(57)【要約】    【課題】カメラが出力する動画像圧縮データ及び静止画像圧縮データの各伝送データ量の合計がアラーム信号入力時にネットワークの伝送容量を超える場合、動画像圧縮データの画質や動きを劣化させるか、静止画像圧縮データを伝送しないことになり、監視カメラシステムの性能が制限される。    【解決手段】映像信号１を入力してそのデータ量を圧縮することにより、動画像圧縮データを出力する動画像圧縮部２と、映像信号のデータ量を圧縮して静止画像圧縮データを出力する静止画像圧縮部８と、動画像圧縮データと外部のセンサからアラーム信号を入力したときの静止画像圧縮データとアラーム信号とを有する送信データを外部のネットワーク１６に出力する送信部１０とを具備し、動画像圧縮部は、外部のネットワークから別のアラーム信号を入力したときに動画像圧縮データのデータ量を変える。【選択図】  図１
2005269141.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号を入力してそのデータ量を圧縮することにより、動画像圧縮データを出力する動画像圧縮部と、
上記映像信号のデータ量を圧縮して静止画像圧縮データを出力する静止画像圧縮部と、
上記動画像圧縮データと、外部のセンサからアラーム信号を入力したときの上記静止画像圧縮データと、上記アラーム信号とを有する送信データを外部のネットワークに出力する送信部とを具備し、
上記動画像圧縮部は、上記外部のネットワークから別のアラーム信号を入力したときに上記動画像圧縮データのデータ量を変えることを特徴とする画像圧縮装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像信号のデータ量を圧縮する画像圧縮装置に係り、特にネットワークに接続された複数の監視用のカメラに適用して好適な画像圧縮装置及びカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のネットワーク技術の発展により、監視カメラシステムが大規模化している。即ち、従来のシステムでは同軸ケーブル１本により１対向のカメラとモニタを接続していたが、ネットワーク化により１本のネットワークケーブルに複数のカメラとモニタを接続するようになった。ネットワークを用いた画像伝送では、伝送帯域を有効に用いるため画像圧縮が行なわれる。画像圧縮技術には用途により様々な方式があるが、動画像圧縮方式として代表的にはＭＰＥＧ（Moving Picture coding Experts Group）方式があり、静止画像圧縮方式として代表的にはＪＰＥＧ（Joint Photographic image coding Experts Group）方式がある。このような画像圧縮を行なう装置は、一般に監視カメラに装備される。
【０００３】
監視カメラシステムにおいて、動画像圧縮方式は映像に映った物体の動きを重視する場合に使われ、静止画像圧縮方式は１枚の画像の解像度を重視する場合に使われることが多い。特に静止画像圧縮方式で圧縮した画像データは、高精細な画像を１枚ごとに独立して記録できるため、必要な場面を記録する写真の代わりとして使われる。
【０００４】
なお、上記従来技術は、発明者が既に知られていることと認識して記述したものであるが、適当な文献が見出せなかったので、従来技術文献情報の記載をしていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
監視カメラシステムの例として、センサ（例えば、侵入者を検出するセンサ）を配置し、センサからのアラーム信号をカメラに入力できるようにしておくシステムが考えられる。この場合、通常は動画像圧縮方式により動画像伝送が行なわれる。センサが反応したときに静止画像圧縮が行なわれ、動画像圧縮による画像伝送と共に高精細な静止画像データが送信される。
【０００６】
上記システムに用いられるカメラの構成例を図３に示し、動作を説明する。
【０００７】
カメラの回路３５は、動画像圧縮部２、静止画像圧縮部８、圧縮設定部３０、ネットワーク送信部３１、ネットワーク受信部３２、圧縮データ出力選択器１７からなる。
【０００８】
