JP4474063B2

JP4474063B2 - ディジタル監視カメラシステムおよび制御装置

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Publication number: JP4474063B2
Application number: JP2001053462A
Authority: JP
Inventors: 弘典小味; 宏安大坪; 直樹山本; 憲彦中野; 昭信渡邊; 智之野中; 学佐々本; 良市大場; 藤井　　由紀夫; 知行倉重
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2001-02-28
Filing date: 2001-02-28
Publication date: 2010-06-02
Anticipated expiration: 2021-02-28
Also published as: JP2002262272A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セキュリティを向上させるためのディジタル監視カメラシステム及びこれに用いられる制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、監視カメラシステムでは保守を簡素化するために蓄積メディアに映像及び音声データを長時間記録する必要がある。この問題点を解決する装置として、一定時間ごとに記録を行うタイムラプスＶＴＲ（ＶｉｄｅｏＴａｐｅＲｅｃｏｒｄｅｒ）が知られている。
【０００３】
近年、ＪＰＥＧやＭＰＥＧ等の圧縮、ハードディスクの大容量及びインターフェイスの高速化、ＬＡＮの高速化により、カメラからディジタルの映像／音声データをディジタルのＬＡＮを介してハードディスク等を使用したディジタル記録装置に転送するディジタル監視システムが実現可能になった。例えば、特開平７−２１２７４８号公報及び特開２０００−８３２４１号公報にこのようなディジタル監視システムが記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
監視カメラシステム作動中には、ディスプレイ、スピーカを通じて撮影中の映像、音声を監視者がモニタリングできるようなシステムが一般的である。監視員は、モニタリング情報を監視しながら監視領域に異常がないか確認する場合も多い。従って、監視者がライブに観るライブモニタの映像は、侵害者の有無にかかわらず高画質のものが良い。
【０００５】
また、カメラ部などに組み込まれたセンサなどにより自動的に異常を判別し、システムに知らせる場合においても、異常事態の発生後に検証を行う際に、記録映像音声が高画質であることが望ましい。このように、監視システムでは記録時には長時間記録を実現し、非常時には記録画像情報量を重視するという２つの相反する動作を適応制御する必要がある。
【０００６】
特開平７−２１２７４８号公報には、複数台の監視カメラからの出力信号のうち、異常検知手段の検知出力に応じた監視用カメラの出力信号を信号記録再生手段に送ることにより、監視作業の効率化を図った監視カメラシステムが記載されている。しかし、この方法では、異常検知手段の誤動作が生じた場合には、異常を撮影しているカメラからの映像が全く記録されず、後で確かめる方法がなくなってしまうという問題がある。
【０００７】
また、特開２０００−８３２４１号公報に記載のネットワークカメラ監視システムでは、外部条件に応じてアパーチャを制御等することにより、カメラから出力される画像データの転送量をコントロールするようにしている。しかし、本システムでは、アパーチャを制御してデータ転送量をコントロールするため、解像度が下がり監視映像が見難くなるという問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、これらの課題を解決し、モニタ画面の画質を保持しつつ、長時間録画と異常時の情報量優先の録画を両立可能な監視カメラシステムを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を実現するために、本発明にかかるディジタル監視カメラシステムは、撮影した映像信号をＭＰＥＧ圧縮しデジタル映像データとして出力する複数のカメラと、前記複数のカメラから出力されたデジタル映像データを伝送する伝送手段と、前記デジタル映像データを表示する表示手段と、侵入物のあるいは侵入者の有無を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に応じて前記デジタル映像データのピクチャ構成を変更可能な可変圧縮手段と、前記可変圧縮手段から出力された映像データを記録媒体に記録する記録手段とを備えている構成とする。
