JP5962117B2 - 複数の画像圧縮方式が存在する環境における映像選択方法 - Google Patents

複数の画像圧縮方式が存在する環境における映像選択方法 Download PDF

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本発明は、複数の画像圧縮方式が存在する環境における映像選択方法に関する。
カメラが取得した映像データを、各端末がそれぞれリアルタイムに再生する映像伝送システムは、例えば河川や道路等の監視を目的として利用される。該映像伝送システムにおいては、カメラによって撮像された映像をエンコーダによって圧縮し、IPネットワークを通じて複数の端末にマルチキャスト配信する。
撮像装置によって取得された映像データを複数の端末に配信するシステムに関連する技術として、特許文献1に記載された技術がある。特許文献1記載の技術では、マルチコーデックカメラによって取得した複数種類の圧縮形式からなる映像データから、ネットワークの負荷状況に応じた圧縮形式の画像データを選択する。
具体的には、ネットワークの負荷状況が所定の基準値より多い場合は第1の圧縮形式として、例えばMPEGからなる画像データ、少ない場合は第2の圧縮形式として、例えばJPEGからなる画像データを選択する。すなわち、ネットワークに多くの負荷がかかっているほど圧縮率の高い画像データを用いるようにして、ネットワークにかける負荷を軽減できるようになる。
特開2007−158553号公報
近年、前記映像伝送システムにおいては、カメラの高精細化に伴い、従来用いられてきたSD(Standard Definition)映像から、より高画質なHD(High Definition)映像への移行が進んでいる。
前記映像伝送システムにおいては、カメラによって撮影された映像をMPEG−2やH.264等の画像圧縮形式で圧縮し、ネットワークに配信する。HD映像はSD映像よりも高精細である分、データ量が多くなることから、近年では映像データの圧縮に従来の映像圧縮形式であるMPEG−2だけでなく、より圧縮率の高いH.264も用いられるようになりつつある。
このように複数の映像圧縮形式が共存しているため、前記映像伝送システムでは、IPネットワークを介して同時に複数の圧縮形式で同じ映像データを配信することが可能であることが多い。例えば、同一のカメラにより撮影された映像データについて、異なる場所に位置する端末AがMPEG−2で圧縮された映像データを、端末BがH.264で圧縮された映像データをそれぞれ同時に受信することが可能である。
ここで、上述のような河川や道路の監視用のシステムを構築することを考える場合、監視映像を表示する端末としては、システムを導入するユーザがすでに保有している端末を流用することが、コスト面から現実的であると考えられよう。
したがって、システムを構築した場合、エンコーダから伝送された映像データを再生する端末は、市販のPCであるということになる。すなわち、映像データの復号及び再生に関わる、CPUの性能、CPUの使用状況等の条件が端末ごとに異なる。例えば、H.264はMPEG−2と比べて約2倍の圧縮率であるが、端末におけるデコード処理に約10倍の工程が必要である。
そこで、本発明は、複数種類の圧縮形式からなる映像データを端末にマルチキャスト配信する映像伝送システムにおいて、適切な圧縮形式の映像データを送信することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明にかかる映像選択方法は、ネットワークに接続された1以上の撮像装置で撮影される映像データを選択して前記ネットワークを介して端末へ配信する映像選択装置の映像選択方法であって、前記端末から該端末の現在の負荷状態を示す第1の性能情報と第一の撮像装置を特定する情報とを受信し、前記第一の撮像装置を特定する情報に基づいて、撮像装置を特定する情報と該撮像装置が送信できる画像圧縮形式とが対応付けられて記憶されている撮像装置情報を参照して、前記第一の撮像装置が送信できる画像圧縮形式を複数抽出し、 前記端末のとりえる負荷状態を示す第2の性能情報に関連づけて、前記端末が前記複数の画像圧縮形式の各々で映像フレームを受信した際の映像データの受信品質を示す映像データ表示状態情報をCPU表示情報として保持し、前記CPU表示情報を参照して、受信した前記第1の性能情報に対応する前記第2の性能情報に関連づけて保持されている前記複数の画像圧縮形式の中から、最も良い受信品質を示す前記映像データ表示状態情報の画像圧縮方式を第一の圧縮形式として選択し、前記第一の撮像装置から送信される前記複数の画像圧縮形式の映像データのうち、前記第一の圧縮形式の映像データを前記端末に送信する。
複数種類の圧縮形式からなる映像データを端末にマルチキャスト配信する映像伝送システムにおいて、適切な圧縮形式の映像データを端末へ送信することが可能になる。
映像選択サーバ100を含むシステム構成を説明するための図。 端末4における映像データの表示画面例を説明するための図。 映像選択サーバ100のハードウェア構成例を示すブロック図。 映像選択サーバ100の機能構成例を表す機能ブロック図。 撮像装置情報のデータ例。 CPU表示情報のデータ例。 圧縮形式選択処理手順の一例を示すフローチャート。 CPU表示情報更新処理手順の一例を示すフローチャート。 CPU表示実績履歴情報のデータ例。 画質指定処理の一例を示すフローチャート。 映像選択サーバ100を含むシステム構成を説明するための図。 映像選択サーバ100の機能構成例を表す機能ブロック図。 ネットワークルート600、ネットワーク実効速度データベース700の例。 映像データの圧縮形式と、ネットワーク要求速度の例。 圧縮形式選択処理の一例を示すフローチャート。 ステップS136の詳細手順を示すフローチャート。
以下に添付図面を参照して、本発明にかかる映像共有方法、映像選択サーバの実施例について詳細に説明する。
