JP3119199B2 - 遠隔動画像監視装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、遠隔動画像監視装
置に関し、特に、セキュリティシステムなどに用いられ
る遠隔地動画像をＩＳＤＮ回線で伝送する高能率画像符
号化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、動画像の圧縮技術が進歩し、また
デジタル交換網であるＩＳＤＮ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ
Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）
回線の普及に伴って、警備等のセキュリティシステムに
ＩＳＤＮ回線を利用した遠隔動画像防犯システムの導入
が盛んに行われている。

【０００３】動画像を伝送する動画像符号化装置の圧縮
方式としては、例えば、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．２６１で採
用されている方式が用いられている。この方式は、連続
的に入力される動画像フレームから、動物体の動きを予
測して、フレーム間差分を取る動き補償フレーム間符号
化、ＤＣＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒａ
ｎｓｆｏｒｍ；離散コサイン変換）変換符号化、量子化
および可変長符号化により画像圧縮を施し、さらに発生
した画像情報を平滑化して、一定ビットレートで伝送す
るバッファメモリにより、固定ビットレートであるＩＳ
ＤＮ回線で伝送可能とした方式である。

【０００４】ところで、動画像防犯システムに不可欠な
機能として、遠隔リモート防犯監視対象側において侵入
者等があった場合に、センター監視側に、自動的に、Ｉ
ＳＤＮ発呼を行い、センターに異常を知らせると共に、
現場の動画像を伝送することが必要となる。

【０００５】従来、侵入者等の検出は、入り口や窓等に
センサーを設けてセンサー検出情報を動画像符号化装置
に通知し、動画像符号化装置がセンターに自動発呼する
方法で実現している。

【０００６】また、侵入者検出方法として、例えば特開
平５−３００５１６号公報、特開平７−１３４７６７号
公報、特開平７−２９８２４７号公報等に記載されてい
る動き検出・パターンマッチングにより、侵入者を自動
検出・自動追尾するようにした方法が知られている。な
お特開平５−３００５１６号公報には真に侵入物だけを
確実に検出し正確に追跡することを可能とする動画処理
装置、また特開平７−１３４７６７号公報には速度や方
向を変えたりする怪しい動きをする侵入者に対してその
連続的な動き方により正しく不審者として判定する不審
者侵入監視装置、さらに特開平７−２９８２４７号公報
には、ＴＶカメラによって検出された画像中の動きベク
トルをＴＶカメラの動きによるものなのか、動物体の動
きによるものなのかを自動的に判断できＴＶによる各種
監視を自動化する監視方法が、それぞれ提案されてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、センサ
ーによる検出では、検出範囲が狭いため、監視地点に数
台のセンサーを設置する必要があること、及び、検出し
たい物体以外、例えば動物などの小物体に対しても反応
してしまうという問題点を有している。

【０００８】また特開平５−３００５１６号公報、特開
平７−１３４７６７号公報、特開平７−２９８２４７号
公報等に記載されている動き検出・パターンマッチング
方式による侵入者検出方式を用いた場合、侵入者の誤検
出は防げるが、検出のための専用ハードウェアが必要で
ある。

【０００９】また、監視地点がビルの各階に点在する場
合には、カメラとセンサーシステムを組で設置する必要
があり、さらに、センサー検出から回線を接続してセン
ターで動画像が見えるまでには、ある程度の時間を要す
るため、映像監視できるまでの間に、侵入者を識別でき
ない、という問題点がある。この場合、長時間録画用Ｖ
ＴＲに録画しておき、後にＶＴＲで確認する等、リアル
タイム性に欠けるという問題もあった。

【００１０】したがって、本発明は、上記問題点に鑑み
てなされたものであって、その目的は、複数箇所に設置
したカメラからの動画像を一定周期で切り替え、高能率
符号化処理に備わる動き検出器により得られる動きベク
トルから動領域分析を行い、侵入者を検出した場合にＩ
ＳＤＮ回線に自動発呼する遠隔動画像監視装置を提供す
ることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の遠隔動画像監視装置は、入力動画像と前フ
レームの画像を小ブロックに分割し、それぞれの小ブロ
ック毎に動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段
と、前記動きベクトルをもとに動き補償を施した前フレ
ーム画像と前記入力動画像とを減算することで得られる
動き補償フレーム間信号に対して、直交変換処理と、量
子化処理と、可変長符号化処理とを行う動画像符号化部
と、ＩＳＤＮ回線と接続する手段と、前記ＩＳＤＮ回線
を介して前記動画像符号化部からの動画像符号化信号を
伝送する動画像符号化装置において、前記動きベクトル
検出手段で求められた動きベクトルのノルムを計算し、
求めたノルムが予め定められたしきい値以上である場合
に動ブロックと判定されるブロックの割合が予め定めら
れた上限及び下限の範囲内にある場合に、前記入力動画
像で動物体が検出されたと判定する動物体検出手段を備
え、動物体有りと判定した場合にＩＳＤＮ回線接続を行
う手段と、を備えている。

