JP4679444B2 - 多チャンネル画像転送システム - Google Patents
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Description
本発明は、画像蓄積装置に蓄積した多チャンネルの静止画像をネットワーク等を介して再生端末へ転送して多倍速再生する多チャンネル画像転送システムに関する。
画像の再生端末と多チャンネルの入力系統を搭載した画像蓄積装置がネットワークで接続され、かつ、画像転送速度が制限された環境下において、画像蓄積装置から転送された画像を再生端末側のソフトウェアで、全てのチャンネルを１つのモニタへ分割多画面表示した状態で多倍速再生することを考える。
一般的に、ネットワーク環境においては、画像の転送速度がボトルネックとなり、オフライン環境のように多倍速で再生することは難しい。
そのため、これまでは、ネットワーク接続した環境において、画像蓄積装置に蓄積した多チャンネルの画像を再生端末へ転送して多倍速再生するような提案はあまりなされていない。
一般的に、ネットワーク環境においては、画像の転送速度がボトルネックとなり、オフライン環境のように多倍速で再生することは難しい。
そのため、これまでは、ネットワーク接続した環境において、画像蓄積装置に蓄積した多チャンネルの画像を再生端末へ転送して多倍速再生するような提案はあまりなされていない。
例えば、画像蓄積装置が４系統の画像入力チャンネルを搭載していると仮定すると、再生端末側で倍速再生をするためには、図５に示すように、画像を転送する画像蓄積装置側が、チャンネルを１つ刻みでスキップして転送することにより、比較的簡単に実現できる。
図５において、１〜４は、それぞれ１〜４チャンネルの各チャンネルに対応する画像（静止画像）を示してあり、チャンネル１の画像１とチャンネル３の画像が図示しない再生端末側へ順次転送され、ハッチングされているチャンネル２の画像２とチャンネル４の画像４はスキップされて再生端末側へ転送されない。
図５において、１〜４は、それぞれ１〜４チャンネルの各チャンネルに対応する画像（静止画像）を示してあり、チャンネル１の画像１とチャンネル３の画像が図示しない再生端末側へ順次転送され、ハッチングされているチャンネル２の画像２とチャンネル４の画像４はスキップされて再生端末側へ転送されない。
この方法を用いると、奇数チャンネルに関してはコマ落ちすることなく倍速で再生することができ、かつ、再生時間もおよそ半分に短縮できる。
多倍速の場合も同様に、それぞれ２つ、３つとチャンネルをスキップして転送することで実現できる。
多倍速の場合も同様に、それぞれ２つ、３つとチャンネルをスキップして転送することで実現できる。
しかし、この画像転送方法では、総入力チャンネルが偶数である場合、偶数チャンネルの画像は常にスキップされ、再生端末側に転送されないことになる。
このため、再生端末側において全てのチャンネルを表示した状態で倍速再生を行うと、更新され続ける画像と、全く更新されない画像とが交互に表示され、かなり不格好で違和感のあるものとなる。
更に、画像が更新されないチャンネルに関しては、更新されなかった画像を閲覧（再生）する時間を、ユーザが別に設ける必要が生じるため、時間効率的にも良くない。
このため、再生端末側において全てのチャンネルを表示した状態で倍速再生を行うと、更新され続ける画像と、全く更新されない画像とが交互に表示され、かなり不格好で違和感のあるものとなる。
更に、画像が更新されないチャンネルに関しては、更新されなかった画像を閲覧（再生）する時間を、ユーザが別に設ける必要が生じるため、時間効率的にも良くない。
本発明が適用されると想定される環境に比較的近いものとしては、特開２０００−２７８６７２号公報（特許文献１）に開示されているネットワーク型監視システムや特開２００１−３３３４１６号公報（特許文献２）に開示されているネットワーク監視カメラシステムなどがある。
しかし、これらの特許文献には、「ネットワークを介して画像蓄積装置に蓄積した多チャンネルの静止画像を再生端末へ転送して多倍速再生する多チャンネル画像転送システム」に関する具体的提案については、何も示されていない。
しかし、これらの特許文献には、「ネットワークを介して画像蓄積装置に蓄積した多チャンネルの静止画像を再生端末へ転送して多倍速再生する多チャンネル画像転送システム」に関する具体的提案については、何も示されていない。
