に設けられるディジタル復調ユニット２４も、以上説明した監視所側伝送装置４のディジタル復調ユニット４２とほぼ同様に構成される。異なる点は、受信対象となるデータが監視カメラ１を遠隔制御するための制御データＤＴのみとなる点である。

（動作）
次に、以上のように構成された監視情報伝送システムの動作を説明する。
監視期間中に、監視カメラ１により撮像された映像信号ＶＳは、同時に集音された音声信号ＡＳと共にカメラ側伝送装置２に入力される。そして、カメラ側伝送装置２において、ディジタル変調ユニット２１によりＭＰＥＧ２方式に従い符号化されてＴＳストリームに多重されたのち、ＩＳＤＢ−Ｔ方式による変調処理により下り帯域中の所定のチャネルの下り信号に変換され、信号合成器２２から監視所側伝送装置４に向けＣＡＴＶ伝送路へ送信される。

これに対し監視所側伝送装置４では、上記ＣＡＴＶ伝送路を介して伝送された下り信号が信号合成器４１で分波されたのちディジタル復調ユニット４２に入力される。そして、ディジタル復調ユニット４２においてＩＳＤＢ−Ｔ復調方式により復調されたのち、当該復調されたＴＳストリームがＭＰＥＧ２復号方式により復号され、これにより映像信号ＶＳが再生されてモニタ３に表示される。

さて、この状態で監視所の制御装置において、監視者が監視カメラ１の撮像方向や撮像倍率等を遠隔制御するための操作を行ったとする。そうすると、当該操作の内容を表す制御データＤＴが監視所側伝送装置４のディジタル変調ユニット４３に入力される。ディジタル変調ユニット４３では、上記制御データＤＴがＴＳパケット化される。このとき当該ＴＳパケットのヘッダには、制御データの伝送用であることを示すＰＩＤ＝１００が挿入される。当該ＴＳパケットは、ＴＳストリームに多重されたのちディジタル変調され、周波数変換器４４により上り帯域の所定チャネルに対応するＲＦ信号に変換される。そして、当該ＲＦ信号が上り信号として信号合成器４１からカメラ側伝送装置２に向け送信される。

一方カメラ側伝送装置２では、上記監視所側伝送装置４から伝送された上り信号が、信号合成器２２で分波されたのち周波数変換器２３により下り帯域のＲＦ信号またはＩＦ信号に変換されて、ディジタル復調ユニット２４に入力される。ディジタル復調ユニット２４では、上記周波数変換された下り帯域のＲＦ信号またはＩＦ信号から先ずＴＳストリームが復調され、この復調されたＴＳストリームから、ヘッダにＰＩＤ＝１００が挿入された制御データ用のＴＳパケットが抽出される。そして、この抽出されたＴＳパケットのペイロードから制御データＤＴが抽出され、この抽出された制御データＤＴが復号されてカメラの撮像方向や撮像倍率等を制御するための制御信号が再生され、当該制御信号が監視カメラ１に与えられる。この結果、監視カメラ１では雲台によりパンおよびチルト動作が行われ、かつズーム動作が行われて、撮像方向および撮像倍率が可変される。

また上記制御信号を受信すると監視カメラ１から応答信号ＡＣＫが返送され、カメラ側伝送装置２に入力される。カメラ側伝送装置２では、ディジタル変調ユニット２１において、上記監視カメラ１から出力された応答信号ＡＣＫがＴＳパケット化される。このとき、ＴＳパケットのヘッダには、制御データの伝送用であることを示すＰＩＤ＝１００が挿入される。上記応答信号ＡＣＫが挿入されたＴＳパケットは、映像信号ＶＳおよび音声信号ＡＳをそれぞれ符号化して生成されたＴＳパケットと共にＴＳストリームに多重化される。そして、当該ＴＳストリームは、ＩＳＤＢ−Ｔ方式による変調により下り帯域の所定チャネルに対応するＲＦ信号に変換され、信号合成器２２から監視所側伝送装置４に向け送信される。

監視所側伝送装置４では、上記カメラ側伝送装置２から送られた下り信号が信号合成器４１で分波されたのちディジタル復調ユニット４２に入力される。そして、ディジタル復調ユニット４２においてＩＳＤＢ−Ｔ復調方式により復調されたのち、当該復調されたＴＳストリームがＭＰＥＧ２復号方式により復号され、これによりＰＩＤをもとに映像データが挿入されたＴＳパケットと、音声データが挿入されたＴＳパケットと、制御データが挿入されたＴＳパケットが分離される。このうち制御データが挿入されたＴＳパケットのペイロードから応答信号ＡＣＫが再生され、この応答信号ＡＣＫが監視所の制御装置へ送られる。

