JP6356287B2 - パン及びチルト制御可能なカメラを制御するための方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、広くは、パン及びチルト制御可能なカメラを制御するための方法及び装置に関し、特に、そのようなカメラの視野の調整を制御するための方法及び装置に関する。

多くのビデオカメラの用途、例えば、監視の用途に対して、大きな領域をカバーするためにパン、チルト（並びに任意選択的に拡大縮小及び／又は回転）できるカメラを使用することは有利である。そのようなカメラは、ＰＴ（パンチルト）カメラ、ＰＴＺ（パンチルトズーム）カメラなどという名前で知られている。ＰＴの機能は、いわゆるＰＴヘッド上に取り付けられたカメラによっても提供される。ＰＴヘッドは、その上に取り付けられたカメラをパン及びチルトすることができる電動取付ベースである。例えば、カメラのパン／チルト動作の間に、カメラによってキャプチャされたビデオストリームのビットレートは、高いレベルに到達し得る。これは、ビデオストリーム内の調整、すなわち、ビデオストリーム内の２つの連続した画像フレーム間の調整が、Ｐブロックエンコーディングの実現を困難にするという事実のためである。結局、画像フレーム内のほとんど又は全ての画素ブロックは、そのような調整の間に高価なＩブロックを使用してエンコードされ、増加されたビットレートをもたらす。

ビデオ処理の分野では、ビデオストリームの知覚品質を維持しながら、ビットレートを低減させることに継続的な労力が注がれている。上述の課題に対する解決策は、パン／チルト調整の速度に従って、ビデオストリームをエンコードしているエンコーダの動きベクトル探索範囲を適合させることである。２つの画像の間の画素のブロックをマッチングさせるための探索は、通常、大量の算術計算を必要とし、増加された動きベクトル探索範囲が、より多くの比較が行われることをもたらすので、この解決策の課題は、エンコーディングプロセスの計算上の複雑さが増加し、したがって、より大きなプロセッサパワーを必要とし及び／又はエンコーディングプロセスを完了するための処理時間が増加するということである。

したがって、この文脈に照らした改良が必要である。

上述に鑑み、本発明の目的は、上記の欠点のうちの１以上を解決する若しくは少なくとも低減させることである。概して、上記の目的は添付の独立特許クレームによって達成される。

第１の態様によれば、本発明は、パン及びチルト（ＰＴ）制御可能なカメラであって、カメラによってキャプチャされたビデオストリームをエンコードするように構成された、動きベクトル探索範囲を有するエンコーダに接続されている、カメラを制御するための方法であって、
・ ビデオストリーム内の現在の画像フレームの第１の視野（ＦＯＶ）設定を読み出すステップ、
・ 第１のＦＯＶ設定からビデオストリーム内の次の画像フレーム内の第２のＦＯＶ設定へのＦＯＶの望ましい調整に関するユーザ入力を受信するステップ、
・ カメラの１秒毎のフレーム数（ＦＰＳ）設定を使用して、現在の画像フレームと次の画像フレームとの間の期間を規定し、期間を使用してＦＯＶの望ましい調整の速度及び方向を計算するステップ、
・ エンコーダの動きベクトル探索範囲を、期間の間のカメラのＦＯＶの最大調整へ変換し、ＦＯＶの最大調整の速度を計算することによって、第１の閾値速度を決定するステップ、
・ 第１の閾値速度に１より大きい値を掛けることによって、第２の閾値速度を決定するステップ、並びに
・ ＦＯＶの望ましい調整の速度を、第１の閾値速度及び第２の閾値速度と比較するステップを含む、方法により実現される。

ＦＯＶの望ましい調整の速度が、第２の閾値速度よりも高い又は第１の閾値速度よりも低いならば、カメラのＦＯＶは、期間の間に、第１のＦＯＶ設定から第２のＦＯＶ設定へ調整される。言い換えると、カメラのＦＯＶは、ユーザ入力に従って調整される。

しかし、ＦＯＶの望ましい調整の速度が、第１の閾値速度と第２の閾値速度との間にあるならば、カメラのＦＯＶは、期間の間に、ＦＯＶの望ましい調整の方向及び第１の閾値速度に基づいて調整される。

これは、エンコーダの動きベクトル探索範囲を使用してビデオストリーム内の２つの連続する画像の間のブロックのマッチングをエンコーダが未だ見つけることができるような大きさで、ユーザがカメラのＦＯＶを調整したい場合に、（カメラのパン／チルト動作を介して）ＦＯＶの調整がユーザによるリクエストに応じて実施されることを意味する。例えば、エンコーダの動きベクトル探索範囲が１５画素であり、ユーザがビデオストリーム内の２つの連続する画像の間の１５画素以下の差異に対応する大きさでＦＯＶを調整したいならば、ユーザによって望まれるように調整が実施され、ビデオストリーム内の画素のほとんどのブロックがＰブロックを使用してエンコードされるだろう。