本発明は、ネットワークを介して画像蓄積装置が蓄積した多チャンネルの静止画像を再生端末側に画像を転送し、再生端末の各チャンネルに対応して分割された各画面において、全てのチャンネルの静止画像を、違和感なく、ほぼ均一に再生することができる多チャンネル画像転送システムを提供することを目的とする。
本発明に係わる多チャンネル画像転送システムは、多チャンネルの入力系統で画像入力機器からの静止画像を入力する画像入力手段と、前記画像入力手段で入力した多チャンネルの静止画像を記憶部に順次蓄積する画像蓄積手段と、ネットワークを介して前記画像蓄積手段の前記記憶部に蓄積されている多チャンネルの静止画像を再生端末に転送する際に、高いフレームレートで取得しているチャンネルの静止画像が転送画像として選択される確率を低くし、低いフレームレートで取得しているチャンネルの静止画像が転送画像として選択される確率を高くして、蓄積されている多チャンネルの静止画像を転送する静止画像転送手段とを備えたものである。
本発明によれば、比較的高いフレームレートで取得したチャンネルと比較的低いフレームレートで取得したチャンネルが混在する場合では、比較的低いフレームレートで取得しているチャンネルの画像が転送画像として選択される確率を高くするので、チャンネルの情報量が相対的に増加することになり、ユーザにとって重要なシーンを見落とす確率を少なくすることができる。
以下、図面に基づいて、本発明の一実施の形態について説明する。
なお、各図間において、同一符合は、同一あるいは相当のものであることを表す。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１による多チャンネル画像転送システムが適用されるシステム全体の構成を示す図である。
画像蓄積装置１０は、画像入力機器（例えば、監視カメラやテレビなど）２０から取得した画像（静止画像）を蓄積しておくための機器である。
なお、各図間において、同一符合は、同一あるいは相当のものであることを表す。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１による多チャンネル画像転送システムが適用されるシステム全体の構成を示す図である。
画像蓄積装置１０は、画像入力機器（例えば、監視カメラやテレビなど）２０から取得した画像（静止画像）を蓄積しておくための機器である。
画像蓄積装置１０は、最低限の機能として、多チャンネルの入力機器からの画像取得の際に任意の秒間フレームレートで画像を取得し、その画像を記憶部（ハードディスクドライブ）５０に蓄積しておくことができるハードウェアあるいはソフトウェア機構を有しており、他の機器への画像転送機能やネットワーク通信を行うための通信プロトコルを実装した組み込みソフトウェアを搭載している。
画像蓄積装置１０の記憶部（ハードディスクドライブ）５０には、例えば図２に示すように、１、２・・〜４と順に各チャンネル（ＣＨ１、ＣＨ２〜ＣＨ４）の画像が格納されているものとする。
画像蓄積装置１０の記憶部（ハードディスクドライブ）５０には、例えば図２に示すように、１、２・・〜４と順に各チャンネル（ＣＨ１、ＣＨ２〜ＣＨ４）の画像が格納されているものとする。
本実施の形態では、説明を簡単にするため、入力系統が４チャンネルの場合を例にしている。
ただし、これは各チャンネルで同一の秒間フレームレートの場合の例であり、本発明は異なる秒間フレームレートで記録されている場合においても実施可能である。
即ち、画像入力機器（例えば、監視カメラ）２０が４台配置されており、画像蓄積装置１０は、これら４台の画像入力機器２０から送られてくる画像をそれぞれ入力することのできる４チャンネルの入力系統を有しているものとする。
記憶部５０には、最後のチャンネルの画像の次には、また次のタームのはじめのチャンネルの画像から順に格納されており、順次この繰り返しで画像を蓄積している。
なお、記憶部（ハードディスクドライブ）５０は、画像蓄積装置１０の内部に内蔵されていてもよい。
ただし、これは各チャンネルで同一の秒間フレームレートの場合の例であり、本発明は異なる秒間フレームレートで記録されている場合においても実施可能である。
即ち、画像入力機器（例えば、監視カメラ）２０が４台配置されており、画像蓄積装置１０は、これら４台の画像入力機器２０から送られてくる画像をそれぞれ入力することのできる４チャンネルの入力系統を有しているものとする。
記憶部５０には、最後のチャンネルの画像の次には、また次のタームのはじめのチャンネルの画像から順に格納されており、順次この繰り返しで画像を蓄積している。
なお、記憶部（ハードディスクドライブ）５０は、画像蓄積装置１０の内部に内蔵されていてもよい。
