JP3522395B2 - 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】この発明は、テレビカメラで
撮像された撮像画像にもとづいて異常の発生を検出する
監視装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】テレビカメラで撮像された画像を常時モ
ニタしつつ画像を分析することによって異常の発生を自
動的に検知し報知する監視装置が利用されつつある。通
常において複数個用意されるテレビカメラ毎に設置され
る監視ユニットとそれらを集中的に制御する制御ユニッ
トとが通信回線で結合した形態を有する監視システムは
この監視装置の一種である。

【０００３】また、画像信号を逐次記憶することによっ
て、この画像信号を過去に遡る一定期間分蓄積する画像
蓄積装置もまた、異常発生時の画像を再生することによ
って異常の監視に役立てることができ、異常監視の現場
での使用が広がりつつある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
監視装置は、テレビカメラから送信される画像信号をそ
のまま、あるいは単にデジタル化して処理を行うのみで
あった。そのため、異常が発生したか否かを判定する異
常検出部が不必要に敏感に反応するという問題点があっ
た。また、この異常検出部は複雑な演算を必要とするた
めに、回路規模が大きくなるという問題点があった。中
でも、監視システムでは、監視ユニットと制御ユニット
とを結合する通信回線に、高い情報伝送容量が要求され
るという問題点があった。

【０００５】この発明は、従来の装置における上記のよ
うな問題点を解消するためになされたもので、異常検出
部の過敏な反応を抑え、しかも回路規模が小さく、さら
に情報伝送容量の低い簡便な通信回線の使用が可能な監
視装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第１の発明の装置は、テ
レビカメラで撮像された撮像画像に基づいて異常の発生
を検出する監視装置において、前記撮像画像を圧縮する
ことによって圧縮画像を得る画像圧縮手段と、前記異常
の発生を検出する異常検出手段と、画質を変更する画質
変更手段とを備え、前記画像圧縮手段は、前記撮像画像
を非可逆的に圧縮することによって非可逆圧縮画像を得
る非可逆圧縮手段と、前記非可逆圧縮画像を伸張して再
構成画像を得る画像伸張手段と、を備え、前記異常検出
手段は、前記再構成画像を分析することによって前記異
常の発生を検出し、前記画質変更手段は、非可逆的な圧
縮の度合いを変更するように前記非可逆圧縮手段および
前記画像伸張手段を制御可能とされ、非可逆的な圧縮の
度合いを反復的に変更することによって、前記再構成画
像として相対的に低画質の画像と相対的に高画質の画像
とが、反復する一定の時間的周期の中で交替で得られる
ように制御する通常モードと、非可逆的な圧縮の度合い
をゼロないし相対的に低くすることによって、前記再構
成画像が相対的に高画質の画像となるように制御する異
常モードと、の間を遷移可能であることを特徴とする。

【０００７】第２の発明の装置は、テレビカメラで撮像
された撮像画像に基づいて異常の発生を検出する監視装
置において、前記撮像画像を圧縮することによって圧縮
画像を得る画像圧縮手段と、前記異常の発生を検出する
異常検出手段と、画質を変更する画質変更手段とを備
え、前記画像圧縮手段は、前記撮像画像を非可逆的に圧
縮することによって非可逆圧縮画像を得る非可逆圧縮手
段と、前記非可逆圧縮画像を伸張して再構成画像を得る
画像伸張手段と、を備え、前記異常検出手段は、前記再
構成画像を分析することによって前記異常の発生を検出
し、前記画質変更手段は、非可逆的な圧縮の度合いを変
更するように前記非可逆圧縮手段および前記画像伸張手
段を制御可能とされ、非可逆的な圧縮の度合いを相対的
に高くすることによって、前記再構成画像が相対的に低
画質の画像となるように制御する通常モードと、非可逆
的な圧縮の度合いをゼロないし相対的に低くすることに
よって、前記再構成画像が相対的に高画質の画像となる
ように制御する異常モードと、の間を遷移可能であり、
さらに前記画質変更手段は、前記異常検出手段に結合し
ており、当該異常検出手段が前記異常を検出する以前は
前記通常モードで制御し、前記異常を検出した後には前
記異常モードで制御することを特徴とする。

【０００８】第３の発明の装置は、第１の発明の監視装
置において、前記画質変更手段は、前記異常検出手段に
結合しており、当該異常検出手段が前記異常を検出する
以前は前記通常モードで制御し、前記異常を検出した後
には前記異常モードで制御することを特徴とする。

【０００９】第４の発明の装置は、第１ないし第３のい
ずれかの発明の監視装置において、前記異常検出手段
が、前記再構成画像において移動物体の検出を行う動き
検出手段と、前記再構成画像において所定の特徴点を検
出する特徴点抽出手段と、前記動き検出手段で検出され
た前記移動物体と前記特徴点抽出手段で検出された前記
所定の特徴点とにもとづいて、異常の発生に対応する所
定の条件を満たすか否かを判定する異常判定手段と、を
備えることを特徴とする。

【００１０】第５の発明の装置は、テレビカメラで撮像
された撮像画像にもとづいて異常の発生を検出する監視
装置において、前記撮像画像を圧縮することによって圧
縮画像を得る画像圧縮手段と、前記圧縮画像にもとづい
て前記異常の発生を検出する異常検出手段と、前記圧縮
画像を伸張して再構成画像を得る画像伸張手段と、を備
え、前記画像圧縮手段は、前記撮像画像を非可逆的に圧
縮することによって前記圧縮画像を非可逆圧縮画像とし
て得る非可逆圧縮手段を備え、前記画像伸張手段は、前
記非可逆圧縮画像を伸張して再構成画像を得、前記監視
装置は、非可逆的な圧縮の度合いを変更するように前記
非可逆圧縮手段および前記画像伸張手段を制御可能な画
質変更手段をさらに備え、前記画質変更手段は、非可逆
的な圧縮の度合いを反復的に変更することによって、前
記再構成画像として相対的に低画質の画像と相対的に高
画質の画像とが、反復する一定の時間的周期の中で交替
で得られるように制御する通常モードと、非可逆的な圧
縮の度合いをゼロないし相対的に低くすることによっ
て、前記再構成画像が相対的に高画質の画像となるよう
に制御する異常モードと、の間を遷移可能であることを
特徴とする。

【００１１】第６の発明の装置は、テレビカメラで撮像
された撮像画像にもとづいて異常の発生を検出する監視
装置において、前記撮像画像を圧縮することによって圧
縮画像を得る画像圧縮手段と、前記圧縮画像にもとづい
て前記異常の発生を検出する異常検出手段と、前記圧縮
画像を伸張して再構成画像を得る画像伸張手段と、を備
え、前記画像圧縮手段は、前記撮像画像を非可逆的に圧
縮することによって前記圧縮画像を非可逆圧縮画像とし
て得る非可逆圧縮手段を備え、前記画像伸張手段は、前
記非可逆圧縮画像を伸張して再構成画像を得、前記監視
装置は、非可逆的な圧縮の度合いを変更するように前記
非可逆圧縮手段および前記画像伸張手段を制御可能な画
質変更手段をさらに備え、前記画質変更手段は、非可逆
的な圧縮の度合いを相対的に高くすることによって、前
記再構成画像が相対的に低画質の画像となるように制御
する通常モードと、非可逆的な圧縮の度合いをゼロない
し相対的に低くすることによって、前記再構成画像が相
対的に高画質の画像となるように制御する異常モード
と、の間を遷移可能であり、さらに前記画質変更手段
は、前記異常検出手段に結合しており、当該異常検出手
段が前記異常を検出する以前は前記通常モードで制御
し、前記異常を検出した後には前記異常モードで制御す
ることを特徴とする。

【００１２】第７の発明の装置は、第５の発明の監視装
置において、前記画質変更手段は、前記異常検出手段に
結合しており、当該異常検出手段が前記異常を検出する
以前は前記通常モードで制御し、前記異常を検出した後
には前記異常モードで制御することを特徴とする。

【００１３】第８の発明の装置は、第５ないし第７のい
ずれかの発明の監視装置において、前記異常検出手段
が、前記圧縮画像を表現する圧縮画像信号の一定画面当
たりの信号量の変化を検出する信号量変化検出手段と、
前記信号量変化検出手段で検出された信号量の変化が所
定量以上であるときに異常有りとの判定を行う異常判定
手段と、を備えることを特徴とする。

【００１４】第９の発明の装置は、第１または第５の発
明の監視装置において、前記画質変更手段は、異常モー
ドへの遷移を指示する外部からの信号に応答して、前記
通常モードから前記異常モードへと遷移することを特徴
とする。

【００１５】第１０の発明の装置は、第２、第３、第
６、第７または第９の発明の監視装置において、前記画
質変更手段は、通常モードへの復帰を指示する外部から
の信号に応答して、前記異常モードから前記通常モード
へと復帰することを特徴とする。

【００１６】第１１の発明の装置は、第１ないし第１０
のいずれかの発明の監視装置において、前記非可逆圧縮
手段と前記画像伸張手段とが、通信回線を中継して結合
していることを特徴とする。

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【発明の実施の形態】＜１．第１実施形態＞ 図１は、この実施形態の装置の全体構成を示すブロック
図である。監視装置の一例であるこの装置１００は、テ
レビカメラで撮像して得られた高画質の画像に圧縮操作
を加えることで低画質の画像を得て、得られた低画質画
像を分析することによって異常の発生を自動的に検知す
る。画像を圧縮するためには、例えば、ＪＰＥＧ（Join
t Photographic Expert Group）で提唱された「ＪＰＥ
Ｇアルゴリズム」にもとづいた画像圧縮技術が用いられ
る。

【００２３】ＪＰＥＧアルゴリズムは本来、カラー静止
画像符号化方式の標準化を目指して提唱されたものであ
るが、テレビカメラが常時送出する動的画像に対して
も、いわゆる「フレーム内符号化」技術の一つとして利
用することができる。フレーム内符号化は、一画面分の
動的画像すなわち一つのフレームの中での相関のみを利
用し、異なるフレーム間の相関を考慮することなく動的
画像の圧縮を行う技術である。

【００２４】フレーム間の相関の検出、特に画像の動き
の検出を行うには、コストを要する処理が必要であり、
画像圧縮を行うための装置が高価となる。この装置１０
０では、「フレーム内符号化」技術が用いられるので、
装置が簡素であり低廉であるという利点がある。また、
フレーム間の相関を利用して符号化された信号を復号化
するための特別な半導体記憶装置を装備する必要がない
ので、この点でも装置の簡素化、低廉化がもたらされ
る。

【００２５】＜1-1.画像圧縮および画像伸張＞ 図１に示すように、装置１００が備えるアナログ・デジ
タル変換部（Ａ／Ｄ変換部）１には、外部のテレビカメ
ラから送出されるＮＴＳＣ信号が常時入力される。ＮＴ
ＳＣ信号は、カラーテレビ信号の伝送形式において標準
的な方式であるＮＴＳＣ方式にもとづくカラーの画像信
号であり、輝度信号と２種類の色差信号の３成分を有し
ている。Ａ／Ｄ変換部１は、アナログ形式のＮＴＳＣ信
号をデジタル形式の信号へと変換する。

