JP6513301B2

JP6513301B2 - 映像監視システム

Info

Publication number: JP6513301B2
Application number: JP2018540939A
Authority: JP
Inventors: 忠道工藤
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2016-09-26
Filing date: 2017-08-30
Publication date: 2019-05-15
Anticipated expiration: 2037-08-30
Also published as: US10796413B2; JPWO2018056002A1; US20190220955A1; WO2018056002A1

Description

本発明は、映像監視システムに係り、特に装置構成を簡易にしてコストを低減すると共に伝送効率を向上させることができる映像監視システムに関する。

［先行技術の説明：図７］従来、監視カメラで撮影した映像をエンコーダで符号化し、ＩＰネットワーク等の伝送路を介して伝送するＣＣＴＶ（Closed Circuit Tele-Vision）システムが知られている。
また、ＣＣＴＶシステムのような映像監視システムにおいても、最近では、災害等を監視する際、被災地の映像（動画）等から災害状況を詳細に確認できるようにするために、ＨＤ（High Definition；高精細度）対応の監視カメラで撮影した映像をＨＤ対応のエンコーダで符号化し、伝送路を介してＨＤ映像を伝送することが一般的になっている。
しかし、従来のＳＤ(Standard Definition；標準画質)対応のアナログカメラで撮影したＳＤ映像もいまなお広く使われている。

図７は、従来の映像監視システムにおける送信側の概略構成を示す説明図である。
図７に示すように、従来の映像監視システムでは、ＨＤ対応の監視カメラ（ＨＤカメラ）７１と、ＳＤ対応のカメラ（ＳＤカメラ）７２と、ＨＤカメラ７１で撮影した映像を符号化して圧縮するＨＤエンコーダ７３と、ＳＤカメラ７２で撮影した映像を符号化して圧縮するＳＤエンコーダ７４と、ＨＤエンコーダ７３又はＳＤエンコーダ７４を切り替えてＩＰ（Internet Protocol）ネットワークに接続するＬＡＮスイッチ７５とを備えている。

つまり、従来の映像監視システムでは、ＨＤカメラ７１とＳＤカメラ７２の両方を備えている場合には、それぞれに対応するエンコーダが必要となっていた。
同様に、受信側では、画像を復号化して伸張するために、ＨＤ画像に対応するＨＤデコーダと、ＳＤ画像に対応するＳＤデコーダが必要であった。

［関連技術］尚、ＳＤ画像とＨＤ画像の両方を伝送する伝送方式の従来技術としては、特開２００２−３００１２９号公報「伝送方式」（株式会社日立国際電気、特許文献１）がある。
特許文献１には、ＨＤ−ＳＤＩ（Serial Digital Interface）ケーブルで４チャンネル分のＳＤＴＶ信号を送信し、受信側において、ＨＤ−ＳＤＩで受信したＨＤＴＶ信号に多重された４チャンネル分のＳＤＴＶ信号を抽出分離し、ＳＤＴＶ信号を再生することで、ＨＤ−ＳＤＩケーブル１本でＳＤＴＶ信号を伝送可能とすることが記載されている。

特開２００２−３００１２９号公報

しかしながら、従来の映像監視システムでは、ＨＤカメラとＳＤカメラが混在している場合には、ＨＤ画像とＳＤ画像のそれぞれに対応するエンコーダ／デコーダが必要であり、装置構成が増大し、伝送効率が劣化するという問題点があった。

本発明は上記実状に鑑みて為されたもので、ＨＤカメラとＳＤカメラとが混在しているシステムにおいて、装置構成を簡略化し、伝送効率を向上させることができる映像監視システムを提供することを目的とする。