図1は、実施例1にかかる映像選択サーバ100を含むシステム構成を説明するための図である。図1において、カメラ1−1、カメラ1−2、カメラ1−3のそれぞれは、監視対象を撮影可能な位置に設置された撮像装置であり、監視対象の映像データを取得する。
図1においては、カメラは3台の例が図示されているが、このシステムに接続されるカメラの台数は1台以上であれば何台であっても構わない。また、以後の説明において、このシステムに接続しているいずれかのカメラを指して、カメラ1と記載する場合がある。本実施例では、各カメラが取得することが可能な映像データの画質は一定であるとは限らず、例えば図1の例では、カメラ1−1はHD映像を、カメラ1−2,1−3はSD映像をそれぞれ取得することができる。
エンコーダ2−1はカメラ1−1、エンコーダ2−2はカメラ2−2、エンコーダ2−3はカメラ1−3によって取得された映像データを1種類以上の圧縮形式で圧縮し、IPネットワーク3へ送信する装置である。図1においては、エンコーダが3台の例が図示されているが、このシステムに接続されるエンコーダの数は、各カメラに対して少なくとも1台以上配置されていれば何台でも構わない。また、以後の説明において、このシステムに接続しているいずれかのエンコーダを指して、エンコーダ2と記載する場合がある。
本実施例では、各エンコーダ2が対応可能な画像圧縮形式は一定であるとは限らず、例えば図1の例では、エンコーダ2−1はH.264のHD映像とMPEG−2のSD映像を、エンコーダ2−2はH.264のSD映像とMPEG−2のSD映像を、エンコーダ2−3はMPEG−2のSD映像を、それぞれIPネットワーク3へ送信するものとする。なお、図1ではカメラ1とエンコーダ2とが分けて記載されているが、実際にはこれらが一体となっていても構わない。
端末4−1、4−2、4−3は、それぞれエンコーダ2によって送信された映像データをIPネットワーク3を介して取得し、取得した映像データを復号して端末4に接続されたディスプレイへ表示するコンピュータである。図1においては、端末は3台の例が図示されているが、このシステムに接続される端末の数は1台以上であれば何台でも構わない。また、以後の説明において、このシステムにおけるいずれかの端末を指して、端末4と記載する場合がある。
本実施例では、各端末4が復号可能な画像圧縮形式は一定であるとは限らない。例えば図1の例では、端末4−1,4−2はH.264で圧縮された映像データとMPEG−2で圧縮された映像データとを復号することが可能であり、端末4−3はMPEG−2で圧縮された映像データを復号することが可能であるものとする。なお、本実施例における端末4は、市販のPC(Personal Computer)やスマートフォン等を含め、通信機能と映像を表示する機能を有したコンピュータであればよい。
図2は、端末4が出力する映像データの表示画面例を説明するための図である。図2において、端末4が取得した映像データは表示画面200内のカメラ映像表示ウインドウ201に表示される。端末4を利用するユーザは、該ウインドウ201に備えられたタブ204,205により、カメラ映像表示ウインドウ201に表示される映像データの画質を複数の画質に切り替えることができる。図2の例においては、タブ204が選択された場合には高画質の映像データを、タブ205が選択された場合には標準画質の映像データを、カメラ映像表示ウインドウ201に表示する例を示している。
また、表示画面200は地図選択ウインドウ202を備えている。端末4を利用するユーザは、地図選択ウインドウ202に表示される地図上でカメラの位置を示すアイコンを選択することにより、いずれのカメラにより撮影された映像データを表示するかを指定することができる。さらに、表示画面200はカメラリスト選択ウインドウ203を備えている。端末4を利用するユーザは、カメラリスト選択ウインドウ203に表示されるリストに記載されたカメラの名称、位置等の情報から、いずれのカメラにより撮影された映像データを表示するかを選択することができる。
映像選択サーバ100は、各端末4に配信すべき画像圧縮形式を決定し、配信する処理を実行するコンピュータであり、撮像装置情報DB(データベース)300とCPU表示DB400とを備えている。映像選択サーバ100は、受信した端末4の性能情報に基づいて、該端末が適切に復号することが可能な第一の画像圧縮形式を選択し、該第一の圧縮形式の映像データに関する情報を端末4に送信する。端末4は、その情報に基づいて映像データを受信する。
図3は、実施例1にかかる映像選択サーバ100のハードウェア構成例を示すブロック図である。図3において、映像選択サーバは、CPU(Central Processing Unit)101と、HDD(Hard Disc Drive)102と、送信ポート103と、受信ポート104と、RAM(Random Access Memory)105と、を有する。また、各構成部はバス106によってそれぞれ電気的に接続されている。
ここで、CPU101は、映像選択サーバ100全体の制御をつかさどる演算部である。HDD102には、映像選択サーバ100を動作させるプログラムと、当該プログラムを動作させるために必要なデータと、撮像装置情報DB300と、CPU表示DB400とが記憶されている。送信ポート103、受信ポート104は、それぞれ映像選択サーバ100が他の装置との間でデータを送信、受信するためのインタフェースであり、IPネットワーク3を介して他の装置に接続される。RAM105は、CPU101のワークエリアとして使用される記憶部である。
図4は、実施例1にかかる映像選択サーバ100の機能構成例を表す機能ブロック図である。図4において、映像選択サーバ100は、受信部107と、抽出部108と、撮像装置情報格納部109と、選択部110と、CPU表示情報格納部111と、送信部112と、更新部113とを有している。映像選択サーバ100は、具体的には、例えば図3に示した受信ポート104によって受信部107の機能を、送信ポート103によって送信部112の機能を、HDD102もしくはRAM105によって各格納部の機能を、それぞれ実現する。そして、そのほかの機能ブロックは、例えば図3に示したHDD102に格納されたプログラムをCPU101が実行することにより実現される。