【００２６】デジタル化されたＮＴＳＣ信号は、色空間
変換部２へと送出される。色空間変換部２は、入力され
たデジタル形式のＮＴＳＣ信号を、例えばＲＧＢ表色系
の各成分の濃度を画素毎に表現する色信号Ｐｍ（ｍ＝
０、１、・・・）へと変換する。１つの画素の一つの色
の濃度を例えば２５６階調で表現するように、１つの色
信号Ｐｍは例えば８ビットで構成されている。画素は画
面を構成する最小単位であり、例えば画面上において直
交する２つの走査方向に沿ってマトリクス状に配列して
いる。色空間変換部２は、例えばＲＯＭなどの記憶媒体
に変換係数等が記憶されて成る変換テーブル３を参照し
つつ変換を実行する。

【００２７】色信号Ｐｍは周波数空間変換部４へと逐次
送出される。周波数空間変換部４は、所定の数学的処理
を施すことによって、色空間上の成分である色信号Ｐｍ
を周波数空間における成分である周波数変換係数Ｓｉｊ
（ｉ，ｊ＝０、１、・・・）へと変換する。ＪＰＥＧア
ルゴリズムが用いられる例では、周波数空間変換部４は
まず、入力された色信号Ｐｍ（ｍ＝０、１、・・・）の
列を、画面上の直交する２つの走査方向に沿って８×８
（＝６４）画素がマトリックス状に配列してなるブロッ
ク毎に分割する。そうして、各ブロック内の画素の色濃
度を表現する６４個の色信号Ｐｘｙ（ｘ，ｙ＝０〜７）
毎に２次元離散コサイン変換が施され、その結果、６４
個の離散コサイン変換係数（ＤＣＴ係数）Ｓｕｖ（ｕ，
ｖ＝０〜７）が出力される。

【００２８】周波数変換係数Ｓｉｊ（ｉ，ｊ＝０、１、
・・・）は、量子化部５へと逐次送出される。量子化部
５では、周波数変換係数に量子化が施される。すなわ
ち、各周波数変換係数Ｓｉｊの位置を指定する（ｉ，
ｊ）毎に（言い替えると空間周波数毎に）、一般に異な
るステップ幅（ステップサイズ）をもって量子化され
る。量子化部５は、例えばＲＯＭなどの記憶媒体に各空
間周波数毎のステップ幅等が記憶されて成る量子化テー
ブル６を参照しつつ量子化を実行する。そうして得られ
た量子化係数Ｒｉｊ（ｉ，ｊ＝０、１、・・・）が量子
化部５から出力される。

【００２９】ＪＰＥＧアルゴリズムが用いられる例で
は、６４個のＤＣＴ係数Ｓｕｖ（ｕ，ｖ＝０〜７）の各
係数位置（ｕ，ｖ）に対するステップ幅を規定する６４
個の係数Ｑｕｖ（ｕ，ｖ＝０〜７）が、量子化テーブル
６に準備されている。そうして、量子化部５はＤＣＴ係
数Ｓｕｖを係数Ｑｕｖで割るわり算を実行し、かつその
商を整数化することによって、量子化係数Ｒｕｖ（ｕ，
ｖ＝０〜７）を得る。

【００３０】係数Ｑｕｖの値を変化させることで画質を
調整することができる。係数Ｑｕｖを小さい値に設定す
ると量子化係数Ｒｕｖの値が高くなり、元の画像と同一
ないしそれに近い高画質の画像が得られる。逆に、係数
Ｑｕｖを大きい値に設定すると、量子化係数Ｒｕｖの値
が低くなるために、情報量は減少するが、画質は劣化す
る。このように、量子化テーブル６に準備される係数Ｑ
ｕｖの値を変えることによって、画質と情報量とを自由
にコントロールすることができる。

【００３１】量子化係数Ｒｉｊは、逆量子化部７へと送
出される。逆量子化部７は、量子化部５とは逆の演算を
実行する。そのために、逆量子化部７では量子化部５で
参照された量子化テーブル６が共通に参照される。逆量
子化部７によって再構成されて得られる周波数変換係数
Ｓ’ｉｊは、もはや元の周波数変換係数Ｓｉｊとは必ず
しも同一ではなく、量子化部５によって劣化した画質は
復元されない。

【００３２】周波数変換係数Ｓ’ｉｊは、周波数空間変
換部４と逆の演算を実行する周波数空間逆変換部８へと
入力され、その結果、色信号Ｐ’ｍが出力される。この
色信号Ｐ’ｍは、さらに、色空間変換部２と逆の演算を
実行する色空間逆変換部９へと入力され、その結果、デ
ジタル形式のＮＴＳＣ信号が再構成される。色空間逆変
換部９は、例えばＲＯＭなどの記憶媒体に変換係数等が
記憶されて成る変換テーブル１０を参照しつつ変換を実
行する。

【００３３】色空間逆変換部９が出力するデジタル形式
のＮＴＳＣ信号（再構成画像信号）は、デジタル・アナ
ログ変換部（Ｄ／Ａ変換部）１１を通じてアナログ化さ
れてＣＲＴなどの外部の受像装置へと送信される。この
ＮＴＳＣ信号は、量子化部５を通過しているために、Ａ
／Ｄ変換部１へ入力された元のＮＴＳＣ信号とは必ずし
も同一ではない。量子化部５で画質の劣化が行われる場
合には、劣化した画像は復元されず、受像装置には劣化
した低画質の画像が描き出される。このように、色空間
変換部２から量子化部５へ至る過程で実行される画像圧
縮および、後続する逆量子化部７から色空間逆変換部９
へと至る過程で実行される画像伸張は、非可逆的であ
る。

【００３４】＜1-2.異常検出と画質制御＞ 色空間逆変換部９が出力するデジタル形式のＮＴＳＣ信
号は、Ｄ／Ａ変換部１１へ入力されると同時に、動き検
出部１２と特徴点抽出部１３へも入力される。動き検出
部１２は、入力されたＮＴＳＣ信号に演算処理を行うこ
とによって、ＮＴＳＣ信号が表現する画像における、移
動物体すなわち動きのある部分の検出を行う装置部分で
ある。動き検出部１２は、例えば、異なるフレーム間で
画像を比較することによって移動物体の検出を行う。特
徴点抽出部１３は、画像内にあらかじめ指定された特徴
点を満たす部分を検出する。例えば、物体のエッジの検
出などが行われる。

【００３５】動き検出部１２と特徴点抽出部１３で得ら
れた検出の結果は、異常判定部１４へと入力される。異
常判定部１４では、動き検出部１２で検知された移動物
体と特徴点抽出部１３で検知された特徴点とにもとづい
て、異常の発生に相当する所定の条件を満たすか否かを
判定する。条件が満たされれば、異常の発生を通報する
警報信号を外部へ送出するとともに、画質制御部１５へ
画質の変更を指示する制御信号を送出する。

【００３６】画質制御部１５は、異常判定部１４からの
制御信号にもとづいて、色空間変換部２が引用する変換
テーブル３の内容、量子化部５および逆量子化部７が引
用する量子化テーブル６の内容、さらに、色空間逆変換
部９が引用する変換テーブル１０の内容を変更する。変
換テーブル３、量子化テーブル６、変換テーブル１０に
は、あらかじめ複数通りの内容が記憶されており、色空
間変換部２などがこれらの中のいずれを選択すべきかを
画質制御部１５が指示する。あるいは、各テーブルが例
えばＲＡＭを記憶媒体とし、各テーブルに記憶される内
容はつねに一通りであって、その内容を画質制御部１５
が書き換えるように構成してもよい。

【００３７】このように、引用される各テーブルの内容
が変更されることによって、色空間逆変換部９が出力す
る画像（再構成画像）の画質が変更される。

【００３８】画質制御部１５は、異常判定部１４が異常
の発生を検出するまでの期間すなわち通常期間では、異
常判定に適した圧縮率の高い低画質の画像が得られるよ
うに制御し、異常が検出された後の異常期間では、目視
監視に適した圧縮率の低い高画質の画像が得られるよう
に制御する。

【００３９】例えば、通常期間では、周波数空間変換部
４で変換して得られた周波数変換係数Ｓｉｊの中の、空
間周波数の低い成分すなわち低周波成分のみが選択的に
強く現れ、高周波成分が消滅ないし後退した画像を取り
出すように制御する。いわゆるモザイク状の画像はその
一例である。そうすることで、異常検出における過敏な
反応を防止することができるとともに、動き検出部１
２、特徴点抽出部１３、および異常判定部１４における
演算が簡素化される。すなわち、これらの装置部分の構
成を簡素化することが可能となる。

【００４０】一方、異常が検出された後の異常期間で
は、高画質の画像が得られるために、監視員が受像装置
に映し出された画像を目視で監視することが可能とな
る。また、警報信号をトリガとして外部のＶＴＲ（画像
記録装置）への高画質の画像の記録を開始することによ
って、監視員が目視による検証を後刻実施することも可
能となる。

【００４１】画質制御部１５には異常判定部１４からの
制御信号とともに外部からの外部制御信号が入力され
る。監視員の操作によってリセット（解除）を指示する
外部制御信号（第１外部制御信号）を、画質制御部１５
へ入力することによって、異常期間の動作から通常期間
の動作への復帰が行われる。すなわち、異常判定に適し
た圧縮率の高い低画質の画像が得られるように、引用さ
れる各テーブルの内容が再び変更される。

【００４２】また、監視員の操作等によって外部制御信
号（第２外部制御信号）を適宜入力することによって、
異常判定部１４の判定とは無関係に、所望の画質を選択
して出力することも可能である。

【００４３】なお、以上の説明では、画質制御部１５
は、２通りの動作期間に対応して、変換テーブル３、量
子化テーブル６、および変換テーブル１０のいずれに対
しても、引用される内容を変更したが、これらの中の、
量子化テーブル６の内容みを変更してもよい。この場合
にも、低画質の再構成画像と高画質の再構成画像とを選
択的に得ることが可能である。ただし、量子化テーブル
６に加えて、変換テーブル３、１０をも変更することに
よって、異常判定と目視監視の双方に対して最も適した
画像を得ることが可能となる。

【００４４】図２は、色空間逆変換部９で得られ異常検
出のための分析の対象とされる画像情報の時間的経過を
従来装置と比較して示す説明図である。図２において、
矩形の枠は１フレーム分の画像情報を模式的に示すもの
である。そして、各画像情報の時間方向の厚みは、各画
像情報の送信期間を表している。

【００４５】図２に示すように、従来装置では常に情報
量の多い高画質画像情報ＨＰが得られていたのに対し、
装置１００では、通常期間では情報量が少なく演算が容
易でしかも異常検出に適した低画質画像情報ＬＰが得ら
れる。そして、異常が発生すると、画質の変更を要求す
る異常判定部１４からの制御信号に応答して画質が変更
され、その結果、異常期間では目視監視に適した高画質
画像情報ＨＰが継続して得られる。リセットを指示する
外部信号によって、低画質画像情報ＬＰが得られる通常
期間へと復帰する。

【００４６】＜1-3.動作の流れ＞ 図３は、装置１００の動作の流れを示すフローチャート
である。図３に示すように、装置１００の動作が開始さ
れると、まず、ステップＳ１において、テレビカメラで
撮像して得られた撮像画像の圧縮が行われる。この工程
は、色空間変換部２から量子化部５で実行される。つぎ
に、ステップＳ２において、圧縮された画像の伸張が行
われることによって再構成画像が得られる。この工程
は、逆量子化部７から色空間逆変換部９で実行される。

