JP4261229B2

JP4261229B2 - ネットワーク型監視装置における監視データの配信方法

Info

Publication number: JP4261229B2
Application number: JP2003082066A
Authority: JP
Inventors: 正紀住吉
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2003-03-25
Filing date: 2003-03-25
Publication date: 2009-04-30
Anticipated expiration: 2023-03-25
Also published as: JP2004289726A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラからの監視データを配信、蓄積して侵入物体の監視や定点観測などを行なう監視装置の監視データの配信方法に関し、特にネットワークを介して中央のセンタ装置に蓄積監視データを配信する場合に適用して好適な監視データ配信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
遠隔地や多地点において、カメラを用いて侵入物体を監視したり或いは定点観測を行なう監視装置を中央の監視センタ（以下、本明細書では「クライアント機器」という）にネットワークで結び、中央で全体監視を行なう監視システムが交通、店舗、セキュリティ等に幅広く用いられている。カメラからの画像・音声信号は、監視装置において圧縮符号化され、監視データとなってクライアント機器に配信される。
【０００３】
従って、圧縮符号化を行なうエンコーダが監視装置に設けられ、圧縮符号化されている監視データを伸張復号するデコーダがクライアント機器に設けられる。なお、監視装置が備えるカメラは複数となる場合が多い。
【０００４】
監視装置において、監視データはパケット化されてクライアント機器にリアルタイムで配信されると同時に、ある一定時間過去の分がメモリに記憶される。監視場所で何らかの異常が発生したことがセンサによって捕らえられると、メモリに記憶されたその場所のカメラの監視データが記録装置に格納され、当該記録装置に格納された蓄積監視データが配信中の監視データに加えてクライアント機器に配信される。その際、蓄積監視データもパケット化され、リアルタイム配信の監視データと同様の速度、間隔で配信される。
【０００５】
なお、上記従来技術は、発明者が既に知られていることと認識して記述したものであるが、適切な文献が見出せなかったので、従来技術文献情報の記載をしていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、蓄積監視データをパケット化して、リアルタイム配信と同様の速度、間隔で配信する方法では、蓄積監視データのデータ量が多い場合、或いは既にリアルタイム配信のデータ量が多い場合には、蓄積監視データとリアルタイム配信中の監視データのデータ量の合計がネットワークの伝送能力を超えることが起こり得る。そのときは、伝送能力を超えないように各データのデータ量の削減が行なわれ、リアルタイム配信中の監視データの配信性能が影響を受ける。そのため、例えば、伝送するフレーム数を落とさざるを得ない状況が起こり、リアルタイム配信中の監視データによる画像が動きの不自然な画像となるなどの問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、リアルタイムで配信中の監視データに影響を与えることなく蓄積監視データを配信する監視データの配信方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記課題は、蓄積した監視データの配信要求を受けた監視装置において、リアルタイムで配信中の監視データのデータ量と、今回配信を要求された蓄積データのデータ量とを検証し、蓄積監視データの配信レートをリアルタイム配信が行なわれているネットワークの回線の状況に応じて変化させて配信することにより効果的に解決することができる。
【０００９】
このような手段を採用すれば、ネットワークの伝送能力を超えることなく、即ちリアルタイムで配信中の監視データの配信に影響を与えることなく蓄積監視データを配信することが可能になるからである。なお、蓄積監視データの配信レートの設定をクライアント機器において行ない、設定された配信レートによって監視装置が蓄積監視データの配信を行なうようにすることが可能である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る監視データ配信方法を図面に示した発明の実施の形態を参照して更に詳細に説明する。