受信部107は、IPネットワーク3を介して端末4から各種データを受信する機能を有する。各種データとは、具体的には、端末4の性能情報、映像データの送信元を特定する情報、端末4が受信した映像データの表示状態を表す情報などである。本実施例では、これらの情報は全て端末4から送信されたものとして説明するが、端末4以外のコンピュータから送信されたものであっても構わない。
抽出部108は、撮像装置情報格納部109に格納された撮像装置情報DB(後述)を参照し、映像データの送信元を特定する情報に対応した撮像装置情報から、該映像データの送信元が送信することが可能な映像データの圧縮形式を抽出する。
以降、本実施例では、カメラ1とエンコーダ2とは同一のIPアドレスを持つものとし、前記映像データの送信元はいずれかのカメラ1であり、前記映像データを特定する情報はカメラ名称であるものとして説明を行う。ただし、前記映像データの送信元はエンコーダ、外部サーバ等、他の機器であってもよく、前記映像データの送信元を特定する情報は、送信元とすべき装置を一意に識別できる情報であれば、エンコーダの名称等、他の情報であっても構わない。
撮像装置情報格納部109は、撮像装置情報が格納された撮像装置情報DB300に対するデータの入力および出力を実行する機能を有する。前記撮像装置情報は、映像データの送信元である各撮像装置を特定する情報と、該撮像装置に関する情報とが対応付けられた情報である。図5は、撮像装置情報DB300のデータ例である。
図5において、各撮像装置情報は、「カメラ名称」と、それに対応した「IPアドレス」「高画質名」「標準画質名」「高画質マルチキャストアドレス」「標準画質マルチキャストアドレス」を含み、それぞれが対応付けられている。
「カメラ名称」の項目には、システム内でカメラを一意に識別可能な情報として、カメラの名称が記憶されている。「IPアドレス」の項目には、各カメラのIPアドレスを一意に識別可能な情報が記憶されている。また、「高画質名」「標準画質名」の項目には、それぞれ高画質な映像データの圧縮形式名を一意に識別可能な情報と、標準画質の映像データの圧縮形式名を一意に識別可能な情報とが記憶されている。そして、「高画質マルチキャストアドレス」「標準画質マルチキャストアドレス」の項目には、それぞれ高画質な映像データのマルチキャストアドレスを一意に識別可能な情報と、標準画質の映像データのマルチキャストアドレスを一意に識別可能な情報とが記憶されている。
なお、端末4がカメラのIPアドレス、高画質または標準画質の映像データのマルチキャストアドレスをすでに保持している場合は、該保持されているカメラに関する撮像装置情報が撮像装置情報DBに格納されていなくても構わない。
図4の説明に戻って、選択部110は、CPU表示情報格納部111が保持しているCPU表示情報DB300を参照する。そして、受信部107が取得した端末4の性能情報と、抽出部108が取得した、前記映像データの送信元が送信可能な映像データの圧縮形式と、に対応した圧縮形式の中から、端末4が適切に復号可能な圧縮形式を選択する。
CPU表示情報格納部111は、CPU表示情報が格納されたCPU表示DB400に対するデータの入力および出力を実行する機能を有する。前記CPU表示情報は、端末4の性能情報と、端末4が該性能情報で表される状態であるときの、各圧縮形式の映像データの表示状態とが対応付けられた情報である。ここで、前記性能情報はCPUの型名と、該CPUの使用率とを含む情報であり、前記表示状態は「正常にデコードできたフレーム数」÷「受信したフレーム数」で表される情報である。
図6は、CPU表示情報DB400のデータ例である。図6において、各CPU表示情報は、「CPU型名」「CPU使用率」と、それに対応した「表示状態1」「表示状態2」「表示状態3」とを含み、それぞれが対応付けられている。
「CPU型名」「CPU使用率」の項目には、それぞれ端末4で使用されているCPUの種類を一意に識別可能な情報と、該CPUの使用率を一意に識別可能な情報とが、各端末4の性能を表す情報として記憶されている。また、「表示状態1」「表示状態2」「表示状態3」の項目には、それぞれ第一の画像圧縮形式の表示状態、第二の画像圧縮形式の表示状態、および第三の画像圧縮形式の表示状態が記憶されている。なお、本実施例では第一の画像圧縮形式としてHD:H.264を、第二の画像圧縮形式としてSD:H.264を、第三の画像圧縮形式としてSD:MPEG−2を用いているが、どの表示状態が、具体的にどの画像圧縮形式に対応するかは、適宜変更可能である。
なお、CPU型名は、各々のCPUを一意に特定する情報であれば他の情報でも良い。また、CPU使用率は、CPUの能力を表す情報であれば他の情報でも構わない。また、表示状態は必ずしも上述の形式で表される情報でなくてもよく、例えば「単位時間当たりの正常にデコードできたフレーム数」等、端末4における映像データの表示状態を表せるものであればよい。
図4の説明に戻って、送信部112は、選択部110が選択した圧縮形式の映像データに関する情報を、端末4に送信する機能を有する。映像データに関する情報とは、例えば撮像装置情報格納部109に格納された、「IPアドレス」「高画質マルチキャストアドレス」「標準画質マルチキャストアドレス」を含むものである。
更新部113は、端末4における映像データの復号結果に応じて、前記CPU表示DB400に格納されているCPU表示情報を更新する機能を有する。具体的には、映像データを受信した端末4から送信された、該端末4の性能情報と、該端末が受信した映像データの表示状態とに基づいて、CPU表示DB400内の、該当するCPU表示情報のレコードを更新する。
次に、実施例1にかかる端末4および映像選択サーバ100の圧縮形式選択処理手順について説明する。図7は、実施例1にかかる端末4および映像選択サーバ100の圧縮形式選択処理手順の一例を示すフローチャートである。図7のフローチャートにおいて、まず、端末4は、映像を取得したいカメラの名称と、該端末の性能情報とを映像選択サーバ100に送信する(ステップS1)。