また、１５画素の動きベクトル探索範囲である場合に、ユーザが閾値より大きい値が掛けられた動きベクトル探索範囲、例えば、ビデオストリーム内の２つの連続する画像の間の５０画素の差異に対応する大きさでカメラのＦＯＶを調整したいならば、ユーザによって望まれるように調整が実施され、ビデオストリーム内の画素のほとんどのブロックがＩブロックを使用してエンコードされるだろう。

しかし、ユーザが動きベクトル探索範囲より大きい２つの連続する画像フレームの間の画素の差異に対応する大きさでカメラのＦＯＶを調整したいが、未だ第２の閾値の差異未満であるならば、ＦＯＶの調整の速度はユーザから望まれたものと比較して低減され、それによって、ビデオストリーム内の画素のほとんどのブロックがＰブロックを使用してエンコードされるだろう。

本実施形態の１つの利点は、ＦＯＶの調整の特定の範囲に対して、エンコーダの動きベクトル探索範囲を満たすように、調整の速度が制限されるだろうということである。結局、エンコーダは、Ｐブロックを使用して画素のブロックのほとんどをエンコードすることができ、ユーザは、望ましい速度と比較してカメラのＦＯＶの調整の速度の逸脱に気付かないだろう。例えば、ユーザ入力は、次の２４個の画像フレームにわたる、水平方向における９６度のＦＯＶの調整に関し得る。これは、各フレームに対して、ＦＯＶが４度で調整される必要があることを意味する。（エンコーダの動きベクトル探索範囲に基づいて）ＦＯＶの最大調整の速度を決定するときに、本実施例では、これは、画像フレーム毎の３度の調整と合致するように計算される。したがって、ＦＯＶの調整は、代わりに、次の３２個のフレームの間に８０度のＦＯＶの調整が実施されるように変更され、これは、より低いビットレートをもたらし得る。何故ならば、エンコーダは、Ｐブロックを使用して画像フレームのほとんどをエンコードすることができ、ユーザは、調整が不安定要素として受け止める８個の余剰なフレームを認識し得ない。

「動きベクトル探索範囲」という用語は、本明細書の文脈では、エンコーダ内の動き補正のための画像探索範囲であると理解されるべきである。ビデオ圧縮では、動きベクトルが、動き推定プロセスの主要な要素である。それは、別の画像フレーム（基準画像）内、例えば、ビデオストリーム内の直前の画像フレーム内の画素のブロック（又は画素の類似のブロック）の位置に基づいて、画像フレーム内の画素のこのブロックを表すために使用される。上述されたように、動きベクトル探索範囲は、画素の類似のブロックのための探索が行われる、基準画像内の領域のサイズを決定する。

「ＦＯＶ設定」という用語は、本明細書の文脈では、カメラの画像センサによってキャプチャされ、任意の所与の瞬間にエンコーダに伝達される、カメラの周りの光景の範囲であると理解されるべきである。視野は、画角（ＡＯＶ）とも呼ばれ得る。ＦＯＶという用語は、カメラの画像センサがキャプチャしているカメラの周りの光景の範囲から区別されることが重要である。通常、画像センサによってキャプチャされた画像データは、ＦＯＶと等しいが、ある場合では、いわゆるデジタルＦＯＶが採用され得る。これは、画像センサによってキャプチャされたデータから、一部のみがエンコーダに伝達され、続いてエンコードされたビデオストリームを形成することを意味する。本明細書では、カメラのＦＯＶという用語は、ＦＯＶの上述された実施態様の両方を含むと理解されるべきである。本明細書を通して、特許請求の範囲にも含まれる、「ＦＯＶ」及び「ＦＯＶ設定」は、同義的に使用され、カメラの画像センサによってキャプチャされ、任意の所与の瞬間にエンコーダに伝達される、カメラの周りの光景の範囲を意味する。

第１の閾値速度を決定するときに、エンコーダの動きベクトル探索範囲、例えば、１５画素が、代わりにＦＯＶの調整を表現するように変換される。言い換えると、ＦＯＶの最大調整とは、エンコーダが、動きベクトル探索範囲によって規定された領域内の２つの画像フレームの間のマッチングした画素のブロックを見つけることを未だ可能にするものと考えられる。無論、これは、カメラによってキャプチャされた光景のコンテンツが２つの画像の間で動かなかったという仮定に基づく理論的な推測である。この理論的な推測に基づいて、ＦＯＶの最大調整の速度が計算され、第１の閾値速度として使用され得る。画素の数（動きベクトル探索範囲）からＦＯＶの調整への変換は、エンコーダによってエンコードされた所与の光景の角度範囲（ある場合では、カメラのレンズの画角）と同様に、カメラによってキャプチャされた画像フレームの画像解像度を含む。