画像蓄積装置１０は、特に組み込みソフトウェアでは比較的多くの機能を実装する必要がある。
そのため、実装の負担を減らし、信頼性を高める意味でも、画像蓄積装置１０は、マルチタスクやネットワーク関連の通信プロトコルをサポートしているオペレーティングシステムを採用することが現実的である。
再生端末（例えば、ＰＣやワークステーション等）４０は、最低限の機能として、画像蓄積装置１０から転送される多チャンネルの画像を一つのモニタに多画面分割表示を行うことができ、かつ、通常再生、倍速再生をユーザが任意に設定することができる機能を有しているソフトウェアがインストールされている。
そのため、実装の負担を減らし、信頼性を高める意味でも、画像蓄積装置１０は、マルチタスクやネットワーク関連の通信プロトコルをサポートしているオペレーティングシステムを採用することが現実的である。
再生端末（例えば、ＰＣやワークステーション等）４０は、最低限の機能として、画像蓄積装置１０から転送される多チャンネルの画像を一つのモニタに多画面分割表示を行うことができ、かつ、通常再生、倍速再生をユーザが任意に設定することができる機能を有しているソフトウェアがインストールされている。
ユーザは、再生端末４０にインストールされているソフトウェアを操作することにより、転送されてきた画像を通常再生あるいは多倍速再生して画像を閲覧する。
なお、図１では、画像蓄積装置１０と再生端末４０がネットワーク３０を介して接続されている場合（即ち、ネットワーク接続されている場合）を示しているが、この接続形態に限られるものではなく、ローカル接続やインターネット接続などの接続形態であってもよい。
なお、図１では、画像蓄積装置１０と再生端末４０がネットワーク３０を介して接続されている場合（即ち、ネットワーク接続されている場合）を示しているが、この接続形態に限られるものではなく、ローカル接続やインターネット接続などの接続形態であってもよい。
図３は、再生端末４０のモニタ（表示装置）の分割された画面に表示される画像を示す図であり、４１〜４４は、それぞれ各チャンネル（ＣＨ１〜ＣＨ４）に対応する分割画面である。
図に示すように、分割画面４１にはチャンネル（ＣＨ１）の画像１が、分割画面４２にはチャンネル（ＣＨ２）の画像２が、分割画面４３にはチャンネル（ＣＨ３）の画像３が、分割画面４４にはチャンネル（ＣＨ４）の画像４が表示される。
図に示すように、分割画面４１にはチャンネル（ＣＨ１）の画像１が、分割画面４２にはチャンネル（ＣＨ２）の画像２が、分割画面４３にはチャンネル（ＣＨ３）の画像３が、分割画面４４にはチャンネル（ＣＨ４）の画像４が表示される。
図４は、４チャンネルの画像を画像蓄積装置１０から再生端末４０へ画像を転送する際のバリエーションを示した図である。
図において、転送する画像は白抜き、転送されない画像はハッチングで示している。
１〜４は、それぞれ各チャンネル（ＣＨ１〜ＣＨ４）の画像を表している。
４チャンネル単位で８回転送するという条件は変更せずに、転送するチャンネルをランダムで選択する場合、転送チャンネルが固定であった図５で示したケースを加えて計６個の転送ケースを作り出すことができる。
図において、転送する画像は白抜き、転送されない画像はハッチングで示している。
１〜４は、それぞれ各チャンネル（ＣＨ１〜ＣＨ４）の画像を表している。
４チャンネル単位で８回転送するという条件は変更せずに、転送するチャンネルをランダムで選択する場合、転送チャンネルが固定であった図５で示したケースを加えて計６個の転送ケースを作り出すことができる。
具体的には、転送する画像を４Ｃ２通りの全てのケースがランダムに選択されるようなアルゴリズムを採用する。ただし、使用するアルゴリズム等については実装依存とする。
多倍速再生の場合も同様に、４チャンネル単位での転送回数は固定とし、転送するチャンネルをランダムとすることで実現する。
一般化すると、Ｍ（Ｍ：１以上の整数）チャンネルの入力チャンネルを有するシステムでＮ（Ｎ：１以上の整数）倍速再生するためには、ＭＣＮ通りの全てのケースがランダムに選択されるようなアルゴリズムを採用すれば良いことになる。
なお、上述の説明では、チャンネル数が４チャンネルの場合について説明しているが、これに限られるものではなく、２チャンネル以上の多チャンネルであればよい。
多倍速再生の場合も同様に、４チャンネル単位での転送回数は固定とし、転送するチャンネルをランダムとすることで実現する。
一般化すると、Ｍ（Ｍ：１以上の整数）チャンネルの入力チャンネルを有するシステムでＮ（Ｎ：１以上の整数）倍速再生するためには、ＭＣＮ通りの全てのケースがランダムに選択されるようなアルゴリズムを採用すれば良いことになる。
