JP4137780B2 - Network monitoring system - Google Patents
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Description
本発明は、映像データの蓄積に係り、特に、ＬＡＮ(Local Area Network)、ＳＡＮ(Storage Area Network)等のネットワークによって接続された、管理サーバ装置、ストレージ装置、カメラ装置及びモニタ装置からなるネットワーク対応監視システムに関する。 The present invention relates to storage of video data, and more particularly to a network that includes a management server device, a storage device, a camera device, and a monitor device connected by a network such as a LAN (Local Area Network) or a SAN (Storage Area Network). It relates to a monitoring system.
近年、インターネット、イントラネット等のネットワーク技術と、ＭＰＥＧ２(Moving Picture Experts Group layer 2)等の映像情報の符号化、圧縮処理技術の発展に伴い、ネットワークインタフェースを備えるカメラ装置と管理サーバ装置をネットワークで接続し、圧縮された映像情報を磁気ディスク装置に代表されるストレージ装置に蓄積し、任意の時点の映像をオンディマンドでモニタ装置に再生する監視システムが実用化されている。 In recent years, with the development of network technologies such as the Internet and Intranet, video information encoding and compression processing technology such as MPEG2 (Moving Picture Experts Group layer 2), a camera device equipped with a network interface and a management server device are connected via a network. A monitoring system that stores compressed video information in a storage device typified by a magnetic disk device and reproduces video at an arbitrary time on a monitor device has been put into practical use.
このような監視システムには、特許文献１記載の監視システムがある。この従来技術では、カメラ装置部にビデオキャプチャ機能およびネットワークインタフェースを備えており、監視映像は、カメラ装置部で圧縮符号化され、映像データに加工される。カメラ装置部は、ネットワークを介して、監視データストレージサーバに接続されており、加工された映像データは、ネットワークを介してＷＷＷアクセスサーバに伝送され、監視データストレージサーバに蓄積される。ＷＷＷアクセスサーバは、映像データの監視データストレージサーバへの蓄積制御に加え、カメラ装置部の制御も集中的に行う。 As such a monitoring system, there is a monitoring system described in Patent Document 1. In this prior art, the camera device unit has a video capture function and a network interface, and the surveillance video is compressed and encoded by the camera device unit and processed into video data. The camera device unit is connected to the monitoring data storage server via the network, and the processed video data is transmitted to the WWW access server via the network and stored in the monitoring data storage server. The WWW access server intensively controls the camera device unit in addition to controlling the accumulation of video data in the monitoring data storage server.
上記の監視システムでは、監視データストレージサーバへ蓄積される映像データは全てＷＷＷアクセスサーバを経由しており、監視システムの規模が大きくなり処理する映像データが増大するに従って、ＷＷＷアクセスサーバの負荷は高くなる。 In the above monitoring system, all video data stored in the monitoring data storage server passes through the WWW access server, and the load on the WWW access server increases as the size of the monitoring system increases and the video data to be processed increases. Become.
ところで、複数のホストコンピュータとストレージ装置を接続するＳＡＮ環境において、ひとつのストレージ装置を複数のホストコンピュータで共有する、共有ファイルシステムが提案されている。 Incidentally, a shared file system has been proposed in which a single storage device is shared by a plurality of host computers in a SAN environment in which a plurality of host computers and storage devices are connected.
このような共有ファイルシステムには、特許文献２記載の共有ファイルシステム及び同システムに適用されるメタデ−タサーバコンピュータがある。この従来技術では、複数のホストコンピュータとストレージ装置をＳＡＮに接続し、ストレージ装置上のファイルシステムの構成定義情報(メタ−データ)を特定のメタサーバが一括管理している。メタサーバは、ホストコンピュータからの書き込み要求に応じて、ストレージ装置上の領域をホストコンピュータに排他的に割り当てる。ホストコンピュータは、メタサーバから割り当てられた領域に直接書き込みを行い、書き込みが完了すると書き込み完了通知をメタサーバに送る。メタサーバは、ホストコンピュータから書き込み完了通知を受け取ると、ファイルシステムのメタ情報を更新する。このとき、更新前のデータ領域を保存しておくことで、ファイルのバックアップを行う手段も提供している。
Such a shared file system includes a shared file system described in
上記の共有ファイルシステムでは、メタサーバはストレージ装置上の領域をホストコンピュータに割り当てるのみであり、ストレージ装置へのデータの書き込みは個々のホストコンピュータがストレージ装置に直接アクセスすることによって行われるため、ファイルシステムを管理するサーバを経由してデータの書き込みを行う場合と比較して、メタサーバの負荷を低く抑えることができる。 In the shared file system described above, the meta server only allocates an area on the storage device to the host computer, and writing of data to the storage device is performed by individual host computers accessing the storage device directly. Compared with the case where data is written via the server to be managed, the load on the meta server can be reduced.
上記特許文献１に記載された従来技術では、システムに接続されるカメラ装置の台数に応じて、ＷＷＷアクセスサーバの負荷は高くなる。このため、システムに接続可能なカメラ装置の台数は、映像データを蓄積するストレージ装置の処理能力に余裕がある場合にも、ＷＷＷアクセスサーバの処理能力の限界で制限される。従って、システムの監視能力を強化するために接続するカメラ装置の台数を増やす場合は、監視データストレージサーバへの映像データ蓄積処理能力を高めるために、ＷＷＷアクセスサーバ単体の性能を強化するか、ＷＷＷアクセスサーバを複数用意して負荷分散を行う必要があり、ＷＷＷアクセスサーバの設備コストが増加してしまう。 In the prior art described in Patent Document 1, the load on the WWW access server increases depending on the number of camera devices connected to the system. For this reason, the number of camera devices that can be connected to the system is limited by the limit of the processing capability of the WWW access server even when the processing capability of the storage device that stores the video data has room. Therefore, when increasing the number of camera devices to be connected in order to enhance the monitoring capability of the system, in order to increase the video data storage processing capability to the monitoring data storage server, It is necessary to prepare a plurality of access servers and perform load distribution, which increases the facility cost of the WWW access server.
