ユビキタス・イメージング・プラットフォーム「intelligent− eye」IP ネットワークカメラの紹介
intelligent-eye as a Ubiquitous Imaging Platform

山下祥

宏＊

Yamashita, Yoshihiro

今井重晃＊Imai, Shigeaki

要旨
現在，UIP（Ubiquitous Imaging Platform）の研究開発

吉井謙＊

Yoshii, Ken

飯田健太郎＊

Iida, Kentaro

１ はじめにを進めている。UIPはイメージングソリューションを担う

近年，コンピュータおよびその周辺技術で構築された空間知能化のフレームワーク技術であり，ソフトウェア「センサデバイス」を空間内に分散配置し，これらを基盤技術，ハードウェア基盤技術を統合した技術シーズ「IPネットワーク」で結び，「マルチエージェント技術」である。本文では2005年度末に上市予定であるIPネットなどによる「自律分散型の知能化制御システム」によっ

ワークカメラ「intelligent−eye」をUIPの具体的な実装例とて空間を知能化する研究１），２）が進んでいる。これは，ユして取り上げ，UIPの技術紹介を行う。

ビキタスコンピューティングの世界で言われる「インビジブル」で「人に優しい」技術のあり方の探索であるとAbstractも言える。本分野の研究例としては，Microsoft 社のThis paper describes a Ubiquitous Imaging Platform,

３）
４）「EasyLiving」，MITの「Oxygen」などが代表的であwhich goes by the name of “UIP”, and is a technology forる。EasyLivingでは，多くの分散されたデバイスをサ

imaging solution such as an “intelligent-eye” IP network

ポートするためのアーキテクチャや基盤技術の研究開発

camera. UIP is constructed with hardware and software

が行われており，Oxygenでは，コンピューテーションをinfrastructure technology. It excels especially in real-time

日常活動に取り入れた人間とコンピュータの自然な相互audio and video image processing, AV synchronization,作用を可能にする研究が行われている。国内の大学や企

and two-way audio communication as SIP(Session Initia-業の研究機関などでも同様な研究が行われており，ユビtion Protocol)user agent. Also, the AVERSS (Audio Video

キタス情報社会の到来を見越したアプライアンス機器のEvent information Replication Servant System) architec-開発，いわゆるユビキタスネットワークの利点を活かし

ture is noteworthy chiefly for distributed archiving of audio,たサービス創造に積極的な投資がなされている状況にあvideo and event information in a ubiquitous network envi-

る。このように，ユビキタス情報社会到来に向けた空間

ronment.

知能化に関するフレームワークの研究開発は大変重要なテーマとなってきている。

２ ユビキタス情報社会に向けたイメージソリュー
ション「Ubiquitous Imaging Platform」
Ubiquitous Imaging Platform（以下総称してUIPと呼ぶ）は，コニカミノルタのイメージングソリューションの基盤技術となるべく，研究開発を進めているプラットフォーム技術である。UIPは先の空間知能化フレームワー
クの構築を目的とした，ソフトウェア基盤技術，ハードウェア基盤技術を統合したものとして具体的に製品化へ貢献する技術シーズである。現在ソフトウェア基盤技術の構築を達成し，2005年度末に上市予定であるIPネット５）へ技術導入を果たした。
ワークカメラ「intelligent−eye」

今回は，UIPの具体的な実装例として，このIPネットワー
クカメラ「intelligent−eye」を例に取り，技術紹介を行＊コニカミノルタテクノロジーセンター㈱デバイス技術研究所ユビキタスソリューション開発室
兼新規事業部 Ｉ−プロジェクトグループ

う。

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「高画質」，「高音質」，「大規模システム」というキーワードをセールスポイントとした，コミュニケーション機能搭載の次世代IPネットワークカメラである。HTTPに続く第３のインターネットプロトコルと呼ばれているSIPを搭載した点が新しく，この他にも音声双方向通信，音声と画像の同期化技術がIPカメラ業界では差別化要素となっている。「上記列挙した特徴以外にも，遠隔地からの操作・設定可能とするCGI（Common Gateway Interface）を備え，ユーザープログラミングによって既存のイメージソリューションへのシステム組込みが容易となっていFig.1 UIP based “intelligent-eye” IP network camera

