JP6410356B2 - 映像伝送量を軽くしたインターホンシステム - Google Patents

Description

本発明は、子機のカメラで撮影した映像を子機から親機に伝送し、親機のモニタに表示するインターホンシステムに関し、特に、映像情報の伝送量を軽量化したインターホンシステムに関する。

従来、子機カメラで撮影した映像情報を親機に伝送し、親機モニタに動画表示をするインターホンシステムが知られている。例えば、特許文献１には、子機からの映像を画像圧縮回路で圧縮し、圧縮画像信号をデジタル信号のまま伝送路を介して親機に送信し、親機の画像伸張回路により伸張して、親機モニタに動画で表示するインターホンシステムが記載されている。

ところで、動画表示をするインターホンシステムでは、近年、子機カメラの高画質、高解像度化に伴って映像情報の伝送量が増加する傾向にある。そこで、情報伝送量を減らすために、従来、子機および親機で高圧縮率のコーデックを使用したり、特許文献２に記載されているように、伝送路のトラフィック状態に応じて全体画像のビットレートやフレームレートを制御したりする技術が提案されている。

特開２００１−２４５２８６号公報 特開２００５−２９４９２９号公報

ところが、高圧縮率のコーデックを使用する方法によると、子機および親機における映像処理効率が落ちるという問題があった。一方、ビットレートやフレームレートを制御する方法によると、レートを低く抑えた場合に、親機モニタに表示される人物の動きがぎこちなくなり、画像品質が下がるという問題点があった。

そこで、本発明の目的は、映像処理効率や画像品質を低下させることなく、映像伝送量を軽量化できるインターホンシステムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、カメラを備えた子機とモニタを備えた親機を伝送路で接続し、カメラが撮影した映像を子機から親機に伝送してモニタに表示するインターホンシステムにおいて、次のような手段を提供する。

（１）子機にカメラが撮影した映像情報を親機への伝送情報に変換するための子機映像回路を設け、親機に子機から受信した伝送情報をモニタの表示画像に変換するための親機映像回路を設け、子機映像回路が、映像情報を人物が映し出されている人物情報と、人物が映し出されていない背景情報とに分類する映像分類手段と、背景情報を人物情報よりも低いフレームレートで親機に送信する映像伝送手段とを含み、親機映像回路が、子機から受信した背景情報と人物情報を合成してモニタの表示画像を生成する画像生成手段を含むことを特徴とするインターホンシステム。

（２）映像伝送手段は、単位時間あたりに人物情報をＮ回送信するとともに、Ｎ回のうちの初回に背景情報を人物情報と一緒に送信することを特徴とする上記１に記載のインターホンシステム。

（３）映像分類手段は、任意数のブロックに分割された映像情報から、人物が映し出されている人物情報ブロック、人物が映し出されていない背景情報ブロック、または、人物情報ブロックおよび背景情報ブロックを選択して映像伝送手段に提供するブロック選択部を含むことを特徴とする上記１又は２に記載のインターホンシステム。

（４）ブロック選択部は、カメラの映像中で人物が移動したときに、該移動に伴って人物情報ブロックから背景情報ブロックに変化した表示補完ブロックを人物情報ブロックと一緒に映像伝送手段に提供することを特徴とする上記３に記載のインターホンシステム。

（５）ブロック選択部は、カメラの映像中に新規の人物が加わったときに、該人物が映し出された新規の人物情報ブロックを既存の人物情報ブロックと一緒に映像伝送手段に提供することを特徴とする上記３又は４に記載のインターホンシステム。

本発明のインターホンシステムによれば、カメラの映像情報を人物情報と背景情報に分類し、背景情報のフレームレートを下げて親機に送信するので、全体としての伝送情報量を軽減できるという効果がある。また、人物情報のフレームレートを下げることなく親機に送信するので、親機モニタに人物の動きを滑らかに表示することができ、画像品質を高く保持できるという効果もある。