映像選択サーバ100は、まず受信部107が端末4からカメラ名称と該端末の性能情報を受信する(ステップS101)。そして、抽出部108は撮像装置情報格納部109が保持している撮像装置情報DB300を参照し、該カメラの名称に対応した撮像装置情報から、該カメラが送信することが可能な映像データの圧縮形式を抽出する(ステップS102)。
図5を用いて具体的に説明すると、例えば、映像選択サーバ100がカメラ名称「多摩川二子橋」を受信した場合、抽出部108は、撮像装置情報DB300に記憶された撮像装置情報の中からカメラ名称が「多摩川二子橋」であるもレコードとして撮像装置情報302を特定する。そして、撮像装置情報302から、「高画質名」として「SD:H.264」を、「標準画質名」として「SD:MPEG−2」を抽出する。
さらに、選択部110は、CPU表示情報格納部111が保持しているCPU表示情報DB400を参照し、端末4の性能情報と、前記カメラが送信可能な映像データの圧縮形式と、に対応した圧縮形式の中から、表示状態の値が最も高い圧縮形式を第一の画像圧縮形式として選択する(ステップS103)。
図6を用いて具体的に説明すると、例えば、端末4の性能情報として、CPU型名が「型名1」、CPU使用率が40%である旨の情報を、映像共有サーバ100がS101において受信したとき、選択部110は、この性能情報に対応するCPU表示情報として、CPU表示情報402を特定する。さらに、選択部110は、CPU表示情報402において、 抽出部108がステップS102の処理で抽出した画像圧縮形式である「SD:H.264」および「SD:MPEG−2」それぞれの表示状態の値を比較し、値が大きいほうの画像圧縮形式として、SD:MPEG−2を選択する。
そして、送信部112は、選択部110がステップS103において選択した第一の画像圧縮形式の映像データに関する情報を、端末4に送信して(ステップS104)、映像選択サーバ100における一連の処理を終了する。
図5を用いて具体的に説明すると、例えば、前記具体例で表される状況であるとき、送信部112は、カメラのIPアドレス「192.168.1.101」、SD:MPEG−2のマルチキャストアドレス「225.1.2.1」を送信する。
端末4は前記第一の画像圧縮形式の映像データに関する情報を映像選択サーバ100から受信(ステップS2)すると、受信した情報に従って、IPネットワーク3を通じて映像を配信している装置にアクセスし、映像データを受信して(ステップS3)、端末における一連の処理を終了する。
例えば、映像伝送システムを用いて河川の決壊を監視しているときは、決壊の有無がリアルタイムでわかりさえすればよいなど、特に監視用途では、画質の良さよりもリアルタイム性の方が重要である場合がある。
端末におけるデコード処理が正常かつリアルタイムに行われるかどうかは、端末に搭載されたCPUの型名等で表される端末の性能だけでなく、CPU使用率等で表される、映像データを受信する時点での端末の状態にも影響されることを、発明者は見出した。
そこで、図7のフローの処理によれば、端末の性能だけでなく、映像データを受信するときの端末の性能も考慮して、該端末に送信する映像データの圧縮形式を選択している。そのため、端末に搭載されたCPUの性能が低い、あるいは一時的にCPU使用率が高く、デコード処理にCPUパワーを割くことができないときにでも、それらの条件に応じた圧縮形式の映像データを送信することができる。これにより、端末の性能が不足して映像データのデコード処理に多くの時間を要し、映像をリアルタイムで表示することができなくなることを抑止できる。
次に、実施例1にかかる端末4および映像選択サーバ100のCPU表示情報更新処理手順について説明する。図8は、実施例1にかかる端末4および映像選択サーバ100のCPU表示情報更新処理手順の一例を示すフローチャートである。図8のフローチャートにおいて、まず、端末4は、前記第一の圧縮形式の映像データに関する情報に従って、映像データを受信する(ステップS11)。なお、ステップS11は、前記ステップS3であってもよく、その場合は図7の前記圧縮形式選択処理と図8のCPU表示情報更新処理は一連の手順として行われる。
カメラ1等の映像データの送信元から映像データを受信した端末4は、該映像データの圧縮形式と表示状態と、端末4の性能情報とを映像選択サーバ100へ送信して(ステップS12)、端末4における一連の処理を終了する。
映像選択サーバ100は、受信部107が端末4から前記映像データの圧縮形式名と、表示状態と、端末4の性能情報とを受信する(ステップS111)。なお、該映像データの圧縮形式名は必ずしも端末が送信する必要はなく、映像選択サーバ100がステップS104において端末4へ送信した第一の画像圧縮形式を記憶していても構わない。
そして、更新部113はステップS111において受信部107が受信した情報を基に、前記性能情報に対応するCPU表示情報における、前記圧縮形式の表示状態の値を更新する(ステップS112)。更新の方法を具体的に説明すると、例えば、ある圧縮形式の映像データを端末4が受信し、その表示状態が
a/b(aは正常にデコードできたフレーム数、bは受信したフレーム数)
で表され、CPU表示DB400における、端末4の性能情報に対応するCPU表示情報の該圧縮形式の表示状態の値が
c/d(cは正常にデコードできた通算フレーム数、dは受信した通算フレーム数)
で表されるとき、更新部113は、更新後の該圧縮形式の表示状態の値を
(a+c)/(b+d)
とする更新処理を行う。
なお、更新部113が行うことのできる更新処理手順は上述した第一の手順に限らず、他の手順を用いることも可能である。例えば、CPU表示情報格納部111は、図9で表されるようなCPU表示実績履歴情報が格納されたCPU表示実績履歴DB500を保持する機能をさらに有し、該機能を用いてCPU表示情報における表示状態の値の更新を行ってもよい。
