(57)【要約】【課題】ＣＢＲ制御範囲内に収まるビデオ符号化データを受信端末に送出し、正常な映像通信を行う。【解決手段】実施の形態に係るビデオ符号化データ変換装置１０は、ＩＰネットワーク８を経由して入力されるＩＰパケットを受信して、ビデオ符号化データに変換するＲＴＰ受信処理器１と、ビデオ符号化データのデータ量を監視し、当該データ量がＣＢＲ（Constant Bit Rate）制御範囲内を逸脱したか否かを判断する判断器２と、判断器２の判断結果に基づいて、ＣＢＲ制御範囲を逸脱したビデオ符号化データをＣＢＲ制御範囲内に収まるように再エンコードした再エンコードデータを生成する映像符号処理器４と、再エンコードデータをＩＰパケットに変換して、ＩＰネットワーク８を介して受信端末９に送信するＲＴＰ送信処理器５とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＰネットワークを経由して入力されるＩＰパケットを受信して、ビデオ符号化データに変換する受信処理器と、
前記ビデオ符号化データのデータ量を監視し、当該データ量がＣＢＲ（Constant Bit Rate）制御範囲内を逸脱したか否かを判断する判断器と、
前記判断器の判断結果に基づいて、ＣＢＲ制御範囲を逸脱した前記ビデオ符号化データをＣＢＲ制御範囲内に収まるように再エンコードした再エンコードデータを生成する映像符号処理器と、
前記再エンコードデータをＩＰパケットに変換して、前記ＩＰネットワークを介して受信端末に送信する送信処理器と、
を備える、
ビデオ符号化データ変換装置。
【請求項２】
前記判断器は、前記判断結果に基づき、前記ビデオ符号化データを再エンコードするための制御パラメータを前記映像符号処理器に送信し、
前記映像符号処理器は、前記制御パラメータを利用して前記ビデオ符号化データを再エンコードする、
請求項１に記載のビデオ符号化データ変換装置。
【請求項３】
前記映像符号処理器は、前記ビデオ符号化データのうち、ＣＢＲ制御範囲を逸脱した時間帯の前記ビデオ符号化データを再エンコードしたデータに差し替えた前記再エンコードデータを生成する、
請求項１又は２に記載のビデオ符号化データ変換装置。
【請求項４】
入力映像信号を入力映像デジタル信号に変換するＡ／Ｄ器と、
出力映像デジタル信号を出力映像信号に変換するＤ／Ａ器と、
前記ビデオ符号化データを、復号処理を経て、前記映像符号処理器において再エンコードされる映像デジタル信号、又は、前記出力映像デジタル信号に変換する映像復号処理器と、
前記Ａ／Ｄ器から出力される入力映像デジタル信号を前記映像符号処理器に入力するか、前記映像復号処理器からの前記出力映像デジタル信号を前記Ｄ／Ａ器に入力するか、前記映像復号処理器からの映像デジタル信号を前記映像符号処理器に入力するか、を切り替える切替器と、
をさらに備える、
請求項１〜３のいずれか１項に記載のビデオ符号化データ変換装置。
【請求項５】
前記判断器の前記判断結果に基づいて、前記ビデオ符号化データの解像度を変換するスケーラ処理器をさらに備える、
請求項１〜４のいずれか１項に記載のビデオ符号化データ変換装置。
【請求項６】
前記判断器は、前記判断結果に基づき、前記ビデオ符号化データの解像度を変換するための解像度パラメータを前記スケーラ処理器に送信し、
前記スケーラ処理器は、前記解像度パラメータを利用して前記ビデオ符号化データの解像度を変換する、
請求項５に記載のビデオ符号化データ変換装置。
【請求項７】
ＩＰネットワークを経由して入力されるＩＰパケットを受信して、ビデオ符号化データに変換し、
前記ビデオ符号化データのデータ量を監視し、当該データ量がＣＢＲ（Constant Bit Rate）制御範囲内を逸脱したか否かを判断して判断結果を出力し、
前記判断結果に基づいて、ＣＢＲ制御範囲を逸脱した前記ビデオ符号化データをＣＢＲ制御範囲内に収まるように再エンコードした再エンコードデータを生成し、
前記再エンコードデータをＩＰパケットに変換して、前記ＩＰネットワークを介して受信端末に送信する、
ビデオ符号化データ変換方法。
【請求項８】
ＩＰネットワークを経由して入力されるＩＰパケットを受信して、ビデオ符号化データに変換する処理と、
前記ビデオ符号化データのデータ量を監視し、当該データ量がＣＢＲ（Constant Bit Rate）制御範囲内を逸脱したか否かを判断して判断結果を出力する処理と、
前記判断結果に基づいて、ＣＢＲ制御範囲を逸脱した前記ビデオ符号化データをＣＢＲ制御範囲内に収まるように再エンコードした再エンコードデータを生成する処理と、
前記再エンコードデータをＩＰパケットに変換して、前記ＩＰネットワークを介して受信端末に送信処理と、