ある実施形態によれば、カメラは、更に、拡大縮小（Ｚ）制御が可能である。

ある実施形態によれば、カメラは、更に、回転（Ｒ）制御が可能である。

ある実施形態によれば、エンコーダは、カメラのＦＰＳ設定とは異なるＦＰＳ設定を用いて、ビデオストリームをエンコードするように構成される。この場合に、エンコーダのＦＰＳ設定とカメラのＦＰＳ設定との間の比率は、有利なことに、第１の閾値速度を決定するときに計算され、考慮される。例えば、カメラが１秒毎に２０個の画像フレームをキャプチャする間に、エンコーダが１秒毎に１個だけの画像フレームをエンコードするならば、１つの画像フレームからカメラに対する次のものへのＦＯＶの最大調整は、上述されたように、動きベクトル探索範囲の１／２０に合致し得るのみである。代替的に、画像フレームｎから画像フレームｎ＋２０へのＦＯＶの最大調整は、上述されたように、動きベクトル探索範囲に合致し得るのみである。

ある実施形態によれば、第２の閾値速度は、第１の閾値速度に２を掛けることによって決定される。これは、ＦＯＶの調整の望ましい速度と実際の速度との間のユーザが認識した逸脱と、エンコーダから出力されたエンコードされたビデオストリームのビットレートの減少との間の優れたバランスであると考えられ得る。

第２の態様では、本発明が、処理能力を有する装置によって実行されたときに、第１の態様の方法を実施するように適合された指示命令を有する、コンピュータ可読記憶媒体を備えた、コンピュータプログラム製品を提供する。

第３の態様によれば、本発明は、パン及びチルト（ＰＴ）制御可能なカメラであって、カメラによってキャプチャされたビデオストリームをエンコードするように構成された、動きベクトル探索範囲を有するエンコーダに接続されている、カメラを制御するように適合された制御装置を提供する。該制御装置はプロセッサを備え、該プロセッサが、
カメラから、ビデオストリーム内の現在の画像フレームの第１の視野（ＦＯＶ）設定を読み出し、
第１のＦＯＶ設定からビデオストリーム内の次の画像フレーム内の第２のＦＯＶ設定へのＦＯＶの望ましい調整に関するユーザ入力を受信し、カメラの１秒毎のフレーム数（ＦＰＳ）設定を使用して、現在の画像フレームと次の画像フレームとの間の期間を規定し、且つ、期間を使用してＦＯＶの望ましい調整の速度及び方向を計算し、
エンコーダの動きベクトル探索範囲を、期間の間のカメラのＦＯＶの最大調整へ変換し、ＦＯＶの最大調整の速度を計算することによって、第１の閾値速度を決定し、
第１の閾値速度に１より大きい値を掛けることによって、第２の閾値速度を決定し、
ＦＯＶの望ましい調整の速度を、第１の閾値速度及び第２の閾値速度と比較し、
ＦＯＶの望ましい調整の速度が、第２の閾値速度よりも高い又は第１の閾値速度よりも低いという判定に際して、カメラのＦＯＶを、期間の間に、第１のＦＯＶ設定から第２のＦＯＶ設定へ調整し、
ＦＯＶの望ましい調整の速度が、第１の閾値速度と第２の閾値速度の間にあるという判定に際して、カメラのＦＯＶを、期間の間に、ＦＯＶの望ましい調整の方向及び第１の閾値速度に基づいて調整するように構成される、プロセッサである。

第４の態様によれば、本発明は、パンチルト（ＰＴ）制御可能なカメラであって、カメラによってキャプチャされたビデオストリームをエンコードするように構成されたエンコーダに接続され、第３の態様による制御装置を備える、カメラを提供する。

ある実施形態によれば、カメラは、ＦＯＶの望ましい調整に関するユーザ入力を提供するためのジョイスティックに接続されている。

第２、第３、及び第４の態様は、概して、第１の態様と同一の特徴及び利点を有し得る。

本発明の上記及び追加の目的、特徴、利点は、付随する図面を参照しつつ、本発明の実施形態の以下の例示的かつ非限定的な詳細説明を通して、より明確に理解されるであろう。図面では類似要素に対して同じ参照番号が使用されている。