【００１０】
また、本発明にかかる制御装置は、複数のカメラから出力された映像データがネットワークを通じて入力される入力手段と、前記入力手段から入力された映像データを表示装置に出力する手段と、前記カメラから出力された映像データの変化の有無により、前記映像データのピクチャ構成を変更可能な可変圧縮手段と、前記可変圧縮手段により圧縮された映像データを記録再生装置に出力する手段と、を備えている構成とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
まず、図１のブロック図を用いて、本発明の実施形態にかかる監視カメラシステムについて説明する。図１において、１〜３は監視カメラ、４はＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）、５はコントローラ部、６はメディアＩ／Ｆ（Interface）部、７はデコーダ部、８はモニタリング用ディスプレイ、９はスピーカ、１０は蓄積メディアを示す。蓄積メディア１０は、例えばＨＤＤ（ハードディスクドライブ）やＤＶＤ、光ディスクである。続く図面においても同機能を持つブロックについては、同じ番号を付す。本実施の形態では、コントローラ部５、メディアＩ／Ｆ部６、デコーダ部７が別々に構成されているが、コントロールボックス等の制御装置の内部にコントローラ部５等が設けられている構成であっても良い。
【００１２】
ＬＡＮ４に接続された監視カメラ群１〜３では、各設置場所から撮影した映像と音声をディジタル符号化して、ＬＡＮ４を介してコントローラ部５に情報を伝送する。コントローラ部５では、ＬＡＮ４から伝送されてきたディジタル符号化信号の受信と、各カメラ１〜３の動作制御、デコーダ部７の制御、および後述のアラーム時のフレーム間引きＯｎ／Ｏｆｆ制御を行う。コントローラの処理は、ＲＯＭ５２内に格納されており、マイクロコントローラ５１はＲＡＭ５３内を作業領域として各種制御プログラムを実行する。コントローラ部５内のＬＡＮＩ／Ｆ部５０はＬＡＮ４から伝送されてきたディジタル符号化信号を受信し、メディアＩ／Ｆ部６に転送する。
【００１３】
メディアＩ／Ｆ部６ではＬＡＮＩ／Ｆ５０より送られてきた符号化ディジタル信号をバッファ６０に格納する。バッファ６０に格納された符号化ディジタルデータは、モニタリングのための映像音声信号を出力するために、デコーダ部７によって読み出される。また、蓄積メディア１０に転送する場合には、フレーム間引き部６１によって読み出される。
【００１４】
以下、デコーダ部７の処理について説明する。デコーダ部７内のＳｙｓｔｅｍデコーダ７１は、バッファ６０内の符号化ディジタル信号を読み出す。複数のカメラからのデータがＬＡＮ経由でメディアＩ／Ｆ部６に伝送された場合、Ｓｙｓｔｅｍデコーダ７１は、バッファ６０からモニタリング対象となるカメラのビットストリームだけを抽出して読み出す。
【００１５】
バッファ６０から読み出された符号化ディジタル信号は、例えばＭＰＥＧ２ＳｙｓｔｅｍｓのＰＳ（ＰｒｏｇｒａｍＳｔｒｅａｍ）構成によりパケット化されており、Ｓｙｓｔｅｍデコーダ７１では、このパケット先頭部のヘッダ情報を解析し、内部の情報をビデオ、オーディオの種別で分け、それぞれビデオデコーダ部７２、オーディオでコーダ部７３に出力する。各デコーダ部に出力するタイミングは、Ｓｙｓｔｅｍデコーダ７１がＰＳ内のＰＥＳ（ＰａｃｋｅｔｉｚｅｄＥｌｅｍｅｎｔａｒｙＳｔｒｅａｍ）パケット内にあるデコード開始タイミングＤＴＳ（ＤｅｃｏｄｉｎｇＴｉｍｅＳｔａｍｐ）や出力開始タイミングＰＴＳ（ＰｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎＴｉｍｅＳｔａｍｐ）を解析し、さらに後段のデコード処理に必要とされる処理時間分のオフセットを考慮に入れ決定する。この計算により最終的にビデオとオーディオがリップシンクの取れた再生処理が行うことが可能である。