【００４７】つぎに、ステップＳ３へ移行し、動き検出
部１２と特徴点抽出部１３とによって、再構成画像に対
する動き検出および特徴点抽出が実行される。つぎに、
ステップＳ４において、異常判定部１４による異常判定
が行われる。ステップＳ４で異常なしとの判定結果が得
られる期間、すなわち通常期間においてはステップＳ１
〜ステップＳ４の工程が反復して実行される。この期間
においては、異常判定に適した低画質の再構成画像が得
られるように、高い圧縮率での圧縮および伸張が実行さ
れる。

【００４８】ステップＳ４において、異常有りとの判定
結果が得られれば、ステップＳ５へと進み、異常判定部
１４によって警報信号が送出される。つづいて、画質制
御部１５によって、ステップＳ６〜ステップＳ８の工程
が実行される。すなわち、目視監視に適した高画質の画
像が得られるように、引用される各テーブルの内容が変
更される。

【００４９】そうして、ステップＳ９において、色空間
変換部２から量子化部５による画像の圧縮が実行され
る。つぎに、ステップＳ９において、逆量子化部７から
色空間逆変換部９による画像の伸張が行われる。つぎ
に。ステップＳ１１へ移り、画質制御部１５によって異
常が解消されたか否かが判定される。この判定は、例え
ば、監視員の操作によってリセット（解除）を指示する
外部制御信号が入力されたか否かを判定することによっ
て行われる。

【００５０】ステップＳ１１において、異常が解消され
たと判定されるに至らない期間、すなわち異常期間にお
いては、ステップＳ９〜ステップＳ１１の工程が反復し
て実行される。この期間においては、目視監視に適した
高画質の再構成画像が得られるように、低い圧縮率での
圧縮および伸張が実行される。

【００５１】ステップＳ１１において、異常が解消され
たとの判定結果が得られれば、ステップＳ１２へと進
み、異常判定部１４は警報信号の送出を停止する。つづ
いて、画質制御部１５によって、ステップＳ１３〜ステ
ップＳ１５の工程が実行される。すなわち、異常検出に
適した低画質の再構成画像が得られるように、引用され
る各テーブルの内容が変更される。そうして、処理はス
テップＳ１へと戻る。

【００５２】＜２．第２実施形態＞ 図４は、第２実施形態の装置の全体構成を示すブロック
図である。この監視装置１１０は監視システムの一例と
なっている。装置１１０では、テレビカメラで撮像して
得られた画像に圧縮操作を加える装置部分である監視ユ
ニット２００と、圧縮された画像を伸張した上で分析す
ることによって異常の発生を自動的に検知する制御ユニ
ット３００とが分離され、通信回線２５０で結合されて
いる。通信回線２５０は有線、無線のいずれであっても
よい。無線である場合には、通信回線２５０は自然空間
そのものと同一であり、特に人為的に準備された設備で
はない。

【００５３】この装置１１０においても、画像を圧縮す
るために、例えば、ＪＰＥＧアルゴリズムにもとづいた
画像圧縮技術が利用可能である。なお、以下の図におい
て、図１の装置１００と同一部分に対しては、同一符号
を付してその詳細な説明を略する。

【００５４】＜2-1.監視ユニット２００＞ 図４に示すように、監視ユニット２００が備えるアナロ
グ・デジタル変換部（Ａ／Ｄ変換部）１には、外部のテ
レビカメラから送出されるアナログ形式のＮＴＳＣ信号
が常時入力される。このＮＴＳＣ信号は、Ａ／Ｄ変換部
１でデジタル化された後、色空間変換部２から量子化部
５を通じて圧縮され、その結果、量子化係数Ｒｉｊが得
られる。

【００５５】量子化部５で得られた量子化係数Ｒｉｊ
は、次段に設けられる符号化部２１へと入力される。符
号化部２１では、まず、量子化係数Ｒｉｊを一定の規則
に従って並べ替えるいわゆる系列変換が行われる。この
変換で採用される並べ替えの規則は、画質を変更するこ
となく情報量を圧縮する符号化が後続して行われる際
に、圧縮量が最大となるように設定される。ＪＰＥＧア
ルゴリズムを利用した例では、一ブロック分の量子化係
数Ｒｕｖ（ｕ，ｖ＝０〜７）毎に、いわゆるジグザグ変
換が行われる。すなわち、量子化係数Ｒｕｖ（ｕ，ｖ＝
０〜７）が配列されて成る８×８のサイズのマトリック
スの行および列に沿った順序から、いわゆるジグザグ順
序へと量子化係数Ｒｕｖ（ｕ，ｖ＝０〜７）の並べ替え
が行われる。

【００５６】つづいて符号化部２１は、並べ替えて得ら
れた量子化係数Ｒｎ（ｎ＝０、１、・・・）に対して、
いわゆるエントロピー圧縮に相当する符号化を施す。符
号化部２１は、例えばＲＯＭなどの記憶媒体に符号等が
記憶されて成る符号生成テーブル２２を参照しつつ符号
化を実行する。符号化によって得られる符号の系列Ｈｋ
（ｋ＝０、１、・・・）は、符号化部２１に入力される
量子化係数Ｒｉｊが供給する画像の画質を劣化させるこ
となく、情報量のさらなる圧縮を実現する。すなわち符
号化部２１は、符号化を行うことによって、さらなる画
像圧縮を可逆的に実現する。

【００５７】ＪＰＥＧアルゴリズムを利用した例では、
１ブロック分の量子化係数Ｒｎ（ｎ＝０、１、・・・）
毎に、ハフマン符号化方式にもとづいた符号化が行われ
る。そして、符号生成テーブル２２には、いわゆるハフ
マン符号表に相当するハフマン符号化を実行するための
情報があらかじめ準備される。

【００５８】符号化部２１が送出する情報量の少ない符
号化信号Ｈｋは、例えば１フレーム分を通信回線２５０
へまとめて送出する時期を調整するために、符号バッフ
ァ２３へ一時的に蓄積される。符号バッファ２３は、例
えばＲＡＭで構成される。そうして、適切な時期に通信
制御部２４によって順次読み出され、通信回線２５０へ
順次送出される。通信制御部２４は、通信回線２５０に
対する入出力インタフェイスであり、制御ユニット３０
０から送信される制御信号に応答して符号化信号Ｈｋの
送出の時期を調整する機能を果たしている。

【００５９】通信制御部２４は、さらに、制御ユニット
３００から送出される制御信号にもとづいて、画質制御
部２５の動作を制御する機能をも果たしている。画質制
御部２５は、通信制御部２４からの制御信号に応答し
て、引用される変換テーブル３、量子化テーブル６、お
よび符号生成テーブル２２の内容を変更する。

【００６０】＜2-2.制御ユニット３００＞ つぎに、制御ユニット３００では、監視ユニット２００
が送出した符号化信号Ｈｋが、通信回線２５０から通信
制御部３１へと入力される。通信制御部３１は、通信回
線２５０に対する入出力インタフェイスであり、単数な
いし複数の監視ユニット２００から送出される符号化信
号Ｈｋを適時取り込む機能を果たす。また、通信制御部
３１は、監視ユニット２００の通信制御部２４へと制御
信号を送出する役割をも果たしている。

【００６１】取り込まれた符号化信号Ｈｋは、符号バッ
ファ３２へと一時的に蓄積されることによって、時期の
調整が図られる。そうして、符号化信号Ｈｋが符号バッ
ファ３２から復号化部３３へと適時送出される。復号化
部３３は、符号化部２１と逆の演算を実行することによ
って、符号化信号Ｈｋから量子化係数Ｒｉｊを再構成す
る。符号化部２１による符号化および復号化部３３によ
る復号化は可逆的な操作であるために、復号化部３３か
らは符号化部２１へ入力された量子化係数Ｒｉｊと同一
の信号が再生される。復号化部３３では、符号化部２１
が参照したものと同一の符号生成テーブル２２が参照さ
れる。

【００６２】再構成された量子化係数Ｒｉｊは、逆量子
化部７から色空間逆変換部９を経ることで、さらに伸張
されて、デジタル形式のＮＴＳＣ信号へと再生される。
再生されたＮＴＳＣ信号（再構成画像信号）は、デジタ
ル・アナログ変換部（Ｄ／Ａ変換部）１１を通じてアナ
ログ化されてＣＲＴなどの外部の受像装置へと送信され
る。このＮＴＳＣ信号は、監視ユニット２００の量子化
部５を通過しているために、テレビカメラからＡ／Ｄ変
換部１へと入力された元のＮＴＳＣ信号とは必ずしも同
一ではない。量子化部５で画質の劣化が行われる場合に
は、劣化した画像は復元されず、受像装置には劣化した
低画質の画像が描き出される。

【００６３】＜2-3.異常検出および画質制御＞ 色空間逆変換部９が出力するデジタル形式のＮＴＳＣ信
号は、Ｄ／Ａ変換部１１へ入力されると同時に、動き検
出部１２と特徴点抽出部１３へも入力される。動き検出
部１２および特徴点抽出部１３では、それぞれ、移動物
体の検出および特徴点の検出が行われ、それらの検出の
結果は、異常判定部１４へと送出される。異常判定部１
４では、それらの結果にもとづいて、異常の発生に相当
する所定の条件を満たすか否かを判定する。条件が満た
されれば、異常の発生を通報する警報信号を外部へ送出
するとともに、画質制御部３５へ画質の変更を指示する
制御信号を送出する。

【００６４】画質制御部３５は、異常判定部１４からの
制御信号にもとづいて、制御ユニット３００内で引用さ
れる変換テーブル１０、量子化テーブル６、および、符
号生成テーブル２２の内容を変更すると同時に、通信制
御部３１および通信回線２５０を通じて監視ユニット２
００へと制御信号を送出する。監視ユニット２００で
は、この制御信号が通信制御部２４で受信されるととも
に画質制御部２５へと送出される。画質制御部２５は、
この制御信号にもとづいて、監視ユニット２００内で引
用される変換テーブル３、量子化テーブル６、および、
符号生成テーブル２２の内容を変更する。

【００６５】このように、監視ユニット２００および制
御ユニット３００の双方で、引用される各テーブルの内
容が変更されることによって、制御ユニット３００で再
生される画像の画質が変更される。

【００６６】画質制御部２５、３５は、異常判定部１４
が異常の発生を検出するまでの通常期間では、異常判定
に適した圧縮率の高い低画質の画像が得られるように制
御し、異常が検出された後の異常期間では、圧縮率の低
い高画質の画像が得られるように制御する。そうするこ
とで、第１実施形態の装置と同様に、異常検出における
過敏な反応を防止することができるとともに、動き検出
部１２、特徴点抽出部１３、および異常判定部１４にお
ける演算が簡素化される。すなわち、これらの装置部分
の構成を簡素化することが可能となる。一方、異常期間
では、高画質の画像が得られるために、目視による監視
が可能となる。

【００６７】画質制御部３５には異常判定部１４からの
制御信号とともに外部からの外部制御信号が入力され
る。リセットを指示する外部制御信号（第１外部制御信
号）を、画質制御部１５へ入力することによって、異常
期間の動作から通常期間の動作への復帰が行われる。ま
た、外部制御信号（第２外部制御信号）を適宜入力する
ことによって、異常判定部１４の判定とは無関係に、所
望の画質を選択して出力することも可能である。

【００６８】以上のように、監視システム１１０は、あ
たかも第１実施形態の監視装置１００において、画像を
圧縮する装置部分と伸張して再生する装置部分とを切り
離して、互いを通信回線で結合した形態を有している。
このため、それらの装置部分を、互いに遠く離れた場所
に設置することが可能である。