動き補正予測エンコーディングの原理、及びエンコーダの動きベクトル探索範囲の目的を概略的に示す。 カメラのＦＯＶの望ましい調整の速度とカメラのＦＯＶの調整の実際の速度との間の伝達関数を示す。 如何にしてＦＯＶの調整が調整の速度及び方向へ変換されるかを例示的に示す。 如何にしてＦＯＶの調整が調整の速度及び方向へ変換されるかを例示的に示す。 如何にしてＦＯＶの調整が調整の速度及び方向へ変換されるかを例示的に示す。 如何にしてＦＯＶの調整が調整の速度及び方向へ変換されるかを例示的に示す。 本発明の実施形態による、ＰＴ制御可能なカメラを制御するための方法を示す。

図１は、複数の画像フレーム１０６、１０８を含むビデオストリーム１０４をキャプチャしているカメラ１０２を示す。そのようなビデオストリームをエンコードするときに、エンコーディング方法として、動き補正予測エンコーディングが好適に使用され得る。カメラが３Ｄ空間で移動するときに、又はカメラによってキャプチャされている光景内でコンテンツが移動するときに、動き補正予測エンコーディングは、画像フレーム内のコンテンツの画像平面内での変位をもたらす。このことは、図１で例示され、ビデオストリームの第１の画像フレーム１０６内の物体が、ビデオストリームの第２の画像１０８内で移動した。通常、動き補正予測エンコーディングは、第２の画像フレーム１０８内のブロック１１０などの、画素のブロックを描写しようとする。このとき、動きベクトルが、第２の画像フレームと以前の画像フレーム１０６との間の画素のそのブロックに対する移動を表現する。任意選択的に、エンコードされた画素のブロック１１０と以前の画像フレーム内で最もマッチングする画素のブロック１１４との間のコンテンツの差異に対応する残留データも、エンコードされる。

動き補正予測エンコーディングは、例えば、以前の画像フレーム内で、エンコードされているものとマッチングする画素のブロックを探索するときに、動きベクトル探索範囲１１６を採用する。通常、エンコーディングは、ブロック１１０が現在エンコードされている際に、以前の画像１０６内で同じ位置１１２にある類似の画素のブロックに対する探索を開始する。任意の適切なブロックマッチングアルゴリズムが、探索で使用され得る。開始位置１１２から始まって、エンコーダは、動きベクトル探索範囲１１６内で、マッチングする画素のブロックを探索する。動きベクトル探索領域１１８内で適切にマッチングするブロックが見つからない場合に、エンコーダは、通常、Ｉブロックエンコーディングを使用して画素のブロックをエンコードする。それは、例えば、ｐブロックエンコーディング（動き補正予測エンコーディング）が使用され得るときと比較して、より多くのビットを必要とする。言うまでもなく、カメラが、２つの画像フレーム間の対応するブロックが動きベクトル探索領域１１８の外側にあるように移動されたならば、マッチングするブロックは見つからず、全体の画像フレームが、Ｉブロックエンコーディングを使用してエンコードされる必要があり、それは、画像フレーム内の画素のブロックのほとんど又は全てに対してｐブロックエンコーディングが使用され得るときと比較して、エンコードされた画像を伝達するために増加されたビットレートをもたらし得る。そのようなシナリオは、カメラのパンチルト（ＰＴ）動作の間に起こり得る。このとき、ビットレートは高いレベルに到達し得る。最良の場合のシナリオでは、ＰＴ動作（ＦＯＶの調整）が、エンコーダが優れた動きベクトルマッチを見つけることができ且つ各マクロブロックをＰブロックとしてエンコードできるように、十分小さいだろう。しかし、多くの場合では（殊に、エンコーダが制限された動きベクトル探索範囲１１６を有するならば）、動きが大き過ぎて、ほとんどのブロックが代わりにＩブロックとしてエンコードされる。上述したように、Ｉブロックは、概して、ビットレートの急増をもたらし、Ｐブロックよりもエンコードするためにかなりな費用がかかる。

本発明は、さもなければＩブロックエンコーディングが必要とされ得る場合に予測エンコーディングが使用され得るように、エンコーダの動きベクトル探索範囲に基づいて、（カメラのＰＴ（Ｚ）動作による）ＦＯＶの調整の許容速度を制限するというアイデアに基づく。典型的な実施態様は、図２で示されるようにＦＯＶの調整の速度をクランプ（ｃｌａｍｐ）させるというものであり、それによって、ＦＯＶの望ましい調整の速度が、Ｐブロックを使用してエンコードできるものよりも高いならば、しかし、特定の閾値速度よりも低いならば、調整の速度が、ｐブロックに対するエンコーダ要件を満たすように制限され得る。図２では、ＦＯＶの望ましい調整の速度２０２と実際の調整の速度２０４が、（第１の閾値速度２０６と第２の閾値速度２０８との間の）特定の速度の範囲を除いて同じである。特定の速度の範囲では、実際の速度２０４がクランプされる。