本発明の一実施形態を示すインターホンシステムのブロック図である。 子機映像回路および親機映像回路の構成を示すブロック図である。 背景情報と人物情報の伝送フレームレートを示す模式図である。 人物が移動した場合のブロック選択状態を示す模式図である。 新たに人物が加わった場合のブロック選択状態を示す模式図である。

以下、本発明を戸建または集合住宅用のインターホンシステムに具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、この実施形態のインターホンシステム１は、玄関に設置された子機２と、居室に設置された親機３と、両者の間に双方向の伝送路を形成する伝送線４とから構成されている。

子機２には、玄関の周辺を撮影するカメラ１１、カメラ１１が撮影した映像情報を親機３への伝送情報に変換するための子機映像回路１２、居住者を呼び出すための呼出ボタン１３、居住者との通話に使用するマイク１４およびスピーカ１５、音声の符号・復号を行う通話回路１６、親機３と通信する子機インターフェース１７、子機２の各部を制御する子機ＣＰＵ１８が設けられている。

親機３には、子機カメラ１１が撮影した映像を表示するモニタ２１、子機２から受信した伝送情報をモニタ２１の表示画像に変換するための親機映像回路２２、子機２からの呼び出しに応答する通話ボタン２３、カメラ１１の映像を記録する録画メモリ２４、来訪者との通話に使用するマイク２５およびスピーカ２６、音声の符号・復号を行う通話回路２７、子機２と通信する親機インターフェース２８、親機３の各部を制御する親機ＣＰＵ２９が設けられている。

図２に示すように、子機映像回路１２には、人物検知部３１、映像分割・タグ付与部３２、映像ブロック選択部３３、エンコーダ３４および伝送部３５が設けられている。人物検知部３１は、カメラ１１の映像中から人物を検知し、人物が映し出されている場所を映像分割・タグ付与部３２に通知する。映像分割・タグ付与部３２は、カメラ１１の映像を任意数のブロックに分割し、人物が映し出されている場所に該当する人物情報ブロック、または人物が映し出されていない場所に該当する背景情報ブロック、あるいは人物および背景の両方の映像ブロックにタグを付与する。また、映像分割・タグ付与部３２は、人物情報ブロックよりも、背景情報ブロックまたは人物および背景の両方の映像ブロックに対し、低いフレームレートでタグを付与する。

ブロック選択部３３は、各映像ブロックのタグを確認し、タグが付された映像ブロックのみをエンコーダ３４に提供し、タグが付されていない映像ブロックを破棄する。そして、この実施形態では、人物検知部３１、映像分割・タグ付与部３２および映像ブロック選択部３３により、カメラ１１の映像情報を人物が映し出されている人物情報と人物が映し出されていない背景情報とに分類する映像分類手段が構成されている。

エンコーダ３４は、映像ブロック選択部３３から提供された映像ブロックを伝送線４に載せるためのエンコード処理を行い、伝送部３５が、エンコード処理された後の伝送情報を親機に送信する。したがって、この実施形態では、エンコーダ３４および伝送部３５によって、背景情報を人物情報よりも低いフレームレートで親機に送信する映像伝送手段が構成されている。

一方、親機映像回路２２には、伝送部４１、デコーダ４２、書き込み制御部４３およびメモリ４４が設けられている。伝送部４１は子機２から伝送情報を受信し、デコーダ４２が伝送情報中に含まれている映像ブロックのデコード処理を行う。画像生成手段としての書き込み制御部４３は、映像ブロックに付されたタグの内容を確認し、各映像ブロックの情報をメモリ４４内の対応する画像ブロックに書き込み、背景情報ブロックと人物情報ブロックを合成してモニタ２１の表示画像を生成する。そして、モニタ２１がメモリ４４から表示画像データを読み出して画面に動画表示をするようになっている。

上記構成のインターホンシステム１において、次に、子機映像回路１２および親機映像回路２２の動作について説明する。図１に示す子機２において、来訪者が呼出ボタン１３を押すと、親機ＣＰＵ２９は、子機２からの呼出信号を確認し、スピーカ２６に呼出音を発生させるとともに、子機２にカメラ起動指令を送信する。カメラ起動指令に応答し、子機ＣＰＵ１８がカメラ１１を起動させ、カメラ１１が玄関周辺を撮影し、カメラ１１の映像情報が子機２から伝送線４を介して親機３に送信され、親機３のモニタ２１によって表示される。