【００１２】また、本発明においては、複数の動画像入
力端子を備え、予め定められた周期で切り替えられた入
力動画像信号に動物体検出処理を施し、動物体有りと判
定した場合にＩＳＤＮ回線接続を行う手段を備えてい
る。

【００１３】さらに、本発明においては、動物体有りを
検出した時点の動画像を１フレーム記憶する静止画像メ
モリ回路を備え、ＩＳＤＮ回線接続が完了した時点で前
記静止画メモリに格納された画像を最初に伝送する手段
を備えたことを特徴とする。

【００１４】

【作用】本発明によれば、動画像を高能率符号化を施す
ために備えている動き補償フレーム間符号化部の動き検
出回路を用いて、周期的に切り替り入力される複数箇所
の映像毎に侵入者を検出することが可能である。専用の
侵入者検出回路が不要であり又監視箇所毎に監視装置を
設置する必要がない。

【００１５】侵入ありと検出した場合には、その時点の
映像を静止画メモリに記録すると同時にセンター側に自
動発呼し、回線接続後に静止画メモリに記録されていた
静止画像が最初に伝送され、常時監視の必要がないイン
タラクティブな遠隔映像防犯システムを構築することが
できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施例の構成
を示す図である。図１を参照すると、本発明の遠隔動画
像監視装置は、その好ましい実施形態において、複数の
動画像入力を切り替える手段（図１の動画像切替部１）
と、入力された動画像に高能率符号化処理を施す動画像
符号化部（図１の５）と、動画像符号化部からの動きベ
クトルから動物体有りを検出する動物体検出手段（図１
の動物体検出器６）と、動物体有りを検出した時点の入
力動画像を記録すると同時にＩＳＤＮ回線接続する手段
（図１の装置制御部７、網インタフェース８等）と、を
備える。

【００１７】より詳細には、図１を参照すると、本発明
は、その好ましい実施の形態は、複数台のカメラ（図１
ではカメラ１〜カメラ４）からの動画像を選択する動画
像切替器１と、選択した動画像にデジタル変換を施すア
ナログ・デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）２と、デジタ
ル変換された動画像信号を記憶する静止画メモリ３と、
静止画メモリ３に格納された画像と入力動画像信号を切
り替える選択器４と、選択器４の出力動画像に高能率符
号化を施す動画像符号化部５と、動画像符号化部５から
の動きベクトルから動物体を検出する動画像検出手段６
と、ＩＳＤＮ回線接続を行い動画像符号化部５からの高
能率符号化動画像を伝送する網インタフェース回路８
と、動画像切替器１に対する切替指令と、静止画メモリ
３に対する記録指令と、選択器４に対する選択指令と、
網インタフェース８に対する回線接続指令を出力する装
置制御部７と、を含む。

【００１８】次に、図１を参照して、本発明の実施の形
態の動作について説明する。

【００１９】複数台のカメラ、例えばカメラ１から４の
４つの外部カメラより動画像信号１０１〜１０４が動画
像切替器１に入力される。

【００２０】動画像切替器１は、装置制御部７からの予
め定められた一定周期で動画像入力切替を指令する信号
１１６に従って、切り替え後の動画像１０５をＡ／Ｄ変
換器２に出力する。

【００２１】Ａ／Ｄ変換器２でデジタル化された動画像
１０６は、装置制御部７からの静止画記録指令１１５に
従って、静止画として記憶する静止画メモリ３に入力さ
れると共に、動画像１０６と静止画メモリ３に記録され
た静止画信号１０７とを選択する選択器４に入力され
る。

【００２２】選択器４で選択された後の動画像１０８
は、動画像符号化部５において検出した動くベクトルを
基に、動き補償を施す動き補償フレーム間符号化を含む
高能率符号化処理が施され、高能率符号化後の動画像１
０９は、網インタフェース８を介してＩＳＤＮ網で伝送
される。