【００１６】
ビデオデコーダ７２では、ビデオフレーム順序の並べ替えを含んだ復号処理が行われる。復号処理され、表示順に並べ替えられたディジタルビデオ信号は、ＤＡＣ７４により、ＮＴＳＣ信号フォーマットにエンコードされ、外部ディスプレイ８にモニタリング用映像として出力される。また、オーディオデコーダ７３によって復号されたディジタル音声信号は、ディジタル／アナログ変換がＤＡＣ７５において行われたあと、符号化時と同じサンプリングレートでアンプ７６に出力される。アンプで増幅された音声信号は外部スピーカー９よりモニタリング用音声信号として出力される。以上のデコード処理システムによってビデオ信号は符号化時と同じフレームレート（以下この場合をフルレートと称す）で出力され、モニタリング映像として出力される。従って、監視員はコマとびのないフルレートの画面で詳細に監視中の状況をチェックすることができる。
【００１７】
図２に、カメラ部１の詳細ブロック図を示す。レンズ部１００から入った映像信号はアナログ／ディジタルコンバータ（ＡＤＣ）１０１おいてディジタル信号に変換され、ＭＰＥＧ２ビデオエンコーダ部に入力される。ビデオエンコーダ部１０２では、ＭＰＥＧ２Ｖｉｄｅｏに準拠したＳｙｎｔａｘを持つエレメンタリストリームを生成する。入力映像がＮＴＳＣ準拠の場合、有効画素数７０４（水平）×４８０（垂直）の解像度を持つフレームを２９．９７Ｈｚのフレームレートでエンコード処理する。ＭＰＥＧ２Ｖｉｄｅｏの場合、フレーム符号化の方法はＩフレーム（ＩｎｔｒａＣｏｄｅｄ）、Ｐフレーム（ＰｒｅｄｉｃｔｉｖｅＣｏｄｅｄ）、Ｂフレーム（ＢｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｌｙｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅＣｏｄｅｄ）の３種類に分類される
以下、これらのフレーム種別の違いと符号化時のフレーム順序並べ替えについて図３を用いて説明する。図３において、２０１は符号化時にレンズ部に入力されるフレーム順序を表す。各矩形はビデオ信号のフレームを表し、Ｉ、Ｐ、ＢはそれぞれＩフレーム、Ｐフレーム、およびＢフレームのフレーム種別を表す。また、各フレーム種別の右側に付記した番号は、エンコード時に送出されるフレーム順序を表す。例えば、Ｂ４はＢフレームの４番目にエンコードされるフレームを意味する。また、各矩形の上部に記した→は、フレーム間でのデータの参照を意味する。例えばＩ０→Ｂ４はＢ４のエンコード時にＩ０のデータを参照することを意味する。
【００１８】
ＭＰＥＧＶｉｄｅｏ規格では、Ｉフレームの場合、エンコード時に他のフレームの情報を用いずにフレーム内情報のみを基にして符号化する。Ｐフレームの場合、該当するフレームより表示順で以前のＩもしくはＰフレームのうち最新の情報を参照用データとして用いフレーム情報を符号化する。例えば図３の２０１において、Ｐ３はＩ０フレームを参照しており、Ｐ６はＰ３フレームを参照する。Ｂフレームの場合、該当するフレームより以前と、以後の直近のＩフレームもしくはＰフレームの情報を参照用データとして用いフレーム情報を符号化する。例えば、Ｂ５フレームはエンコード時にＩ０フレームとＰ３フレームを参照している。
【００１９】
Ｂフレームの場合、映像の入力順序で該当フレームよりあとのフレームを参照画像とするため、エンコーダでは該参照画像を符号化し終わるまで以前の参照フレームとの間に位置するＢフレームのデータを保持する。例えば、Ｂ５フレームをエンコードする際には、Ｐ３を参照画像として必要とするため、Ｐ３フレームがエンコードされるまで、Ｂ４、Ｂ５のエンコードは後回しにされる。このように符号化順序は、フレームのレンズ部への入力順序と異なり、ビデオエンコーダ部１０２からの出力は２００に示すように入力順序と異なり符号化順序として出力される。
【００２０】
一方、デコーダ部７でデコード処理される場合には、フレーム順序２００からフレーム順序２０１に再度フレーム順序が並べ替えされ、もとの入力順序と同様の出力順序が得られる。このとき、各フレームのデコードを行う為には、エンコード時に参照した画像データを、該デコード中のフレームより先立ってデコードする必要があるが、参照画像として必要とされるフレームは、符号化順序内では必ず該当フレームより先に到着しているため問題ない。例えば、２００内のＢ４はエンコード時にＩ０とＰ３を参照しているため、デコード時にも両フレームを参照する必要があるが、フレーム順序２００内ではＩ０，Ｐ３ともにＢ４の前に到着してデコードが完了しているため、参照データとして用いることができる。