【００６９】もっとも望ましい使用形態は、監視員が監
視および操作を行う場所に制御ユニット３００を設置
し、監視対象とされる場所にテレビカメラと隣接して監
視ユニット２００を設置して用いる形態である。監視ユ
ニット２００と制御ユニット３００とを結合する通信回
線２５０には、圧縮が施された情報量の少ない信号が伝
送されるので、監視対象とされる場所と操作を行う場所
とを接続する長遠な通信回線２５０として、情報伝送容
量の低い簡易な通信回線を使用することが可能となる。

【００７０】また、複数の監視ユニット２００を各所に
設置することによって、情報伝送容量の低い簡易な通信
回線２５０を用いて、一箇所で集中的に複数箇所の監視
を行うことも可能となる。複数箇所の監視は、監視ユニ
ット２００を監視対象とされる複数箇所に配備するとと
もに、同数の制御ユニット３００を一箇所に集中的に設
置し、監視ユニット２００と制御ユニット３００とを１
対１で結合することによって実現可能である。

【００７１】この装置１１０では、符号化が行われるた
めに、装置１００よりも圧縮率がさらに高められた信号
Ｈｋが通信回線２５０へと送信される。図５はこのこと
を示す説明図である。すなわち、図５において、矩形の
枠は通信回線２５０に送出される１フレーム分の信号を
模式的に示しており、各信号の時間方向の厚みは、それ
ぞれの送信期間を表している。

【００７２】図５に示すように、通信回線２５０には、
高画質画像を要求する制御信号ＨＣが送出されまでの通
常期間と、その後解除を要求する制御信号ＬＣが送出さ
れるまでの異常期間とを通じて、図２で示した低画質画
像情報ＬＰ、高画質画像情報ＨＰよりもさらに情報量の
少ない低画質符号化信号ＬＳ、高画質符号化信号ＨＳが
送出される。

【００７３】したがって、通信回線２５０として、テレ
ビカメラの出力をそのまま送出する従来装置が必要とし
た通信回線を利用するならば、図５に示すように、各符
号化信号ＬＳ、ＨＳの間に、大きな時間的間隙が生まれ
る。このため、通信回線２５０として、従来装置が必要
とした通信回線に比べて情報伝送容量の低い簡素なもの
が使用可能である。

【００７４】あるいは、通信回線２５０として、従来装
置が必要とした通信回線を準備すれば、通常期間と異常
期間とを問わずに、時間的間隙を利用して複数の監視ユ
ニット２００からの符号化信号Ｈｋを共通の通信回線２
５０へと時分割的に送信することが可能となる。このよ
うに、複数の監視ユニット２００の間で通信回線２５０
を共有する、言い替えると、通信回線２５０を多重化し
て利用するには、通信制御部３１から複数の監視ユニッ
ト２００の通信制御部２４へと送信時期を振り分けるた
めの制御信号が適時送信されるとよい。

【００７５】高画質符号化信号ＨＳは、符号化という過
程を踏むことで、テレビカメラの出力画像と同一の画質
であっても、情報量が元の信号よりは少なくなってい
る。高画質符号化信号ＨＳの情報量をさらに低減するた
めには、高画質画像を得る異常期間においても、量子化
部５において、人間の視角には比較的鈍感な空間周波数
の高い成分に対しては比較的粗い量子化を行うとよい。
そうすることで、実効的な画質を劣化させることなく、
情報量をさらに低減することが可能となり、一定の通信
回線２５０の多重化の度合いをさらに高めて、通信回線
２５０をより多くの監視ユニット２００で共有すること
が可能となる。

【００７６】また、図５に示すように、通常期間におけ
る各低画質符号化信号ＬＳの間に生まれる時間的間隙
は、異常期間における高画質符号化信号ＨＳの間の間隙
に比べて長くなっている。このことを利用して、例えば
１つの監視ユニット２００が送出する高画質符号化信号
ＨＳを伝送可能な情報伝送容量を有する簡素な通信回線
２５０を準備しておき、通常期間に限って、複数の監視
ユニット２００からの低画質符号化信号ＬＳを時分割的
に送信することが可能である。

【００７７】すなわち、通常期間に限って通信回線２５
０を複数の監視ユニット２００で共有し、一つの監視ユ
ニット２００が監視する箇所で異常が検出されれば、そ
の後の異常期間においてはその監視ユニット２００のみ
が通信回線２５０を占有するように構成することが可能
である。そうすることで、情報伝送容量の低い簡素な通
信回線２５０を有効に利用することができる。

【００７８】なお、以上の説明では、画質制御部３５
は、２通りの動作期間に対応して、変換テーブル３、量
子化テーブル６、符号生成テーブル２２、変換テーブル
１０のいずれに対しても、引用される内容を変更した
が、これらの中の、量子化テーブル６の内容みを変更し
てもよい。この場合にも、低画質の再構成画像と高画質
の再構成画像とを選択的に得ることが可能である。ただ
し、量子化テーブル６に加えて、変換テーブル３、１０
および符号生成テーブル２２をも変更することによっ
て、異常判定と目視監視の双方に対して最も適した画像
を得ることが可能となるとともに、最も情報量の少ない
符号化信号Ｈｋを得ることができる。

【００７９】また、以上の説明では、画質制御部２５は
画質制御部３５からの制御信号によって動作する例を示
した。しかしながら、一般には、画質制御部２５と異常
判定部１４とが何らかの形で結合しており、画質制御部
２５が異常判定部１４の判定結果に応答して、通常期間
および異常期間に相当する所定の動作を行うようにシス
テムが構成されておればよい。したがって、互いに結合
する画質制御部２５と異常判定部１４との間に、通信回
線２５０、通信制御部３１などを含む何らかの装置部が
介在していてもよい。

【００８０】＜2-4.動作の流れ＞ 図６は、装置１１０の中の監視ユニット２００の動作の
流れを示すフローチャートである。装置１１０の動作が
開始されると、まず、ステップＳ２１において、アナロ
グ形式のＮＴＳＣ信号の受信が行われ、つぎのステップ
Ｓ２２で受信したＮＴＳＣ信号がデジタル形式へと変換
される。これらの工程は、Ａ／Ｄ変換部１で実行され
る。

【００８１】つぎに、ステップＳ２３へ移行し、色空間
変換部２によって、色空間への変換すなわちＮＴＳＣ信
号から色信号Ｐｍへの変換が行われる。つづいて、ステ
ップＳ２４へ移り、周波数空間変換部４によって、周波
数空間への変換すなわち色信号Ｐｍから周波数変換係数
Ｓｉｊへの変換が行われる。その後、ステップＳ２５へ
移って、量子化部５によって、量子化すなわち周波数変
換係数Ｓｉｊから量子化係数Ｒｉｊへの変換が行われ
る。

【００８２】つぎに、ステップＳ２６において、系列変
換すなわち量子化係数Ｒｉｊの並べ替えが行われる。そ
して、ステップＳ２７に移って、エントロピー圧縮すな
わち上述した符号化が行われ、符号化信号Ｈｋが得られ
る。これらの工程は、符号化部２１によって実行され
る。その後、ステップＳ２８において、符号化信号Ｈｋ
が適時通信回線２５０へと送出される。この工程は、符
号バッファ２３および通信制御部２４によって実行され
る。

【００８３】その後、ステップＳ２１へと戻って、新た
なＮＴＳＣ信号の受信が行われる。以下、ステップＳ２
１からステップＳ２８の工程が反復して実行されること
によって、常時入力されるＮＴＳＣ信号に対する符号化
を含む圧縮操作が継続的に行われる。また、これらの工
程は、監視ユニット２００が備える３種のテーブルを参
照しつつ行われる。これらのテーブルの内容が適宜変更
されることによって、様々な画質の画像への圧縮が行わ
れる。

【００８４】図７は、制御ユニット３００の動作を示す
フローチャートである。図７に示すように、装置１００
の動作が開始されると、まず、ステップＳ３１において
符号化信号の復号化を含む画像伸張操作が行われること
によって再構成画像が得られる。この工程は、復号化部
３３から色空間逆変換部９で実行される。

【００８５】つぎに、ステップＳ３２へ移行し、動き検
出部１２と特徴点抽出部１３とによって、再構成画像に
対する動き検出および特徴点抽出が実行される。つぎ
に、ステップＳ３３において、異常判定部１４による異
常判定が行われる。ステップＳ３３で異常なしとの判定
結果が得られる期間、すなわち通常期間においてはステ
ップＳ３１〜ステップＳ３３の工程が反復して実行され
る。この期間においては、異常判定に適した低画質の再
構成画像が得られるように、監視ユニット２００では高
い圧縮率での圧縮が行われ、制御ユニット３００ではそ
れに対応した伸張が実行される。

【００８６】ステップＳ３３において、異常有りとの判
定結果が得られれば、ステップＳ３４へと進み、異常判
定部１４によって警報信号が送出される。つづいて、画
質制御部３５によって、ステップＳ３５〜ステップＳ３
７の工程が実行される。すなわち、異常期間に適した高
画質の画像が得られるように、引用される各テーブルの
内容が変更される。

【００８７】そうして、ステップＳ３８において、復号
化部３３から色空間逆変換部９によって、符号化信号の
復号化を含む画像伸張操作が行われる。つぎに。ステッ
プＳ３９へ移り、画質制御部３５によって異常が解消さ
れたか否かが判定される。この判定は、例えば、監視員
の操作によってリセット（解除）を指示する外部制御信
号が入力されたか否かを判定することによって行われ
る。

【００８８】ステップＳ３９において、異常が解消され
たと判定されるに至らない期間、すなわち異常期間にお
いては、ステップＳ３８〜ステップＳ３９の工程が反復
して実行される。この期間においては、目視監視に適し
た高画質の再構成画像が得られるように、監視ユニット
２００では低い圧縮率での圧縮が行われ、制御ユニット
３００ではそれに対応した伸張が実行される。

【００８９】ステップＳ３９において、異常が解消され
たとの判定結果が得られれば、ステップＳ４０へと進
み、異常判定部１４は警報信号の送出を停止する。つづ
いて、画質制御部３５によって、ステップＳ４１〜ステ
ップＳ４３の工程が実行される。すなわち、異常検出に
適した低画質の再構成画像が得られるように、引用され
る各テーブルの内容が変更される。そうして、処理はス
テップＳ３１へと戻る。

【００９０】＜３．第３実施形態＞ 図８は、第３実施形態の装置の全体構成を示すブロック
図である。この装置１２０は監視システムのもう一つの
例である。この装置１２０においても、テレビカメラで
撮像して得られた画像に圧縮操作を加える装置部分であ
る監視ユニット４００と、圧縮された画像を伸張した上
で分析することによって異常の発生を自動的に検知する
制御ユニット５００とが分離され、通信回線２５０で結
合されている。

【００９１】装置１２０は、監視ユニット４００に備わ
る画質制御部４１および制御ユニット５００に備わる画
質制御部４２の構成において、第２実施形態の装置１１
０とは特徴的に異なっており、その他の構成部分は装置
１１０と同一である。

【００９２】制御ユニット５００の異常判定部１４は、
異常の発生を検出すると、異常の発生を通報する警報信
号を外部へ送出するとともに、画質制御部４２へ画質の
変更を指示する制御信号を送出する。画質制御部４２
は、異常判定部１４からの制御信号にもとづいて、制御
ユニット５００内で引用される変換テーブル１０、量子
化テーブル６、および、符号生成テーブル２２の内容を
変更すると同時に、通信制御部３１および通信回線２５
０を通じて監視ユニット４００へと制御信号を送出す
る。