【００２３】動画像符号化部５で求めた動きベクトル１
１１は、動物体検出手段６に入力される。

【００２４】動物体検出手段６では、予め定められた動
ブロック判定しきい値と、動物体と判定する動ブロック
の割合のしきい値を用いて動物体検出の有無を判定す
る。

【００２５】動物体検出手段６で動物体が検出された場
合には、動物体有り情報１１２を装置制御部７に通知す
る。

【００２６】動物体検出手段６から動物体有りの通知を
受けた装置制御部７は、静止画メモリ回路３に、入力動
画像１０６の記録を指示すると同時に、網インタフェー
ス８に予め定められたＩＳＤＮ番号に発呼することの指
令１１３を通知する。

【００２７】ＩＳＤＮ回線接続が完了した時点で、装置
制御部７は、選択器４に対して、静止画メモリ３からの
静止画信号出力１０７を選択する指示を行うことで、動
画像符号化部５からは、動物体検出時点に記録された静
止画像１０７に対して、高能率符号化を施した画像が伝
送される。

【００２８】

【実施例】上記した本発明の実施の形態について更に詳
細に説明すべく本発明の実施例について以下に説明す
る。

【００２９】次に、本発明の一実施例について図１、及
び図２を参照して詳細に説明する。

【００３０】動画像符号化部５は、例えば図２に示すＩ
ＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．２６１で規定されている動き補償・フ
レーム間符号化方式により、空間領域および時間領域の
冗長を除く高能率符号化を実現する回路で構成されてい
る。

【００３１】動き検出回路２９では、入力動画像１０８
とフレーム遅延回路２７に格納されている前フレームの
動画像２０６を１６×１６の小ブロックに分割し、それ
ぞれの小ブロック毎に動きベクトル２０９を検出する。

【００３２】動きベクトルは、入力小ブロックといくつ
かの試行ベクトルにより、前フレームの小ブロックのウ
インドーを動かした場合、ブロックマッチングにより、
最小評価値となる試行ベクトルとして得られる。前フレ
ームの動画像２０６は、動き補償回路２８で動きベクト
ル２０９を基に動き補償され、入力動画像１０８と差分
が取られる。

【００３３】得られた動き補償フレーム間差分信号２０
０は、時間的冗長が除かれ、直交変換（ＤＣＴ）２１と
量子化２２の処理により空間的冗長が除かれる。

【００３４】量子化後の信号は、さらに可変長符号化
（ＶＬＣ）２３が施され、バッファメモリ３０にて平滑
化された後、一定のビットレートで出力される。

【００３５】動物体検出手段６は、動画像符号化部５の
動きベクトル検出回路で求めた動きベクトル１１１を入
力して、動領域の抽出を行い、動物体の有無を検出す
る。

【００３６】動画像符号化部５から入力する動きベクト
ル１１１は、動きの方向と、ノルムが含まれている。

【００３７】ノルムを基に、動領域を求めるため、ま
ず、動きベクトルの絶対値を計算する。求めたノルムの
値が予め定めたしきい値（Ｔｍ）を超える場合、対象ブ
ロックは動ブロックと判断し、しきい値以下の場合には
静止ブロックとする。

【００３８】この動・静ブロック判定を、全ブロックに
対して行い、動ブロックと判断したブロックの数（Ｃ
ｍ）をカウントする。動ブロックと判断したブロックの
数（Ｃｍ）が予め定めた動物体検出判定上限および下限
しきい値内にあるかを判定し、しきい値の範囲内の場合
に、動物体有りの情報１１２を装置制御部に通知する。
ここで、しきい値の下限は、侵入者以外の小物体、例え
ば、動物等に反応しない値、上限はカメラの振動等で動
画像全体が移動する場合に反応しない値を定める。

【００３９】装置制御部７は、一定時間、例えば１秒間
隔で入力される複数地点に設置されたカメラからの動画
像を切り替える指令を行う。複数地点のカメラ、例え
ば、カメラ１、２、３、４からの動画像を次に切り替わ
るまでの一定時間、動物体検出回路６において、動物体
の有無を検出する。

【００４０】装置制御部７は、動物体検出回路６から、
動物体有りの通知を受信した場合、動画像切替部１に対
して動画像切り替え処理を停止し、静止画メモリ３に入
力される動画像の１フレームを記憶させる指示を行うと
同時に、網インタフェース回路８に予め定められたセン
ター監視局のＩＳＤＮ番号に発呼する指令を行う。

【００４１】装置制御部７は、回線の接続が完了して時
点で、選択器１に、静止画メモリ３に記録された動物体
検出時の静止画を、動画像符号化部５に出力する指令を
行う。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
動画像符号化のための動き検出回路を利用すること、外
付けセンサーを不要とすると共に、複数箇所の監視を、
１台の装置で行え、経済的で簡易な防犯監視システムを
構築することができる、という効果を奏する。

