(57)【要約】【課題】  動画データなどの大量の観測データを、リアルタイムでモニタリングし、同時に録画蓄積を行なうデータ観測システムにおいて、蓄積されるデータに関しては、ネットワーク内でのデータ消失の影響を受けないようにする。【解決手段】  連続性情報を付加したデータパケットをデータグラム型通信方式で伝送および観測端末側で一時蓄積し、蓄積制御において連続性を検査して、データ消失があった場合は、消失したデータをバーチャルサーキット型通信方式で再送する構成にする。【選択図】  図１
2006050221.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遠隔地にあるデータ観測端末からのデータを、ネットワークを経由してデータ表示・蓄積端末に伝送し、データの即時表示とデータの蓄積を同時に行なうシステムを構成する装置であって、データ観測端末に、データ入力手段と、
前記データ入力手段からのデータを、ネットワーク上を伝送可能なデータに変換する符号化手段と、
前記符号化手段からのデータを送信する単位に分割するパケット化手段と、
前記パケット化手段からのデータに対し、連続性を検知可能な情報を付加する連続性情報付加手段と、送信データを一時蓄積する送信パケット蓄積手段と、データ表示・蓄積手段からの要求に従って、前記送信パケット蓄積手段からデータを読み込んでデータの再送を行なう再送制御手段と、ネットワークとの送受信手段として、データグラム型通信手段とバーチャルサーキット型通信手段を備え、データ表示・蓄積端末に、ネットワークとの送受信手段であるデータグラム型通信手段とバーチャルサーキット型通信手段と、データ観測端末において付加された連続性を検知可能な情報を除去する連続性情報除去手段と、伝送されてきたデータを表示可能なデータに復号する復号化手段と、
前記復号化手段からのデータを即時表示する表示出力手段と、伝送されてきたデータを蓄積するデータ蓄積手段と、伝送されてきたデータを前記蓄積手段に蓄積する制御を行いながら、データの連続性を検査し、データ消失を検知した場合に、データ観測端末に消失データの再送を要求する機能をもつ蓄積制御手段を備えることを特徴とするデータ観測システムおよびそれを構成する装置。
【請求項２】
請求項１のデータ観測システムにおいて、通常のデータ伝送にはデータグラム型通信方式を用い、消失データの再送にはバーチャルサーキット型通信方式を用いることを特徴とするデータ観測システムおよびそれを構成する装置。
【請求項３】
請求項１あるいは請求項２のデータ観測システムにおいて、前記連続性を検知可能な情報として、シーケンス番号を用いることを特徴とするデータ観測システムおよびそれを構成する装置。
【請求項４】
請求項１あるいは請求項２のデータ観測システムにおいて、前記連続性を検知可能な情報として、データの送出時間を用いることを特徴とするデータ観測システムおよびそれを構成する装置。
【請求項５】
請求項１あるいは請求項２あるいは請求項３あるいは請求項４のデータ観測システムにおいて、前記データ入力手段が撮像装置であり、観測データが画像であることを特徴とするデータ観測システムおよびそれを構成する装置。
【請求項６】
請求項５のデータ観測システムにおいて、前記符号化手段で用いる符号化にMPEG2(Moving Picture Experts Group 2)を利用することを特徴とするデータ観測システムおよびそれを構成する装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠隔地のデータの観測システム、主に、防犯や防災などを目的として、カメラで撮像した動画像をLAN等のネットワークを用いて伝送し、遠隔地でリアルタイムにモニタリングおよび記憶蓄積させる監視システムおよびそれを構成する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような監視システムにおいては、カメラから集中監視装置まで専用のケーブルを敷設して動画像をアナログ信号で伝送していたが、コンピュータネットワークおよびその周辺技術の発達に伴って、動画像を符号化したデジタルデータでネットワーク上を伝送するシステムが利用されるようになってきた。
【０００３】
このようなネットワークを利用した動画像伝送での通信方式としては、送信時のデータ処理が簡単で送信処理時間が短くて済む利点のあるデータグラム型通信方式が主流である。
【０００４】
ただし、データグラム型通信方式では到着順序の保証や信頼性の確保が困難であり、ネットワーク上でのデータ消失が発生するという欠点がある。
【０００５】
そこで、特許文献１では、このような監視システムにおいて、ネットワークでのデータ消失を防止し、かつ画像信号送出時の処理を軽くする手法が提案されている。
【０００６】
この提案では、図１１に示すように、前述のデータグラム型通信方式と、送信時のデータ処理が複雑であり送信処理時間が長くなる欠点はあるが通信の信頼性が確保できるバーチャルサーキット型通信方式とを切り替える手段を画像送信装置側に設けて、いずれの通信方式においても送信を可能とすることで、全体のデータ処理を軽くしながらも重要な画像を信頼性の高い方式でネットワークに伝送を可能にしている。