言い換えると、ＦＯＶの望ましい調整の速度が、第１の閾値速度２０６と第２の閾値速度２０８との間にある場合では、ＦＯＶが、ＦＯＶの望ましい調整の方向及び第１の閾値速度に基づいて調整される。これを行うことによって、ＦＯＶの調整の速度は、特定の速度の範囲に対してエンコーダのリミットに制限されるが、一方、閾値より上の速度に対しては、実際の速度が望ましい速度に一致する。これは有利である。何故ならば、ＦＯＶを素早く調整したいユーザにとって、ＦＯＶの望ましい調整が、結果としてのＦＯＶの実際の調整でもあるからである。

ＦＯＶの望ましい調整の速度及び方向を計算するために、種々のアルゴリズム及び基準が使用され得る。例えば、望ましい調整の速度は、例えば、第１のＦＯＶの中心から第２のＦＯＶの中心への、３Ｄ空間内のベクトルの長さによって表現され得る。この実施形態は、図３で概略的に示されている。図解を単純化するために、図３（及び図４〜図６）は、２Ｄ空間、すなわち、３Ｄ空間内のＦＯＶの２Ｄの投影におけるＦＯＶの調整を示している。

代替的に、カメラのための動きの原点にある中心、すなわち、カメラがその周りで動き得るところのサスペンションポイントを有する、見かけの球の周りのベクトルの長さ及び方向を計算するために、極座標が使用され得る。

ＦＯＶは、（以下で更に説明される）カメラによってキャプチャされた所与の光景の角度範囲と、カメラの指し示す方向を表す３Ｄ空間内のポイントとによって表現され得る。したがって、ＦＯＶの中心点は、指し示す方向（Ｘ、Ｙ、及びＺ値又はそれに類似するもの）によって表され、ＦＯＶの隅部は、カメラによってキャプチャされた所与の光景の中心点と角度範囲を使用して計算され得る。

第１のＦＯＶ３０２と第２の望ましいＦＯＶ３０４との間のベクトル３０６を計算することによって、ベクトル３０６の長さは、調整の速度を示す値として使用され、一方、ベクトルの方向は、ＦＯＶの調整の方向を示すために使用され得る。例えば、長さは、第１のＦＯＶ３０２を有するカメラの指し示す方向と、第２の望ましいＦＯＶ３０４を有するカメラの指し示す方向との間の、Ｘ、Ｙ、及びＺにおける差異として計算され得る。

速度及び方向を計算するために第１と第２のＦＯＶの中心点のみを使用する代わりに、ＦＯＶの隅部が使用され得る。これは、図４で示され、４つのベクトル３０６ａ‐ｄが計算され、それらのベクトルのうちの１つが、ＦＯＶの各隅部に対応する。速度及び方向を計算するために、４つのベクトル３０６ａ‐ｄの平均値が使用され得る。代替的に、最も長い又は最も短いベクトルが使用され得る。

調整において、ＦＯＶの拡大縮小が含まれる場合又はＦＯＶの回転が含まれる場合には、ＦＯＶの調整の速度及び方向を計算するためにＦＯＶの隅部を使用することが、有利であり得る。図５で示される回転の場合には、これは、４つのベクトル３０６ａ‐ｄが異なる長さ及び方向を有することをもたらし得る。結果としてのＦＯＶの望ましい調整の速度及び方向は、上述のように計算され得る。（図６で示される）拡大縮小の場合には、第１のＦＯＶ３０２と第２のＦＯＶ３０４の中心を使用することが、ゼロベクトル、すなわち、長さが０のベクトルをもたらし、したがって、全ての構成要素がゼロに等しい。しかし、これは正しくない。何故ならば、第１のＦＯＶ３０２を有するカメラによってキャプチャされた画像フレームと、第２のＦＯＶ３０４を有するカメラによってキャプチャされた画像フレームとの間で、カメラによってキャプチャされた光景のコンテンツが移動したからである。

ＦＯＶの望ましい調整は瞬間的ではないが、代わりに期間の間で生じることに注意すべきである。例えば、第１のＦＯＶ３０２は、第１の画像フレームに対するＦＯＶであり、一方、第２のＦＯＶは、ｎ番目の画像フレームに対するＦＯＶであり得る。カメラの１秒毎のフレーム数（ＦＰＳ）使用することによって、調整のための期間が計算され得る。例えば、ＦＰＳが１秒毎にｘ個のフレームならば、この場合、期間はｎ／ｘ秒である。期間に基づいて速度を計算することにより、カメラのＦＰＳがエンコーダのＦＰＳとは異なる事例が、上述のように好適に取り扱われ得る。