このとき、子機映像回路１２では、子機ＣＰＵ１８からの指令に従って、人物検知部３１がカメラ１１の映像中から人物を検知し、人物が映し出されている場所を映像分割・タグ付与部３２に通知する。映像分割・タグ付与部３２は、人物情報ブロック、背景情報ブロック、または、人物および背景の両方の映像ブロックに対し、低いフレームレートでタグを付与する。さらに、ブロック選択部３３がタグの付された映像ブロックを選択してエンコーダ３４に提供し、伝送部４１がエンコード処理された後の伝送情報を親機３に送信する。

例えば、図３に示すように、フレームレートがＮ[ｆｐｓ]（１秒間あたりＮ回フレームを伝送する）である場合、初回のフレームは、背景情報ブロックＢＩ（ハッチ付きブロック）、人物情報ブロックＰＩ（ハッチなしブロック）、ブロック分割情報（６列×４行）およびブロック位置情報（Ａ１，・・・，Ｄ６）を一緒に親機３に送信する。２〜Ｎ回目のフレームは、人物情報ブロックＰＩ、ブロック分割情報およびブロック位置情報を親機３に送信する。そして、親機映像回路２２において、書き込み制御部４３が受信した伝送情報中のブロック分割情報とブロック位置情報に基づいて、各映像ブロック情報をメモリ４４の所定領域に上書きし、背景情報ブロックＢＩと人物情報ブロックＰＩを合成してモニタ２１の表示画像を生成する。

このように、Ｎ回のうちの初回フレームのみ、背景情報ブロックＢＩと人物情報ブロックＰＩの双方を一緒に伝送し、その他のフレームは、人物情報ブロックＰＩのみ伝送することで、人物を滑らかに表示して高い画像品質を保つことができ、しかも、高圧縮率のコーデックを使用することなく、背景情報分の伝送情報量を削減し、子機映像回路１２および親機映像回路２２の情報処理に伴う負担を軽減することができる。

図４は、カメラ１１の映像中で人物Ｐが（ａ）から（ｃ）へ移動した場合の人物情報ブロックＰＩの遷移を示す。（ａ）に示すように、人物Ｐが映像中のほぼ中央に映し出されているときには、（ｄ），（ｅ）に示すように、映像中の人物Ｐと対応する場所の６つの人物情報ブロックＰＩ（Ｂ３・４，Ｃ３・４，Ｄ３・４）が映像ブロック選択部３３により選択される。（ｂ）に示すように、人物Ｐが映像中で右側に移動すると、（ｆ），（ｇ）に示すように、移動元の６つの人物情報ブロックＰＩに加え、移動先の３つの人物情報ブロックＰＩ（Ｂ５，Ｃ５，Ｄ５）も選択される。

人物Ｐが（ｂ）から（ｃ）に移動する途中には、（ｈ）に示すように、移動先の６つの人物情報ブロックＰＩ（Ｂ４・５，Ｃ４・５，Ｄ４・５）に加え、人物Ｐの移動に伴って、人物情報ブロックＰＩから背景情報ブロックＢＩに変化した移動元の３つの表示補完ブロックＤＣ（Ｂ３，Ｃ３，Ｄ３）が選択される。そして、選択された表示補完ブロックＤＣは、人物情報ブロックＰＩと一緒に映像ブロック選択部３３からエンコーダ３４を介して伝送部３４に提供され、親機３に伝送される。表示補完ブロックＤＣをモニタ２１に表示することで、人物Ｐの移動に伴う残像をモニタ画像から解消することができる。人物Ｐが（ｃ）に移動すると、（ｉ）に示すように、移動先の６つの人物情報ブロックＰＩのみが選択され、モニタ画像から表示補完ブロックＤＣが消去される。