【００９３】監視ユニット４００では、この制御信号が
通信制御部２４で受信されるとともに画質制御部４１へ
と送出される。画質制御部４１は、この制御信号にもと
づいて、監視ユニット４００内で引用される変換テーブ
ル３、量子化テーブル６、および、符号生成テーブル２
２の内容を変更する。

【００９４】図９は、異常判定部１４が異常の発生を検
出するまでの通常期間において、監視ユニット４００が
通信回線２５０へと送出する符号化信号Ｈｋの情報量と
送出時期とを模式的に示す説明図である。図９におい
て、矩形の枠は通信回線２５０に送出される１フレーム
分の信号を模式的に示しており、各信号の時間方向の厚
みは、それぞれの送信期間を表している。

【００９５】画質制御部４１、４２は、通常期間におい
ては、異常判定に適した圧縮率の高い低画質の画像と目
視監視に適した圧縮率の低い高画質の画像とが交互に得
られるように、各テーブルを制御する。その結果、図９
に示すように、通信回線２５０には、一定数の低画質符
号化信号ＬＳが送信された後に、別の一定数の高画質符
号化信号ＨＳが送信される。そうして、このサイクルが
反復的に継続される。

【００９６】このように、装置１２０では、通常期間に
おいて低画質の画像と高画質の画像とが時分割的に交互
に得られるので、通常期間において自動的な異常判定と
目視による監視との双方を同時並行的に行うことが可能
となる。

【００９７】異常判定部１４が異常の発生を検出した後
の異常期間においては、装置１１０と同様に、画質制御
部４１、４２は、目視監視に適した高画質の画像のみが
継続して得られるように各テーブルを制御する。その結
果、異常期間においては、通信回線２５０には高画質符
号化信号ＨＳのみが継続して送出される。目視監視用の
高画質画像がフレームを間引いた形で得られる通常期間
とは異なり、高画質の画像が継続的に得られるので、よ
り精密な目視監視を行うことが可能である。

【００９８】画質制御部４２には異常判定部１４からの
制御信号とともに外部からの外部制御信号が入力され
る。リセットを指示する外部制御信号（第１外部制御信
号）を、画質制御部４２へ入力することによって、異常
期間の動作から通常期間の動作への復帰が行われる。ま
た、外部制御信号（第２外部制御信号）を適宜入力する
ことによって、異常判定部１４の判定とは無関係に、所
望の画質を選択して出力することも可能である。

【００９９】この装置１２０においても、装置１１０と
同様に、符号化によって圧縮率がさらに高められた信号
Ｈｋが通信回線２５０へと送信される。したがって、通
信回線２５０として、従来装置が必要とした通信回線を
準備すれば、通常期間と異常期間とを問わずに、通信回
線２５０を多重化して、複数の監視ユニット４００で通
信回線２５０を共有することが可能である。また、多重
化を行わない場合には、通信回線２５０は、テレビカメ
ラの出力をそのまま送出する従来装置が必要とした通信
回線に比べて、情報伝送容量の低い簡素なもので足り
る。

【０１００】＜４．第４実施形態＞ 図１０は、第４実施形態の装置の構成と通常期間の動作
とを示す説明図である。この装置１３０は、監視システ
ムのさらに別の例である。この装置１３０においても、
テレビカメラで撮像して得られた画像に圧縮操作を加え
る装置部分である監視ユニット６００と、圧縮された画
像を伸張した上で分析することによって異常の発生を自
動的に検知する制御ユニット７００とが分離され、通信
回線２５０で結合されている。しかも、１台の制御ユニ
ット７００に対して複数（図１０の例ではｎ台）の監視
ユニット６００が結合している。

【０１０１】図１１は、装置１３０の内部構成を示すブ
ロック図である。装置１３０は、監視ユニット６００に
メモリ４５が備わる点、通信制御部４６の構成、並び
に、制御ユニット７００に備わる通信制御部４７および
画質制御部４８の構成において、第３実施形態の装置１
２０とは特徴的に異なっており、その他の構成部分は装
置１２０と同一である。

【０１０２】各監視ユニット６００の画質制御部４１
は、異常判定部１４が異常を検出するまでの通常期間に
おいては、異常判定に適した圧縮率の高い低画質の画像
と目視監視に適した圧縮率の低い高画質の画像とが交互
に得られるように、監視ユニット６００内の各テーブル
を制御する。その結果、通信制御部４６は低画質符号化
信号ＬＳと高画質符号化信号ＨＳとを交互に出力する。

【０１０３】図１０は、この動作を模式的に示してい
る。図１０において、矩形の枠は通信制御部４６が出力
する１フレーム分の信号を模式的に示しており、各信号
の時間方向の厚みは、それぞれの出力期間を表してい
る。通信制御部４６が出力する低画質符号化信号ＬＳと
高画質符号化信号ＨＳの中で、通常期間において通信回
線２５０へと送出されるのは、低画質符号化信号ＬＳの
みである。しかも、低画質符号化信号ＬＳのすべてが通
信回線２５０へと送出されるのではなく、ｎ個の低画質
符号化信号ＬＳの中の１つのみが送出される。

【０１０４】すなわち、一定の順序でｎ個の監視ユニッ
ト６００の中から一つが順次選択され、選択された監視
ユニット６００の通信制御部４６が出力する低画質符号
化信号ＬＳのみが通信回線２５０へと送出される。同時
に、低画質符号化信号ＬＳと高画質符号化信号ＨＳは、
メモリ４５へと逐次入力される。メモリ４５は、現在か
ら過去に遡る一定期間分の通信回線２５０へ送出されな
い低画質符号化信号ＬＳおよび高画質符号化信号ＨＳを
蓄積し続ける。

【０１０５】ｎ個の監視ユニット６００の一つを順次選
択するために、画質制御部４８は、通信制御部４７から
通信回線２５０を通じて、各監視ユニット６００の通信
制御部４６へと選択信号を時分割的に逐次送出する。

【０１０６】制御ユニット７００では、通常期間におい
ては、低画質符号化信号ＬＳの伸張が常時継続して行わ
れる。すなわち、画質制御部４８は、通常期間において
は、低画質符号化信号ＬＳを伸張することによって低画
質の再構成画像が得られるように、制御ユニット７００
内の各テーブルを制御する。

【０１０７】制御ユニット７００の通信制御部４７は、
ｎ個の監視ユニット６００からの低画質符号化信号ＬＳ
を時分割的に順次受信する。このため、制御ユニット７
００では、ｎ個の監視ユニット６００からの低画質符号
化信号ＬＳが同じく時分割的に順次伸張され、伸張して
得られた再構成画像にもとづいて異常の検出が行われ
る。すなわち、ｎ個の監視ユニット６００から送信され
る画像にもとづく異常検出が時分割的に順次進行する。
このように、通常期間では、ｎ個の監視ユニット６００
が、通信回線２５０と制御ユニット７００とを時分割的
に共有する。

【０１０８】つぎに、異常判定部１４が異常の発生を検
出すると、画質制御部４８は通信制御部４７から通信回
線２５０を通じて、各監視ユニット６００の通信制御部
４６へと所定の制御信号を送信する。その結果、異常が
検出された画像を送出した監視ユニット６００が指定さ
れるとともに、指定された監視ユニット６００のみから
通信回線２５０への符号化信号Ｈｋの送出が行われる。

【０１０９】このとき送出される符号化信号Ｈｋは、指
定された監視ユニット６００内のメモリ４５に蓄積され
ている低画質符号化信号ＬＳおよび高画質符号化信号Ｈ
Ｓである。すなわち、異常が検出される前後一定期間分
のメモリ４５に蓄積される低画質符号化信号ＬＳと高画
質符号化信号ＨＳとが交互に、通信制御部４６から通信
回線２５０へと送出される。

【０１１０】また、異常判定部１４が異常の発生を検出
すると、画質制御部４８は、低画質符号化信号ＬＳと高
画質符号化信号ＨＳとが交互に入力される時期に同期し
て、低画質符号化信号ＬＳの伸張と高画質符号化信号Ｈ
Ｓの伸張とが交互に行われるように、制御ユニット７０
０内の各テーブルを制御する。その結果、低画質の再構
成画像と高画質の再構成画像とが時分割的に交互に得ら
れる。低画質の再構成画像にもとづいて、異常判定部１
４等による異常検出があらためて実行される。

【０１１１】すなわち、通常期間に得られる間引かれた
再構成画像にもとづく判定を、間引かれない再構成画像
にもとづいて再確認する。そうすることで、間引かれた
ために生じる判定エラーの発生を抑えることができる。
また、低画質の再構成画像とともに高画質の再構成画像
が得られるので、外部の受像装置へ映し出すことによっ
て、目視による異常発生の確認を同時に行うことが可能
である。

【０１１２】再確認の結果、異常ではないと判定される
と、異常判定部１４が異常を検出した後の期間すなわち
再確認期間の動作は、通常期間の動作へと復帰する。逆
に、異常が再確認されると、再確認期間の動作は、新た
な異常期間の動作へと移行する。

【０１１３】すなわち、異常判定部１４が異常の発生を
再度検出すると、画質制御部４８は通信制御部４７から
通信回線２５０を通じて、各監視ユニット６００の通信
制御部４６へと所定の制御信号を送信する。その結果、
異常が検出された画像を送出した監視ユニット６００が
引き続き指定され、指定された監視ユニット６００のみ
から通信回線２５０への符号化信号Ｈｋの送出が続行さ
れる。

【０１１４】しかも、制御信号は通信制御部４６からさ
らに画質制御部４１へと伝達される。その結果、画質制
御部４１は、監視ユニット６００内で引用される変換テ
ーブル３、量子化テーブル６、および、符号生成テーブ
ル２２の内容を変更する。すなわち、制御信号を受信し
た後には、画質制御部４１は、符号化部２１から高画質
符号化信号ＨＳのみが継続して出力されるように、これ
らのテーブルを制御する。また、通信制御部４６は、高
画質符号化信号ＨＳを間引くことなく継続して通信回線
２５０へと送出する。

【０１１５】それと同時に、画質制御部４８は、制御ユ
ニット７００の変換テーブル１０、量子化テーブル６、
および符号生成テーブル２２を、高画質符号化信号ＨＳ
を継続して伸張可能なように制御する。その結果、異常
期間においては、異常が検出された監視ユニット６００
からの高画質の画像が継続して得られる。このため、異
常が検出された監視対象を、継続的に目視によって監視
することが可能となる。

【０１１６】異常判定部１４は異常を検出すると外部へ
警報信号を送出する。この警報信号を送出する時期は、
再確認前の異常検出時であってもよく、再確認後であっ
てもよい。

【０１１７】以上のように、この実施形態の装置１３０
では、制御ユニット７００が複数の監視ユニット６００
からの符号化信号Ｈｋを時分割的に再構成するととも
に、同時に異常検出をも行う。このため、単一の制御ユ
ニット７００に複数の監視ユニット６００を接続するこ
とが可能である。また、すべての監視ユニット６００か
らの符号化信号Ｈｋが、通信回線２５０へと時分割的に
送出されるので、通信回線２５０は伝送容量の低い簡素
で低廉なもので足りる。