動画像圧縮部２は、図示しない光電変換素子［例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）素子］からの映像信号１を入力し、動画像圧縮処理を行ない、動画像圧縮データ３を出力する。また、圧縮設定部３０より動画像圧縮設定データ６を入力し、画質やビットレート等に関する動画像圧縮処理の設定を行なう。
【０００９】
静止画像圧縮部８は、映像信号１を入力し、静止画像圧縮処理を行ない、静止画像圧縮データ９を出力する。また、圧縮設定部３０より静止画像圧縮設定データ７を入力し、画質や目標圧縮データ量等に関する静止画像圧縮処理の設定を行なう。
【００１０】
圧縮設定部３０は、ネットワーク受信部３２より設定データ１３を入力してその内容を解析し、それが動画像用なのか静止画像用なのかを判断して動画像圧縮処理部２に動画像圧縮設定データ６を出力し、静止画像圧縮処理部８に静止画像圧縮設定データ７を出力する。
【００１１】
ネットワーク送信部３１は、動画像圧縮処理部２が出力した動画像圧縮データ３を入力するほか、後述する場合にのみ圧縮データ出力選択器１７が出力する選択静止画像圧縮データ１８を入力し、外部のネットワーク１６に両データを組み合わせた送信データ１４を出力する。
【００１２】
送信データ１４には、圧縮データを判断するための情報が付加されているので、受信側ではデータの内容を解析することで、どの圧縮データかを判断することができる。
【００１３】
ネットワーク受信部３２は、受信データ１５をネットワーク１６から入力し、圧縮設定部３０に設定データ１３として出力する。
【００１４】
圧縮データ出力選択器１７は、通常は、静止画像圧縮部８が出力した静止画像圧縮データ９を入力しても、そのデータをネットワーク送信部３１へ出力しない。しかし、アラーム信号４をカメラ外部から入力した場合、静止画像圧縮データ９を選択し、同データを選択静止画圧縮データ１８としてネットワーク送信部３１へ出力する。即ち、通常動作時は、動画像圧縮データ３のみがネットワーク送信部３１へ入力され、ネットワーク１６へ出力されるが、カメラ外部よりアラーム信号４が入力されると、動画像圧縮データ３と選択静止画像圧縮データ１８がネットワーク送信部３１へ同時に入力される。
【００１５】
上記カメラを用いた監視カメラシステムの構成例を図４に示す。同システムでは、２台のカメラ２０及びカメラ２１からの画像１４ａ，１４ｂをネットワーク２２を介してそれぞれ２台の表示端末２３，２４が監視している。
【００１６】
カメラ２０及びカメラ２１は、通常は動画像圧縮による動画像伝送を行ないながら、同時に静止画圧縮による静止画伝送を行なうことができる。表示端末２３及び表示端末２４は、受信した動画像圧縮データ３を画像伸張し、動画像をモニタなどに表示する。
【００１７】
カメラ２０にはセンサ２５が接続され、カメラ２１にはセンサ２６が接続されている。センサ２５が侵入者２７に反応したとき、接続されているカメラ２０にアラーム信号４が入力される。アラーム信号４を入力されたカメラ２０は、選択静止画像圧縮データ１８を出力する。
【００１８】
ここで、ネットワーク１６の伝送容量が４Ｍｂｐｓ（bits per second）であり、また、１台のカメラが出力する動画像圧縮データは２Ｍｂｐｓであり、静止画像圧縮データは１．５Ｍｂｐｓであるとする。２台のカメラ２０，２１が出力する伝送データの合計容量は、ネットワーク１６の伝送容量を超えることができない。従って、４Ｍｂｐｓの伝送容量が一杯になるが、カメラ２０，２１は同時に２Ｍｂｐｓの動画像圧縮データを送ることができる。
【００１９】