をコンピュータに実行させるビデオ符号化データ変換プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビデオ符号化技術を用いた分野に関し、特に、映像通信が可能なビデオ符号化データ変換装置、方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ビデオコーデック装置は、ビデオコーデック処理で得られたビデオ符号化データを、通信回線を経由して受信端末に送信することで、映像信号を受信端末に伝送する映像通信を実現するための通信機器である。この装置は、特に公共インフラ向け映像監視システムで導入されている。
【０００３】
ビデオコーデック処理とは、映像信号をデジタル信号処理によって圧縮・伸長する処理のことである。映像信号の符号化方式としては、国際標準であるＩＴＵ−Ｔ（International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector）Ｈ．２６４や、ＩＳＯ（International Organization for Standardization）／ＩＥＣ  １４４９６−１０といった規格が、広く世界で使用されている。ビデオコーデック装置は、このビデオコーデック処理をコアに構成され、通信回線を使ってビデオ符号化データの転送を実現する。
【０００４】
特許文献１には、エンコードされた入力データストリームをデコードした後、デコードした画像をより高い圧縮率になるように再エンコードする技術が開示されている。特許文献１では、再エンコードする符号化方式としてＨ．２６４が用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−０１０５８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ビデオコーデック装置の通信回線において、ビデオ符号化データをネットワークに送出する際の送信ビットレートを任意の通信帯域で一定に保つＣＢＲ（Constant Bit rate）方式が採用されている場合がある。このような場合において、送信ビットレートが設定された任意の通信帯域を超えると、通信回線の途中にある通信機器においてデータが欠落したり、その瞬間のデータ伝送に時間がかかり、伝送遅延が長くなってしまうことがある。
【０００７】
一般に流通しているビデオコーデック装置をそのまま使用する場合、送信ビットレートを下げてＣＢＲ制御範囲内に収まるように調整することが多い。しかし、送信ビットレートを下げたとしても、ビデオ符号化データのデータ量が多く、ＣＢＲ制御範囲内にどうしても収まらない場合がある。このような場合でも、ＣＢＲ制御を求める通信回線を利用でき、データの欠落や、伝送遅延のない、正常な通信を行うことが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様に係るビデオ符号化データ変換装置は、ＩＰネットワークを経由して入力されるＩＰパケットを受信して、ビデオ符号化データに変換する受信処理器と、前記ビデオ符号化データのデータ量を監視し、当該データ量がＣＢＲ（Constant Bit Rate）制御範囲内を逸脱したか否かを判断する判断器と、前記判断器の判断結果に基づいて、ＣＢＲ制御範囲を逸脱した前記ビデオ符号化データをＣＢＲ制御範囲内に収まるように再エンコードした再エンコードデータを生成する映像符号処理器と、前記再エンコードデータをＩＰパケットに変換して、前記ＩＰネットワークを介して受信端末に送信する送信処理器とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ビデオ符号化データのデータ量を監視し、ＣＢＲ制御範囲内に収まるビデオ符号化データを受信端末に送出することで、正常な映像通信を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１に係るビデオ符号化データ変換装置の構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１に係るビデオ符号化データ変換装置の構成を示すブロック図である。
【図３】実施の形態１に係るビデオ符号化データ変換装置の動作例を説明するフロー図である。
【図４】実施の形態２に係るビデオ符号化データ変換装置の構成を示すブロック図である。
【図５】実施の形態３に係るビデオ符号化データ変換装置の構成を示すブロック図である。
【図６】実施の形態のビデオ符号化データ変換装置を用いた監視システムを示す図である。
【図７】比較例１のビデオコーデック装置の構成を示すブロック図である。
【図８】比較例２のビデオコーデック装置の構成を示すブロック図である。
【図９】比較例１、２のビデオコーデック装置を用いた監視システムを示す図である。
【図１０】ビットレートの変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