上記従来例の問題点を解決するための本発明は、ＨＤ（高精細度）画像を撮像するＨＤカメラと、ＳＤ（標準画質）画像を撮像するＳＤカメラとを備えた映像監視システムであって、送信側において、ＳＤ画像を分割して複数の分割映像を生成し、複数の分割映像を、ＨＤ画像の文字テロップ領域に挿入する送信側画像処理部と、複数の分割映像が挿入されたＨＤ画像を圧縮して伝送路に出力するＨＤエンコーダとを備え、受信側において、伝送路から受信した画像を伸張するＨＤデコーダと、伸張されたＨＤ画像における文字テロップ領域から、複数の分割映像を取り出して結合し、出力ＳＤ画像を生成して第１の表示部に出力すると共に、複数の分割映像が除去された後の伸張されたＨＤ画像を、出力ＨＤ画像として第２の表示部に出力する受信側画像処理部とを備えたことを特徴としている。

また、本発明は、上記映像監視システムにおいて、送信側画像処理部が、ＳＤ画像を水平方向に複数に分割し、更に９０度回転して、複数の分割映像を生成し、受信側画像処理部が、複数の分割映像を取り出して、送信側画像処理部における回転方向とは逆方向に９０度回転した後、複数の分割映像を水平方向に結合して出力ＳＤ画像を再生することを特徴としている。

また、本発明は、上記映像監視システムにおいて、送信側において、入力されたテキストデータを送信する送信部を備え、受信側において、受信したテキストデータを受信側画像処理部に出力する受信部を備え、受信側画像処理部が、テキストデータを画像に変換して、出力ＨＤ画像の文字テロップ領域に重畳して出力することを特徴としている。

本発明によれば、ＨＤ（高精細度）画像を撮像するＨＤカメラと、ＳＤ（標準画質）画像を撮像するＳＤカメラとを備えた映像監視システムであって、送信側において、ＳＤ画像を分割して複数の分割映像を生成し、複数の分割映像を、ＨＤ画像の文字テロップ領域に挿入する送信側画像処理部と、複数の分割映像が挿入されたＨＤ画像を圧縮して伝送路に出力するＨＤエンコーダとを備え、受信側において、伝送路から受信した画像を伸張するＨＤデコーダと、伸張されたＨＤ画像における文字テロップ領域から、複数の分割映像を取り出して結合し、出力ＳＤ画像を生成して第１の表示部に出力すると共に、複数の分割映像が除去された後の伸張されたＨＤ画像を、出力ＨＤ画像として第２の表示部に出力する受信側画像処理部とを備えた映像監視システムとしているので、ＳＤエンコーダ及びＳＤデコーダを設けなくても、ＳＤ画像をＨＤ画像と共に伝送することができ、装置構成を簡略化でき、伝送効率を向上させることができる効果がある。

また、本発明によれば、送信側において、入力されたテキストデータを送信する送信部を備え、受信側において、受信したテキストデータを受信側画像処理部に出力する受信部を備え、受信側画像処理部が、テキストデータを画像に変換して、出力ＨＤ画像の文字テロップ領域に重畳して出力する上記映像監視システムとしているので、文字テロップ領域にＳＤ画像を挿入して伝送する場合でも、ＨＤ画像に文字テロップを表示させることができ、また、送信側から文字テロップを画像データで伝送する場合に比べて伝送データ量を大幅に低減できる効果がある。

本実施の形態に係る映像監視システムの構成ブロック図である。ＳＤ画像の分割処理を示す説明図である。ＳＤ画像の回転処理を示す説明図である。ＳＤ画像の挿入処理を示す説明図である。文字を挿入する構成を示す説明図である。復号されたＨＤ画像を示す説明図である。従来の映像監視システムにおける送信側の概略構成を示す説明図である。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。［実施の形態の概要］本発明の実施の形態に係る映像監視システムは、ＨＤ画像を撮像するＨＤカメラとＳＤ画像を撮像するＳＤカメラとが混在する映像監視システムにおいて、送信側で、ＨＤ画像内の文字テロップ表示領域に、分割・回転処理を施したＳＤ画像を重畳して、ＨＤ画像と同時に送信し、受信側で受信したＨＤ画像から、ＳＤ画像を抽出して回転・結合処理を施して、ＨＤ画像とＳＤ画像とを出力するようにしており、ＨＤエンコーダ・ＨＤデコーダのみでＨＤ画像とＳＤ画像を一緒に伝送することができ、装置構成を簡略化すると共に、伝送効率を向上させることができるものである。