いま、カメラ２０又は２１に、接続したセンサからアラーム信号４が入力されるとカメラ２０又は２１は、動画像圧縮データ３に加えて選択静止画像圧縮データ１８を出力しようとする。しかし、伝送容量が動画像伝送のために一杯になっているからこのままでは静止画像を送ることができない。従って、カメラ２０が出力する動画像圧縮データより優先して静止画像圧縮データを出力するようにして、システムが用いる動画像圧縮データをデータ量のより少ないもの（例えば１．２５Ｍｂｐｓ）にしておくか、システムでは静止画像圧縮データを出力しないことが考えられる。しかし、動画像圧縮データのデータ量を減らすと、動画像の画質を下げる、又は画像のフレームレートを下げることになり、動画像の画質或いは画像の動きが劣ったものになる。静止画像圧縮データを出力しない場合は、アラーム信号が入ったときの高精細静止画像を伝送することができず、本来の目的を達成することができない。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の上記課題は、映像信号を入力してそのデータ量を圧縮することにより、動画像圧縮データを出力する動画像圧縮部と、上記映像信号のデータ量を圧縮して静止画像圧縮データを出力する静止画像圧縮部と、上記動画像圧縮データと外部のセンサからアラーム信号を入力したときの上記静止画像圧縮データと上記アラーム信号とを有する送信データを外部のネットワークに出力する送信部とを具備し、上記動画像圧縮部は、上記外部のネットワークから別のアラーム信号を入力したときに上記動画像圧縮データのデータ量を変える画像圧縮装置によって効果的に解決することが可能である。
【００２１】
上記画像圧縮装置を備えたカメラを用いて監視カメラシステムを構成すれば、カメラはアラーム信号入力時に、同じネットワークに接続した他のカメラにアラーム信号を伝送し、他のカメラが出力するデータ量を制限する。それにより、アラーム入力されたカメラの伝送データ量が確保される。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の画像圧縮装置を備えたカメラを用いることで、カメラの伝送データ量が多くネットワークの伝送容量に余裕が無い場合でも、アラーム信号入力時の監視画像伝送の性能を維持することができる監視カメラシステムを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明に係る圧縮データ量が制御される画像圧縮装置及びそれを用いたカメラを図面に示した実施形態を参照して更に詳細に説明する。
【００２４】
図１に本実施形態の画像圧縮装置の構成を示す。画像圧縮装置は、構成する動画像圧縮部２、静止画像圧縮部８、圧縮設定部５、ネットワーク送信部１０、ネットワーク受信部１１、及び圧縮データ出力選択器１７からなる。本実施形態のカメラは、図示しないレンズ部及び光電変換部（例えばＣＣＤ）に図１の画像圧縮装置を組み合せて構成される。
【００２５】
本実施形態のカメラを用いて監視カメラシステムを構成することができる。本システムの詳細は後述するが、カメラの近く又はカメラに取り付けてセンサが配置され、センサがカメラに接続される。センサには例えば侵入者を検出するセンサや煙検知器等がある。センサは、対象を検知したときにアラーム信号を発生する。アラーム信号はセンサが接続されたカメラに入力される。
【００２６】
図１において、動画像圧縮部２は、上記光電変換部からの映像信号１を入力し、動画像圧縮処理を行ない、動画像圧縮データ３を出力する。また、圧縮設定部５より動画像圧縮設定データ６を入力し、画質やビットレート等に関する動画像圧縮処理の設定を行なう。
【００２７】
静止画像圧縮部８は、映像信号１を入力し、静止画像圧縮処理を行ない、静止画像圧縮データ９を出力する。また、圧縮設定部５より静止画像圧縮設定データ７を入力し、画質や目標圧縮データ量等に関する静止画像圧縮処理の設定を行なう。
【００２８】
圧縮設定部５は、ネットワーク受信部１１より設定データ１３に加えてアラーム信号１２を入力し、アラーム信号１２と設定データ１３の内容を解析する。解析結果から、動画像圧縮処理部２に動画像圧縮設定データ６を出力し、静止画像圧縮処理部８に静止画像圧縮設定データ７を出力する。
【００２９】
ネットワーク送信部１０は、動画像圧縮処理部２が出力した動画像圧縮データ３を入力し、更に後述する場合にのみ圧縮データ出力選択器１７が出力する選択静止画像圧縮データ１８を入力するほか、アラーム信号４を入力し、外部のネットワーク１６に両データ及びアラーム信号４をそれぞれ送信データ１４として出力する。
【００３０】