第１の閾値速度（図２の２０６）を決定するときに、エンコーダの動きベクトル探索範囲は、期間の間のカメラのＦＯＶの最大調整へと変換されることが必要である。カメラによってキャプチャされた画像の解像度を考慮することにより、且つ、カメラによってキャプチャされた所与の光景の角度範囲を考慮することによって、エンコーダの動きベクトル探索範囲は、カメラのＦＯＶの最大調整へと変換され得る。カメラの１以上のレンズが、光錐（ｃｏｎｅ ｏｆ ｌｉｇｈｔ）をキャプチャするように適合される。イメージサークル（ｉｍａｇｅ ｃｉｒｃｌｅ）は、光錐の断面である。ビニエッティング（画像の周縁における飽和）を避けるために、カメラは、キャプチャされた画像の画像形式のサイズよりも大きいイメージサークルを有しなければならない。カメラによってキャプチャされた所与の光景の角度範囲は、キャプチャされた画像と合致し、レンズが撮像できる角度範囲とは合致しない。

例えば、カメラによってキャプチャされた光景の角度範囲は、水平方向で４０度であり、垂直方向で３０度であり得る。キャプチャされた画像の解像度は、１２００＊９００画素であり得る。これは、全ての画素が１／３０度に相当することを意味する。動きベクトル探索範囲が３０画素の場合、これは、エンコーダ内の２つのエンコードされた画像の間の１度のＦＯＶの調整に合致する。エンコーダのＦＰＳがカメラのＦＰＳと同じ場合、キャプチャされた２つの画像の間のＦＯＶの最大調整は、１度である、この実施例に対して、第１の閾値は、したがって、（３Ｄ空間において）カメラのＦＯＶの１度の調整に相当し得る。

第２の閾値速度（図２の２０８）は、第１の閾値速度に１より大きい値を掛けることによって決定される。値は、１．２、１．５、２、４などである。ある実施形態によれば、値は２である。したがって、上述の実施例を使用して、第２の閾値は、キャプチャされた２つの画像の間のカメラのＦＯＶの２度の調整に相当し得る。

したがって、ユーザが、次の２０フレームにわたり水平方向において３８度でＦＯＶを調整することを望むならば、ＦＯＶを調整するために３８フレームを使い、エンコードされたビデオストリームのより低いビットレートをもたらすように、調整の速度の制限が採用され得る。代わりに、ユーザが、４５度でＦＯＶを調整することを望むならば、制限は採用されず、調整は望ましい２０フレームを使い、それは、Ｉエンコーディングが必要となり得るので、ＦＯＶの調整の間にビットレートの急増がもたらされ得る。上述のように第２の閾値を使用して、ユーザが素早くカメラのＦＯＶを調整することを意図するならば、第２の閾値を超える速度で調整するための望ましい期間の間に未だこれをすることができる。

図７は、本発明の実施形態による、ＰＴ制御可能なカメラを制御するための方法を示す。上述されたように、ＰＴＺ、ＰＴＲ、又はＰＴＺＲ可能なカメラも、この方法を使用して制御され得る。カメラの動きは、遠隔制御されるように構成され得る。

カメラは、カメラによってキャプチャされたビデオストリームをエンコードするように構成されたエンコーダに接続されている。エンコーダは、カメラの外部要素であり又は内部要素であり得る。エンコーダは、規定された動きベクトル探索範囲を有し、それは、調整可能であるか又は調整不可能であり得る。

該方法は、ビデオストリーム内の現在の画像フレームの第１のＦＯＶ設定を読み出すステップ（Ｓ７０２）を含む。これは、カメラの現在のＦＯＶが読み出されることを意味する。

該方法は、第１のＦＯＶ設定からビデオストリーム内の次の画像フレーム内の第２のＦＯＶ設定へのＦＯＶの望ましい調整に関するユーザ入力を受信するステップ（Ｓ７０４）を更に含む。例えば、ユーザは、カメラが水平方向において９０度回転し又は拡大縮小値を１ｘから２．５ｘへ変更することをリクエストするように、カメラに指示命令を入力し得る。望ましい調整は、ＦＯＶの任意の調整に関し得る。

ユーザ入力は、ジョイスティック、又はコンピュータマウスなどのカメラのＦＯＶを制御するための他の適切な制御手段によって、カメラに提供され得る。ジョイスティック（マウスなど）は、例えば、第１と第２の閾値の間の調整の速度の制限を無効にするために押下（起動など）され得るボタンなどを備え得る。無効機能は、ユーザが利用可能なコンピュータインターフェース内にも提供され得る。制御手段は、制御手段（例えば、ジョイスティックのスティック）の動きによって直接的にＦＯＶを調整するために使用され得る。または、制御手段は、カメラのＦＯＶを調整するために画像内で指示及びクリックするコンピュータインターフェースと連動して使用され得る。後者の場合に、そのような調整は、特定の期間の間に生じるように予め規定され、その期間は、その後、上述され且つ以下に更に説明される第１と第２の閾値に基づいて変更され得る。別の典型的な状況は、カメラが、ガードツアー（ｇｕａｒｄ ｔｏｕｒ）を実施するように設定されたときに、予め規定された速度で複数の予め規定された位置の間を移動することである。