【００２１】
次に、図２中のオーディオのデコード処理について説明する。マイク１０３から入力されたオーディオ信号は、ＡＤＣ１０４において所定のサンプリングレートによりアナログ／ディジタル変換が行われる。ディジタルに変換された音声信号は、ＭＰＥＧ２オーディオエンコーダ部１０５に入力される。オーディオエンコーダ部１０５は、３８４サンプルもしくは１１５２サンプルごとにサブバンド符号化を施し、エンコードした符号化オーディオ信号をシステムエンコーダ部１０６に転送する。転送された符号化ビデオ信号と符号化オーディオ信号は、ＭＰＥＧＳｙｓｔｅｍｓに従い、例えばＰＳとしてパケット化され、さらに多重化される。多重化された映像音声のディジタル符号化信号は、ＬＡＮＩ／Ｆ１０７を介してＬＡＮに送出される。カメラ部１内の各デバイスは、制御バス１０９を介して制御部１１０によって制御される。制御バス１０９には後述の異常信号を検知するセンサ１０８も接続されており、必要に応じて異常信号がＳｙｓｔｅｍエンコーダ部に送出され、付加情報としてＬＡＮ４を介してコントローラ部５に転送される。以上の処理は、カメラ部２、３についても同様に処理される。また、ビデオ信号のみを処理することも可能である。
【００２２】
以上述べたように、カメラ部１〜３でディジタル符号化圧縮を行うことにより、ＬＡＮ４中で伝送されるデータ量を減らし、ＬＡＮ４内のトラフィックを下げることができる。
【００２３】
次に、ＬＡＮ４経由で送られてきた符号化ディジタル信号が、メディアＩ／Ｆ部６から蓄積メディア１０に記録される場合について述べる。各カメラ１〜３で生成された符号化ディジタル信号は、ＬＡＮ４経由でバッファ６０に転送される。バッファ６０に格納された符号化ディジタル信号は、各カメラに対応した信号列ごとにフレーム間引き部６１によって読み出され蓄積メディア１０に記録される。このとき、ビデオ情報に関してはＩフレームを含む情報のみが蓄積メディア１０に記録される。残りのフレームについてはバッファ６０から読み出し後、削除され蓄積メディア１０には記録されない。
【００２４】
以下、フレーム間引き部６１における第１の処理方法を図４を用いて説明する。図４において、２０２はある特定のカメラに対応した符号化ディジタル信号列を示す。ここでは、符号化ディジタル信号列にはビデオ情報のみが含まれており、オーディオ情報は含まれていない場合の図である。そして、ビデオ信号のみがカメラ部でエンコードされ、蓄積メディア１０に記録されるものとする。なお、信号列中、システムエンコードによって付加されたパケットヘッダ、およびＭＰＥＧのピクチャレイヤより上位の階層については図内での記述を省略している。
【００２５】
符号化ディジタル信号列２０２は、符号化時の順番に従い、各フレームがバッファ６０に到着し格納される。フレーム間引き部６１は、バッファ内の符号化ディジタル信号列を到着順に読み出す。このとき、パケット化されたデータ内のピクチャ構造までを解析し、ピクチャレイヤ以下のデータについてはＩピクチャ構造をもつフレームデータのみを蓄積メディア１０に転送する。ピクチャレイヤより上位の階層のデータについては、そのままのデータ位置を保持して蓄積メディアに転送する。従って、ピクチャレイヤ以下については、図４の符号化ディジタル信号列２０３のように、Ｉフレームのみから構成される符号化ディジタル信号が蓄積メディア１０に記録されることになる。
【００２６】
なお、パケット長などのパケットヘッダ情報とパケット内のペイロード部に不整合が出る場合には、パケットヘッダ情報を変更するか、もしくは、パケットペイロード内に後のデコーダに影響の出ないダミーデータを付加してパケット長を維持するようにして蓄積メディア１０にデータを格納する。これにより、後にこの符号化データ列をデコードする際にも、Ｓｙｎｔａｘ解析時の破綻を回避できる。この場合、バッファ６０はリングバッファとし、上記フレーム間引き処理、ディスクの応答遅延等の間にカメラ部から新規データが到着しても前のデータを上書きしないほど十分な容量があるものとすることを要する。