【０１１８】画質制御部４８には異常判定部１４からの
制御信号とともに外部からの外部制御信号が入力され
る。リセットを指示する外部制御信号（第１外部制御信
号）を、画質制御部４８へ入力することによって、異常
期間の動作から通常期間の動作への復帰が行われる。ま
た、外部制御信号（第２外部制御信号）を適宜入力する
ことによって、異常判定部１４の判定とは無関係に、所
望の監視ユニット６００を指定するとともに、所望の画
質を選択することも可能である。

【０１１９】なお、監視ユニット６００にはメモリ４５
が設けられたが、メモリ４５を設ける代わりに、符号バ
ッファ２３の記憶容量を大きくして、符号バッファ２３
に間引きされた符号化信号Ｈｋを蓄積するようにしても
よい。

【０１２０】また、以上の説明では、画質制御部４１は
画質制御部４８からの制御信号によって動作する例を示
した。しかしながら、一般には、画質制御部４１と異常
判定部１４とが何らかの形で結合しており、画質制御部
４１が異常判定部１４の判定結果に応答して、通常期
間、再確認期間、および異常期間に相当する所定の動作
を行うようにシステムが構成されておればよい。したが
って、互いに結合する画質制御部４１と異常判定部１４
との間に、通信回線２５０、通信制御部４７などを含む
何らかの装置部が介在していてもよい。

【０１２１】同様のことは、通信制御部４６についても
いえる。また、ｎ個の監視ユニット６００の中の一つを
選択する選択信号は、画質制御部４８が送出する代わり
に、通信制御部４７が送出してもよい。すなわち、ｎ個
の監視ユニット６００から時分割的に符号化信号Ｈｋを
出力させるための制御機能を果たす装置部分が制御ユニ
ット７００の中に設けられておればよい。

【０１２２】＜５．第５実施形態＞ 第４実施形態の装置１３０では、異常判定部１４での判
定にもとづいて、通常期間の動作から再確認期間の動
作、異常期間の動作へと自動的に移行した。これに代わ
って、異常判定部１４での判定にもとづいて、通常期間
の動作から異常期間の動作へと直接に移行し、外部制御
信号によって再確認期間の動作への移行が行われ、メモ
リ４５に保存される異常検出前後の符号化信号Ｈｋが再
構成されるように装置を構成してもよい。

【０１２３】あるいは、制御ユニット７００には、動き
検出部１２、特徴点抽出部１３、異常判定部１４が設け
られず、通常期間、再確認期間、および異常期間の各期
間の動作への切換が、外部制御信号のみで行われるよう
に装置を構成してもよい。

【０１２４】また、第４実施形態およびこの実施形態の
システムにおいて、再確認期間の動作をなくして通常期
間の動作と異常期間の動作との間で遷移が行われるよう
に構成してもよい。この場合には、通常期間において、
画質制御部４１は、低画質符号化信号ＬＳのみが常時得
られるように、各テーブル３、６、２２を制御するとよ
い。

【０１２５】＜６．第６実施形態＞ ここでは、第１実施形態〜第５実施形態の装置あるいは
システムにおける異常検出動作について説明する。図１
２は、監視対象としての線路の踏切区域に対して得られ
た高画質画像の一例である。この監視例では、電車が接
近しているときに、踏切区域内に人または車両に相当す
る物体が存在するか否かが、異常の有無に相当する。す
なわち、図１３に例示するように、電車が接近している
ときに車両が踏切区域内に存在しておれば、異常と判断
すべきである。

【０１２６】従来の監視装置では、図１３に例示する高
画質画像を処理対象とし、画像濃度頻度（ヒストグラ
ム）の平坦化や孤立点の削除などを行って雑音信号を低
減し、画素単位で画像処理を行い、さらにいくつかの領
域へと分離することによって、車両等の物体の確認を行
っていた。このような処理では、正確な物体の形状は確
認できるが、画素単位での処理が必要であるために、多
くの処理時間を要する。また、例えば図１３における車
輪の溝Ａの形状など、異常の判定には無関係な微細な物
体をも確認してしまっていた。

【０１２７】これに対して、図１３の画像を例えばＪＰ
ＥＧアルゴリズムにもとづいて、高周波成分をすべて除
去し最低周波成分のみを残すように圧縮した画像を再構
成して得られる画像は図１４のようになる。すなわち、
このようにして得られた再構成画像は、８×８のブロッ
ク毎に単一の代表色で表現される。図１４では、便宜
上、１ブロックのサイズを拡大して示している。

【０１２８】第１実施形態〜第５実施形態の装置または
システムでは、例えば図１４に示す低画質の再構成画像
を処理対象として、１ブロック単位で物体の認識を行う
ことによって、異常の有無を行う。そうすることで、異
常の検出を少ない演算量でしかも迅速に行うことができ
る。しかも、図１４の画像では、異常検出には必要のな
い情報が除去されているために、判定の精度も高まる。
また、既に述べたように、一旦圧縮された画像が通信回
線２５０に送信されるので、通信回線２５０のトラフィ
ックが大幅に低減される。

【０１２９】さらに、孤立点すなわち孤立したブロック
を削除するなどの雑音低減処理を付加した上で、異常の
検出を行うことによって、さらに不要な情報が削減さ
れ、演算量をさらに低減することができる。

【０１３０】図１５は、特徴点抽出部１３における動作
の流れの一例を示すフローチャートである。処理が開始
されると、まずステップＳ５１において、参照画像（リ
ファレンス画像）が圧縮された上で保存される。例えば
図１２に示す異常のないときの画像を参照画像とし、こ
の参照画像を図１４に示した要領で圧縮し再構成した画
像が保存される。それには、異常がないときの色空間逆
変換部９から送信される再構成画像を保存すればよい。
特徴点抽出部１３は、メモリを内蔵しており、圧縮され
た参照画像はこのメモリに保存される。

【０１３１】つぎに、ステップＳ５２において、色空間
逆変換部９から送信される再構成画像を受信する。その
後、ステップＳ５３において、１ブロックが単一の代表
色で置き換えられる。色空間逆変換部９から送信される
再構成画像が最低周波成分のみを有する画像であれば、
この処理は特に必要でない。高周波成分をいくらかでも
含んでいる場合に、各ブロック毎に単一の代表色が決定
され、この代表色で置き換えられる。

【０１３２】つぎに、ステップＳ５４において、孤立点
の除去が行われる。つづいて、ステップＳ５５におい
て、ステップＳ５４で得られた画像と参照画像との間の
比較が行われる。すなわち、双方の画像の差分値が各ブ
ロック毎に算出される。この算出は、例えば、異常検出
に必要な画像領域に限って行ってもよい。例えば、図１
４における領域Ｂおよび領域Ｃについてのみ行ってもよ
い。

【０１３３】つぎに、ステップＳ５６において、各ブロ
ック毎に差分値と閾値との比較が行われる。この比較
は、例えば領域Ｂおよび領域Ｃについてのみ行ってもよ
い。そうして、閾値以下の情報が削除される。つづい
て、ステップＳ５７において、領域Ｂおよび領域Ｃの双
方において、”０”でない情報があるか否かが判定され
る。

【０１３４】図１４に示すように、領域Ｂと領域Ｃの双
方において、参照画像にはない物体が存在するときに
は、双方の領域において”０”でない情報が存在する。
この場合には、処理はステップＳ５８へと移行する。逆
に、領域Ｂと領域Ｃの少なくとも一方が参照画像と一致
しているならば、一致した領域には”０”でない情報は
存在しない。この場合には、処理はステップＳ５９へと
移行する。

【０１３５】ステップＳ５８では、領域Ｂと領域Ｃの双
方に物体が有ると認識する。そして、その旨を通知する
信号を異常判定部１４へと送信する。その後、処理はス
テップＳ５２へと戻る。

【０１３６】ステップＳ５９では、領域Ｂと領域Ｃの少
なくとも一方には物体がないと認識する。そうして、そ
の旨を通知する信号を異常判定部１４へと送信する。そ
の後、処理はステップＳ５２へ戻る。

【０１３７】異常判定部１４は、特徴点抽出部１３から
の信号にもとづいて、異常の有無を判定する。この例で
は、特徴点抽出部１３から「領域Ｂと領域Ｃの双方に物
体が有る」旨の信号を受信した場合には、異常有りと判
定し、「領域Ｂと領域Ｃの少なくとも一方には物体がな
い」旨の信号を受信した場合には、異常なしと判定す
る。

【０１３８】異常判定部１４は、さらに、動き検出部１
２からの信号をも参照して判定してもよい。例えば、領
域Ｃにおいて動きが有るか否かを判定の条件として付加
してもよい。領域Ｃにおいて動きがない、すなわち電車
が停止しているときには、領域Ｂと領域Ｃの双方に物体
が確認されても、異常とは判定しないなどの処理が可能
である。

【０１３９】＜７．第７実施形態＞ 図１６は、第７実施形態の装置の全体構成を示すブロッ
ク図である。この装置１４０は監視システムのさらに別
の例である。装置１４０では、制御ユニット８００に
は、動き検出部１２および特徴点抽出部１３の代わり
に、符号量変化検出部５１が備わる点が第２実施形態の
システムとは特徴的に異なっており、その他の装置部分
の構成および動作は第２実施形態のシステムと同様であ
る。

【０１４０】符号量変化検出部５１は、符号化信号Ｈｋ
として低画質符号化信号ＬＳが送信される通常期間にお
いて、一画面分の符号量、すなわち一画面分の符号化信
号Ｈｋの信号量を、常時モニタしており、この変化量を
異常判定部１４へ送出する。異常判定部１４は、この変
化量をあらかじめ設定される所定量と比較し、この所定
量を超える変化量であれば、異常有りと判定し、異常の
発生を通報する警報信号を外部へ送出するとともに、画
質制御部３５へ画質の変更を指示する制御信号を送出す
る。その結果、通常期間の動作から異常期間の動作へと
移行する。

【０１４１】このように、この装置１４０では、符号量
の変化を捉えることによって異常の発生を検出する。定
点監視を行う場合には、異常がない限り、監視ユニット
２００は動きのないある一定の画像を圧縮して得た符号
化信号Ｈｋを送出する。したがって、時間が変化して
も、１画面当たりの符号化信号Ｈｋの量すなわち符号量
は一定に維持される。これに対して、画像内に動きがあ
れば、符号量に増加、減少が生じる。したがって、１画
面当たりの符号量の変化を検出することによって、異常
の発生を検出することが可能である。

【０１４２】また、異常の検出に本来適した低画質画像
に対応する低画質符号化信号ＬＳの信号量にもとづいて
判定が行われるので、少ない信号量で無駄なく異常の判
定が行われ得る。符号量変化検出部５１の演算量が軽減
されるので、その構成が簡単となる。

【０１４３】異常判定部１４は、符号量にわずかでも変
化があれば、変化有りと判断するように所定量をゼロに
設定してもよいが、所定量をゼロ以外のある大きさに設
定しておいてもよい。後者の場合には、異常とはいえな
いほどのわずかな変化を無視することで、判定をより確
実なものとすることができる。

【０１４４】＜８．第８実施形態＞ 図１７は、第８実施形態の装置の全体構成を示すブロッ
ク図である。この装置１５０は監視システムのさらに別
の例である。装置１５０では、通常期間と異常期間の区
別はなく、監視ユニット９００は、常に高画質符号化信
号ＨＳに相当する符号化信号Ｈｋを送信し、制御ユニッ
ト９５０が備える符号量変化検出部５２は、高画質符号
化信号ＨＳの一画面分の信号量の変化を検出する点が、
第７実施形態の装置１４０とは特徴的に異なっている。
このため、装置１５０では、装置１４０が備えていた画
質制御部２５、３５を必要としない。また、変換テーブ
ル３，１０、量子化テーブル６、符号生成テーブル２２
の構成も簡略なものとなる。すなわち、装置の構成が簡
単であるという利点がある。