送信データ１４には、圧縮データやアラーム信号４を判断するための情報が付加されているので、受信側ではデータの内容を解析することで、どの圧縮データか或いはアラーム信号４かを判断することができる。
【００３１】
ネットワーク受信部１１は、受信データ１５をネットワーク１６から入力する。受信データ１５は、設定データ１３又はアラーム信号１２からなる。設定データ信号１３は、例えば、受信側の監視者が画質やビットレート等の設定を変更したい場合に、受信側からカメラに対して送信されるデータである。アラーム信号１２は、ネットワーク１６に接続された本実施形態と同様の構成のカメラから出力されたアラーム信号４に相当する信号である。ネットワーク受信部１１は、入力した受信データ１５から取り出した設定データ１３又はアラーム信号１２を圧縮設定部３０に出力する。
【００３２】
圧縮データ出力選択器１７は、通常は、静止画像圧縮部８が出力した静止画像圧縮データ９を入力しても、そのデータをネットワーク送信部１０へ出力しない。しかし、アラーム信号４をカメラ外部から入力した場合、静止画像圧縮データ９を選択し、同データを選択静止画圧縮データ１８としてネットワーク送信部３１へ出力する。即ち、通常動作時は、動画像圧縮データ３のみがネットワーク送信部３１へ入力され、ネットワーク１６へ出力されるが、カメラ外部よりアラーム信号４が入力されると、動画像圧縮データ３と選択静止画像圧縮データ１８がネットワーク送信部３１へ同時に入力される。なお、アラーム信号４も入力されるが、アラーム信号４のデータ量は非常に少ないので、送信データ１４のデータ量への影響は少ない。
【００３３】
このアラーム信号４の出力先は、ネットワーク１６に接続された本実施形態と同様の構成のカメラである。どのカメラにアラーム信号を出力するかは、事前にネットワーク送信部１０に設定されている。
【００３４】
従って、ネットワーク受信部１１は、ネットワーク１６に接続された同様のカメラからのアラーム信号を受信データ１５によって受け取り、アラーム信号１２として圧縮設定部５へ出力する。
【００３５】
圧縮設定部５にアラーム信号１２が入力されると、圧縮設定部５は、現在の圧縮設定よりも出力する動画像圧縮データ３のデータ量が少なくなる設定を動画像圧縮設定データ６として動画像圧縮部２へ出力する。動画像圧縮データ３のデータ量を少なくするには、例えば、画質を劣化させる、フレームレートを下げる、圧縮対象の画像サイズを小さくするといった方法がある。
【００３６】
以上のカメラを用いた監視カメラシステムの構成例を図２に示す。監視カメラシステムは、２台のカメラ画像を２台の表示端末で監視している。
【００３７】
カメラ２０及びカメラ２１は、共にネットワーク２２を介して、それぞれ受信側である表示端末２３と表示端末２４に接続される。カメラ２０とカメラ２１は、通常は動画像圧縮による動画像伝送を行ないながら、同時に静止画圧縮による静止画伝送を行なうことができる。表示端末２３及び表示端末２４は、受信した動画像圧縮データ３を画像伸張し、動画像をモニタなどに表示する。表示端末２３，２４は、例えば、画像伸張ソフトウェアを組み込んだパソコンであり、パソコンのモニタに伸張した画像を表示する。
【００３８】
カメラ２０にはセンサ２５が接続され、カメラ２１にはセンサ２６が接続される。センサが反応したときのアラーム信号４をセンサが接続されたカメラに入力することで、カメラは静止画像圧縮データ１８を出力する。
【００３９】
センサ２５，２６は、カメラ２０，２１と連携するための機能を持ち、種類は色々である。例えば、監視用途が侵入者の検出である場合は、前を物体が横切った場合にアラーム信号４を出力するセンサが用いられる。同センサがアラーム信号４を発生すると、侵入者の姿が高精細な静止画像で伝送される。本システムでは、センサ２５が侵入者２７に反応してアラーム信号４を発生し、カメラ２０が静止画像圧縮データ１８を出力する。
【００４０】
ここで、ネットワークの伝送容量は４Ｍｂｐｓであり、また、１台のカメラが出力する動画像圧縮データは２Ｍｂｐｓであり、静止画像圧縮データは１．５Ｍｂｐｓであるとする。
【００４１】
通常は、２台のカメラが２Ｍｂｐｓの動画像圧縮データ３を有する送信データ１４ｃ及び送信データ１４ｄを出力しているので、合計４Ｍｂｐｓになる。