３る。

intelligent− eye 概要
４UIP アーキテクチャ

intelligent−eyeの特徴を以下に示す。
・高画質ライブ配信（MPEG4 Videoストリーミング）

Fig.２に，UIP構築にあたり，マーケティング結果より・1.3メガピクセル高画質CMOSセンサ導き出した「市場ニーズ」，「機能要件」，「要素技術」の関・搭載画質劣化のないワイド・ズームの同時視聴が可係を示す。UIPはこの図中の「機能要件」と「要素技術」の橋渡しを行うプラットフォーム技術として位置付けて能・完全同期化された音声・画像通信機能

いる。Fig.２で示したUIPの役割を達成するための，主要・音声双方向通信機能機能ブロックの関係を示したものが，Fig.３である。また・SIP（Session Initiation Protocol）搭載によるシステ

Fig.４に３つの主要機能ブロックの構成と説明を示す。
UIPはintelligent−eyeをはじめ，具体的な製品への応用をムスケーラビリティ
・ネットワーク対応録画装置による分散蓄積機能のサポート前提としており，その目的から，製品ターゲット毎にハードウェアコアブロックとソフトウェアコアブロック

Fig.2 UIP issue tree

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ネットワーク機能を例としてあげることができる。今回はハードウェアコアブロックの詳細は紙面の都合で説明は割愛する。次に各機能ブロックの概説を行う。
４．１

km−ubOSkm−ubOSは組込みLinuxをUIP向けの機能拡張したもので，現在kernel2.4ベースMMU対応のリアルタイムOSである。その主たる目的はFig.３に示したハードウェアコア
ブロックとの橋渡しを担うためのハードウェアの仮想化

Fig.3 UIP system overview

機能の提供にある。
４．２

アプリケーションエンジン

UIPは共通プラットフォーム的な位置付けで研究開発を進めており，アプリケーションエンジンは基本的に製品ターゲットに応じて機能拡張される仕組みである。唯一サポートされるのは，「分散蓄積記録/再生エンジン」であるAVERSS（Audio Video Event information ReplicaFig.4 Functions of software core blocks

tion Servant System）機能のみであり，本機能については後述する。の機能分化を前提とするケースが多い。ハードウェアコア
ブロックで示しているそれぞれの処理ブロックは，４．３

ミドルウェアエンジン「Image Processing Block」は画像処理機能が搭載された

UIPソフトウェアプラットフォームで重要な位置付けにマイクロカメラモジュールユニット，「Audio Processingある機能ブロックである。本機能ブロックは画像，音声

Block」はマイクロフォーンおよびスピーカーユニットを等のメディア処理をリアルタイムに実施可能なアーキテ

入出力としたエコーキャンセラー，音声信号検知機能等をクチャで構成されている。本機能ブロックでは，動画，搭載した音声処理ユニット，「Ubiquitous Net. Processing

音声データの「リアルタイム通信処理」，リップシンクをBlock」はEthernetや無線LANモジュールを物理層とする行う「AV同期化処理」，顔追尾等の画像認識機能を提供

Fig.5 UIP software architecture layers (ex.intelligent-eye)

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する「環境認識エンジン」から構成されている。尚，環境認識エンジンについては，さまざまなIPが存在するた

４．４ intelligent−eyeを例としたUIPソフトウェア機能
ブロック構成の説明

め，ビジネス用途に応じて容易に組込む機構のみを提供

Fig.５にintelligent−eyeを実装例としたUIPソフトウェしている。具体的にはSDKを準備し対応している。既に

ア構成の概観を示す。またFig.６には，Fig.５内部に示し

本SDKを使った実装例があり，N−Vision社の顔検出IPをたソフトウェアモジュールの相関関係を示す。intelligent

導入し，2005年の３月に開催されたSECURITY SHOW−eyeでは，ネットワークカメラの基本機能であるパン・2005のブースにて，組込み機構の実現性についてデモをティルなどのカメラモジュールのアクチュエータ制御機実施した経緯がある。次に，これら機能ブロックを具体能などが含まれている。

的に実現するための内部構成について説明する。

Fig.6 UIP software data flow diagram (ex.intelligent-eye)

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４．４．１ intelligent-eyeにおけるアプリケーションエンジン概要

ものがAVERSS（Audio Video Event information Replication Servant System）である。（Fig.８)

UIPで重要な機能として位置づけられているのは，異種情報端末をシームレスにイベントドリブンにて接続を行うSIP user agent機能である。UIPは搭載されたSIP：