また、本発明の実施の形態に係る映像監視システムは、上記映像監視システムにおいて、文字テロップの情報を送信する際に、送信側から文字のテキストデータを送信し、受信側では受信したテキストデータを画像に変換して、ＨＤ画像の文字テロップ領域に重畳して出力するようにしており、ＳＤ画像データを一緒に伝送した場合でもＨＤ画像に文字テロップを挿入することができるものである。

［本実施の形態に係る映像監視システムの構成：図１］本実施の形態に係る映像監視システム（本システム）の構成について図１を用いて説明する。図１は、本システムの構成ブロック図である。
図１に示すように、本システムは、送信側において、ＨＤカメラ１１と、ＳＤカメラ１２と、分割・回転処理部１３と、画像挿入部１４と、ＨＤエンコーダ１５とを備え、受信側において、ＨＤデコーダ１６と、出力画像処理部１７と、モニタ（表示部）１８及び１９とを備えている。

本システムの各部について説明する。
まず、送信側の構成を説明する。
ＨＤカメラ１１は、ＨＤ画像を撮像し、ＨＤ信号をＨＤ−ＳＤＩに出力する。ＨＤ−ＳＤＩはＨＤ信号用のインタフェースケーブルである。また、ＨＤ画像は、例えば１９２０×１０８０（ピクセル）である。
そして、ＨＤ画像には、画面の上下部分に、文字テロップを重畳するための領域（文字テロップ領域）が設けられている。文字テロップ領域は、それぞれ例えば１９８０×９０（ピクセル）である。本システムでは、この領域を利用してＳＤ画像を伝送する。

ＳＤカメラ１２は、ＳＤ画像を撮像し、ＳＤ信号をＳＤ−ＳＤＩに出力する。ＳＤ−ＳＤＩはＳＤ信号用のインタフェースケーブルである。また、ＳＤ画像は、例えば７２０×４８０（ピクセル）である。

分割・回転処理部１３は、ＳＤカメラ１２で撮像されたＳＤ画像を分割し、更に回転させる処理を行う。
画像挿入部１４は、ＨＤ画像と画像分割・回転されたＳＤ画像とを入力し、ＳＤ画像をＨＤ画像の文字テロップ領域に挿入する。
分割・回転処理部１３及び画像挿入部１４の処理については後述する。尚、分割・回転処理部１３と画像挿入部１４とを合わせた構成は、請求項における送信側画像処理部に相当している。
ＨＤエンコーダ１５は、ＳＤ画像が挿入されたＨＤ画像を、従来と同様に符号化して画像圧縮し、ＩＰネットワーク等の伝送路に出力する。

次に、受信側の構成を説明する。
ＨＤデコーダ１６は、ＩＰネットワークを介して圧縮されたＨＤ画像を受信し、復号化して画像伸張する。
出力画像処理部１７は、伸張されたＨＤ画像を入力し、ＨＤ画像に挿入されているＳＤ画像を抽出して、回転・結合し、ＳＤ画像を再生する。そして、ＳＤ画像を取り除いたＨＤ画像をＨＤ−ＳＤＩに出力すると共に、回転・結合されたＳＤ画像をＳＤ−ＳＤＩに出力する。尚、出力画像処理部１７は、請求項における受信側画像処理部に相当している。

モニタ１８は、ＨＤ−ＳＤＩから入力されるＨＤ画像を表示するものであり、請求項に記載した第２の表示部に相当する。
モニタ１９は、ＳＤ−ＳＤＩから入力されるＳＤ画像を表示するものであり、請求項に記載した第１の表示部に相当する。