そこで、第二のCPU表示情報更新処理方法として、CPU表示実績履歴情報を用いたCPU表示情報における表示状態の値の更新方法について説明する。まず、受信部107が端末4から前記映像データの圧縮形式名と、表示状態と、端末4の性能情報とを受信する。そして、更新部113は、CPU表示情報格納部111が保持しているCPU表示実績履歴DB500に「受信日時」「CPU型名」「CPU使用率」「圧縮形式」「表示状態」を含むCPU表示実績情報を新たなレコードとして格納する。このようにして、CPU表示実績履歴DB500には、端末4が過去に受信した映像の圧縮形式と、そのときの表示状態とが、該端末の性能情報と対応付けられて格納される。
さらに、更新部113は、CPU表示実績履歴DB500を参照し、前記新たに格納されたCPU表示実績履歴情報と共通するCPU型名、CPU使用率、圧縮形式を持つCPU表示実績情報を、新しい情報から順に予め定めた個数として1以上抽出する。そして、前記新たに格納されたCPU表示実績履歴情報と、前記抽出された1以上のCPU表示実績履歴情報の表示状態のうち、最も出現回数の多い値を、端末4の性能情報に対応するCPU表示情報における、該圧縮形式の新たな表示状態の値とする。
図6、図9を用いて具体的に説明する。まず、端末4のCPU型名が「Intel Pentium(登録商標)M 1.3GHz」、CPU使用率が40%、受信した映像データの圧縮形式が「HD:H.264」であり、それらの情報に基づいて、更新部113が新たなCPU表示実績履歴情報510を格納したとする。そして、CPU表示実績情報510と共通するCPU型名、CPU使用率、圧縮形式をもつCPU表示実績情報501〜509が抽出されたとする。
このとき、抽出された10個のCPU表示実績情報のうち、表示状態の値が1.0のものは7個、0.9のものは2個、0.8のものは1個存在するので、この中で最も出現回数の多い表示状態は「1.0」であることがわかる。そこで、更新部113は、CPU表示DB400においてCPU型名が「型名1」、CPU使用率が40%であるCPU表示情報として、CPU表示情報402の表示状態「HD:H.264」の値を1.0に更新する。
以上のような第二の手順でCPU表示情報における表示状態の値を更新することで、端末4のメモリ不足や動作エラー等の理由で偶発的なフレームロスが生じてしまった場合でも、映像選択サーバ100における次回以降の映像圧縮形式選択において、そのことが反映されにくくなる。
それに対して、前記条件において上述の第一の手順を用いた場合、映像選択サーバ100はCPU表示実績履歴DB500を持たない。したがって、端末4のメモリに余裕があるなど、偶発的なフレームロスが生じにくい場合は、該第一の手順を用いた方が映像選択サーバ100の記憶する情報を少なくすることができるので、より多くの端末に対して映像を配信することができる。
上述のように、本発明では、映像選択サーバ100がCPU表示DB400内のCPU表示情報を参照し、端末4へ配信する映像データの圧縮形式として、最も表示状態の値が高い画像圧縮形式を選択している。そのため、映像選択サーバ100は、端末4がまだ受信したことがない画像圧縮形式を選択することができない。例えば、端末4がHD:H.264を受信したことがなく、SD:MPEG−2等の表示状態が1.0である場合、映像選択サーバ100はSD:MPEG−2を選択し続けるので、端末4はH.264の映像を受信できない。
このような影響を避けるためには、端末4が映像選択サーバ100に対し、受信したい映像データの画質を指定できることが望ましい。そこで、実施例1にかかる端末4および映像選択サーバ100の画質指定手順について説明する。
図10は、実施例1にかかる端末4および映像選択サーバ100の画質指定処理の一例を示すフローチャートである。図10の画質指定処理は、図7の前記圧縮形式選択処理または図8のCPU表示情報更新処理の後に続いて行うことができる。図10のフローチャートにおいて、まず、端末4は、端末4側で受信する映像データの画質が指定されたか判断し(ステップS21)、画質が指定されていない場合(ステップS21:No)は処理を終了する。画質が指定された場合(ステップS21:Yes)は、映像選択サーバ100に画質指定要求を送信する(ステップS22)。例えば、図2の画面例において、端末4は、操作者による指示入力として高画質タブ204または標準画質タブ205が選択されたか否か判定する。タブの選択がされた場合、映像選択サーバ100に対して、選択されたタブに応じた画質指定要求を送信する。
映像選択サーバ100の受信部107が端末4から画質指定要求を受信(ステップS121)し、選択部110は、該画質指定要求に対応した圧縮形式の映像データを選択する(ステップS122)。そして、送信部112は、選択部110が選択した圧縮形式の映像データに関する情報を端末4に送信(ステップS123)して、画像共有サーバ100における一連の処理を終了する。
端末4は、前記画質指定要求に対応した映像データに関する情報を受信(ステップS23)すると、前記情報に従って、IPネットワーク3を通じて映像データを受信(ステップS24)して、端末における一連の処理を終了する。その後、図8のCPU表示情報更新処理によって、端末4が要求した圧縮形式の映像データについて、該圧縮形式及び端末4の性能情報に対応する表示状態の値が更新または新規に記入される。例えば、HD:H.264の値が新規に記入された場合、映像選択サーバ100は、端末4に対する次回以降の映像データ配信において、新たにHD:H.264を選択できるようになる。
以上説明したように、実施例1にかかる映像選択サーバ100によれば、端末4から撮像装置を特定する情報と該端末の性能情報とを受信し、それらの情報に基づいて、該端末に配信する映像データの圧縮形式を選択できる。これにより、映像選択サーバ100が端末4に搭載されたCPUの性能及びCPU使用率に応じた圧縮形式の映像データを選択することで、該端末において映像データのデコード処理が遅延することによりリアルタイムで映像を表示できなくなることを抑止することができる。