本発明は、映像通信が可能なビデオ符号化データ変換装置、方法及びプログラムに関する。本発明に係るビデオ符号化データ変換装置は、一般に流通しているビデオコーデック装置やＩＰカメラ装置の構成を変更せずに、ビデオ符号化データのデータ量を監視することで、ＣＢＲ（Constant Bit Rate：固定伝送速度）制御範囲内に収まるビデオ符号化データを受信端末に送出することが可能である。
【００１２】
説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。また、様々な処理を行う機能ブロックとして図面に記載される各要素は、ハードウェア的には、ＣＰＵ、メモリ、その他の回路で構成することができ、ソフトウェア的には、メモリにロードされたプログラムなどによって実現される。したがって、これらの機能ブロックがハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは当業者には理解されるところであり、いずれかに限定されるものではない。なお、各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。
【００１３】
また、上述したプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Random Accsess Memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【００１４】
実施の形態について説明する前に、比較例に係るビデオコーデック装置の問題点について説明する。図７は、比較例１のビデオコーデック装置の構成を示すブロック図である。図７の比較例１では、送信専用のビデオコーデック装置であるエンコーダ装置１２と受信専用のビデオコーデック装置であるデコーダ装置１４とが分かれた構成が示されている。この構成は、映像監視システムにおいて一般的な構成である。
【００１５】
図７に示す例では、ＰＣ等の操作端末１６、１７が、ＲＳ−２３２Ｃコネクタ等のシリアル通信コネクタを介してエンコーダ装置１２、デコーダ装置１４とそれぞれ接続されている。エンコーダ装置１２、デコーダ装置１４は、操作端末１６、１７からそれぞれ制御が可能である。
【００１６】
カメラ１１は、撮像素子から取り込んだ映像を映像信号Ｖ１０として出力し、エンコーダ装置１２に入力する。操作端末１６を用いてエンコーダ装置１２に送信動作を指示すると、エンコーダ装置１２では、映像信号が映像デジタル信号へと変換され、映像符号処理を経てビデオ符号化データが生成される。ビデオ符号化データは、ＲＴＰ（Real-time Transport Protocol）送信処理を経て、ＩＰパケットとしてＩＰネットワーク１３に送信される。
【００１７】
ＩＰネットワーク１３を経由して伝送されたＩＰパケットは、デコーダ装置１４に到達する。操作端末１７を用いてデコーダ装置１４に受信動作を指示すると、デコーダ装置１４では、ＲＴＰ受信処理されたビデオ符号化データが映像復号処理を経て映像信号Ｖ１１に変換され、ディスプレイモニタ１５に出力される。このようにして、カメラ１１からの映像信号Ｖ１０が、エンコーダ装置装置１２、デコーダ装置１４を経由して、ディスプレイモニタ１５に表示される。
【００１８】
近年では、小型化技術の進化に伴い、撮像素子とエンコーダ装置を一体化したＩＰカメラ装置が開発されている。このＩＰカメラ装置は、比較的価格が抑えられているため、広く普及している。ＩＰカメラ装置は、撮像素子と、比較例１に示す送信側のビデオコーデック装置（エンコーダ装置１２）とを一体化した構成を持つ機器である。ＩＰカメラ装置は、撮像素子とビデオコーデック装置とが一体化した小型な機器であるため、例えば、店舗内の監視等で広く使われている。
【００１９】
図８に、比較例２のビデオコーデック装置の構成が示される。比較例２は、ビデオコーデック装置を一体化したＩＰカメラ装置である。図８において、エンコーダ処理回路２２が図７のエンコーダ装置１２に相当する。撮像素子２１は、取り込んだ映像を映像信号Ｖ２０として出力し、エンコーダ処理回路２２に入力する。ＩＰカメラ装置は、ＩＰネットワーク２３経由でＩＰパケットの出力動作の指示を受けるため、プロトコル処理部を実装している。図８に示す例では、プロトコル処理部として一般的な、ＲＴＳＰ（Real Time Streaming Protocol）処理回路２４が実装されている。
【００２０】
ＩＰパケットを受信・表示する受信端末２５がＲＴＳＰ処理回路２４にＩＰパケットの送信動作をリクエストすると、エンコーダ処理回路２２は、映像符号処理を経たビデオ符号化データをＩＰパケットとしてＩＰネットワーク２３に送信する。このようにして、撮像素子２１から取り込んだ映像信号が受信端末２５に送信され、表示される。
【００２１】