本システムの動作について説明する。［送信側の動作］送信側において、ＨＤカメラ１１で撮像されたＨＤ画像は、ＨＤ−ＳＤＩを介して画像挿入部１４に入力される。
一方、ＳＤカメラ１２で撮像されたＳＤ画像は、ＳＤ−ＳＤＩを介して分割・回転処理部１３に入力される。

［ＳＤ画像の分割：図２］分割・回転処理部１３で行われるＳＤ画像の分割処理について図２を用いて説明する。図２は、ＳＤ画像の分割処理を示す説明図である。
図２に示すように、分割・回転処理部１３では、まず、入力されたＳＤ画像（７２０×４８０）を、水平方向（横方向、長手方向）に８つに分割する（映像１〜映像８）。分割された各映像（分割映像）は、９０×４８０（ピクセル）の大きさとなり、水平方向の長さ（９０）は、ＨＤ画像の文字テロップ領域の垂直方向の長さと一致している。

［ＳＤ画像の回転：図３］次に、ＳＤ画像の回転処理について図３を用いて説明する。図３は、ＳＤ画像の回転処理を示す説明図である。
分割・回転処理部１３では、ＳＤ画像を分割した後、図３に示すように、分割されたＳＤ画像を左に９０度回転する。これにより、各分割映像は、４８０×９０（ピクセル）の映像となる。尚、回転方向は右方向としてもよい。
また、ＳＤ画像の分割処理と回転処理は、回転処理を先に行ってもよい。この場合、分割処理では、回転されたＳＤ画像を垂直方向に８分割し、図３と同様の映像１〜映像８を得る。
さらに、ＳＤ画像の分割数は８分割に限らず、必要な分割数に適宜変更できるものとし、各分割画像の大きさは全て均等でもよいし、状況に応じて異なってもよい。

［ＳＤ画像の挿入：図４］次に、画像挿入部１４で行われるＳＤ画像の挿入処理について図４を用いて説明する。図４は、ＳＤ画像の挿入処理を示す説明図である。
図４に示すように、画像挿入部１４は、図３に示した分割・回転されたＳＤ画像を入力し、各分割映像（映像１〜映像８）を、ＨＤ画像の文字テロップ領域に挿入する。
本システムでは、ＨＤ画像の情報領域の内、上端の１９２０×９０（ピクセル）と、下端の１９２０×９０（ピクセル）の領域に、ＳＤ画像を挿入する。

ここでは、ＳＤ画像の分割映像の内、映像１〜４は、ＨＤ画像の上端に設けられた文字テロップ領域４１（上から１番目〜９０番目のライン）に左から順に挿入され、映像５〜８は、ＨＤ画像の下端に設けられた文字テロップ領域４２（９９１番目〜１０８０番目のライン）に左から順に挿入される。
そのため、ＨＤカメラ１１で撮像されたＨＤ画像は、上端部分と下端部分とを除いた１９２０×９００（ピクセル）分が伝送されることになる。

［送信］そして、ＳＤ画像が挿入されたＨＤ画像は、１つのＨＤ画像として、ＨＤエンコーダ１５で符号化されて圧縮され、ＩＰネットワークを介して伝送される。
尚、分割されたＳＤ画像の分割映像の挿入位置は一例であり、これに限るものではない。

［受信側の動作］受信側では、ＩＰネットワークを介してＨＤ画像が受信され、ＨＤデコーダ１６で復号化され画像伸張されて、ＳＤ画像が挿入されたＨＤ画像（図４参照）が出力画像処理部１７に入力される。
出力画像処理部１７では、送信側の分割・回転処理部１３及び画像挿入部１４において施された処理に対応して、ＨＤ画像及び元のＳＤ画像を再生する処理を行う。
そのため、出力画像処理部１７には、画像抽出部、画像回転処理部、画像結合処理部が設けられている（図では「抽出」「回転」「結合」と示す）。