（効果）
以上詳述したように第１の実施形態では、監視カメラ１を遠隔制御するための制御データＤＴを、監視所側伝送装置４のディジタル変調ユニット４３によりＴＳパケット化してそのヘッダに制御データ伝送用であることを示すＰＩＤ＝１００を挿入し、当該ＴＳパケットにより変調されたキャリア信号を周波数変換器４４で上り帯域のＲＦ信号に変換してカメラ側伝送装置２に向け送信している。これに対しカメラ側伝送装置２では、上記監視所側伝送装置４から伝送された上り信号を周波数変換器２３で下り帯域のＲＦ信号に変換したのち、ディジタル復調ユニット２４においてＴＳストリームに復調し、当該ＴＳストリームからＰＩＤをもとに制御データ伝送用のＴＳパケットを抽出して、当該ＴＳパケットのペイロードから制御データＤＴを取り出して監視カメラ１に供給するようにしている。

また、監視カメラ１から出力された応答信号ＡＣＫについても、カメラ側伝送装置２においてディジタル変調ユニット２１により同様にＴＳパケット化してそのヘッダに制御データ伝送用であることを示すＰＩＤ＝１００を挿入したのち、映像用および音声用の各ＴＳパケットと多重化してＴＳストリームを生成し、当該ＴＳストリームにより変調されたキャリア信号を下り帯域のＲＦ信号に変換して監視所側伝送装置４に向け送信している。これに対し監視所側伝送装置４では、上記カメラ側伝送装置２から伝送された下り信号をディジタル復調ユニット４２によりＴＳストリームに復調し、当該ＴＳストリームからＰＩＤをもとに制御データ伝送用のＴＳパケットを分離して、当該ＴＳパケットのペイロードから応答信号ＡＣＫを再生し監視所の制御装置へ出力するようにしている。

すなわち、ＭＰＥＧ２方式を用いた符号化復号機能およびＩＳＤＢ−Ｔ方式による変復調機能を備えたディジタル変復調ユニット２１，２４，４２，４３と、周波数変換器２３，４４を用いて、制御データＤＴとその応答信号ＡＣＫをＴＳパケット化して伝送するようにしている。

したがって、制御データＤＴとその応答信号ＡＣＫを伝送するために専用の通信モデムを用いる必要がなくなり、入手性に優れた安価なデバイスを共通に使用することが可能となり、これによりカメラ側伝送装置２および監視所側伝送装置４の小型化と低価格化が可能となる。また、制御データＤＴとその応答信号ＡＣＫを伝送するために専用の周波数チャネルを用意する必要がなくなり、これにより監視情報伝送チャネルの増設が可能となる。さらに、通信モデムと監視カメラとの関連づけを管理する必要がなくなり、これにより管理業務を簡略化することもできる。なお、同じデバイスで扱うことができるＩＳＤＢ−Ｔ信号であれば、伝送パラメータやモードなどは上り下りで異なってもよい。

［第２の実施形態］
この発明の第２の実施形態は、監視カメラ１とカメラ側伝送装置２との間にインタフェースユニットを設け、このインタフェースユニットにより監視カメラ１の制御信号だけでなくその他の種々制御信号の伝送を可能にしたものである。

図７は、監視カメラ１とカメラ側伝送装置２との間に配置されるインタフェースユニットの構成を示すもので、インタフェースユニットはマイクロコンピュータ６０と、ＲＳ−４８５ドライバＩＣからなるカメラ駆動回路６１を備えている。マイクロコンピュータ６０には、上記カメラ駆動回路６１との間で信号の入出力を行うＳＩＯ（Serial Input Output）端子と、他の制御信号を入出力するためのＰＩＯ（Parallel Input Output）端子と、下り送信データおよび上り受信データを入出力する２個のＳＩＯ（Serial Input Output）端子が設けられている。他の制御信号としては、センサから出力された検出信号、照明制御信号、チャネル設定信号、リセット信号等が用いられる。

図８（ａ），（ｂ）は、それぞれ上記マイクロコンピュータ６０により送受信される上り受信データおよび下り送信データのＴＳパケットの構成を示すものである。ＴＳパケットのペイロードは最長１８４バイトであり、一般的なカメラ制御プロトコル（ＰＥＬＣＯ−Ｐ等）のフォーマットより十分大きい。このため、一般的なカメラ制御プロトコルで伝送される制御データであれば、１つのＴＳパケットで送り切ることができる。