また、実施例1にかかる映像選択サーバ100によれば、端末4から映像データの表示状態と該端末の性能情報とを受信し、それらの情報に基づいて、映像選択サーバ100に格納されたCPU表示情報DB300を更新することができる。これにより、常に端末4の最新の表示状態を反映して、該端末に配信する映像データ圧縮形式を選択することができる。
また、実施例1にかかる映像選択サーバ100によれば、端末4から受信した画質指定要求に基づいて、該端末4に配信する映像データの圧縮形式を選択できる。これにより、端末4の利用者は、映像選択サーバ100が選択した圧縮形式以外の、任意の圧縮形式の映像データを選択し、端末4に表示させることができる。
次に、実施例2にかかる映像選択サーバ100について説明する。実施例1では、端末4の性能情報を考慮して該端末4に配信する圧縮形式の映像データを選択したが、実施例2では、さらにIPネットワークの実効速度も考慮して該端末に配信する圧縮形式の映像データを選択する場合について説明する。なお、実施例1で説明した箇所と同一箇所については、同一符号を付して説明を省略する。
図11は、実施例2にかかる映像選択サーバ100のシステム構成を説明するための図である。図11において、ネットワーク管理サーバ5は、IPネットワーク3上に存在するルータやL3スイッチのIPアドレスと、該IPアドレスにおける回線の実効速度とが格納されたネットワーク実効速度状況DB700を有している。映像選択サーバ100は、ネットワーク実効速度状況DB700を参照することで、カメラ1から端末4までのネットワークルートにおける実効速度を取得することができる。なお、ネットワーク管理サーバ5と映像選択サーバ100は、一つのサーバに統合されていても構わない。
図12は、実施例2にかかる映像選択サーバ100の機能を表す機能ブロック図である。図12において、映像選択サーバ100は、実施例1で説明した各機能部に加えて、取得部114と、要求速度格納部115と、判定部116とを有している。映像選択サーバ100は、具体的には、例えば図3に示した受信ポート104によって取得部114の機能を、HDD102もしくはRAM105によって要求速度格納部115の機能を、それぞれ実現する。そして、判定部116は、例えば図2に示したHDD102に格納されたプログラムをCPU101が実行することにより、その機能が実現される。
取得部114は、IPネットワーク3を介して端末4から、該端末4が映像データを受信するために利用するネットワークルート600を取得する。図13(a)は、カメラ1から端末4までのネットワークルートの例である。ネットワークルート600は、具体的にはカメラ1から端末4へ映像データが伝送されるとき、該映像データが経由するルータもしくはL3スイッチのIPアドレス601〜604を有する。
さらに、取得部114は、IPネットワーク3を介してネットワーク管理サーバ5が保持しているネットワーク実効速度DB700を参照し、前記ネットワークルート600における実効速度を取得する。図13(b)は、ネットワーク実効速度状況DB700の例である。前記ネットワーク実効速度DB700には、IPネットワーク3上の各ルータもしくはL3スイッチのIPアドレスと、該IPアドレスにおける回線の実効速度が対応付けられた実効速度データが格納されている。
要求速度格納部115には、各映像データの圧縮形式と、該映像データがIPネットワークを通過するのに必要なネットワーク要求速度とが対応付けられて格納されている。図14は、要求速度格納部115に格納されている情報を例示する図であって、本実施例における各映像データの圧縮形式と、該映像データがIPネットワークを通過するのに必要なネットワーク要求速度とが対応付けられている。図14のように、本実施例では、HD:H.264とSD:MPEG−2の映像データの伝送には6Mbpsのネットワーク実効速度が、SD:H.264の映像データの伝送には3Mbpsのネットワーク実効速度がそれぞれ必要であるとして、以降の説明を行うものとする。
判定部116は、要求速度格納部115を参照し、選択部110が選択した圧縮形式の映像データがIPネットワークを通過するのに必要なネットワーク要求速度を検索する機能を有する。さらに、判定部116は、取得部114によって取得された前記実効速度と、前記検索したネットワーク要求速度とを比較し、該実効速度が、該要求速度を上回っているか判定する機能を有する。
送信部112は、判定部116によって、該実効速度が該要求速度を上回っていると判定されたとき、選択部110が選択した圧縮形式の映像データに関する情報を、端末4に送信する機能を有する。さらに、送信部112は、送信可能な圧縮形式の映像データがない場合に、ネットワークの混雑を端末4に知らせる機能を有する。
次に、実施例2にかかる端末4および映像選択サーバ100の圧縮形式選択処理手順について説明する。図15は、実施例2にかかる端末4および映像選択サーバ100の圧縮形式選択処理の一例を示すフローチャートである。図15のフローチャートにおいて、端末4により実行されるステップS31は、図7に示した第一の実施例におけるステップS1と共通であるので、説明は省略する。また、映像選択サーバ100により実行されるS131〜S133も図7におけるステップS101〜S103と共通であるので、説明は省略する。
ステップS31において映像選択サーバ100にカメラの名称と性能情報とを送信した端末4はさらに、該端末が映像データを受信するために利用するネットワークルート600を映像選択サーバ100に送信する(ステップS32)。
映像選択サーバ100の取得部114が端末4から前記ネットワークルート600を受信(ステップS134)する。取得部114はさらに、ネットワーク管理サーバ5が保持しているネットワーク実効速度DB700を参照し、ネットワークルート600における実効速度を取得する(ステップS135)。