なお、上述の説明では、チャンネル数が４チャンネルの場合について説明しているが、これに限られるものではなく、２チャンネル以上の多チャンネルであればよい。
以上説明したように、本実施の形態による多チャンネル画像転送システムは、多チャンネルの入力系統で画像入力機器２０からの静止画像を入力する画像入力手段と、この画像入力手段で入力した多チャンネルの静止画像を記憶部５０に順次蓄積する画像蓄積手段（画像蓄積装置１０）と、ネットワーク３０を介して画像蓄積手段（画像蓄積装置１０）の記憶部５０に蓄積されている多チャンネルの静止画像を再生端末４０に転送する際に、全てのチャンネルをランダムに選択し、蓄積されている多チャンネルの静止画像を転送する静止画像転送手段を備えている。
このため、ユーザは、ネットワークを介して画像蓄積装置から転送されてくる多チャンネルの静止画像を各チャンネルに対応して配置された分割画面において、各チャンネルの画像をほぼ均一に違和感なく更新（再生）することができる。
つまり、全てのチャンネルの良好な再生画像を一つの表示画面で一度に閲覧することができる。
つまり、全てのチャンネルの良好な再生画像を一つの表示画面で一度に閲覧することができる。
また、本実施の形態においては、再生端末４０は、ネットワーク３０を介して画像蓄積装置１０から転送されてくる静止画像を多倍速再生する機能を有している。
従って、通常再生の場合に比べて、画像の再生時間を短縮することができる。例えば、再生端末で倍速再生する場合は、通常再生のおよそ半分、Ｎ（Ｎ：１以上の整数)倍速の場合は、通常再生のおよそＮ分の１に短縮できる。
また、例えば、画像蓄積手段（画像蓄積装置１０）が監視用レコーダーである場合、ユーザである監視者は、監視カメラ等から入力され、監視用レコーダーに蓄積された画像を、再生端末側のモニタで全てのチャンネルをひとつのモニタに表示した状況で多倍速再生することにより、不審人物等の監視業務を通常再生より短い時間で効率的に遂行することが可能となる。
従って、通常再生の場合に比べて、画像の再生時間を短縮することができる。例えば、再生端末で倍速再生する場合は、通常再生のおよそ半分、Ｎ（Ｎ：１以上の整数)倍速の場合は、通常再生のおよそＮ分の１に短縮できる。
また、例えば、画像蓄積手段（画像蓄積装置１０）が監視用レコーダーである場合、ユーザである監視者は、監視カメラ等から入力され、監視用レコーダーに蓄積された画像を、再生端末側のモニタで全てのチャンネルをひとつのモニタに表示した状況で多倍速再生することにより、不審人物等の監視業務を通常再生より短い時間で効率的に遂行することが可能となる。
実施の形態２．
前述の実施の形態１は、画像蓄積手段（画像蓄積装置１０）によって蓄積されている多チャンネルの静止画像をネットワーク３０を介して多倍速再生するための再生端末４０に転送する際に、全てのチャンネルをランダムに選択して、蓄積されている静止画像を転送するものであった。
一般的に、比較的低いフレームレートで取得しているチャンネルは、１回でもコマ落ちが発生してしまうと、ユーザにとって重要なシーンを見落としてしまう確率が高いと考えられる。
一方、比較的高いフレームレートで取得されているチャンネルに関しては、少々のコマ落ちは許容の範囲内であると考えられる。
前述の実施の形態１は、画像蓄積手段（画像蓄積装置１０）によって蓄積されている多チャンネルの静止画像をネットワーク３０を介して多倍速再生するための再生端末４０に転送する際に、全てのチャンネルをランダムに選択して、蓄積されている静止画像を転送するものであった。
一般的に、比較的低いフレームレートで取得しているチャンネルは、１回でもコマ落ちが発生してしまうと、ユーザにとって重要なシーンを見落としてしまう確率が高いと考えられる。
一方、比較的高いフレームレートで取得されているチャンネルに関しては、少々のコマ落ちは許容の範囲内であると考えられる。
そこで、本実施の形態においては、比較的高いフレームレートで取得しているチャンネルの画像が転送画像として選択される確率を低くし、逆に比較的低いフレームレートで取得しているチャンネルの画像が転送画像として選択される確率を高くする。