【００２７】
以上のフレーム間引き処理により、蓄積バッファ１０に記録するデータ量を大幅に削減することができ、長時間の監視記録をとるために有効である。例えば、ＮＴＳＣ準拠のフレームレートでＩピクチャが一秒間に２枚含まれているビットストリームの場合、おおよそデータ量をもともとのエンコード時の情報に対して、２／２９．９７＝７％弱にまで落とすことができる。ディジタルエンコード時にすでに元々の情報量が大幅に圧縮されているので、トータルのシステムとして長時間記録に大きく寄与することになる。さらに、上記フレーム間引き処理を各カメラから伝送される情報ごとに行うことにより、全ての監視カメラ情報をフレーム間引きすることができる。
【００２８】
次に、オーディオ信号が含まれている場合の処理について説明する。図５において、２０４は図４の２０２と同様に、ある特定のカメラに対応した符号化ディジタル信号列を示す。ここでは、符号化ディジタル信号列はビデオ情報とオーディオ情報が含まれており、カメラ部内のＳｙｓｔｅｍエンコーダ１０６での処理時に多重化されているものとする。図４の場合と同様、フレーム間引き部６１により、ビデオ情報に関してはＩフレーム情報を含むデータのみが蓄積メディア１０に記録される。オーディオ情報に関しては、読み出したデータをそのままの順序で蓄積メディア１０に記録される。他のレイヤの処理および、パケット情報の変更、ダミーデータの付加については図４の場合と同じ処理を施す。以上の処理でオーディオに関しては、カメラ部でのエンコード時の情報がそのまま蓄積メディア１０に格納されることになる。一般的にＭＰＥＧ２で符号化されたビデオの場合、ビットレートが３Ｍｂｐｓ以上程度が実用的な画質のレベルであるのに対し、オーディオのビットレートは、３８４ｋｐｂｓ程度で実用的なステレオ音質を十分得ることができる。従って、ビデオに比べ情報量が少ないため、情報の間引きを行う必要性は少ない。
【００２９】
次に、蓄積メディア１０に記録されたデータを読み出し、デコーダ部７によって再生する処理について説明する。例えば図５の２０５のように、一つのカメラに対応したデータが蓄積メディア１０に格納されており、これをデコーダ部７に転送する場合、蓄積メディア１０内のデータはバッファ６０に読み込まれる。この情報をＳｙｓｔｅｍデコーダ７１が読み出し、ビデオとオーディオ情報の種別を解析し、それぞれビデオデコーダ部７２とオーディオデコーダ部７３に所定のタイミングで転送する。それぞれのデコードタイミングは、モニタリング情報を出力時と同様、ＰＥＳヘッダ内のＤＴＳもしくはＰＴＳより算出することが可能である。
【００３０】
オーディオデコード時については、時間が連続したビットストリームを最初に送出する際に、ＰＴＳを用いてコントローラ部内の基準時刻と比較し、出力タイミングを合わす。この処理後は、絶え間なく一定サンプリングレートでデコード後のデータをＤＡＣ７５より出力する限り、出力タイミングを合わせる必要がなく、Ｓｙｓｔｅｍデコーダ７１はオーディオデコーダ７３内のバッファに空きがある限り到来するオーディオ情報を転送する。
【００３１】
一方、ビデオデコード時については、フレーム間引きのために、各Ｉフレーム間には元来表示されるべきデータがなくなっている。このため、各フレーム送出ごとにＳｙｓｔｅｍデコーダ７１は、ＰＥＳヘッダ内のＤＴＳを見て基準時刻と比較し出力タイミング合わせを行う。各Ｉフレームを受け取ったビデオデコーダ部７２は、通常のデコードと同じように各フレームをデコードする。
【００３２】
フレームデコード後、次のフレーム情報を含むビットストリームが到着していない場合には、以前デコーダしたフレーム内容を再度繰り返し出力する。このようにして、間引きされたフレーム期間分はフリーズ処理を行うことで、ディスプレイを見ているユーザには断続的なビデオ画面が提供される。以上の処理により、間引き後のデータを断続的な画面として出力し、かつその画面とタイミングが同期した音声出力を得ることができる。
【００３３】
ビデオのエンコード時の処理で説明したように、Ｉフレームは他のフレーム情報をデコード時に参照する必要がないため、ピクチャレイヤ以下でＩフレーム以外のデータが削除されていてもビットストリームのＳｙｎｔａｘ解析およびＩフレームデコードが破綻することはない。通常のフルレートのデコード処理と、フレーム間引きされたビットストリームのデコード処理で基本的な処理は共通であるため、フレーム間引き処理の録画／再生処理が加わってもデコード部の構成を複雑にすることがなく、コスト低減に有利である。