４．５ AVERSS分散蓄積機能
Fig.８にintelligent−eyeをモデルとしたAVERSSによるRFC3261を使い，UIPオブジェクトの呼応制御を行うこと分散蓄積システム例を示す。AVERSSは，UIPアーキテクができる。
（Fig.７）チャを有したエンティティで構成する分散蓄積環境であり，UIPアーキテクチャを実装したintelligent−eyeカメラとUIPアーキテクチャを実装したビューワーソフトウェア
から容易に分散蓄積システムの構築が可能である。次に本例におけるUIPオブジェクトの説明を行う。
４．５．１ UIPオブジェクト：Real Camera
intelligent−eyeカメラそのものを指す。RealもしくはVirtual ViewerからSIPINVITEプロトコルにより接続要求を受け，リアルタイムにAudio Video Event情報（以降AVE情報と呼ぶ）を配信する。Real CameraからのAVE情報は「たった今起きている」ライブ情報となる。
４．５．２ UIPオブジェクト：Real Viewer
RealもしくはVirtual CameraとSIPによる通信を行い，AVE情報の受信を行う。Real Cameraからはライブ情報を，Virtual Cameraからは，過去の記録されたAVE情報を受信することになる。

Fig.7 SIP session sequence

４．５．３ UIPオブジェクト：Virtual Camera
SIPそのものについての説明は，RFC等の参考文献等をRealおよびVirtual Cameraより受信したAVE情報を参照していただくとして，UIPでは，SIPを使いUIPアーRealおよびVirtual Viewerへ配信する仮想的なカメラであキテクチャの端末（エンティティ）をIPネットワーク上る。

でイベントドリブンで呼び出し，接続を行うことで，オ４．５．４ UIPオブジェクト：Virtual Viewer

ンデマンドにシステム構築を可能とする機能を有してい

上記，RealもしくはVirtualカメラからのAVE情報を受る。本機能を応用し，アプリケーションエンジンとした信する仮想的なビューワーとなる。ビューワーは一般にFig.8 AVERSS (ex.intelligent-eye)

KONICA MINOLTA TECHNOLOGY REPORT VOL.3（2006）127モニタ上で視聴されるが，本Virtual Viewerの場合は，ハードディスク等へリダイレクトするイメージで，ハードディスクに視聴させる，つまり記録する機能を提供する。AVERSSで配置されるすべてのUIPオブジェクトは，SIPのuser agentとして機能し，SIPによる呼応制御によって必要に応じてネットワークトポロジを形成し，各オブジェクトの組み合わせによって「機能」を構築する。intelligent−eyeを使った例では分散蓄積機能が構築可能である。AVERSSは，UIPによる仮想化機能とSIPによる動的ネットワーク形成機能から構成されている。
４．６

システムのスケーラビリティ

AVERSSの説明で述べたように，UIPアーキテクチャを有したUIPオブジェクト（エンティティ）を複数準備することで，「接続」と「AVE情報の受配信」が可能となる。
SIPは呼応制御だけなく，転送処理や，Subscribe/Notifyによるリモートタスク制御が可能であり，UIPオブジェクトにこれらを実装すれば，さらに複雑なイベントドリブンシステムの構築も可能となる。このように，必要に応じてUIPオブジェクトの追加で機能拡張がスケーラブルに展開可能であり，これまでのサーバー/クライアントシステムを超えたシステムスケーラビリティを提供することができる。

５ まとめと展望
以上，intelligent−eyeを実装例として，UIPの基本機能の概説とAVERSSアプリケーションエンジンによる分散蓄積機能の紹介を行った。UIPが究極に目指すところは，空間知能化のためのフレームワーク達成にある。現在，ソフトウェアプラットフォームに関して，その基盤作りを終えたところであるが，知能化というキーワードに対してのミドルウェアエンジンの拡充が必要である。今後，マルチエージェント技術や分散コンピューティング技術の動向を睨みながら，知能化へのアプローチを進める予定である。
参考文献
１）Kazuyuki Morioka, et al., “Human Centered Robotics in Intelligent Space”, IEEE International Conferenceon Robotics &Automation,pp.2010-2015,20029,2002.
２）山下祥宏，能動的知覚デバイスとPeer-to-Peerネットワーキングに基づく空間知能化プラットフォームの研究 ，http://dfs.iis.utokyo.ac.jp/
３）Microsoft Research Easy Living http://research.microsoft.com/
easyliving/４）MIT Project Oxygen http://www.oxygen.lcs.mit.edu/
５）http://konicaminolta.jp/６）橋本秀紀，渡辺朗子，空間知能化のデザイン―建築・ロボティク
ス・IT の融合，NTT 出版 , 2004.

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