図５は、カメラ１１の映像中に新規の人物ＮＰが加わった場合の人物情報ブロックＰＩの遷移を示す。（ａ）に示すように、一人の人物Ｐが映像中に映し出されているときには、（ｄ）に示すように、その人物Ｐと対応する場所の人物情報ブロックＰＩ（Ｂ３・４，Ｃ３・４，Ｄ３・４）が選択される。（ｂ）に示すように、新規の人物ＮＰが映像中の左端に登場すると、（ｅ）に示すように、既存の６つの人物情報ブロックＥＰＩに加え、新規人物ＮＰと対応する２つの新規人物情報ブロックＮＰＩ（Ｃ１，Ｄ１）も選択され、両方の人物情報ブロックＥＰＩ，ＮＰＩが一緒に親機３に伝送される。

（ｃ）に示すように、新規人物ＮＰが既存の人物Ｐの隣まで移動すると、（ｆ），（ｇ）に示すように、移動先の４つの新規人物情報ブロックＮＰＩ（Ｃ１・２，Ｄ１・２）と既存の６つの人物情報ブロックＥＰＩが選択され、それぞれが映像ブロック選択部３３からエンコーダ３４を介して伝送部３４に提供され、親機３に伝送される。こうすることで、例えば通話中に新たな人物ＮＰが加わった場合でも、複数人物を親機モニタ２１に精細に表示することができる。

なお、上記実施形態では、映像ブロック選択部３３がタグが付された人物情報ブロックＰＩ、背景情報ブロックＢＩ、または、人物情報ブロックＰＩおよび背景情報ブロックＢＩを選択する方法を示したが、タグの付与されていない映像ブロックをブロック選択部３３によって選択する方法を採用することも可能である。その他、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、上記実施形態のインターホンシステムをナースコールシステムに応用したり、映像伝送プログラムの手順を適宜に変更したりするなど、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、各部の構成を任意に変更して実施することも可能である。

１ インターホンシステム
２ 子機
３ 親機
４ 伝送線
１１ カメラ
１２ 子機映像回路
１８ 子機ＣＰＵ
１９ 映像分類手段
２０ 映像伝送手段
２１ モニタ
２２ 親機映像回路
２９ 親機ＣＰＵ

Claims (4)

1. カメラを備えた子機とモニタを備えた親機を伝送路で接続し、前記カメラが撮影した映像を前記子機から前記親機に伝送して前記モニタに表示するインターホンシステムにおいて、
   前記子機に前記カメラが撮影した映像情報を前記親機への伝送情報に変換するための子機映像回路を設け、前記親機に前記子機から受信した伝送情報を前記モニタの表示画像に変換するための親機映像回路を設け、
   前記子機映像回路が、前記映像情報を人物が映し出されている人物情報と、人物が映し出されていない背景情報とに分類する映像分類手段と、前記背景情報を前記人物情報よりも低いフレームレートで前記親機に送信する映像伝送手段とを含み、
   前記映像伝送手段は、単位時間あたりに前記人物情報をＮ回送信するとともに、Ｎ回のうちの初回に前記背景情報を前記人物情報と一緒に送信し、
   前記親機映像回路が、前記子機から受信した前記背景情報と前記人物情報を合成して前記モニタの表示画像を生成する画像生成手段を含むことを特徴とするインターホンシステム。
2. 前記映像分類手段は、任意数のブロックに分割された映像情報から、人物が映し出されている人物情報ブロック、人物が映し出されていない背景情報ブロック、または、人物情報ブロックおよび背景情報ブロックを選択して前記映像伝送手段に提供するブロック選択部を含む請求項１記載のインターホンシステム。
3. 前記ブロック選択部は、前記カメラの映像中で人物が移動したときに、該移動に伴って前記人物情報ブロックから前記背景情報ブロックに変化した表示補完ブロックを前記人物情報ブロックと一緒に前記映像伝送手段に提供する請求項２記載のインターホンシステム。
4. 前記ブロック選択部は、前記カメラの映像中に新規の人物が加わったときに、該人物が映し出された新規の人物情報ブロックを既存の前記人物情報ブロックと一緒に前記映像伝送手段に提供する請求項２又は３記載のインターホンシステム。

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