交差点や踏切、路上、建物内等のある監視エリアを映像で監視しようとする場合、その監視エリアをくまなく撮影できるように複数のカメラが設置される。設置されたカメラからの映像を監視センタでモニタリングするためには、通信回線を経由して映像を送信する構成が採られ、ビデオコーデック装置やＩＰカメラ装置が多数使用される。
【００２２】
図９は、このような複数のビデオコーデック装置等を用いた、監視システムの構成例を示している。図９に示す例では、交差点の支柱にＩＰカメラ装置３１、カメラ３２が設置されている。カメラ３２は、ビデオコーデック装置３３に接続されている。ＩＰカメラ装置３１、カメラ３２で撮影された映像信号は、ＩＰネットワーク３４やＷＡＮ（Wide Area Network）３５といった通信回線を経由して、監視センタ３６に送られる。
【００２３】
大容量の通信回線は、通信コストが高く、設置できる場所が限定されている。このため、監視エリア３０と監視センタ３６を結ぶ通信回線としては、複数のカメラからの映像を同時に流せる程の大容量の通信回線ではなく、広く普及している通信回線を用いるのが一般的であり、せいぜい１台のカメラからの映像を流せる程の低容量の通信回線が用いられる。そのため、設置するカメラ毎に監視センタ３６までの通信回線を用意して運用することになる。
【００２４】
監視センタ３６では、操作卓を制御することでカメラ映像をディスプレイに表示する。例えば、選択した任意のカメラ映像を表示させたり、ある一定の時間周期で自動的に順にカメラ映像を表示させたり、画面合成装置を使用して複数のカメラ映像を合成して表示させたりする。
【００２５】
ビデオコーデック処理では、ビデオストリームに対して、空間方向の圧縮と時間方向の圧縮を行っている。圧縮されたデータは、Ｉフレーム（イントラフレーム）、Ｐフレーム（予測フレーム）、Ｂフレーム（双方向補間フレーム）を含む。Ｉフレームは、自己完結型であり、１つの完全なビデオのフレームを表示するために必要とされる全ての情報を含む。
【００２６】
このため、ビデオ符号化データをネットワークに送出する際、Ｉフレームのときに瞬間的に送信ビットレートが高くなりやすい。監視エリア３０と監視センタ３６の通信回線において、送信ビットレートを任意の通信帯域で一定に保たなければならないＣＢＲ（Constant Bit Rate）方式が採用されている場合、送信ビットレートが任意の通信帯域を超えると、通信回線の途中にあるルータ等の通信機器においてデータが欠落したり、その瞬間のデータ伝送に時間がかかり、伝送遅延が長くなってしまうことがある。受信端末によっては、バッファの容量不足により、その瞬間の映像を再生できずにデコードエラーを引き起こすおそれがある。
【００２７】
図１０は、送信ビットレートの変化の一例を示したものである。図１０の上段に、時系列のビデオストリームの各フレームが示されている。グラフ１、２には、各フレームに対応する時間におけるビデオ符号化データの送信ビットレートが示される。グラフ１に示す例では、設定ビットレート内に送信ビットレートが収まっている。この場合は、ＣＢＲ制御の範囲内に送信ビットレートが収まっているため、映像信号の通信に支障はない。
【００２８】
しかし、グラフ２では、ある瞬間の送信ビットレートが設定ビットレートを超えている。この瞬間、ＣＢＲ制御においては、データの欠落や伝送遅延につながる。このように、映像通信にとって通信環境が厳しい条件下では、送信ビットレートを任意の通信帯域内に保つことができず、正常な通信ができなくなるという問題がある。
【００２９】
流通しているビデオコーデック装置やＩＰカメラ装置をそのまま使用する場合、送信ビットレートを下げてＣＢＲ制御範囲内に収まるように調整することが多い。しかし、送信ビットレートを下げたとしても、ビデオ符号化データのデータ量が多く、ＣＢＲ制御範囲内にどうしても収まらない場合がある。このような場合でも、ＣＢＲ制御を求める通信回線を利用できるようにすることが求められている。
【００３０】
また、一般に流通しているビデオコーデック装置やＩＰカメラ装置には、送信ビットレート制御としてＣＢＲ制御を採用しているものがあるが、ＧＯＰ（Group Of Picture）単位でのＣＢＲ制御に留まり、フレーム単位でのＣＢＲ制御が行われていないものが多い。送信側であるビデオコーデック装置やＩＰカメラ装置を厳密なＣＢＲ制御を求める通信回線でも利用できるようにするためには、フレーム単位のビットレート制御を実装する必要がある。
【００３１】
ビデオコーデック処理では、フレーム内予測処理とフレーム間予測処理によってデータ量を大幅に削減している。ビデオコーデック処理を行ったデータのデータ量は、入力される映像の動きや絵柄の細かさに応じて変化する。映像の変化が大きいと、予測できる部分が少なくなるため、予測処理に比べて圧縮率の低い離散コサイン変換（DCT：Discrete Cosine Transform）等の処理を経たデータが作成される。すなわち、映像の変化が大きい場合、画質を一定に保とうとするとデータ量が大きくなる。