【０００７】
また、図１２に示すように画像蓄積手段を設けて画像を記憶させておき、ネットワーク内でデータが消失するなどの異常が検出された場合に、直ちに画像蓄積手段から画像を読み出して、信頼性の高い通信方式でネットワークに再送可能にしている。
【特許文献１】特開2000-224569号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、近年さらに監視映像の高画質化が望まれるようになり、ネットワーク上を伝送される動画像データもMPEG2(Moving Picture Experts Group 2)等の符号化技術を利用したものになりつつあり、符号化されたデータ量が大量かつ間断のないものとなっている。
【０００９】
この場合、データの伝送をバーチャルサーキット型通信で行なうことは、その送信処理時間が長くなるという欠点から受信側でのリアルタイム再生において問題が生じる。
【００１０】
また、間断のないデータ流内のデータ消失をデータグラム型通信方式のプロトコルのみで検知するのは困難であり、特許文献１において提案されている構成では対応できない可能性がある。
【００１１】
また、リアルタイムのモニタリング用にはデータグラム型通信方式を利用し、録画蓄積用にはバーチャルサーキット型通信方式を利用するという方法が考えられるが、大量の同一データを重複して伝送することになり、ネットワークの負荷が非常に大きくなるという問題点がある。
【００１２】
そこで本発明は、高画質でなめらかな動画データなどの大量の観測データを、中央監視局にある表示・蓄積端末にてリアルタイムでモニタリングし、同時に録画蓄積を行なうデータ観測システムにおいて、蓄積されるデータに関しては、ネットワーク内でのデータ消失の影響を受けないようにすることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明では、遠隔地にあるデータ観測端末からのデータを、ネットワークを経由してデータ表示・蓄積端末に伝送し、データの即時表示とデータの蓄積を同時に行なうシステムであって、データ観測端末に、データ入力手段と、前記データ入力手段からのデータを、ネットワーク上を伝送可能なデータに変換する符号化手段と、前記符号化手段からのデータを送信する単位に分割するパケット化手段と、前記パケット化手段からのデータに対し、連続性を検知可能な情報を付加する連続性情報付加手段と、送信データを一時蓄積する送信パケット蓄積手段と、データ表示・蓄積手段からの要求に従って、前記送信パケット蓄積手段からデータを読み込んでデータの再送を行なう再送制御手段と、ネットワークとの送受信手段として、データグラム型通信手段とバーチャルサーキット型通信手段を備え、データ表示・蓄積端末に、ネットワークとの送受信手段であるデータグラム型通信手段とバーチャルサーキット型通信手段と、データ観測端末において付加された連続性を検知可能な情報を除去する連続性情報除去手段と、伝送されてきたデータを表示可能なデータに復号する復号化手段と、前記復号化手段からのデータを即時表示する表示出力手段と、伝送されてきたデータを蓄積するデータ蓄積手段と、伝送されてきたデータを前記蓄積手段に蓄積する制御を行いながら、データの連続性を検査し、データ消失を検知した場合に、データ観測端末に消失データの再送を要求する機能をもつ蓄積制御手段を備え、通常のデータ伝送にはデータグラム型通信方式を用い、消失データの再送にはバーチャルサーキット型通信方式を用いることを特徴とする構成とした。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明によれば、ネットワークを利用して遠隔地で取り込んだ大容量のデータのリアルタイムモニタリングと蓄積を同時に行なうシステムにおいて、連続性を検知できる情報を付加したデータのパケットを、データ処理の負荷の少ないデータグラム型通信方式を用いて伝送し、録画蓄積するデータに関してはデータ消失を検知し、抜けたデータを信頼性のあるバーチャルサーキット型通信方式で再送することによって、ネットワークに大きな負荷をかけずに、大容量のデータのリアルタイムモニタリングと蓄積の信頼性を確保することを両立させた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（実施例１）
本発明の実施の形態について説明する。
【００１６】
図２に本実施例で説明するシステムの構成図を示す。
【００１７】
符号200は撮像端末、符号201は集中監視局端末、符号202はネットワークである。
【００１８】
撮像端末200は、ネットワーク202を経由して、撮像した動画像データを集中監視局端末201に送出する機能を有する端末である。
【００１９】
撮像端末は、撮像手段203、符号化手段204、パケット化手段205、連続性情報付加手段206、送信パケット蓄積手段207、再送制御手段208、データグラム型通信手段209、バーチャルサーキット型通信手段210より構成される。
【００２０】
集中監視局端末201は、ネットワーク202を送られてきた撮像端末からの動画像データを、リアルタイムで表示および録画蓄積する機能を有し、また、録画蓄積した動画像データを再生する機能を有する。
【００２１】