したがって、望ましい調整は、調整が生じる期間、又は調整の間にキャプチャされ得るビデオストリーム内の画像フレームの数を含み得る。言い換えると、ユーザ入力は、第１のＦＯＶ設定からビデオストリーム内の次の画像フレーム内の第２のＦＯＶ設定へのＦＯＶの望ましい調整に関する。このことから、現在の画像フレームと次の画像フレームとの間の期間は、カメラのＦＰＳ設定を使用して規定され得る。

ＦＯＶの望ましい調整から、ＦＯＶの望ましい調整の速度及び方向が、計算され得る（Ｓ７０６）。速度の計算は、調整が生じる期間を含む。

該方法は、エンコーダの動きベクトル探索範囲を、期間の間のカメラのＦＯＶの最大調整へ変換することによって、第１の閾値速度を決定するステップ（Ｓ７０８）を更に含む。このことから、ＦＯＶの最大調整の速度が計算され得る。エンコーダの動きベクトル探索範囲が、固定された画素の数（例えば、１５、３０、４０、５０など）である場合に、第１の閾値速度を決定するステップ（Ｓ７０８）が、各カメラに対して１回だけ又はカメラの設定の際にだけ実施される必要があり得ることに留意されたい。

該方法は、第１の閾値速度に１より大きい値を掛けることによって、第２の閾値速度を決定するステップ（Ｓ７１０）を更に含む。上述のことから理解されるように、ある実施形態によれば、このステップは、第１の閾値速度が決定された（Ｓ７０８）ときにのみ実施される。その値は、１より大きい任意の適切な値、例えば、１．２、１．５、２、２．５、４などであり得る。

該方法は、ＦＯＶの望ましい調整の速度を、第１の閾値速度及び第２の閾値速度と比較するステップ（Ｓ７１２）を更に含み、この比較に基づいて、ＦＯＶが２つの異なるやり方で調整され得る。

ＦＯＶの望ましい調整の速度が、第２の閾値速度よりも高い又は第１の閾値速度よりも低いと判定されたならば、カメラのＦＯＶは、期間の間に、第１のＦＯＶ設定から第２のＦＯＶ設定へ調整される（Ｓ７１４）。これは、ユーザからのＦＯＶの望ましい調整が実施されることを意味する。

しかし、ＦＯＶの望ましい調整の速度が、第１の閾値速度と第２の閾値速度の間にあると判定されたならば、カメラのＦＯＶは、期間の間に、ＦＯＶの望ましい調整の方向及び第１の閾値速度に基づいて調整される（Ｓ７１６）。これは、エンコーダが未だビデオストリーム内の２つの画像フレームの間で合致した画素のブロックを見つけることができるような最大速度で、ＦＯＶが調整され、したがって、ＦＯＶがユーザの望みに従って調整されることが可能にされたときと比較して、ビットレートが、より低いレベルに維持され得ることを意味する。

Claims (6)