【００３２】
そこで、本発明者は、ビデオコーデック装置やＩＰカメラ装置からのデータ量を監視し、ＣＢＲ制御の範囲を逸脱するような状況になった場合、その瞬間のデータをＣＢＲ制御の範囲内に収まるように再エンコードして、逸脱した時間帯のビデオ符号化データをエンコードし直したデータに差し替えることを考案した。以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００３３】
実施の形態１．
実施の形態１に係るビデオ符号化データ変換装置について、図１〜３を参照して説明する。図１は、ビデオ符号化データ変換装置１０の構成を示す図である。図２は、ＩＰカメラ装置からのＩＰパケットを受信する例である、ビデオ符号化データ変換装置１０Ａの構成を示している。図３を参照して実施の形態１に係るビデオ符号化データ変換装置１０Ａの動作例を示している。なお、上述の通り、図中の各ブロックは機能別に分類したものであり、ハード構成を限定するものではない。
【００３４】
図１に示すように、ビデオ符号化データ変換装置１０は、ＲＴＰ受信処理器１、判断器２、映像符号処理器４、ＲＴＰ送信処理器５を有している。ＲＴＰ受信処理器１は、ＩＰネットワークを経由して入力されるＩＰパケットを受信して、ビデオ符号化データに変換する。判断器２は、ビデオ符号化データのデータ量を監視し、当該データ量がＣＢＲ制御範囲内を逸脱したか否かを判断する。判断器２の判断結果に基づいて、入力されたビデオ符号化データを再エンコードせずに、そのままＲＴＰ送信処理器５で再びＩＰネットワーク８に送出するか（第１経路Ｒ１）、ＣＢＲ制御範囲を逸脱したビデオ符号化データをＣＢＲ制御範囲内に収まるように再エンコードした再エンコードデータを生成するか（第２経路Ｒ２）のいずれかが選択される。
【００３５】
映像符号処理器４は、ビデオ符号化データのデータ量がＣＢＲ制御の範囲を逸脱したと判断された場合、ＣＢＲ制御範囲を逸脱したビデオ符号化データの再エンコード処理を行う。再エンコードデータは、ビデオ符号化データのうち、ＣＢＲ制御の範囲を逸脱した時間帯のビデオ符号化データをエンコードし直したデータである。ＲＴＰ送信処理器５は、再エンコードデータをＩＰパケットに変換して、ＩＰネットワーク８を介して受信端末９に送信する。
【００３６】
以下、ＩＰカメラ装置からのＩＰパケットを受信する例について、図２を参照して具体的に説明する。図２に示すように、ビデオ符号化データ変換装置１０Ａは、ＲＴＰ受信処理器１、判断器２、映像復号処理器３、映像符号処理器４、ＲＴＰ送信処理器５、ＲＴＳＰ処理器６を備えている。ビデオ符号化データ変換装置１０Ａは、通常エンコーダ装置が持つ映像符号処理器４と、デコーダ装置が持つ映像復号処理器３とが合わさった構成を有してる。
【００３７】
ＩＰカメラ装置７は一般に流通している通常の構成を有するものである。ＩＰカメラ装置７はＩＰネットワーク８を介して、ビデオ符号化データ変換装置１０Ａに接続されている。ＩＰカメラ装置７は、ビデオ符号化データをＲＴＰ（Real-time Transport Protocol）パケットとしてビデオ符号化データ変換装置１０Ａに送出する。
【００３８】
ビデオ符号化データ変換装置１０Ａは、ＩＰネットワーク８経由でＲＴＰパケットに対する指示を受けるため、ＲＴＳＰ（Real Time Streaming Protocol）処理器６を有している。受信端末９が、ＲＴＳＰ処理器６にＲＴＰパケットの受信動作をリクエストすると、ＲＴＰ受信処理器１はＩＰネットワーク８を介して入力されるＩＰパケットを受信し、ビデオ符号化データに変換して判断器２に送出する。判断器２は、ビデオ符号化データのデータ量を計測し、計測したデータ量がＣＢＲ制御範囲内を逸脱したか否かを判断する。
【００３９】
計測したデータ量がＣＢＲ制御の範囲内であると判断された場合、第１経路Ｒ１が選択される。入力されたビデオ符号化データは再エンコードされずに、そのままＲＴＰ送信処理器５で再びＩＰネットワーク８に送出される。送出されたＩＰパケットは受信端末９で受信され、映像が表示される。
【００４０】
一方、計測したデータ量がＣＢＲ制御の範囲を逸脱したと判断された場合、第２経路Ｒ２に切り替わる。第２経路Ｒ２が選択されると、入力されたビデオ符号化データは映像復号処理器３で一旦復号される。そして、映像復号処理器３で復号化された映像デジタルデータは、判断器２の判断結果に基づいて、映像符号処理器４においてＣＢＲ制御範囲を逸脱したビデオ符号化データがＣＢＲ制御範囲内に収まるように再エンコードされる。再エンコードデータは、ビデオ符号化データのうち、ＣＢＲ制御の範囲を逸脱した時間帯のビデオ符号化データをエンコードし直したデータである。