【００３４】
次に、監視カメラシステムが異常を検知したときの処理について説明する。本発明による監視カメラシステムには、監視員がモニタリング映像および音声を監視している際に、不審者の侵入やシステムの故障を発見した場合にボタン入力などによりアラーム情報をシステムに知らせる。この異常時情報は、図１のアラームＩ／Ｆ５４によって受信される。アラームＩ／Ｆ５４は、マイクロコントローラ５１に異常時であることを割り込み信号として入力する。この割り込み信号をもとに、マイクロコントローラ５１はシステムの状態を異常時として、メディアＩ／Ｆ部６の処理を変更する。この様子を図６を用いて説明する。
【００３５】
図６は、カメラからの映像音声信号を蓄積メディア１０に記録する場合の状態遷移を表す図である。状態３００は通常状態におけるメディアＩ／Ｆ６の処理であり、ビデオ信号を上述のようにＩフレームだけを残したフレーム間引き処理を行っている。このとき、アラームＩ／Ｆ５４より異常状態を表す割り込み信号が入力されると状態３０１に遷移する。状態３０１では、マイクロコントローラ５１よりフレーム間引き部６１に制御信号を送り、フレーム間引き処理を停止して映像情報における全てのフレームを蓄積メディア１０に記録するように処理を切り替える。
【００３６】
アラームＩ／Ｆ５４からの割り込み後に所定の時間が経過した場合、もしくはアラームＩ／Ｆ５４に監視者より明示的に通常状態であると入力が入り、バス５５を介してこの情報がマイクロコントローラ５１に入力された場合、マイクロコントローラ５１は通常状態の復帰と判定する。このとき、状態は３０１から３００に遷移し、再びフレーム間引き処理を行うようフレーム間引き部５４に制御信号を送る。これを受けてフレーム間引き部５４は、再びＩフレームのみの間引き処理を行う。
【００３７】
以上の実施形態では、アラームＩ／Ｆ５４に、赤外線センサー等の異常検出器からの情報や監視員が入力した情報がアラーム情報として入力された場合について説明したが、カメラ部に組み込まれたセンサからの入力をもとに異常時として扱うことも可能である。例えば、図２におけるセンサ１０８において、通常静止している部屋を監視している場合に動きが検知されたときは、センサ１０８は制御部１１０に異常を知らせる。制御１１０は、ＬＡＮＩ／Ｆ１０７、ＬＡＮ４を介して図１のコントローラ部５にこの異常情報を送る。図１のＬＡＮＩ／Ｆ５０は、この異常信号をマイクロコントローラ５１に割り込み信号として送り、マイクロコントローラ５１は異常状態３０１に遷移する。
【００３８】
異常時に蓄積メディアに記録された符号化ディジタル信号が再生される場合には、メディアＩ／Ｆ部６によって読み出されたあと、ライブのモニタリング情報を出力する場合と同様にデコード部によって処理され、フルレートの映像と音声信号が再生される。
【００３９】
以上のように、異常時のフレーム間引きＯｎ／Ｏｆｆ制御を行うことにより、後に検証が必要となるような異常時のみ、情報量の多いフルレートの映像を記録することができる。そして、適応的な制御により通常状態の長時間録画と異常時のフルレート録画を両立させ、効率的に蓄積メディア１０内のディスク容量を使用することが可能となる。
【００４０】
次に、フレーム間引き部６１における第２の処理方法について、図７をもちいて説明する。図７の２０６は、図４と同様にある特定のカメラに対応した符号化ディジタル信号列を示す。このディジタル信号列には、ビデオ情報とオーディオ情報が含まれている。また、信号列中においてシステムエンコードによって付加されたパケットヘッダ、およびＭＰＥＧのピクチャレイヤより上位の階層については図内での記述を省略している。
【００４１】
本処理方法では、ピクチャレイヤ以下のデータについては、Ｉピクチャ構造もしくはＰピクチャ構造をもつフレームデータのみを蓄積メディア１０に転送する。このように、間引き後もＩ，Ｐフレームを全て残すため、ビットストリーム内にも必要な参照フレーム情報は全て保存されており、間引き後のビットストリームにおいても正しくデコード処理を行うことが可能である。
【００４２】