具体的には、出力画像処理部１７の画像抽出部は、図４に示したように、伸張されたＨＤ画像から、文字テロップ領域４１と４２を取り出して、当該領域に挿入されているＳＤ画像を４８０×９０のサイズで分割映像毎に抽出する。
出力画像処理部１７の画像抽出部は、ＨＤ画像の文字テロップ領域４１からＳＤ画像の分割映像である映像１〜映像４を取り出し、文字テロップ領域４２から映像５〜映像８を取り出す。

取り出された分割映像は、出力画像処理部１７の画像回転処理部によって右に９０度回転された後、画像結合処理部によって、左から映像１、映像２、...映像８の順に配置されて結合される。これにより、元のＳＤ画像が再生される。分割映像の配置が図４とは異なる場合には、画像結合処理部は、予め分割映像の配置情報を記憶しておき、それに応じて並べ替えを行って結合する。

そして、出力画像処理部１７から、ＳＤ画像が取り除かれたＨＤ画像（出力ＨＤ画像）がＨＤ−ＳＤＩを介してモニタ１８に出力されて表示されると共に、再生されたＳＤ映像（出力ＳＤ画像）がＳＤ−ＳＤＩを介してモニタ１９に出力されて表示される。
このようにして、本システムにおける動作が行われるものである。

これにより、本システムでは、送信側におけるＳＤエンコーダ、受信側におけるＳＤデコーダを不要とし、装置構成を簡略化すると共に、伝送効率を向上させることができるものである。

［文字の挿入：図５］次に、ＨＤ画像に文字を挿入する場合について図５を用いて説明する。図５は、文字を挿入する場合の構成を示す説明図である。
本システムでは、ＨＤ画像の文字テロップ領域には分割されたＳＤ画像が挿入されるため、従来のように、文字を画像に重畳して送信することはできない。

そこで、本システムでは、図５に示すように、送信側に文字データ送信部５１、受信側に文字データ受信部５２を設けている。
文字データ送信部５１は、ＨＤ画像に挿入する文字情報をテキストデータとしてＩＰネットワークを介して送信する。
また、文字データ受信部５２は、ＩＰネットワークを介して文字データを受信し、出力画像処理部１７に出力する。

具体的には、送信側の文字データ送信部５１が、文字テロップとして表示すべきテキストデータに、挿入されるＨＤ画像及び表示位置（上段又は下段）を特定する情報を付して、ＩＰネットワークを介して送信する。付加される情報としては、例えば、ＨＤ画像番号と上段又は下段を示す位置情報がある。

受信側では、文字データ受信部５２でテキストデータを受信すると、出力画像処理部１７が、テキストデータを画像データに変換し、特定されたＨＤ画像の上下に設けられた文字テロップ領域の内、指定された位置（上段又は下段）に文字画像を重畳（配置）してＨＤ−ＳＤＩに出力する。
出力画像処理部１７には、テキストデータを画像に変換してＨＤ画像に重畳する重畳処理部（図では「重畳」と示す）が設けられている。

つまり、本システムでは、図５に示すように、画像の伝送系統とは別に、送信側において、文字データの入力や編集及び送信を行い、受信側において、文字データを受信して、出力画像処理部１７に出力する伝送系統を備えている。

［復号されたＨＤ画像：図６］図６は、復号されたＨＤ画像を示す説明図である。
図６に示すように、ＳＤ画像を取り除いたＨＤ画像（出力ＨＤ画像）は、１９２０×１０８０（ピクセル）の内、上下を除く１９２０×９００部分に映像が表示され、上下に設けられた１９２０×９０（ピクセル）の領域に文字テロップが表示される。
これにより、ＨＤ画像に文字を挿入するシステムでは、ＳＤ画像をＨＤ画像に重畳して伝送しても、ＨＤ画像の上端及び下端に文字テロップを表示できるものである。
また、文字テロップをテキストデータで送信することにより、送信側から文字情報を画像に重畳して送信するのに比べて伝送データ量を大幅に低減できるものである。