【００４２】
カメラ２０に接続したセンサ２５からアラーム信号４が入力されると、アラーム信号４の入力によりカメラ２０は、静止画像圧縮データ１８を出力すると同時に、同じネットワーク２２に接続したカメラ２１に向けアラーム信号４を送信する。
【００４３】
アラーム信号１２を入力されたカメラ２１は、動画像圧縮の設定をデータ量が少なくなる設定に変更する。この例ではデータ量を４分の１に減少させる設定に変更するものとする。この変更により、ネットワークに出力されるデータ量は、カメラ２０が２Ｍｂｐｓ、カメラ２１が０．５Ｍｂｐｓとなり、ネットワークの伝送容量４Ｍｂｐｓに対し、１．５Ｍｂｐｓの余裕が発生する。
【００４４】
また同時に、カメラ２０はアラーム信号４を入力されたことで、静止画像圧縮データ１８の出力を始める。静止画像圧縮データ１８のデータ量は１．５Ｍｂｐｓなので、ネットワーク２２の伝送容量の空きである１．５Ｍｂｐｓの帯域を用いて静止画像圧縮データ１８の伝送が可能になる。
【００４５】
以上のように、センサよりアラーム信号４が入力されたカメラ以外のカメラが出力するデータ量を制御することで、静止画像圧縮データ１８の出力が可能になる。
【００４６】
なお、本実施形態のカメラは動画像と静止画像の圧縮処理機能を内蔵したものであるが、カメラと圧縮処理機能を分離し、カメラを非圧縮画像を出力するカメラとし、そのカメラが出力した非圧縮画像を入力し画像圧縮処理を行なう画像圧縮装置とを組み合わせる構成にすることが可能である。
【００４７】
また、本説明では監視カメラシステムが用いるカメラを２台としたが、それに限らず複数台とすることが可能である。カメラ台数が多くなった場合や、複数のセンサから同時にアラーム信号が発生した場合の各カメラのデータ量の制御については、実際のシステムの設定状況に応じて任意に設定すれば良い。例えば、更にカメラ台数が多くなった場合には、センサよりアラーム信号が入力されたカメラ以外のカメラについては動画像圧縮データの伝送を行なわないようにしても良い。また、複数のセンサから同時にアラーム信号が発生した場合には、ネットワークの伝送容量と、センサよりアラーム信号が入力されたカメラの台数とに応じて、所定の伝送データ量を、センサよりアラーム信号が入力された各カメラに対して割り当てるようにすることができる。
【００４８】
また、上述した実施形態では、通常は動画像伝送を行ない、センサからアラーム信号が入力された時のみ静止画像伝送を行なうようにしているが、本発明はこれに限らず、例えば、通常は静止画像伝送を行ない、センサからアラーム信号が入力された時のみ動画像伝送を行なうようにしてもよい。
【００４９】
また、上述した実施形態では、例えば、外部のセンサよりアラーム信号がカメラに入力される構成としていたが、本発明はこれに限らず、例えば、カメラの撮影した映像信号から画像認識処理により侵入物体を検出し、該検出によりアラーム信号を発生させるような構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に係る圧縮データ量が制御される画像圧縮装置及びそれを用いたカメラの実施形態を説明するための構成図。
【図２】図１のカメラを用いた監視カメラシステムの例を説明するための構成図。
【図３】本発明に先立って考察した画像圧縮装置及びそれを用いたカメラを説明するための構成図。
【図４】図３のカメラを用いた監視カメラシステムの例を説明するための構成図。
【符号の説明】
【００５１】
１…映像入力信号、２…動画像圧縮部、３…動画像圧縮データ、４…アラーム信号、５…圧縮設定部、６…動画像圧縮設定データ、７…静止画像圧縮設定データ、８…静止画像圧縮部、９…静止画像圧縮データ、１０…ネットワーク送信部、１１…ネットワーク受信部、１２…アラーム信号、１３…設定データ、１４…送信データ、１５…受信データ、１６…ネットワーク、１７…圧縮データ出力選択器、１８…選択静止画像圧縮データ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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