【００１１】
まず、本発明を実施する監視システムを図１に示す。同図において、500は、遠隔地や多地点に配置される監視装置、505は、中央のクライアント機器、510は、監視装置500とクライアント機器505とを結ぶネットワークである。
【００１２】
監視装置500は、複数のカメラ502及びセンサ504a，504bと、複数のカメラ502からの画像・音声信号を圧縮符号化して監視データにすると共に、当該データ及びセンサ504aからの発報情報を配信するエンコーダ機器501と、エンコーダを内部に備えたカメラであるネットワークカメラ503とを有している。センサ504bからの発報情報は、ネットワークカメラ503に入力される。ネットワークカメラ503も監視データ及び発報情報を配信する。
【００１３】
クライアント機器505は、ネットワーク510を介して配信される監視データを伸張復号するデコーダ機器506と、伸張復号した監視画像・音声信号を表示、出力するモニタ507と、監視装置500のカメラ502等を中央において操作するための操作器508と、エンコーダ機器501やネットワークカメラ503及びデコーダ機器506にブラウザを用いて接続することで、各機器の設定を変更したり、エンコーダ506からの監視データを表示することができるパーソナルコンピュータ（以下「パソコン」という）509とを有している。
【００１４】
エンコーダ機器501の構成の一例を図２に示す。同図において、ＣＰＵ（中央処理装置）400は、バス401を介して接続されている各ユニットを制御してエンコーダ機器501の機能を実現する。
【００１５】
エンコーダ402は、カメラ502からの画像信号の圧縮符号化処理を行なう画像エンコーダ411とマイクからの音声信号を圧縮符号化処理を行なう音声エンコーダ412とからなり、圧縮符号化した画像データ・音声データを監視データとして出力する。なお、映像信号、音声信号の圧縮方式は、ＪＰＥＧ方式やＭＰＥＧ方式などの任意の圧縮方式を採用可能である。クライアント機器505のデコーダ機器506において、エンコーダ402の圧縮方式に対応した伸張方式が採用される。
【００１６】
メモリ404には、監視装置500のプログラムが実行可能な状態で格納され、逐次読み出されて実行される。更に、メモリ404には、カメラ502からの配信中の監視データが同時に一時的に記録される。
【００１７】
カメラ制御部405は、接続されているカメラ502の制御を行なう。
【００１８】
ネットワーク制御部406は、ネットワーク510のプロトコルを認識し、ネットワーク510とのデータ送受信を行なう。ネットワーク510は、インターネットやＬＡＮ（Local Area Network）などである。なお、本実施形態では、監視データやその他の情報はパケット化され、データパケットとなって配信される。
【００１９】
記録装置407は、監視データのほか、監視装置500において扱う各種情報を格納する。また、ＣＰＵ400の要求により、蓄積した監視データや情報を選択的に読み出すことができる。記録装置407として、ランダムアクセスが可能なハードディスク装置やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）装置、ＣＤ（Compact Disc）装置等が採用可能である。
【００２０】
入出力装置408は、多数の接点端子を持つコネクタであり、カメラ502の制御やセンサ504からの情報の入力に用いられる。
【００２１】
ネットワークカメラ503及びクライアント機器505のデコーダ機器506もほぼ同じように構成されるが、ネットワークカメラ503においては、カメラ制御部405は自機のカメラを制御するものであり、デコーダ機器506においては、エンコーダ402は、監視データの伸張復号を行なって画像信号及び音声信号を出力するデコーダとなる。
【００２２】
次に、監視装置500のエンコーダ機器501が行なう監視データの配信処理について図３を用いて説明する。
【００２３】
カメラ502からの画像データや音声データ等の監視データは、クライアント機器505に配信されると同時にメモリ404に一時的に記録される。これは、センサ504の発報時にそれより少し前の監視データが得られるように、ある一定時間過去に遡って監視データを記録する（スキップバック）機能を実現するためであり、予め規定した時間分の監視データがメモリ404に保持される（ステップ200）。