図13を用いて具体的に説明すると、例えば、ネットワークルート600が図13(a)のIPアドレス601〜604で表されるとき、取得部114はネットワーク実効速度DB700において、IPアドレス601〜604と一致するIPアドレスをもつ実効速度データを検索する。そして、IPアドレス601〜604とそれぞれ一致するIPアドレスをもつ実効速度データとして、実効速度データ702,704,706,708を抽出する。
さらに、取得部114は、抽出された実効速度データ702,704,706,708が含む実効速度のうち最も小さい、すなわち速度が遅い実効速度データ706が含む実効速度「4Mbps」を、ネットワークルート600における実効速度として取得する。
図15の説明に戻って、送信部112は、判定部116の判定結果に基づいて、第一の圧縮形式の映像データに関する情報、第二の圧縮形式の映像データに関する情報、ネットワークの混雑を知らせるための情報、のいずれかを端末4に送信(ステップS136)して、映像選択サーバ100における一連の処理を終了する。
ここで、ステップS136の詳細な手順について説明する。図16は、本実施例におけるステップS136の詳細手順を示すフローチャートである。図16のフローチャートにおいて、まず、判定部116は、選択部110によってステップS133で選択された第一の圧縮形式の種別を判定する(ステップS201)。さらに、判定部116は、取得部114によってステップS135で取得された前記実効速度が、要求速度格納部115において該第一の画像圧縮形式に対応付けられて格納された第一の要求実効速度以上であるか判定する(ステップS202)。
そして、送信部112は、前記実効速度が第一の要求実効速度以上であれば(ステップS202:Yes)、前記第一の圧縮形式の映像データに関する情報を端末4に送信する(ステップS203)。例えば、前記第一の圧縮形式がHD:H.264であり、第一の要求実効速度が6Mbpsであったとき、判定部116は、前記実効速度が6Mbps以上であるか判定する。そして、送信部112は、前記実効速度が6Mbps以上であれば、HD:H.264の映像データに関する情報を端末4に送信する。
前記実効速度が前記第一の要求実効速度を下回っていると判定された場合(ステップS202:No)、判定部116は、端末4が指定したカメラが前記第一の画像圧縮形式以外の、第二の画像圧縮形式に対応しているか判定する(ステップS204)。該カメラが第二の画像圧縮形式に対応していない場合(ステップS204:No)、送信部112は、ネットワークが混雑していることを端末4に知らせる(ステップS208)。
端末4が指定したカメラが第二の画像圧縮形式に対応している場合(ステップS204:Yes)、判定部116は、要求速度格納部115において該第二の画像圧縮形式に対応付けられて格納された第二の要求実効速度が、前記第一の要求実効速度より小さいか判定する(ステップS205)。該第二の要求実効速度が前記第一の要求実効速度以上である場合(ステップS205:No)、前記ステップS208に移行する。
前記第二の要求実効速度が前記第一の要求実効速度より小さい場合(ステップS205:Yes)、判定部116は、前記実効速度が前記第二の要求実効速度以上であるか判定する(ステップS206)。前記実効速度が前記第二の要求実効速度以上であれば(ステップS206:Yes)、前記第二の画像圧縮形式の映像データに関する情報を端末4に送信し(ステップS207)、そうでなければ(ステップS206:No)前記ステップS208に移行する。
図15の端末4の処理に戻って、端末4は前記映像データに関する情報を映像選択サーバ100から受信(ステップS33)すると、前記情報に従って、IPネットワーク3を通じて映像データを受信(ステップS34)して、端末4における一連の処理を終了する。
以上説明したように、実施例2にかかる映像選択サーバ100によれば、前記実施例1に記載した機能に加えて、端末4が利用するネットワークの実効速度に基づいて、該端末に配信する映像データの圧縮形式を選択できる。これにより、映像選択サーバ100が端末4に搭載されたCPUの性能およびCPU利用率と、ネットワークの実効速度とに応じた圧縮形式の映像データを選択することで、端末4において映像データのデコード処理が遅延することによりリアルタイムで映像を表示できなくなることを抑止することができる。
1−1〜1−3 カメラ
2−1〜2−3 エンコーダ
3 IPネットワーク
4−1〜4−3 端末
5 ネットワーク管理サーバ
100 映像選択サーバ
101 CPU
102 HDD
103 送信ポート
104 受信ポート
105 RAM
106 バス
107 受信部
108 抽出部
109 撮像装置情報格納部
110 選択部
111 CPU表示情報格納部
112 送信部
113 更新部
114 取得部
115 要求速度格納部
116 判定部
200 表示画面
201 カメラ映像表示ウインドウ
202 地図選択ウインドウ
203 カメラリスト選択ウインドウ
204 高画質選択タブ
205 標準画質選択タブ
300 撮像装置情報データベース
301〜302 撮像装置情報
400 CPU表示情報データベース
401〜403 CPU表示情報
500 CPU表示実績履歴データベース
501〜510 CPU表示実績履歴情報
600 ネットワークルート
601〜604 IPアドレス
700 ネットワーク実効速度データベース
701〜708 ネットワーク実効速度情報

Claims (7)

  1. ネットワークに接続された1以上の撮像装置で撮影される映像データを選択して前記ネットワークを介して端末へ配信する映像選択装置の映像選択方法であって、
    前記端末から該端末の現在の負荷状態を示す第1の性能情報と第一の撮像装置を特定する情報とを受信し、
    前記第一の撮像装置を特定する情報に基づいて、撮像装置を特定する情報と該撮像装置が送信できる画像圧縮形式とが対応付けられて記憶されている撮像装置情報を参照して、前記第一の撮像装置が送信できる画像圧縮形式を複数抽出し、
    前記端末のとりえる負荷状態を示す第2の性能情報に関連づけて、前記端末が前記複数の画像圧縮形式の各々で映像フレームを受信した際の映像データの受信品質を示す映像データ表示状態情報をCPU表示情報として保持し、