尚、オーディオについては、第１の処理方法における場合と同様に、エンコード時の全てのオーディオ情報が符号時と同じ順序で蓄積メディア１０に記録される。また、パケット長などのパケットヘッダ情報とパケット内のペイロード部に不整合が出る場合についての処理および蓄積メディア１０に記録された情報をデコードする場合の処理方法も同様である。
【００４３】
以上説明した実施形態では、符号化ビデオの規格としてＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−２（通称ＭＰＥＧ２Ｖｉｄｅｏ）ＭＰ＠ＭＬ（ＭａｉｎＰｒｏｆｉｌｅ＠ＭａｉｎＬｅｖｅｌ）規格に準拠したビデオおよびＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−１（通称ＭＰＥＧ２Ａｕｄｉｏ）規格に準拠したオーディオ符号化圧縮・復号を用いる場合について説明した。しかし、Ｖｉｄｅｏについては他のＭＰＥＧ規格中のプロファイル、レベルあるいはＤＶ（ＤｉｇｉｔａｌＶｉｄｅｏ）規格やＭｏｔｉｏｎＪＰＥＧ規格など類似のフレームを基準とするディジタル符号化アルゴリズムを用いてもよい。
【００４４】
例えば、ＭｏｔｉｏｎＪＰＥＧ規格に準拠したビデオ信号は、ＭＰＥＧにおけるＩフレームのみから構成されるため、このときには何枚おきにフレーム情報を残すかのみをフレーム間引き部６１が制御することで、上記システムと同じ機能を持たせることができる。
【００４５】
また、ＡｕｄｉｏについてもＭＰＥＧ２Ａｕｄｉｏ以外の他のディジタル符号化技術に準拠するものであっても良いし、ＳｙｓｔｅｍエンコードとしてＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−１（通称ＭＰＥＧ２Ｓｙｓｔｅｍｓ）以外の他のディジタルパケット化アルゴリズムを用いても良い。
【００４６】
以上記述したように、本発明の実施形態にかかるディジタル監視カメラシステムでは、リアルタイムのライブ情報については撮影時と同じフルレートの映像音声をモニタリングができ、同時にフレーム間引き処理によって蓄積メディアに長時間の映像音声情報を蓄積できる。また、異常検知時には、フルレートの動画を格納することが可能であり、検証確認時のための十分な画像情報を保存することが可能である。ＭＰＥＧ規格における他フレームの参照を必要としないＩフレーム、もしくはＩフレームとＰフレームからの参照予測を用いるＰフレームを残すように間引き処理することで、フレーム間引き後の復号処理が破綻しないことを保障したシステムを実現できる。また、間引き後も、フルレートのデコード時とデコード処理がほとんど同じであるため、デコード部の回路が複雑になることはない。さらに、Ｉフレーム、もしくはＩフレームとＰフレームを残すように処理することにより、間引き後の映像画質を比較的高品質に維持することが可能である。
【００４７】
【発明の効果】
以上のように、本発明により、モニタ画面の画質を保持しつつ、長時間録画と異常時の情報量優先の録画を両立可能な監視カメラシステムを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかる監視カメラシステムを示すブロック図である。
【図２】監視カメラ部の内部構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態における符号化フレーム順序と表示フレーム順序を示した図である。
【図４】本発明の実施形態にかかるフレーム間引き部における第１の処理方法を説明するための図である。
【図５】オーディオ信号が含まれている場合のフレーム間引き部における第１の処理方法を説明するための図である。
【図６】本発明の実施形態における通常時と異常時のマイクロコントローラ部の状態遷移を説明するための図である。
【図７】本発明の実施形態にかかるフレーム間引き部における第２の処理方法を説明するための図である。本発明第２の実施形態における蓄積メディア記録時のＩ，Ｐフレームのみを残したフレーム間引き記録を説明するための図である。
【符号の説明】
１、２、３…カメラ群
４…ＬＡＮ
５…コントローラ部
６…メディアＩ／Ｆ部
７…デコーダ部
８…ディスプレイ
１０…蓄積メディア
５０…ＬＡＮＩ／Ｆ
５１…マイクロコントローラ
５２…ＲＯＭ
５３…ＲＡＭ