【００２４】
エンコーダ機器501は、クライアント機器505のデコーダ機器506やパソコン509から配信の要求があると、エンコーダ402が出力する監視データの配信を行なう（ステップ201）。
【００２５】
ここで、センサ504が発報した場合には（ステップ202）、その情報が入出力装置408を介して、ＣＰＵ400に通知される。ＣＰＵ400は、メモリ404に一時的に保持しておいた監視データを、記録装置407に格納する（ステップ203）。これにより、当該監視データは削除されなくなり、任意のタイミングで取り出すことが可能になる。
【００２６】
更に、エンコーダ機器501は、センサ504の発報があったことをクライアント機器505に通知する（ステップ204）。
【００２７】
通常の監視においては、エンコーダ機器501は以上の動作を繰り返す。
【００２８】
続いて、クライアント機器505が行なう受信処理を図４を用いて説明する。
【００２９】
クライアント機器505は、監視装置500に対してエンコーダ402が出力する監視データの配信を要求し、当該データを受け取る（ステップ300）。以降、クライアント機器505は、モニタ507等に受信したデータの画像を表示する動作を続ける。
【００３０】
ここで、エンコーダ機器501からセンサ504発報の通知があった場合に（ステップ301）、当該エンコーダに対して、記録装置407に蓄積した監視データの配信を要求する（ステップ302）。このとき、クライアント機器505側が当該蓄積データの配信レートを指定する場合には（ステップ303）、クライアント機器505はその情報をエンコーダ機器501に通知する（ステップ304）。
【００３１】
クライアント機器505が配信レートを指定するケースとしては、
（１）ネットワーク510の伝送帯域が既知の場合、
（２）使用可能な伝送帯域が（他の通信に影響を与えないように）指示あるいは制限されている場合、
などがある。
【００３２】
クライアント機器505側が当該蓄積データの配信レートを指定しない場合には後述するようにエンコーダ機器501が配信レートを指定する。
【００３３】
いずれかの方法で設定された配信レートによる蓄積監視データを受信すると（ステップ305）、クライアント機器505はその蓄積監視データの画像を表示する（ステップ306）。
【００３４】
次に、エンコーダ機器501が行なう、記録装置407に蓄積した蓄積監視データの配信処理を図５を用いて説明する。
【００３５】
エンコーダ機器501は、蓄積監視データの配信要求があると（ステップ100）、当該要求の中に配信レートの指定があるか否かを判定する（ステップ101）。
【００３６】
ここで、配信レートの指定がある場合には、当該レートを設定し（ステップ102）、そのレートによって記録装置407から蓄積監視データの読み出しを行ない、配信を開始する（ステップ106）。
【００３７】
一方、ステップ101で配信レートが指定されていない場合には、エンコーダ機器501は、まず、現在リアルタイムで配信中の監視データのデータ量を算出する（ステップ103）。これと、ネットワーク510の配信性能（例えば、ＬＡＮにおいては、標準規格である100BASE-TX/10BASE-T等）とから、ネットワーク510の現在の回線状況を把握する。続いて、エンコーダ機器501は、クライアント機器505から今回配信を要求された蓄積監視データのデータ量を算出し、把握した回線状況を考慮して、リアルタイムで配信中の現在の配信性能に影響を与えずに配信可能なデータ量を算出し（ステップ104）、配信レートを設定する（ステップ105）。
【００３８】
ここで、例えば実効値として、１０Mbpsの配信能力のあるネットワークの伝送路に対して、蓄積監視データの配信要求があった時点で、リアルタイムで配信されている現在の監視データのデータ量が全体で８Mbpsであるとする。そして、カメラ502が２個（ａ，ｂ）あり、それぞれの監視データが４Mbpsになるようにｎ個（ｎは正の整数）のパケットａ及びｎ個のパケットｂが交互に配信されていたとする（図６ａ参照）。そのとき、１秒について２Mbpsに相当する、パケットが配置されない空きが発生する。
【００３９】