    前記CPU表示情報を参照して、受信した前記第1の性能情報に対応する前記第2の性能情報に関連づけて保持されている前記複数の画像圧縮形式の中から、最も良い受信品質を示す前記映像データ表示状態情報の画像圧縮方式を第一の圧縮形式として選択し、
    前記第一の撮像装置から送信される前記複数の画像圧縮形式の映像データのうち、前記第一の圧縮形式の映像データを前記端末に送信する
    ことを特徴とする映像選択方法。
  2. 前記端末から該端末が利用するネットワークルートの情報を取得し、
    前記ネットワークルートの実効速度を取得し、
    前記ネットワークルートの実効速度と、前記第一の圧縮形式の映像データを送信するのに必要な速度とを比較し、
    前記ネットワークルートの実効速度が、前記第一の圧縮形式の映像データを送信するのに必要な速度を上回っている場合は該第一の圧縮形式の映像データに関する情報を前記端末に送信し、
    前記ネットワークルートの実効速度が、前記第一の圧縮形式の映像データを送信するのに必要な速度を上回っていない場合は、該ネットワークルートの実効速度と、前記撮像装置が送信できる画像圧縮形式のうち、前記第一の圧縮形式と異なる第二の圧縮形式の映像データがネットワークを通過するのに必要な速度とを比較し、
    前記ネットワークルートの実効速度が、前記第二の圧縮形式の映像データを送信するのに必要な速度を上回っている場合は該第二の圧縮形式の映像データに関する情報を前記端末に送信する
    ことを特徴とする、請求項1記載の映像選択方法。
  3. 前記CPU表示情報は、前記端が前記第2の性能情報で表される負荷状態であったときの、それぞれの前記複数の画像圧縮形式における正常にデコードできた映像データの割合を示す情報を前記映像データ表示状態情報として含み、
    前記端末の現在の負荷状態を示す前記第1の性能情報と、該端末が受信した映像データの画像圧縮形式と、該端末が前記第1の性能情報が示す負荷状態において受信した該画像圧縮形式の映像データのうち、正常にデコードできた映像データの割合を示す第1の映像データ表示状態情報を、さらに該端末から受信し、
    受信した前記第1の性能情報、前記端末が受信した映像データの画像圧縮形式、前記第1の映像データ表示状態情報に基づいて、前記CPU表示情報を更新する
    ことを特徴とする、請求項1又は2記載の映像選択方法。
  4. 前記第1の性能情報は、前記端末のCPU型名と、該端末のその時点でのCPU使用率とを含む
    ことを特徴とする、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の映像選択方法。
  5. 端末から該端末の現在の負荷状態を示す第1の性能情報と第一の撮像装置を特定する情報とを受信する受信部と、
    撮像装置を特定する情報と該撮像装置が送信できる画像圧縮形式とが対応付けられた撮像装置情報が格納されている撮像装置情報格納部と、
    前記受信した第一の撮像装置を特定する情報に基づいて、前記撮像装置情報格納部に格納された撮像装置情報を参照し、該第一の撮像装置が送信できる画像圧縮形式を複数抽出する抽出部と、
    前記端末のとりえる負荷状態を示す第2の性能情報に関連づけて、前記端末が前記複数の画像圧縮形式の各々で映像フレームを受信した際の映像データの受信品質を示す映像データ表示状態情報がCPU表示情報として格納されているCPU表示情報格納部と、
    記CPU表示情報格納部に格納された前記CPU表示情報を参照して、受信した前記第1の性能情報に対応する前記第2の性能情報に関連づけて格納されている前記複数の画像圧縮形式の中から、最も良い受信品質を示す前記映像データ表示状態情報の画像圧縮方式を第一の圧縮形式として選択する選択部と、
    前記第一の撮像装置から送信される前記複数の画像圧縮形式の映像データのうち、前記第一の圧縮形式の映像データを前記端末に送信する送信部と、
    を有することを特徴とする映像選択装置。
  6. 前記端末からネットワークルートの情報を受信し、該ネットワークルートの実効速度を取得する取得部と、
    画像圧縮形式と、該圧縮形式の映像データを送信するのに必要なネットワークルートの実効速度とが対応付けられて格納されている要求速度格納部と、
    記要求速度格納部に格納された情報を参照し、前記選択部によって選択された第一の圧縮形式の映像データを送信するのに必要なネットワークルートの要求実効速度を検索し、前記取得部によって取得された前記ネットワークルートの実効速度と、検索された前記要求実効速度とを比較し、該ネットワークルートの実効速度が該要求実効速度を上回っているか判定する判定部と、
    をさらに有し、
    前記送信部は、前記判定部によって前記ネットワークルートの実効速度が前記要求実効速度を上回っていると判定された場合、前記選択部によって選択された第一の圧縮形式の映像データを前記端末に送信する
    ことを特徴とする、請求項5記載の映像選択装置。
  7. 前記CPU表示情報は、前記端が前記第2の性能情報で表される負荷状態であったときの、それぞれの前記複数の画像圧縮形式における正常にデコードできた映像データの割合を示す情報を前記映像データ表示状態として含み、
    前記受信部は、前記端末の現在の負荷状態を示す前記第1の性能情報と、該端末が受信した映像データの画像圧縮形式と、該端末が前記第1の性能情報が示す負荷状態において受信した該画像圧縮形式の映像データのうち、正常にデコードできた映像データの割合を示す第1の映像データ表示状態情報をさらに受信し、
    受信した前記第1の性能情報、前記端末が受信した映像データの画像圧縮形式、前記第1の映像データ表示状態情報に基づいて、前記CPU表示情報を更新する更新部を、
    さらに有することを特徴とする、請求項5又は6記載の映像選択装置。
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