【００４１】
判断器２は、判断結果に基づき、ビデオ符号化データを再エンコードするための制御パラメータＰ１を映像符号処理器４に出力する。そして、映像復号処理器３で復号化された映像デジタルデータは、判断器２から入力された制御パラメータＰ１を利用して、映像符号処理器４において再エンコードされる。再エンコードデータは、ＲＴＰ送信処理器５でＩＰパケットに変換され、再びＩＰネットワーク８に送出される。
【００４２】
ここで、図３を参照して実施の形態１に係るビデオ符号化データ変換装置１０Ａの動作例について説明する。図３は、判断器２の処理を説明するフロー図である。図３に示すように、ステップＳ１０において、ＩＰネットワークで行われるＣＢＲ制御の上限ビットフレームＡと、ＩＰカメラ装置７が出力するビデオ符号化データのフレームレートＢから、１フレーム当たりのデータ割り当て量に係数Ｅをかけ合わせたＣが算出される。（Ｃ＝Ｅ*Ａ／Ｂ）
【００４３】
その後、ステップＳ１１において、受信したＩＰパケットから展開されたビデオ符号化データから、１フレームあたりのデータ量Ｄが算出される。そして、１フレームあたりのデータ量Ｄに応じて、第１経路Ｒ１と、第２経路Ｒ２の切り替えが行われる。具体的には、ステップＳ１２において、受信したデータ量Ｄがデータ割り当て量Ｃよりも大きいか否かが判断される。データ量Ｄがデータ割り当て量Ｃ以下であり、ＣＢＲ制御の範囲内に収まっている場合（ステップＳ１２、ＮＯ）、第１経路Ｒ１が選択される。この場合、受信したＩＰパケットから展開されたビデオ符号化データは、そのままＲＴＰ送信処理器５で再びＩＰネットワーク８に送出される。
【００４４】
一方、データ量Ｄがデータ割り当て量Ｃよりも大きく、データ量ＤがＣＢＲ制御の範囲を逸脱した場合（ステップＳ１２、ＹＥＳ）、第２経路Ｒ２が選択される。この場合、ステップＳ１３において、映像符号処理器４に対して制御パラメータＰ１が出力される。映像復号処理器３で一旦復号化されたデータは、映像符号処理器４において制御パラメータＰ１によりＣＢＲ制御の範囲内に収まるように再エンコードされる。
【００４５】
このように、判断器２によってＣＢＲ制御の範囲を逸脱したか否かを判定し、逸脱した時間帯のビデオ符号化データをエンコードし直したデータに差し替えた再エンコードデータを受信端末９に送信することができる。これにより、送信ビットレートを任意の通信帯域内に保つことができ、データの欠落や、伝送遅延のない、正常な通信を行うことが可能となる。このため、一般に流通しているＩＰカメラ装置の構成を変更せずに、そのままＣＢＲ制御を求める通信回線でも利用できるようにすることが可能となる。
【００４６】
実施の形態２．
実施の形態２に係るビデオ符号化データ変換装置について、図４を参照して説明する。図４は、実施の形態２に係るビデオ符号化データ変換装置の一例であるビデオコーデック装置１００の構成を示すブロック図である。図４において、図１、２と同じ機能を有するブロックには同一の符号を付している。
【００４７】
実施の形態２のビデオコーデック装置１００は、エンコーダ装置とデコーダ装置とを合わせた構成を有している。図４に示すように、ビデオコーデック装置１００は、ＲＴＰ受信処理器１、判断器２、映像復号処理器３、映像符号処理器４、ＲＴＰ送信処理器５、ＲＴＳＰ処理器６、Ａ／Ｄ器１０１、Ｄ／Ａ器１０２、映像信号切替器１０３を有している。ビデオコーデック装置１００は、従来のエンコード装置、デコード装置として動作することができるとともに、ＩＰカメラ装置から入力されるデータ量を監視して、ＣＢＲ制御の範囲を逸脱した時間帯のビデオ符号化データを、ＣＢＲ制御の範囲内に収まるようにエンコードしなおす機能を有する。
【００４８】
映像信号切替器１０３には、Ａ／Ｄ器１０１、Ｄ／Ａ器１０２、映像復号処理器３、映像符号処理器４が接続される。判断器２には、ＲＴＰ受信処理器１、映像復号処理器３、映像符号処理器４、ＲＴＰ送信処理器５が接続される。ＲＴＰ受信処理器１は入力ＩＰパケットを受信し、ビデオ符号化データに変換して判断器２に送出する。映像復号処理器３は、デコード装置として動作する場合は、判断器２を経由して入力されたビデオ符号化データを復号して、出力映像デジタル信号に変換する。また、映像復号処理器３は、再エンコードを行う場合は、判断器２を経由して入力されたビデオ符号化データを復号し、映像符号処理器４において再エンコードされる映像デジタル信号へと変換する。
【００４９】
Ｄ／Ａ器１０２は、映像復号処理器３からの出力映像デジタル信号を出力映像信号に変換する。Ａ／Ｄ器１０１は、入力映像信号を入力映像デジタル信号に変換する。映像信号切替器１０３は、各機能ブロックからの映像デジタル信号をいずれの機能ブロックに入力するかを切り替える制御を行う。具体的には、映像信号切替器１０３は、エンコード装置として動作する場合、Ａ／Ｄ器１０１から出力される入力映像デジタル信号を映像符号処理器４に入力する。また、映像信号切替器１０３は、デコード装置として動作する場合、映像復号処理器３からの出力映像デジタル信号をＤ／Ａ器１０２に入力する。映像信号切替器１０３は、再エンコードを行う場合は、映像復号処理器３からの映像デジタル信号を映像符号処理器４に入力する。