ここで、残りの帯域が２Mbps相当しかないため、要求された蓄積監視データ（ｓ）をリアルタイム配信の監視データと同様の４Mbpsでパケットを配信することができない。そこで、従来技術では、全体が１０Mbpsを越えないように、１秒に送るパケットａ，ｂ，ｓの数を減らして配信することになる（図６ｂ参照）。例えば、ｎが３の倍数の偶数である場合、パケットａ，ｂ，ｓの数は、それぞれｎ−ｉ個、（ｉはｎより小さい正の整数）になる。これに対して、本実施形態では、図６ｃに示すように、パケットｓの配信間隔を制御して２Mbpsにし（即ち、パケットｓは、パケットａ，ｂのそれぞれの２個に対して１個の割合で送られ、個数は、ｎが偶数の場合にはｎ／２個になる）、監視データａ，ｂの配信に影響を与えないようにする。
【００４０】
このように、ネットワークの配信能力に制限があるときに蓄積監視データは、制限に応じて、リアルタイム配信の場合に比べて、長い時間を掛けて配信されることになる。しかし、蓄積監視データはクライアント機器505のデコーダ機器506が備える記録装置に蓄えてしまえば、同記録装置から通常の動作速度で読み出すことにより、正常の動画像を得ることができる。
【００４１】
なお、この配信レート設定によるデータパケットの配信間隔制御の動作は、クライアント機器505からの設定要求があった場合でも、或いは複数の蓄積監視データがあってそれらの間で自動的に配信量を調整する場合においても、同様に行なわれる。
【００４２】
このようにして、配信レートが設定されてから蓄積監視データの配信を開始する（ステップ106）。
【００４３】
なお、蓄積監視データの画像は、記録装置407に格納されているので、センサ発報通知があった直後のみばかりではなく、その後の任意のタイミングで取り出すことが可能である。
【００４４】
また、監視データの配信は、ｆｔｐ（file Transfer Protocol）やＨＴＴＰ（Hiper Text Transfer Protocol）を使って行なう方法の採用が可能である。
【００４５】
【発明の効果】
本発明によれば、蓄積した監視画像のデータをネットワークの回線状況に合わせて配信することが可能になるので、蓄積監視データの配信をリアルタイムで配信中の監視データに影響を与えることなく行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る監視データ配信方法を実施するための監視システムを説明するための構成図。
【図２】図１の監視システムのエンコーダ機器を説明するための構成図。
【図３】図１の監視システムのエンコーダ機器が実施する監視データの配信方法を説明するためのフローチャート。
【図４】図１の監視システムのクライアント機器が実施する監視データの受信方法を説明するためのフローチャート。
【図５】本発明に係る監視データ配信方法の発明の実施の形態を説明するためのフローチャート。
【図６】本発明の監視データ配信方法による配信レート設定の例を説明するための図。
【符号の説明】
400：ＣＰＵ、401：バス、402：エンコーダ、411：画像エンコーダ、412：音声エンコーダ、404：メモリ、405：カメラ制御部、406：ネットワーク制御部、407：記録装置、408：入力装置、500：監視装置、501：エンコーダ機器、506：デコーダ機器、510：ネットワーク、505：クライアント機器。

Claims

ネットワークを介して中央の監視センタに、符号化した監視画像及び音声を有する監視データをリアルタイムで配信する他、予め規定された時間分蓄積された蓄積監視データを配信する監視装置における監視データの配信方法であって、
クライアントから前記蓄積監視データの配信要求を受けるステップと、
該配信要求の中に配信レートの指定があるか否かを判定するステップと、
該指定がある場合に、該指定されたレートを該蓄積監視データの配信レートとして設定するステップと、
該指定がない場合に、該監視装置が現在リアルタイムで配信中の監視データのデータ量を算出するステップと、
前記ネットワークの配信性能の実効値から、前記算出したデータ量を差し引いた残りの帯域を、該蓄積監視データの配信レートに設定するステップと、
蓄積された該蓄積監視データを読み出してパケット化し、該パケットの送信間隔を制御することによって前記設定されたレートで配信するステップと、
を有し、前記現在リアルタイムで配信中の監視データの配信に影響を与えないようにしたことを特徴とする監視データ配信方法。
前記監視装置は、エンコーダを内部に備えたネットワークカメラであって、前記蓄積監視データは、該監視装置がアラームの発報を受けたときに、該発報から一定時間遡った監視データを一時的に記憶しているメモリから、該監視装置が備える記録手段に格納されることで、任意のタイミングで取り出せるものであることを特徴とする、請求項１記載の監視データ配信方法。