集中監視局端末は、データグラム型通信手段211、バーチャルサーキット型通信手段212、表示再生制御手段213、連続性情報除去手段214、復号化手段215、映像表示手段216、蓄積制御手段217、大容量画像蓄積手段220、ユーザ入出力手段221より構成される。また、蓄積制御手段217は、連続性検査部218と蓄積制御部219から構成される。
【００２２】
以下、図２を用いて本発明の実施の形態について説明する。
【００２３】
撮像手段203は、いわゆるカメラであり、監視対象を撮像し、その動画像信号を符号化手段204に入力する。
【００２４】
符号化手段204は、撮像手段203から入力された動画像信号をディジタル化、さらに圧縮符号化を行い、動画像データ流としてパケット化手段205に入力する。
【００２５】
パケット化手段205は、符号化手段204から入力された動画像データ流をネットワーク送信単位に分割し、動画像パケット流として連続性情報付加手段106に入力する。
【００２６】
連続性情報付加手段206は、パケット化手段205から入力された動画像パケット流のパケットに対して連続性を検知できる情報を付加する。本実施例の場合は、十分に大きな桁数をもつシーケンス番号を付加する。
【００２７】
ここまでの動画データの処理について図３に示す。
【００２８】
連続性情報付加手段206によって連続性情報を付加された動画像パケット流は、データグラム型通信手段209および送信パケット蓄積手段207に渡される。
【００２９】
データグラム型通信手段209に渡された動画像パケット流は、データグラム型通信方式のヘッダを付加されて、集中監視局端末宛てとしてネットワーク202へと送出される。この処理を図4に示す。
【００３０】
一方、送信パケット蓄積手段207に渡された動画像パケット流は、連続性情報であるシーケンス番号から個々のパケットを識別し、読み出すことが可能な状態で蓄積される。この処理を図５に示す。
【００３１】
ネットワーク202に送出された動画像パケット流は、集中監視局端末201のデータグラム型通信手段211にて受信される。
【００３２】
データグラム型通信手段211で受信された動画像パケット流は、表示再生制御手段213および蓄積制御手段217に送られる。
【００３３】
表示再生制御手段213は、ユーザ入出力手段221によるユーザからの指示に従って、リアルタイムモニタリングと蓄積画像の再生を切替える機能を持つ。
【００３４】
この場合、リアルタイムモニタリングを行うことを考えているので、データグラム型通信手段から送られた動画像パケット流が選択されて、連続性情報除去手段214に送られる。
【００３５】
連続性情報除去手段に送られた動画像パケット流は連続性情報を取り除かれて、復号化手段214に入力される。
【００３６】
復号化手段214に入力された動画像パケット流は、復号化手段214によって復号され、映像表示手段215にリアルタイムに表示される。これら一連の処理を図６に示す。
【００３７】
一方、蓄積制御手段217に送られた動画像パケット流は、蓄積制御手段217内の連続性検査部218で連続性情報であるシーケンス番号を参照することにより連続性のチェックを行われる。問題が無ければ蓄積制御部219によって大容量画像蓄積手段220にパケット化された状態で蓄積される。この処理を図７に示す。
【００３８】
これらの大容量画像蓄積手段220に蓄積された動画像データは、ユーザ入出力手段221によるユーザからの要求に従って、表示再生制御手段213から読み出されて、連続性情報除去手段214および復号化手段215を経て映像表示手段216に再生表示させることが可能である。
【００３９】
次に、ネットワーク内でパケット消失が発生した場合の処理について説明する。
【００４０】
撮像端末200からのデータグラム型通信方式による動画像データのパケットが、なんらかの原因によりネットワーク202内で消失した場合、抜けたパケットのシーケンス番号をnとすると、
（１）集中監視局端末201の蓄積制御手段217の連続性検査部218における連続性のチェック時にシーケンス番号nの抜けが検出される。
（２）受信したパケット流にシーケンス番号の抜けを検出した場合、蓄積制御部219は、大容量画像蓄積手段220に、抜けたパケット分の領域を空けてパケット流を蓄積する。
（３）同時に、連続性検査部218は、バーチャルサーキット型通信手段212を用いたバーチャルサーキット型通信方式によって、抜けたシーケンス番号nのパケットの再送を要求するメッセージを撮像端末200に対して送出する。
これらの処理(（１）〜（３）)を図８に示す。
【００４１】
撮像端末200においては、
（１）バーチャルサーキット型通信手段210を経由して、再送制御手段208がシーケンス番号nのパケットの再生要求を受信する。
（２）再送要求を受け取った再送制御手段208は、該当するシーケンス番号nのパケットを送信パケット蓄積手段207から読み出す。
（３）読み出されたシーケンス番号nのパケットは、バーチャルサーキット型通信手段210を用いたバーチャルサーキット型通信方式によって、集中監視局端末201に対して送出される。
【００４２】
これらの処理(（１）〜（３）)を図９に示す。
【００４３】