【００５０】
ビデオコーデック装置１００がエンコーダ装置として動作する場合の処理について説明する。アナログ信号である入力映像信号は、Ａ／Ｄ器１０１によって入力映像デジタル信号に変換される。入力映像デジタル信号は、映像信号切替器１０３を経由して映像符号処理器４に入力される。映像符号処理器４では、映像符号処理が行われビデオ符号化データが生成される。ビデオ符号化データは、判断器２を経由してＲＴＰ送信処理器５に入力され、出力ＩＰパケットが出力される。このようにして、ビデオコーデック装置１００は、エンコーダ装置として、入力映像信号をＩＰパケットとして出力することができる。
【００５１】
ビデオコーデック装置１００がデコーダ装置として動作する場合の処理について説明する。ＩＰネットワークから受信した入力ＩＰパケットは、ＲＴＰ受信処理器１と判断器２を経由して映像復号処理器３に入力される。映像復号処理器３では、映像復号処理が行われ、出力映像デジタル信号が生成される。出力映像デジタル信号は、映像信号切替器１０３を経由してＤ／Ａ器１０２に入力される。Ｄ／Ａ器１０２では、出力映像デジタル信号がアナログ信号である出力映像信号に変換され出力される。このようにして、ビデオコーデック装置１００は、デコーダ装置として、受信したＩＰパケットを出力映像信号として出力することができる。
【００５２】
次に、ビデオコーデック装置１００が、実施の形態１のように、入力機器であるＩＰカメラ装置からのビデオ符号化データを再エンコードする場合の処理について説明する。ＩＰカメラ装置からの入力ＩＰパケットは、ＲＴＰ受信処理器１を経由して判断器２に入力される。判断器２では、ビデオ符号化データのデータ量が計測される。計測されたデータ量がＣＢＲ制御の範囲内であると判断された場合、ビデオ符号化データは、そのままＲＴＰ送信処理器５に入力され、出力ＩＰパケットとして出力される。
【００５３】
一方、計測されたデータ量がＣＢＲ制御の範囲を逸脱したと判断された場合、ビデオ符号化データは映像復号処理器３に入力され復号される。また、このとき、判断器２は、制御パラメータＰ１を映像符号処理器４に出力する。復号化されたデータは、映像信号切替器１０３を経由して映像符号処理器４に入力される。映像符号処理器４では、判断器２からの解像度パラメータＰ２を利用して、エンコード処理が行われる。再エンコードされた再エンコードデータは、判断器２、ＲＴＰ送信処理器５を経由して出力ＩＰパケットとして出力される。なお、判断器２の動作については、図３に示した例と同様である。図４に示す例では、ＩＰパケットの授受に際し、ＲＴＳＰパケットを利用して処理を進めるため、ＲＴＳＰ処理器６が動作する。
【００５４】
このように、実施の形態２にかかるビデオコーデック装置１００は、従来のエンコード装置、デコード装置として動作することができるとともに、ＩＰカメラ装置から入力されるデータ量を監視して、ＣＢＲ制御の範囲を逸脱した時間帯のビデオ符号化データを、ＣＢＲ制御の範囲内に収まるようにエンコードしなおすことが可能となる。
【００５５】
実施の形態３．
実施の形態３に係るビデオ符号化データ変換装置について、図５を参照して説明する。図５は、実施の形態３に係るビデオ符号化データ変換装置の一例であるビデオコーデック装置１００Ａの構成を示すブロック図である。図５において、上述の図と同じ機能を有するブロックには同一の符号を付している。
【００５６】
ビデオコーデック装置は、利用場面によっては、映像の解像度をより小さくすることでデータ量を抑え込む必要が想定される。そういった場面においても柔軟に対応できるようにするには、ビデオコーデック装置に解像度変換を行うスケーラ処理器を内蔵するのが最良である。実施の形態３に係るビデオコーデック装置１００Ａは、実施の形態２のビデオコーデック装置１００の構成に加えて、スケーラ処理器１０４をさらに備えている。
【００５７】
スケーラ処理器１０４は、映像信号切替器１０３と映像符号処理器４との間に設けられている。スケーラ処理器１０４は判断器２の判断結果に基づいて、ビデオ符号化データの解像度の変換を行うことができる。判断器２は、判断結果に基づき、ビデオ符号化データの解像度を変換するための解像度パラメータＰ２をスケーラ処理器１０４に送信する。スケーラ処理器１０４は、判断器２から解像度パラメータＰ２を受け取り、これを用いて解像度を変換する処理を行う。解像度変換処理を行ったデータは映像符号処理器４に入力され、ビデオ符号化データが作成される。
【００５８】