マイクロコンピュータ６０が受信するＴＳパケットのペイロードは、先頭から１バイトのフォーマット種別フィールド、１バイトの送信元ＩＤフィールド、１バイトの宛先ＩＤフィールド、１乃至数バイトのＰＩＯ設定データフィールド、８バイトのシリアル電文データフィールド、各々１バイトからなる変調チャネル設定フィールドおよび復調チャネル設定フィールドを順に配置したものとなっている。このうち送信元ＩＤフィールドには監視所側伝送装置４のＩＤが挿入され、宛先ＩＤフィールドにはカメラ側伝送装置２のＩＤが挿入される。また、シリアル電文データフィールドにはＰＥＬＣＯ−Ｐ伝送データが挿入される。さらに、変調チャネル設定フィールドにはカメラ側伝送装置２のディジタル変調ユニット２１が使用するチャネルの設定データが挿入され、復調チャネル設定フィールドにはディジタル復調ユニット２４が使用するチャネルの設定データが挿入される。

マイクロコンピュータ６０が送信するＴＳパケットのペイロードも同様に、先頭から１バイトのフォーマット種別フィールド、１バイトの送信元ＩＤフィールド、１乃至数バイトのＰＩＯ取得データフィールド、８バイトのシリアル電文データフィールド、各々１バイトからなる変調チャネル取得フィールドおよび復調チャネル取得フィールドを順に配置したものとなっている。

マイクロコンピュータ６０は、カメラ側伝送装置２のディジタル復調ユニット２４から上り受信データ（ＴＳパケットのペイロード）を受信すると、宛先ＩＤフィールドに挿入された宛先ＩＤが自己のＩＤと一致するか否かを判定し、一致するとフォーマット種別フィールドに示されるフォーマットでペイロードを解釈する。そして、ＰＩＯ設定データおよびシリアル電文データを抽出し、マイクロコンピュータ６０の対応するＰＩＯ端子やＳＩＯ端子から出力する。

ＳＩＯ端子から出力されたシリアル電文データは、カメラ駆動回路６１によりＲＳ−４８５信号に変換され、監視カメラ１に供給される。ＲＳ−４８５はバス接続可能であり、複数の非制御機器（カメラ、雲台）を接続することが可能である。これら複数の非制御機器は、ＰＥＬＣＯ−Ｐプロトコルでは２バイト目のカメラＩＤで区別される。

変調チャネルの設定は、ディジタル変調ユニット２１が送出する際に使用するチャンネルを変更するためのもので、１バイトデータを対応する局部発振信号を生成し得るように適宜変換して、周波数変換部２３６のＰＬＬ（Phase Locked Loop）に与える。復調チャネルの設定も同様に、周波数変換器２３或いはディジタル復調ユニット２４内の周波数変換部のＰＬＬに与えられる。これらのＣｈ設定が与えられる以前は、初期設定されたチャネルが適用される。

ＩＳＤＢ−Ｔは、地上放送の標準的な伝送パラメータを用いても１チャンネルで１６．８５１Mbpsと十分な伝送容量を有するので、上りチャネルは１チャンネルをシステム全体で共通に使用することができる。

またマイクロコンピュータ６０は、監視カメラ１からシリアル電文を受信した場合やＰＩＯ端子への入力（接点入力）が変化した場合、或いは周期的に、図８に示したペイロードを生成して、ディジタル変調ユニット２１へ出力する。ここで、変調チャネル設定フィールドおよび復調チャネル設定フィールドは、カメラ側伝送装置２のディジタル変調ユニット２１や周波数変換器２３等に現在設定されているチャネルの情報を、監視所側に通知するために使用される。

このように第２の実施形態によれば、専用の通信モデムを用いずに入手性に優れた安価なデバイスを共通に使用して、監視カメラ１の制御データばかりでなく、センサの検出信号や照明の制御信号、チャネル設定データ等を監視所とカメラ側との間で伝送することができる。

［その他の実施形態］
なお、この発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、例えば伝送信号の変調方式や各種データの符号化方式、制御データの種類等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施可能である。

要するにこの発明は、上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、各実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