再送されたシーケンス番号nのパケットは、集中監視局端末201のバーチャルサーキット型通信手段212によって受信され、蓄積制御手段217の蓄積制御部219に渡される。
【００４４】
蓄積制御部219は、再送されてきたパケットを該当する蓄積領域に格納する。これらの処理を図１０に示す。
【００４５】
以上のように、動画像のリアルタイムモニタリングと録画蓄積を同時に行なうシステムにおいて、シーケンス番号を付加した動画像データのパケットを、データグラム型通信方式を用いて伝送し、録画蓄積するデータに関してはデータ消失を検知して、抜けたデータをバーチャルサーキット型通信方式で再送することによって、大容量の動画像データのリアルタイムモニタリングと録画蓄積の信頼性確保の両方を可能にした。
【００４６】
（実施例２）
データ観測端末からのパケットの送出間隔が一定であるシステムの場合に実施可能な実施例を説明する。ただし、基本的な動作に関しては実施例１に準じる。
以下、図１を用いて説明する。
【００４７】
データパケットの送出間隔がΔtであるとする。
【００４８】
連続性情報付加手段106には、絶対時間を取得できるタイマ手段をもち、連続性情報としてデータパケットを送出した絶対時間を付加する。
【００４９】
蓄積制御手段116の連続性検査部117では、受信パケット流の送信絶対時間を参照して、その間隔がΔtでない場合をデータ消失と判断し、データ観測端末100に再送を要求する。
【００５０】
この場合、再送要求メッセージには消失したパケットを特定する為に、前後のパケットの送信絶対時間を含めておく。
【００５１】
データ観測端末100の再送制御手段108では、再送要求メッセージの前後パケットの送信絶対時間を参照して、送信パケット蓄積手段107からその時間の間に送出されたパケットを読み出して再送する。
【００５２】
本実施例で仮定したように送出間隔が一定である場合は、連続性情報を付加しなくとも受信側での受信間隔の検査によって、データ消失が検知できないこともないが、ネットワーク内の伝送ゆらぎにより誤って判定される危険性が大きい。
【００５３】
そこで、以上のように本発明の構成にすることにより、確実なデータ消失の検知が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の構成を表す図である。
【図２】本発明の実施例の構成を表す図である。
【図３】本発明の実施例のデータ処理について表した図である。
【図４】本発明の実施例のデータ処理について表した図である。
【図５】本発明の実施例のデータ処理について表した図である。
【図６】本発明の実施例のデータ処理について表した図である。
【図７】本発明の実施例のデータ処理について表した図である。
【図８】本発明の実施例のデータ処理について表した図である。
【図９】本発明の実施例のデータ処理について表した図である。
【図１０】本発明の実施例のデータ処理について表した図である。
【図１１】従来、提案されているシステムの構成を表す図である。
【図１２】従来、提案されているシステムの構成を表す図である。
【符号の説明】
【００５５】
100  データ観測端末
200  撮像端末
101  データ表示・蓄積端末
201  集中監視局端末
102,202  ネットワーク
103  データ入力手段
203  撮像手段
104,204  符号化手段
105,205  パケット化手段
106,206  連続情報付加手段
107,207  送信パケット蓄積手段
108,208  再送制御手段
109,111,209,211  データグラム型通信手段
110,112,210,212  バーチャルサーキット型通信手段
113,214  連続性情報除去手段
213  表示再生制御手段
114,215  復号化手段
115  表示出力手段
216  映像表示手段
116,217  蓄積制御手段
117,218  連続性検査部
118,219  蓄積制御部
119  データ蓄積手段
220  大容量画像蓄積手段
221  ユーザ入出力手段
301  画像取込み手段
302  A/D変換部
303  画像信号圧縮手段
304  バーチャルサーキット型通信手段
305  データグラム型通信手段
306  データ切替え手段
307  プロトコル調停手段
308  ネットワーク
309  画像信号受信手段
310  データ受信異常検出手段
311  送信画像切替え手段
312  送信画像蓄積手段
313  送信画像蓄積制御手段
314  送信画像切替え制御手段
【図１】
2006050221.tif 000003
【図２】
2006050221.tif 000004
【図３】
2006050221.tif 000005
【図４】
2006050221.tif 000006
【図５】
2006050221.tif 000007
【図６】
2006050221.tif 000008
【図７】
2006050221.tif 000009
【図８】
2006050221.tif 000010
【図９】
2006050221.tif 000011
【図１０】
2006050221.tif 000012
【図１１】
2006050221.tif 000013
【図１２】
2006050221.tif 000014