【００４３】また、本発明によれば、動物体検出時に記
録した映像を伝送することにより、リアルタイムに動物
体を識別することが可能であり、さらにセンサーの誤検
出等による回線アクセス回数がなくなりシステムを向上
を図ることができる、という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例をなす遠隔動画像監視装置の
構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の一実施例における動画像符号化部のブ
ロック図である。

【符号の説明】

１ 動画像切替器 ２ Ａ／Ｄ変換器 ３ 静止画メモリ ４ 選択器 ５ 動画像符号化部 ６ 動物体検出器 ７ 装置制御部 ８ 網インタフェース

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力動画像と前フレームの画像を小ブロッ
   クに分割し、それぞれの小ブロック毎に動きベクトルを
   検出する動きベクトル検出手段と、 前記動きベクトルをもとに動き補償を施した前フレーム
   画像と前記入力動画像とを減算することで得られる動き
   補償フレーム間信号に対して、直交変換処理と、量子化
   処理と、可変長符号化処理とを行う動画像符号化部と、 ＩＳＤＮ回線と接続する手段と、を備え、 前記ＩＳＤＮ回線を介して前記動画像符号化部からの動
   画像符号化信号を伝送する動画像符号化装置であって、 前記動きベクトル検出手段で求められた動きベクトルの
   ノルムを計算し、求めたノルムが予め定められたしきい
   値以上である場合に動ブロックと判定されるブロックの
   割合が予め定められた上限と下限の範囲内にある場合
   に、前記入力動画像で動物体が検出されたものと判定す
   る動物体検出手段と、 前記動物体検出手段で動物体有りと判定された場合にＩ
   ＳＤＮ回線接続を行う手段と、を備えたことを特徴とす
   る遠隔動画像監視装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の遠隔動画像監視装置におい
   て、 複数の動画像入力端子を備え、 予め定められた周期で切り替えられた入力動画像信号に
   対して前記動物体検出手段による動物体検出処理を施
   し、動物体有りと判定した場合にＩＳＤＮ回線接続を行
   う手段を備えたことを特徴とする遠隔動画像監視装置。
3. 【請求項３】請求項１、または２記載の遠隔動画像監視
   装置において、 動物体有りを検出した時点の動画像を１フレーム記憶す
   る静止画像メモリを備え、 ＩＳＤＮ回線接続が完了した時点で前記静止画メモリに
   格納された画像を最初に伝送する手段を備えたことを特
   徴とする遠隔動画像監視装置。
4. 【請求項４】１又は複数のカメラにそれぞれ接続した１
   又は複数の動画像入力端子と、 前記動画像入力端子が複数の場合に前記複数の動画像入
   力端子からの入力動画像信号を予め定められた周期で切
   り替えられる動画像切替手段と、 を備え、 入力動画像信号と前フレームの画像を小ブロックに分割
   し、それぞれの小ブロック毎に動きベクトルを検出する
   動きベクトル検出手段と、前記動きベクトルをもとに動
   き補償を施した前フレーム画像と前記入力動画像とを減
   算することで得られる動き補償フレーム間信号に対し
   て、直交変換処理と、量子化処理と、可変長符号化処理
   とを行う動画像符号化部と、 前記動画像符号化部の動きベクトル検出手段で求められ
   た動きベクトルのノルムを計算し、求めたノルムが予め
   定められたしきい値以上である場合に動ブロックと判定
   されるブロックの割合が予め定められた上限と下限の範
   囲内にある場合に、前記入力動画像で動物体が検出され
   たものと判定する動物体検出手段と、 前記動物体有りを検出した時点の動画像を１フレーム記
   憶する静止画像メモリ回路と、 を備え、 前記動画像符号化部には選択器を介して入力動画像信号
   または前記静止画像メモリ回路の出力のいずれか一方が
   供給され、 更に、ＩＳＤＮ回線と接続する網インタフェース手段
   と、 前記動物体検出手段で動物体有りと判定した場合に、前
   記動画像切替手段に対して動画像切り替え処理を停止さ
   せ、前記静止画メモリ回路に、入力される動画像の１フ
   レームを記憶させる指示を行うと共に、網インタフェー
   ス手段に予め定められたセンター監視局のＩＳＤＮ番号
   に発呼する指令を行い、 回線の接続が完了して時点で、前記静止画メモリ回路に
   記録された動物体検出時の静止画を前記動画像符号化部
   に出力する指令を前記選択器に対して行い、前記ＩＳＤ
   Ｎ回線を介して前記動画像符号化部から動物体検出時点
   の静止画像に高能率符号化を施した画像が前記センター
   監視局に伝送される、ように制御する制御手段と、 を備えたことを特徴とする遠隔動画像監視装置。