【０１４５】定点監視を行う場合には、符号量として高
画質符号化信号ＨＳの信号量をモニタし、その変化を捉
えることによっても、異常の検出が可能である。

【０１４６】＜９．第９実施形態＞ 図１８は、第９実施形態の装置の全体構成を示すブロッ
ク図である。この装置１６０は監視システムのさらに別
の例である。装置１６０では、装置１４０が備えていた
復号化部３３、逆量子化部７等の画像を再構成する装置
部分、および画質制御部２５、３５が備わらない点が、
第７実施形態の装置１４０とは特徴的に異なっている。
そして、監視ユニット９００は、常に低画質符号化信号
ＬＳに相当する符号化信号Ｈｋを送信し、制御ユニット
９６０が備える符号量変化検出部５１は、低画質符号化
信号ＬＳの一画面分の信号量の変化を検出する。

【０１４７】すなわち、この装置１６０では、目視監視
は目的外とし、異常の自動検出のみを行うように構成さ
れている。したがって、装置の構成が第７実施形態の装
置１４０に比べて著しく簡単である。

【０１４８】＜１０．第１０実施形態＞ 第７実施形態〜第９実施形態においては、監視ユニット
と制御ユニットとが通信回線２５０で結合した監視シス
テムの例について説明したが、通信回線２５０を介しな
い監視装置として構成してもよい。図１９に例示する装
置１７０は、第９実施形態のシステム１６０を監視装置
として構成したものである。また、図２０に例示する装
置１８０は、第７実施形態のシステム１４０を監視装置
として構成したものである。

【０１４９】画質制御部５５は、異常判定部１４の判定
結果に応じて、変換テーブル３，１０、量子化テーブル
６、符号生成テーブル２２を制御する。また、量子化テ
ーブル６は量子化部５と逆量子化部７とで共有されてお
り、符号生成テーブル２２は符号化部２１と復号化部３
３とで共有されている。第８実施形態のシステムに対し
ても、同様に監視装置として構成することが可能であ
る。

【０１５０】＜１１．第１１実施形態＞ 監視システムにおいて、符号量変化検出部５１および異
常判定部１４は、制御ユニット内に設けられる代わり
に、監視ユニット内に設けられてもよい。図２１は、こ
のような監視システムの一例を示すブロック図である。
図２１のシステム８０１は、符号量変化検出部５１およ
び異常判定部１４が制御ユニット１４１から監視ユニッ
ト２０１へと移設されている点が、図１６に示した第７
実施形態の装置とは特徴的に異なる。

【０１５１】異常判定部１４による判定結果は、通信制
御部２４から、通信回線２５０、通信制御部３１を通じ
て、画質制御部３５へと伝達される。画質制御部３５お
よび画質制御部２５は、異常判定部１４からの判定結果
に応じて、第７実施形態のシステム８００と同様に動作
する。

【０１５２】＜１２．第１参考例＞ 図２２は、第１参考例の装置の全体構成を示すブロック
図である。この装置は、画像蓄積装置の一例である。こ
の画像蓄積装置１８１は、撮像画像をＡ／Ｄ変換部１〜
符号バッファ２３によって圧縮して得られた符号化信号
Ｈｋを圧縮画像蓄積部５７に蓄積し、圧縮画像蓄積部５
７から再生した符号化信号Ｈｋを復号化部３３〜Ｄ／Ａ
変換部１１で伸張するように構成されている。

【０１５３】圧縮画像蓄積部５７は、一定期間分の符号
化信号Ｈｋを記憶可能な記憶素子を備えており、入力さ
れる符号化信号Ｈｋを逐次記憶することによって、符号
化信号Ｈｋを現在から過去に遡る一定期間分蓄積する。
そして、外部制御信号が入力されると、入力された時点
以後、あるいは以前の一定期間分、または、入力された
時点を含む一定期間分の蓄積された符号化信号Ｈｋが出
力される。出力された符号化信号Ｈｋは、復号化部３３
〜Ｄ／Ａ変換部１１によって再構成される。

【０１５４】このように、画像蓄積装置１８１では、圧
縮画像蓄積部５７には、圧縮された情報量の少ない符号
化信号Ｈｋが蓄積されるので、所定の期間分の画像を蓄
積するのに圧縮画像蓄積部５７が備える記憶素子の容量
を節減することができる。すなわち、画像蓄積装置を小
型化することができる。あるいは、所定の容量の記憶素
子を用いて、従来よりも長い期間の画像を蓄積すること
ができる。

【０１５５】復号化部３３〜Ｄ／Ａ変換部１１によって
再構成された画像は外部のＣＲＴなどに映し出すことが
できる。また、所望の時点で外部制御信号を入力するこ
とによって、所望の時点の前後の画像を再生することが
できる。また、外部の異常検出装置に接続することによ
って、異常発生時の前後の画像を再現するなど、画像蓄
積装置１８１を監視目的に使用することができる。

【０１５６】また、圧縮画像蓄積部５７は、２種類の制
御信号を入力可能なように構成しても良い。すなわち、
第１の制御信号が入力されると、その時点前後の一定期
間の符号化信号Ｈｋを記憶した後、この符号化信号Ｈｋ
を固定的に保持し、新たな符号化信号Ｈｋは蓄積されな
い。そうして、第２の制御信号が入力されるのに応答し
て、蓄積された符号化信号Ｈｋが出力される。このよう
に圧縮画像蓄積部５７を構成することによって、例えば
異常発生時前後の画像をまず保持しておき、後刻の所望
の時点で再現して異常の再確認を行うことが可能とな
る。

【０１５７】また、符号バッファ２３と圧縮画像蓄積部
５７の間、または圧縮画像蓄積部５７と復号化部３３の
間は、通信回線２５０で中継されていてもよい。通信回
線２５０には符号化信号Ｈｋが伝送されるので、通信回
線２５０には高い伝送容量が要求されない。

【０１５８】＜１３．第２参考例＞ 図２３は、第２参考例の装置の全体構成を示すブロック
図である。この画像蓄積装置１８２は、符号化信号Ｈｋ
にもとづいて異常検出を自動的に実行する符号量変化検
出部５１と異常判定部１４が備わっている。そして、異
常判定部１４は、異常有りと判定すると、圧縮画像蓄積
部５７へ制御信号を送出する。圧縮画像蓄積部５７は、
この制御信号が入力された時点以後、あるいは以前の一
定期間分、または、入力された時点を含む一定期間分の
蓄積された符号化信号Ｈｋを出力する。

【０１５９】この画像蓄積装置１８２では、このように
異常検出を行う装置を備えるので、異常検出が自動的に
行われるとともに、異常発生時の前後の画像を再現して
再確認することが可能である。すなわち、異常監視がよ
り正確に行い得る。

【０１６０】なお、この画像蓄積装置１８２は、符号量
変化検出部５１および異常判定部１４によって異常検出
を行うように構成されているが、図４に例示する動き検
出部１２、特徴点抽出部１３、および異常判定部１４で
異常検出を行うように構成してもよい。

【０１６１】また、図４に例示するように、装置が通信
回線２５０で中継される監視ユニットと制御ユニットと
に分離されていてもよい。このとき、圧縮画像蓄積部５
７は監視ユニット、制御ユニットのいずれに設けられて
いてもよい。圧縮画像蓄積部５７に相当するメモリ４５
を有する図１１に例示した監視システム１３０は、その
ように構成された画像蓄積装置の一例となっている。

【０１６２】＜１４．変形例＞ 以上の実施形態では、画像圧縮および画像伸張を実行す
る装置部分は、「フレーム内符号化」技術にもとづいて
演算を実行するように構成されていた。しかしながら、
フレーム間の相関をも考慮した画像圧縮および画像伸張
を行う「フレーム間符号化」技術にもとづいて演算を実
行するように構成してもよい。

【０１６３】このように構成された装置においても、再
構成画像を分析することによって異常の発生を検出する
異常検出部と、これに結合して画質制御を行う画質制御
部とを備えることによって、通常期間と異常期間とで異
なる画質の再構成画像を得ることが可能である。すなわ
ち、通常期間においては異常検出に適した圧縮率の高い
低画質の再構成画像が得られ、異常が検出された後に
は、目視監視に適した圧縮率の低い高画質の再構成画像
が得られるように、画質制御部を構成することが可能で
ある。

【０１６４】

【発明の効果】第１の発明の装置では、圧縮画像にもと
づいて異常の発生が検出されるので、異常検出手段が小
さい回路規模で構成可能である。

【０１６５】そして、第１の発明の装置では、撮像画像
を非可逆的に圧縮し、その後伸張して得た再構成画像を
分析することによって異常検出が行われる。非可逆的に
圧縮された画像を伸張して得た再構成画像では、もとの
撮像画像に比べて画質の低い圧縮画像の一種となってい
る。このため、不必要に過敏な反応が抑えられ、適正な
異常検出が実現する。

【０１６６】さらに、第１及び第２の発明の装置では、
画質変更手段によって非可逆的圧縮の度合いの変更が可
能であるので、監視対象、監視目的等に応じて適切な圧
縮度を選択することが可能である。そして、第１及び第
５の発明の装置では、画質変更手段が、異常検出手段の
動作と目視監視の双方を時分割的に並行的に可能にする
通常モードと、精密な目視監視に適した異常モードとの
間を遷移可能である。すなわち、必要に応じて、いずれ
かのモードを選択することができる。第２及び第６の発
明の装置では、画質変更手段が、異常検出手段の動作に
適した通常モードと、目視監視に適した異常モードとの
間を遷移可能である。すなわち、必要に応じて、いずれ
かのモードを選択することができる。そして、第２、第
３、第６及び第７の発明の装置では、異常検出手段の検
査結果に応じて、自動的に通常モードから異常モードへ
と移行する。すなわち、このため、異常検出手段は通常
モードで得られる検出に適した圧縮率の高い画像にもと
づいて適切な検出を行うことができる。また、異常の発
生が検出された後では、再構成画像として高画質の画像
が得られるので、目視による異常の確認が可能となる。

【０１６７】第４の発明の装置では、異常検出手段が、
動き検出手段と、特徴点検出手段と、異常判定手段とを
備えるので、移動物体の有無と特徴点の有無とにもとづ
く精密な異常判定が行われる。

【０１６８】第８の発明の装置では、圧縮して得られた
圧縮画像信号の、例えば一画面分など一定画面当たりの
信号量に、所定信号量以上の変化があったときに、異常
判定手段が異常有りと判定する。すなわち、画面に所定
量以上の動きがあったときに、異常有りと判定される。
このため、簡単な構成で、定点監視を自動的に実行する
ことが可能である。

【０１６９】また、非可逆圧縮主段が撮像画像を非可逆
的に圧縮することによって得られた非可逆圧縮画像の信
号量の変化にもとづいて異常の検出が行われるので、不
必要に過敏な反応が抑えられ、適正な異常検出が実現す
る。