つまり、本実施の形態による多チャンネル画像転送システムは、多チャンネルの入力系統で画像入力機器２０からの静止画像を入力する画像入力手段と、この画像入力手段で入力した多チャンネルの静止画像を記憶部５０に順次蓄積する画像蓄積手段（画像蓄積装置１０）と、ネットワーク３０を介して画像蓄積手段（画像蓄積装置１０）の記憶部５０に蓄積されている多チャンネルの静止画像を再生端末４０に転送する際に、高いフレームレートで取得しているチャンネルの静止画像が転送画像として選択される確率を低くし、低いフレームレートで取得しているチャンネルの静止画像が転送画像として選択される確率を高くして、蓄積されている多チャンネルの静止画像を転送する静止画像転送手段とを備えている。
つまり、本実施の形態による多チャンネル画像転送システムは、多チャンネルの入力系統で画像入力機器２０からの静止画像を入力する画像入力手段と、この画像入力手段で入力した多チャンネルの静止画像を記憶部５０に順次蓄積する画像蓄積手段（画像蓄積装置１０）と、ネットワーク３０を介して画像蓄積手段（画像蓄積装置１０）の記憶部５０に蓄積されている多チャンネルの静止画像を再生端末４０に転送する際に、高いフレームレートで取得しているチャンネルの静止画像が転送画像として選択される確率を低くし、低いフレームレートで取得しているチャンネルの静止画像が転送画像として選択される確率を高くして、蓄積されている多チャンネルの静止画像を転送する静止画像転送手段とを備えている。
これにより、比較的高いフレームレートで取得したチャンネルと、比較的低いフレームレートで取得したチャンネルが混在する場合では、比較的低いフレームレートで取得しているチャンネルの画像が転送画像として選択される確率を高くするので、チャンネルの情報量が相対的に増加することになり、ユーザにとって重要なシーンを見落とす確率を少なくすることができる。
さらに、再生時間も倍速の場合は通常再生のおよそ半分に短縮でき、Ｎ(Ｎ：１以上の整数)倍速の場合は通常再生のおよそＮ分の１に短縮できる。
なお、採用するアルゴリズムについては特に限定しない。確率分布等の数学的な手法を用いても良いし、任意に設定しても良い。
さらに、再生時間も倍速の場合は通常再生のおよそ半分に短縮でき、Ｎ(Ｎ：１以上の整数)倍速の場合は通常再生のおよそＮ分の１に短縮できる。
なお、採用するアルゴリズムについては特に限定しない。確率分布等の数学的な手法を用いても良いし、任意に設定しても良い。
実施の形態３．
本実施の形態では、極端に低いフレームレートで取得したチャンネルの静止画像は、再生端末４０に必ず全て転送し、例外的に通常再生する。
極端に低いフレームレートで取得しているチャンネルは、１回でもコマ落ちが発生してしまうと、ユーザにとって重要なシーンを見落としてしまう可能性が非常に高くなるが、本実施の形態によれば、それを防止することができる。
本実施の形態では、極端に低いフレームレートで取得したチャンネルの静止画像は、再生端末４０に必ず全て転送し、例外的に通常再生する。
極端に低いフレームレートで取得しているチャンネルは、１回でもコマ落ちが発生してしまうと、ユーザにとって重要なシーンを見落としてしまう可能性が非常に高くなるが、本実施の形態によれば、それを防止することができる。
本発明は、再生端末側の分割画面において、画像蓄積装置から順次転送されてくる全てのチャンネルの静止画像を、違和感なく、ほぼ均一に再生することができる多チャンネル画像転送システムの実現に有用である。
１〜４：チャンネル１〜チャンネル４の画像
１０：画像蓄積装置
２０：画像入力機器
３０：ネットワーク
４０：再生端末
５０：記憶部
１０：画像蓄積装置
２０：画像入力機器
３０：ネットワーク
４０：再生端末
５０：記憶部
Claims (3)
- 多チャンネルの入力系統で画像入力機器からの静止画像を入力する画像入力手段と、
前記画像入力手段で入力した多チャンネルの静止画像を記憶部に順次蓄積する画像蓄積手段と、
ネットワークを介して前記画像蓄積手段の前記記憶部に蓄積されている多チャンネルの静止画像を再生端末に転送する際に、高いフレームレートで取得しているチャンネルの静止画像が転送画像として選択される確率を低くし、低いフレームレートで取得しているチャンネルの静止画像が転送画像として選択される確率を高くして、蓄積されている多チャンネルの静止画像を転送する静止画像転送手段とを備えたことを特徴とする多チャンネル画像転送システム。 - 極端に低いフレームレートで取得したチャンネルの全ての静止画像を、前記再生端末に転送する手段を有していることを特徴とする請求項１に記載の多チャンネル画像転送システム。
- 前記再生端末は、転送されてくる多チャンネルの静止画像を多倍速再生する手段を有していることを特徴とする請求項１に記載の多チャンネル画像転送システム。
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