５４…アラームＩ／Ｆ
５５…データバス
６０…バッファ
６１…フレーム間引き部

Claims

撮影した映像信号をＭＰＥＧ圧縮し、デジタル映像データとして出力すると共に、異常を検出するセンサを備え異常情報を出力する複数のカメラと、
前記複数のカメラから出力されたデジタル映像データを伝送する伝送手段と、
伝送された前記デジタル映像データをそのまま表示する表示手段と、
侵入物あるいは侵入者の有無を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果、及び複数のカメラからの異常情報に応じて伝送された前記デジタル映像データのピクチャ構成をカメラ毎に変更可能な可変圧縮手段と、
前記可変圧縮手段から出力された映像データを記録媒体に記録する記録手段と、
を備えてなることを特徴とするディジタル監視カメラシステム。
撮影した映像を符号化圧縮し、符号化ビデオ信号を出力すると共に、異常を検出するセンサを備え異常情報を出力する複数のカメラと、
前記複数のカメラから出力された符号化ビデオ信号を伝送するネットワークと、
前記複数のカメラを前記ネットワークを介して制御するコントローラ部と、
伝送された前記デジタル映像データをそのまま表示する表示手段と、
侵入物あるいは侵入者の有無を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果、及び複数のカメラからの異常情報に応じて伝送された前記符号化ビデオ信号のピクチャ構成をカメラ毎に変更可能な可変圧縮手段と、
前記可変圧縮手段から出力された符号化ビデオ信号を蓄積する蓄積メディア部と、
前記蓄積メディア部に符号化ビデオ信号を転送するメディアＩ／Ｆと、
を備えていることを特徴とするディジタル監視カメラシステム。
請求項２に記載のディジタル監視カメラシステムは、
符号化ビデオ信号の復号を行い、ビデオ信号を前記表示手段に出力するビデオデコーダ部を備えることを特徴とするディジタル監視カメラシステム。
請求項２又は３に記載のディジタル監視カメラシステムは、上記符号化ビデオ信号の符号化アルゴリズムとしてＭＰＥＧ方式を用い、
前記可変圧縮手段は、ＰｉｃｔｕｒｅＬａｙｅｒ以下のレイヤについてはＩｎｔｒａＣｏｄｉｎｇＰｉｃｔｕｒｅフレーム含むデータを残してフレーム間引きを行うことを特徴とするディジタル監視カメラシステム。
請求項２又は３に記載のディジタル監視カメラシステムは、上記符号化ビデオ信号の符号化アルゴリズムとしてＭＰＥＧ方式を用い、
前記可変圧縮手段は、ＰｉｃｔｕｒｅＬａｙｅｒ以下のレイヤについてはＩｎｔｒａＣｏｄｉｎｇＰｉｃｔｕｒｅフレーム及びＰｒｅｄｉｃｔｉｖｅＣｏｄｉｎｇＰｉｃｔｕｒｅフレームを含むデータを残してフレーム間引きを行うことを特徴とするディジタル監視カメラシステム。
前記メディアＩ／Ｆ部は、ある特定のカメラに対応するピクチャ構成の変更後の符号化ビデオ信号を上記蓄積メディアから読みだし、前記ビデオデコーダ部に転送する手段を備え、
該ビデオデコーダ部は、前記符号化ビデオ信号をピクチャ構成の変更後のフレームレートで出力することを特徴とする請求項３に記載のディジタル監視カメラシステム。
前記複数のカメラは、撮影時の音声を符号化圧縮し、符号化オーディオ信号として出力する手段を備え、
前記メディアＩ／Ｆ部は、上記ネットワーク経由で受け取った符号化オーディオ信号を上記蓄積メディア部に転送することを特徴とする請求項２ないし６のいずれかに記載のディジタル監視カメラシステム。
請求項７に記載のディジタル監視カメラシステムは、前記符号化オーディオ信号の復号を行い、オーディオ信号を出力するオーディオデコーダ部を備え、
前記メディアＩ／Ｆ部は、ある特定のカメラに対応する符号化オーディオ信号を上記蓄積メディアから読みだし、前記オーディオコーダ部に転送する手段を備え、
前記オーディオデコーダ部は、転送された前記符号化オーディオ信号を復号して出力する手段を有することを特徴とするディジタル監視カメラシステム。
前記コントローラ部は、
侵入物あるいは侵入者の有無を検出する手段と、
異常を検知した場合に上記可変圧縮手段がピクチャ構成の変更の処理を行わないように制御し、異常状態が通常状態に戻ったときにはピクチャ構成の変更の処理を行うように制御する手段と、
を有することを特徴とする請求項２に記載のディジタル監視カメラシステム。