【０１７０】

【０１７１】

【０１７２】

【０１７３】

【０１７４】

【０１７５】第９の発明の装置では、外部から信号を入
力することによって、所望の時に高画質の画像を得て目
視による監視を行うことができる。

【０１７６】第１０の発明の装置では、外部からの信号
によって異常モードから通常モードへと復帰するので、
例えば異常発生が検出された後に監視員が目視による確
認を行った後の所望の時期に、通常期間の制御へと復帰
させることが可能である。

【０１７７】第１１の発明の装置では、非可逆圧縮手段
と画像伸張手段とが、通信回線を中継して結合している
ので、双方を互いに遠隔して配置することが可能であ
る。しかも、通信回線には圧縮された画像信号が伝送さ
れるので、通信回線に高い伝送容量が必要とされない。

【０１７８】

【０１７９】

【０１８０】

【０１８１】

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施形態の装置の構成を示すブロック図
である。

【図２】 図１の装置の動作を説明する説明図である。

【図３】 図１の装置の動作の流れを示すフローチャー
トである。

【図４】 第２実施形態のシステムの構成を示すブロッ
ク図である。

【図５】 図４のシステムの動作を説明する説明図であ
る。

【図６】 図４の監視ユニットの動作の流れを示すフロ
ーチャートである。

【図７】 図４の制御ユニットの動作の流れを示すフロ
ーチャートである。

【図８】 第３実施形態のシステムの構成を示すブロッ
ク図である。

【図９】 図８のシステムの動作を説明する説明図であ
る。

【図１０】 第４実施形態のシステムの動作を説明する
説明図である。

【図１１】 第４実施形態のシステムの構成を示すブロ
ック図である。

【図１２】 第６実施形態の装置の動作を説明する説明
図である。

【図１３】 第６実施形態の装置の動作を説明する説明
図である。

【図１４】 第６実施形態の装置の動作を説明する説明
図である。

【図１５】 第６実施形態の装置の動作を説明するフロ
ーチャートである。

【図１６】 第７実施形態の装置の構成を示すブロック
図である。

【図１７】 第８実施形態の装置の構成を示すブロック
図である。

【図１８】 第９実施形態の装置の構成を示すブロック
図である。

【図１９】 第１０実施形態の装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【図２０】 第１０実施形態のもう一つの装置の構成を
示すブロック図である。

【図２１】 第１１実施形態のシステムの構成を示すブ
ロック図である。

【図２２】 第１参考例のシステムの構成を示すブロッ
ク図である。

【図２３】 第２参考例のシステムの構成を示すブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１ Ａ／Ｄ変換部（アナログ・デジタル変換手段） ２ 色空間変換部 ４ 周波数空間変換部（周波数空間変換手段） ５ 量子化部（量子化手段） ３ 変換テーブル ６ 量子化テーブル ７ 逆量子化部（逆量子化手段） ８ 周波数空間逆変換部（周波数空間逆変換手段） ９ 色空間逆変換部 １０ 変換テーブル １１ Ｄ／Ａ変換部 １２ 動き検出部（動き検出手段） １３ 特徴点抽出部（特徴点抽出手段） １４ 異常判定部（異常判定手段） １５，５５ 画質制御部（画質制御手段） ２１ 符号化部（符号化手段） ２２ 符号生成テーブル ３３ 復号化部（復号化手段） ２５，３５，４１，４２，４８ 画質制御部 ４５ メモリ（画像蓄積手段） ４６ 通信制御部 ５１，５２ 符号量変化検出部 ５７ 通信制御部（通信制御手段） １００ 監視装置 １１０，１２０，１３０ 監視システム ２００，４００，６００ 監視ユニット ３００，５００，７００ 制御ユニット ２５０ 通信回線。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−181898（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−237257（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−76007（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−153199（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−67098（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−340178（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−60012（ＪＰ，Ｕ)

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 テレビカメラで撮像された撮像画像に基
   づいて異常の発生を検出する監視装置において、 前記撮像画像を圧縮することによって圧縮画像を得る画
   像圧縮手段と、 前記異常の発生を検出する異常検出手段と、 画質を変更する画質変更手段とを備え、 前記画像圧縮手段は、 前記撮像画像を非可逆的に圧縮することによって非可逆
   圧縮画像を得る非可逆圧縮手段と、 前記非可逆圧縮画像を伸張して再構成画像を得る画像伸
   張手段と、 を備え、 前記異常検出手段は、前記再構成画像を分析することに
   よって前記異常の発生を検出し、 前記画質変更手段は、非可逆的な圧縮の度合いを変更す
   るように前記非可逆圧縮手段および前記画像伸張手段を
   制御可能とされ、非可逆的な圧縮の度合いを反復的に変
   更することによって、前記再構成画像として相対的に低
   画質の画像と相対的に高画質の画像とが、反復する一定
   の時間的周期の中で交替で得られるように制御する通常
   モードと、非可逆的な圧縮の度合いをゼロないし相対的
   に低くすることによって、前記再構成画像が相対的に高
   画質の画像となるように制御する異常モードと、の間を
   遷移可能であることを特徴とする監視装置。
2. 【請求項２】 テレビカメラで撮像された撮像画像に基
   づいて異常の発生を検出する監視装置において、 前記撮像画像を圧縮することによって圧縮画像を得る画
   像圧縮手段と、 前記異常の発生を検出する異常検出手段と、 画質を変更する画質変更手段とを備え、 前記画像圧縮手段は、 前記撮像画像を非可逆的に圧縮することによって非可逆
   圧縮画像を得る非可逆圧縮手段と、 前記非可逆圧縮画像を伸張して再構成画像を得る画像伸
   張手段と、 を備え、 前記異常検出手段は、前記再構成画像を分析することに
   よって前記異常の発生を検出し、 前記画質変更手段は、非可逆的な圧縮の度合いを変更す
   るように前記非可逆圧縮手段および前記画像伸張手段を
   制御可能とされ、非可逆的な圧縮の度合いを相対的に高
   くすることによって、前記再構成画像が相対的に低画質
   の画像となるように制御する通常モードと、非可逆的な
   圧縮の度合いをゼロないし相対的に低くすることによっ
   て、前記再構成画像が相対的に高画質の画像となるよう
   に制御する異常モードと、の間を遷移可能であり、 さらに前記画質変更手段は、前記異常検出手段に結合し
   ており、当該異常検出手段が前記異常を検出する以前は
   前記通常モードで制御し、前記異常を検出した後には前
   記異常モードで制御する ことを特徴とする監視装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の監視装置において、 前記画質変更手段は、前記異常検出手段に結合してお
   り、当該異常検出手段が前記異常を検出する以前は前記
   通常モードで制御し、前記異常を検出した後には前記異
   常モードで制御する ことを特徴とする監視装置。
4. 【請求項４】 請求項１ないし請求項３のいずれかに記
   載の監視装置において、 前記異常検出手段が、 前記再構成画像において移動物体の検出を行う動き検出
   手段と、 前記再構成画像において所定の特徴点を検出する特徴点
   抽出手段と、 前記動き検出手段で検出された前記移動物体と前記特徴
   点抽出手段で検出された前記所定の特徴点とにもとづい
   て、異常の発生に対応する所定の条件を満たすか否かを
   判定する異常判定手段と、 を備える ことを特徴とする監視装置。
5. 【請求項５】 テレビカメラで撮像された撮像画像にも
   とづいて異常の発生を検出する監視装置において、 前記撮像画像を圧縮することによって圧縮画像を得る画
   像圧縮手段と、 前記圧縮画像にもとづいて前記異常の発生を検出する異
   常検出手段と、 前記圧縮画像を伸張して再構成画像を得る画像伸張手段
   と、 を備え、 前記画像圧縮手段は、前記撮像画像を非可逆的に圧縮す
   ることによって前記圧縮画像を非可逆圧縮画像として得
   る非可逆圧縮手段を備え、 前記画像伸張手段は、前記非可逆圧縮画像を伸張して再
   構成画像を得、 前記監視装置は、非可逆的な圧縮の度合いを変更するよ
   うに前記非可逆圧縮手段および前記画像伸張手段を制御
   可能な画質変更手段をさらに備え、 前記画質変更手段は、 非可逆的な圧縮の度合いを反復的に変更することによっ
   て、前記再構成画像として相対的に低画質の画像と相対
   的に高画質の画像とが、反復する一定の時間的周期の中
   で交替で得られるように制御する通常モードと、 非可逆的な圧縮の度合いをゼロないし相対的に低くする
   ことによって、前記再構成画像が相対的に高画質の画像
   となるように制御する異常モードと、の間を遷移可能で
   ある ことを特徴とする監視装置。
6. 【請求項６】 テレビカメラで撮像された撮像画像にも
   とづいて異常の発生を検出する監視装置において、 前記撮像画像を圧縮することによって圧縮画像を得る画
   像圧縮手段と、 前記圧縮画像にもとづいて前記異常の発生を検出する異
   常検出手段と、 前記圧縮画像を伸張して再構成画像を得る画像伸張手段
   と、 を備え、 前記画像圧縮手段は、前記撮像画像を非可逆的に圧縮す
   ることによって前記圧縮画像を非可逆圧縮画像として得
   る非可逆圧縮手段を備え、 前記画像伸張手段は、前記非可逆圧縮画像を伸張して再
   構成画像を得、 前記監視装置は、非可逆的な圧縮の度合いを変更するよ
   うに前記非可逆圧縮手段および前記画像伸張手段を制御
   可能な画質変更手段をさらに備え、 前記画質変更手段は、非可逆的な圧縮の度合いを相対的
   に高くすることによって、前記再構成画像が相対的に低
   画質の画像となるように制御する通常モードと、非可逆
   的な圧縮の度合いをゼロないし相対的に低くすることに
   よって、前記再構成画像が相対的に高画質の画像となる
   ように制御する異常モードと、の間を遷移可能であり、 さらに前記画質変更手段は、前記異常検出手段に結合し
   ており、当該異常検出手段が前記異常を検出する以前は
   前記通常モードで制御し、前記異常を検出した後には前
   記異常モードで制御する ことを特徴とする監視装置。
7. 【請求項７】 請求項５に記載の監視装置において、 前記画質変更手段は、前記異常検出手段に結合してお
   り、当該異常検出手段が前記異常を検出する以前は前記
   通常モードで制御し、前記異常を検出した後には前記異
   常モードで制御する ことを特徴とする監視装置。
8. 【請求項８】 請求項５ないし請求項７のいずれかに記
   載の監視装置において、 前記異常検出手段が、 前記圧縮画像を表現する圧縮画像信号の一定画面当たり
   の信号量の変化を検出する信号量変化検出手段と、 前記信号量変化検出手段で検出された信号量の変化が所
   定量以上であるときに異常有りとの判定を行う異常判定
   手段と、 を備える ことを特徴とする監視装置。
9. 【請求項９】 請求項１または請求項５に記載の監視装
   置において、 前記画質変更手段は、異常モードへの遷移を指示する外
   部からの信号に応答して、前記通常モードから前記異常
   モードへと遷移する ことを特徴とする監視装置。
10. 【請求項１０】 請求項２、請求項３、請求項６、請求
    項７または請求項９に記載の監視装置において、 前記画質変更手段は、通常モードへの復帰を指示する外
    部からの信号に応答して、前記異常モードから前記通常
    モードへと復帰する ことを特徴とする監視装置。
11. 【請求項１１】 請求項１ないし請求項１０のいずれか
    に記載の監視装置において、 前記非可逆圧縮手段と前記画像伸張手段とが、通信回線
    を中継して結合している ことを特徴とする監視装置。