１…監視カメラ、２…カメラ側伝送装置、３…モニタ、４…監視所側伝送装置、５…中継増幅器、２１，４３…ディジタル変調ユニット、２２，４１…信号合成器、２３，４４…周波数変換器、２４，４２…ディジタル復調ユニット、６０…マイクロコンピュータ、６１…ＲＳ４８５ドライバ、２１０…符号化部、２１１，２１３，４２２…Ａ／Ｄコンバータ、２１２…映像エンコーダ、２１４…音声エンコーダ、２１５…ＴＳパケット化部、２１６，４４５…ＰＩＤ設定部、２１７…ＴＳ再多重化部、２２０…変調部、２２１…ＲＳ符号化部、２２２…エネルギ拡散部、２２３，２２６，２２９，４２７，４３０，４３３…遅延補正部、２２４…バイトインタリーバ、２２５…畳み込み符号化部、２２７…ビットインタリーバ、２２８…マッピング部、２３０…時間インタリーバ、２３１…周波数インタリーバ、２３２…ＯＦＤＭフレーム構成部、２３３…逆高速フーリエ変換部（ＩＦＦＴ）、２３４，２３６，４２１…周波数変換部、２３５…Ｄ／Ａコンバータ、４２０…復調部、４２３…高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）、４２４…ＯＦＤＭフレーム分離部、４２５…周波数デインタリーバ、４２６…時間デインタリーバ、４２８…デマッピング部、４２９…ビットデインタリーバ、４３１…ビタビ復号部、４３２…バイトデインタリーバ、４３４…エネルギ逆拡散部、４３５…ＲＳ復号部、４４０…復号部、４４１…ＴＳ分離部、４４２…映像デコーダ、４４２…音声デコーダ、４４４…ＴＳパケットＰＩＤフィルタ。

Claims (3)

1. 監視カメラに接続された第１の伝送装置と、監視センタ側に設けられた第２の伝送装置とを具備し、これら第１及び第２の伝送装置間で前記監視カメラにより撮像された映像信号および前記監視カメラを制御するための制御信号を伝送路を介して伝送する監視情報伝送システムであって、
   前記第２伝送装置は、
   前記制御信号をパケット化して当該制御用パケットに制御信号の伝送用であることを示す識別情報を挿入する手段と、
   前記制御用パケットを含む第１のストリームデータを生成し、当該第１のストリームデータにより前記伝送路の上り帯域に対応する上り搬送波信号を変調し、当該変調された上り搬送波信号を前記伝送路へ送信する手段と
   を備え、
   前記第１の伝送装置は、
   前記第２の伝送装置から前記伝送路を介して伝送された上り搬送波信号を受信し、当該受信された上り搬送波信号を前記伝送路の下り帯域に対応する周波数に変換する手段と、
   前記周波数が変換された搬送波信号を復調して前記第１のストリームデータを再生し、当該再生された第１のストリームデータから前記識別情報をもとに前記制御用パケットを抽出する手段と、
   前記抽出された制御用パケットから前記制御信号を再生し、当該再生された制御信号を前記監視カメラへ出力する手段と
   を備えることを特徴とする監視情報伝送システム。
2. 前記第１の伝送装置は、
   前記監視カメラから返送された応答信号をパケット化して当該応答用パケットに前記識別情報を挿入する手段と、
   前記応答用パケットと前記映像信号を挿入した映像パケットとを含む第２のストリームデータを生成し、当該第２のストリームデータにより前記伝送路の下り帯域に対応する下り搬送波信号を変調し、当該変調された下り搬送波信号を前記伝送路へ送信する手段と
   を、さらに備え、
   前記第２の伝送装置は、
   前記第１の伝送装置から前記伝送路を介して伝送された下り搬送波信号を受信し、当該受信された下り搬送波信号を復調して前記第２のストリームデータを再生する手段と、
   前記再生された第２のストリームデータから前記識別情報をもとに前記応答用パケットを抽出し、当該抽出された応答用パケットから応答信号を再生して出力する手段と
   を、さらに備えることを特徴とする請求項１記載の監視情報伝送システム。
3. 前記監視カメラと前記第１の伝送装置との間に設けられたインタフェース装置をさらに具備し、
   前記インタフェース装置は、
   前記監視カメラの周辺に設けられた監視関連装置との間で関連信号を入出力する手段と、
   前記入力された関連信号をパケット化して当該関連用パケットに前記識別情報を挿入する手段と、
   前記応答用パケットと前記映像信号を挿入した映像パケットとを含む第３のストリームデータを生成し、当該第３のストリームデータにより前記伝送路の下り帯域に対応する下り搬送波信号を変調し、当該変調された下り搬送波信号を前記伝送路へ送信する手段と
   を備えることを特徴とする請求項１または２記載の監視情報伝送システム。

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