1. パン及びチルト（ＰＴ）制御可能なカメラであって、前記カメラによってキャプチャされたビデオストリームをエンコードするように構成された、動きベクトル探索範囲を有するエンコーダに接続されている、カメラを制御するための方法であって、
   前記ビデオストリーム内の現在の画像フレームをキャプチャしたときに前記カメラの第１の指し示す方向を読み出すステップ（Ｓ７０２）、
   前記第１の指し示す方向から第２の指し示す方向への前記カメラの指し示す方向の望ましい調整に関するユーザ入力であって、前記カメラの指し示す方向の前記望ましい調整が完了されるべき期間を画定するユーザ入力を受信するステップ（Ｓ７０４）、及び前記期間を使用して前記指し示す方向の前記望ましい調整の速度及び方向を計算するステップ（Ｓ７０６）、
   第１の閾値速度を決定するステップ（Ｓ７０８）であって、
   前記エンコーダの前記動きベクトル探索範囲を、前記期間の間の前記カメラの指し示す方向の最大調整へ変換し、前記最大調整はさらに、前記動きベクトル探索範囲を使用して、前記指し示す方向の前記最大調整を行う間にキャプチャされた２つの画像フレームの間のマッチングする画素のブロックを見つけることを可能にし、ここで前記動きベクトル探索範囲は固定された画素の数として画定され、前記カメラによってキャプチャされた画像の解像度及び前記カメラによってキャプチャされた光景の角度範囲が、前記カメラの指し示す方向の前記最大調整を計算するために用いられ、且つ
   前記期間を使用して前記指し示す方向の前記最大調整の速度を計算し、前記最大調整の速度を前記第１の閾値速度として使用する
   ことによって、前記第１の閾値速度を決定するステップ（Ｓ７０８）、
   前記第１の閾値速度に１より大きく４より小さい値を掛けることによって、第２の閾値速度を決定するステップ（Ｓ７１０）、
   前記カメラの指し示す方向の前記望ましい調整の前記速度を、前記第１の閾値速度及び前記第２の閾値速度と比較するステップ（Ｓ７１２）、
   前記指し示す方向の前記望ましい調整の前記速度が、前記第２の閾値速度よりも高い又は前記第１の閾値速度よりも低いという判定に際して、ユーザが所望するとおりに調整が行われるように、前記カメラの指し示す方向を、前記期間の間に、前記第１の指し示す方向から前記第２の指し示す方向へ調整するステップ（Ｓ７１４）、
   前記指し示す方向の前記望ましい調整の前記速度が、前記第１の閾値速度と前記第２の閾値速度との間にあるという判定に際して、ユーザが所望する速度より遅い速度で調整が行われるように、前記第１の閾値速度で、前記第１の指し示す方向から前記第２の指し示す方向に前記カメラの指し示す方向を調整するステップ（Ｓ７１６）
   を含む、方法。
2. 前記第２の閾値速度が、前記第１の閾値速度に２を掛けることによって決定される、請求項１に記載の方法。
3. コンピュータによって実行されたときに、請求項１又は２に記載の方法を実施するように適合された指示命令を有する、コンピュータ可読記憶媒体。
4. パン及びチルト（ＰＴ）制御可能なカメラを制御するように適合された制御装置であって、前記カメラが、前記カメラによってキャプチャされたビデオストリームをエンコードするように構成された、動きベクトル探索範囲を有するエンコーダに接続され、前記制御装置がプロセッサを備え、前記プロセッサが、
   前記ビデオストリーム内の現在の画像フレームをキャプチャしたときに前記カメラの第１の指し示す方向を読み出し、
   前記第１の指し示す方向から第２の指し示す方向への前記カメラの指し示す方向の望ましい調整に関するユーザ入力であって、前記カメラの指し示す方向の前記望ましい調整が完了されるべき期間を画定するユーザ入力を受信し、前記期間を使用して前記指し示す方向の前記望ましい調整の速度及び方向を計算し、
   前記エンコーダの前記動きベクトル探索範囲を、前記期間の間の前記カメラの指し示す方向の最大調整へ変換し、前記最大調整はさらに、前記動きベクトル探索範囲を使用して、前記指し示す方向の前記最大調整を行う間にキャプチャされた２つの画像フレームの間のマッチングする画素のブロックを見つけることを可能にし、ここで前記動きベクトル探索範囲は固定された画素の数として画定され、前記カメラによってキャプチャされた画像の解像度及び前記カメラによってキャプチャされた光景の角度範囲が、前記カメラの指し示す方向の前記最大調整を計算するために用いられ、且つ
   前記期間を使用して前記指し示す方向の前記最大調整の速度を計算し、前記最大調整の速度を第１の閾値速度として使用する
   ことによって、第１の閾値速度を決定し、
   前記第１の閾値速度に１より大きく４より小さい値を掛けることによって、第２の閾値速度を決定し、
   前記カメラの指し示す方向の前記望ましい調整の前記速度を、前記第１の閾値速度及び前記第２の閾値速度と比較し、
   前記指し示す方向の前記望ましい調整の前記速度が、前記第２の閾値速度よりも高い又は前記第１の閾値速度よりも低いという判定に際して、ユーザが所望するとおりに調整が行われるように、前記カメラの指し示す方向を、前記期間の間に、前記第１の指し示す方向から前記第２の指し示す方向へ調整し、
   前記指し示す方向の前記望ましい調整の前記速度が、前記第１の閾値速度と前記第２の閾値速度との間にあるという判定に際して、ユーザが所望する速度より遅い速度で調整が行われるように、前記第１の閾値速度で、前記第１の指し示す方向から前記第２の指し示す方向に前記カメラの指し示す方向を調整するように構成されているプロセッサである、制御装置。
5. パン及びチルト（ＰＴ）制御可能なカメラであって、前記カメラによってキャプチャされたビデオストリームをエンコードするように構成されたエンコーダに接続され、請求項４に記載の制御装置を備える、カメラ。
6. 前記指し示す方向の前記望ましい調整に関する前記ユーザ入力を提供するためのジョイスティックに接続されている、請求項５に記載のカメラ。

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