このように、実施の形態３に係るビデオコーデック装置１００Ａでは、状況に応じて、ＩＰカメラ装置から入力されるデータ量を監視して、制御パラメータＰ１を用いてＣＢＲ制御の範囲内に収まるようにエンコードしなおすことができるとともに、解像度パラメータＰ２を用いて映像の解像度を変換することによりデータ量を抑制することが可能となる。
【００５９】
実施の形態４．
図６は、実施の形態のビデオ符号化データ変換装置を用いた監視システムを示す図である。図６において、上述の図面と同じ機能を有するブロックには同一の符号を付している。図６に示す例では、交差点の支柱に設置されたＩＰカメラ装置２００、カメラ２０１の監視映像が監視センタ２０７に伝送される。なお、ＩＰカメラ装置２００及びカメラ２０１と監視センタ２０７との間を結んでいるＩＰネットワーク２０６は、カメラ１台分の通信帯域しか確保できない状況であるものとする。
【００６０】
通常は、ＩＰカメラ装置２００からの映像信号が監視センタ２０７の受信端末２０８でデコードされ、映像が確認されるものとする。ＩＰカメラ装置２００には、実施の形態１のビデオコーデック装置１００を内蔵した変換装置２０３が、ＩＰネットワーク２０６を介して接続されている。変換装置２０３には、監視センタ２０７からの制御情報をやり取りする制御器２０４が設けられており、監視センタ２０７から直接制御できるようになっている。変換装置２０３及びモニタ２０２は、交差点近傍にある制御ボックス２０５内に収められている。
【００６１】
ＩＰネットワーク２０６には、ビデオコーデック装置１００を内蔵した変換装置２０３が接続されている。ＩＰカメラ装置２００から送出されたＩＰパケットは、変換装置２０３を経由してビデオ符号化データのデータ量に応じて、ＣＢＲ制御範囲内になるように再エンコードされる。受信端末２０８は、再エンコードされたＩＰパケットを受信する。このため、ＩＰネットワーク２０６が厳密にＣＢＲ制御を求める場合であっても、送信ビットレートを任意の通信帯域内に保つことができ、データの欠落や、伝送遅延のない、正常な通信を行うことが可能となる。
【００６２】
カメラ２０１は、通常は使用しない、別アングルでの映像を確認するために設置されているものとする。カメラ２０１での映像を監視センタ２０７に伝送する場合、変換装置２０３は、一旦ＩＰカメラ装置２００からのＩＰパケットの変換処理を停止する。そして、カメラ２０１の映像信号が変換装置２０３に入力される。ビデオコーデック装置１００は、従来のエンコード装置のように動作し、符号化処理されたＩＰパケットがＩＰネットワーク２０６を経由して監視センタ２０７の受信端末２０８に送出される。
【００６３】
モニタ２０２は、交差点においてＩＰカメラ装置２００からの映像を確認するために設けられている。変換装置２０３は、ＩＰカメラ装置２００からの映像信号を復号するデコーダ装置として動作する。一旦、ＩＰカメラ装置２００からの再エンコード処理や、カメラ２０１の映像符号処理を停止した上で、ＩＰカメラ装置２００からの映像信号を変換装置２０３で復号し、モニタ２０２に表示させることができる。なお、ＩＰカメラ装置２００の映像信号を受信する受信端末を制御ボックス２０５に収めることも可能である。
【００６４】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１  ＲＴＰ受信処理器
２  判断器
３  映像復号処理器
４  映像符号処理器
５  ＲＴＰ送信処理器
６  ＲＴＳＰ処理器
７  ＩＰカメラ装置
８  ＩＰネットワーク
９  受信端末
１０  ビデオ符号化データ変換装置
１０Ａ  ビデオ符号化データ変換装置
Ｒ１  第１経路
Ｒ２  第２経路
Ｐ１  制御パラメータ
Ｐ２  解像度パラメータ
１００  ビデオコーデック装置
１０１  Ａ／Ｄ器
１０２  Ｄ／Ａ器
１０３  映像信号切替器
１０４  スケーラ処理器
２００  ＩＰカメラ装置
２０１  カメラ
２０２  モニタ
２０３  変換装置
２０４  制御器
２０５  制御ボックス
２０６  ＩＰネットワーク
２０７  監視センタ
２０８  受信端末
１１  カメラ
１２  エンコーダ装置
１３  ＩＰネットワーク
１４  デコーダ装置
１５  ディスプレイモニタ
１６  操作端末
１７  操作端末
２１  撮像素子
２２  エンコーダ処理回路
２３  ＩＰネットワーク
２４  ＲＴＳＰ処理回路
２５  受信端末
３０  監視エリア
３１  ＩＰカメラ装置
３２  カメラ
３３  ビデオコーデック装置
３４  ＩＰネットワーク
３５  ＷＡＮ
３６  監視センタ
Ｖ１０  映像信号
Ｖ１１  映像信号
Ｖ２０  映像信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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