［実施の形態の効果］本発明の実施の形態に係る映像監視システムによれば、ＨＤカメラ１１とＳＤカメラ１２とを備えた映像監視システムであって、送信側において、分割・回転処理部１３が、ＳＤ画像を水平方向に８分割し、左に９０度回転させる処理を行い、画像挿入部１４が、分割・回転させたＳＤ画像の分割映像をＨＤ画像の文字テロップ領域に配置して重畳し、ＨＤエンコーダ１５が、ＳＤ画像が重畳されたＨＤ画像を圧縮して送信し、受信側において、ＨＤデコーダ１６が、受信したＨＤ画像を伸張し、出力画像処理部１７が、伸張されたＨＤ画像の文字テロップ領域からＳＤ画像の分割映像を抽出し、右に９０度回転させ、並べ替えて結合してＳＤ画像を再生し、ＨＤ画像をモニタ１８に、ＳＤ画像をモニタ１９に出力するようにしているので、ＳＤエンコーダ及びＳＤデコーダを不要として装置構成を簡易にすることができ、ＳＤ画像とＨＤ画像を別々に伝送するのに比べて、伝送効率を向上させることができる効果がある。

また、本発明の実施の形態に係る映像監視システムによれば、ＨＤ画像に文字テロップを表示させる場合に、送信側において、ＨＤ画像と表示させる文字テロップ領域を特定する情報を付してテキストデータを送信し、受信側の出力画像処理部１７が、テキストデータに基づいて文字を画像データに変換し、特定されたＨＤ画像における特定された文字テロップ領域に文字画像データを重畳してモニタ１８に出力するようにしているので、文字テロップ領域にＳＤ画像を挿入して送信しても、ＨＤ画像に文字テロップを表示させることができ、また、テキストデータで送信することにより伝送データ量を大幅に低減できる効果がある。

本発明は、装置構成を簡易にしてコストを低減すると共に伝送効率を向上させることができる映像監視システムに適している。

１１，７１...ＨＤカメラ、１２，７２...ＳＤカメラ、１３...分割・回転処理部、１４...画像挿入部、１５，７３...ＨＤエンコーダ、１６...ＨＤデコーダ、１７...出力画像処理部、１８，１９...モニタ、５１...文字データ送信部、５２...文字データ受信部、７４...ＳＤエンコーダ、７５...ＬＡＮスイッチ

Claims

ＨＤ（高精細度）画像を撮像するＨＤカメラと、ＳＤ（標準画質）画像を撮像するＳＤカメラとを備えた映像監視システムであって、
送信側において、前記ＳＤ画像を分割して複数の分割映像を生成し、前記複数の分割映像を、前記ＨＤ画像の文字テロップ領域に挿入する送信側画像処理部と、
前記複数の分割映像が挿入されたＨＤ画像を圧縮して伝送路に出力するＨＤエンコーダとを備え、
受信側において、前記伝送路から受信した画像を伸張するＨＤデコーダと、
前記伸張されたＨＤ画像における文字テロップ領域から、前記複数の分割映像を取り出して結合し、出力ＳＤ画像を生成して第１の表示部に出力すると共に、前記複数の分割映像が除去された後の前記伸張されたＨＤ画像を、出力ＨＤ画像として第２の表示部に出力する受信側画像処理部とを備えたことを特徴とする映像監視システム。
前記送信側画像処理部が、ＳＤ画像を水平方向に複数に分割し、更に９０度回転して、複数の分割映像を生成し、
前記受信側画像処理部が、前記複数の分割映像を取り出して、前記送信側画像処理部における回転方向とは逆方向に９０度回転した後、前記複数の分割映像を水平方向に結合して出力ＳＤ画像を再生することを特徴とする請求項１記載の映像監視システム。
送信側において、入力されたテキストデータを送信する送信部を備え、
受信側において、受信したテキストデータを前記受信側画像処理部に出力する受信部を備え、
前記受信側画像処理部が、前記テキストデータを画像に変換して、出力ＨＤ画像の文字テロップ領域に重畳して出力することを特徴とする請求項１又は２記載の映像監視システム。