ＷＷＷアクセスサーバに掛かる負荷を軽減するためには、カメラ装置部にストレージサーバへネットワークを介して直接アクセスする機能を持たせ、カメラ装置部から映像データを、ＷＷＷアクセスサーバを経由することなく、直接監視データストレージサーバへ蓄積できればよい。これを実現するためには、カメラ装置部、ＷＷＷアクセスサーバ、監視データストレージサーバ間で、或種の共有ファイルシステムを構築する必要がある。 In order to reduce the load on the WWW access server, the camera unit has a function to directly access the storage server via the network, and the video data from the camera unit is directly monitored without going through the WWW access server. It only needs to be stored in the data storage server. In order to realize this, it is necessary to construct a kind of shared file system among the camera device unit, the WWW access server, and the monitoring data storage server.
上記特許文献２に記載された従来技術では、メタデータサーバが管理するファイルシステムは、ひとつのファイルに対して複数のホストコンピュータで同時に書き込みを行う際のアクセス性の向上と、メタデータの更新履歴の保存によるファイルバックアップの実現を目的として設計されており、メタデータサーバ、ホストコンピュータ間で書き込み完了通知が必要である。
In the prior art described in
本発明は、上記従来技術の欠点を解消し、監視能力強化の際に必要な設備コストの増大を抑制することが可能な監視システムの提供を目的としている。 An object of the present invention is to provide a monitoring system capable of solving the above-described drawbacks of the conventional technology and suppressing an increase in equipment cost necessary for enhancing the monitoring capability.
本発明は更に、ネットワークで接続された、カメラ装置、モニタ装置、ストレージ装置間で、効率的に監視映像データを蓄積、再生することを可能にする、ストレージ装置の領域割り当て管理サーバ装置を提供することを課題としている。 The present invention further provides a storage device area allocation management server device that enables efficient storage and reproduction of monitoring video data between a camera device, a monitor device, and a storage device connected via a network. It is an issue.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の監視システムは、ネットワークに接続されたストレージ装置と、映像を取り込み、取り込んだ映像を圧縮符号化した映像データを、前記ネットワークを介して前記ストレージ装置へ書き込む機能を備えたカメラ装置と、前記ネットワークを介して前記ストレージ装置から映像データを読み出し、伸張復号化した映像を再生する機能を備えたモニタ装置と、前記カメラ装置へ前記ストレージ装置上の領域を割り当てる機能及び前記モニタ装置へその領域を通知する機能を備え、前記ストレージ装置に蓄積される映像データに関する情報を管理する管理サーバ装置とを有し、前記管理サーバ装置は前記カメラ装置へ前記ストレージ装置上の領域を逐次割り当て、前記カメラ装置は前記ストレージ装置上の割り当てられた領域へ前記映像データを書き込み、前記管理サーバ装置は前記モニタ装置へ前記ストレージ装置上の前記映像データの割り当て領域を通知し、前記モニタ装置は前記ストレージ装置上の割り当てられた領域から前記映像データを読み出すことを特徴とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and the monitoring system of the present invention includes a storage device connected to a network, and video data obtained by compressing and encoding the captured video. A camera device having a function of writing to the storage device via a network; a monitor device having a function of reading video data from the storage device via the network and reproducing a decompressed video; and the camera device A management server device that has a function of allocating an area on the storage device and a function of notifying the monitor device of the region, and manages information relating to video data stored in the storage device, and the management server device Sequentially allocates an area on the storage device to the camera device, and the camera device The video data is written to an allocated area on the storage device, the management server device notifies the monitor device of the video data allocation region on the storage device, and the monitor device allocates the storage device on the storage device. The video data is read from the specified area.
本発明によれば、カメラ装置は直接ストレージ装置に映像データの書き込み、モニタ装置は直接ストレージ装置から映像データを読み込むことにより、管理サーバ装置に負荷をかけずにカメラ装置からの映像データをストレージ装置に蓄積し、モニタ装置に読み出すことができる。従って、監視能力を強化するためにカメラ装置の台数を増やした場合にも、管理サーバ装置の増強に必要な設備コストを削減することができ、大規模な監視システムを安価に提供することが可能である。 According to the present invention, the camera device directly writes the video data to the storage device, and the monitor device directly reads the video data from the storage device, so that the video data from the camera device can be stored in the storage device without imposing a load on the management server device. And can be read out to the monitor device. Therefore, even when the number of camera devices is increased to enhance the monitoring capability, it is possible to reduce the equipment cost required to increase the management server device and to provide a large-scale monitoring system at a low cost. It is.
図１−１は本発明の一実施の形態であるネットワーク対応監視システムの全体構成を示している。複数のカメラ装置１０−ｎ（ｎは１〜Ｎ）、管理サーバ装置２０、ストレージ装置３０、複数のモニタ装置４０−ｍ（ｍは１〜Ｍ）は、ＬＡＮ５０を介して相互に接続されている。
FIG. 1-1 shows the overall configuration of a network-compatible monitoring system according to an embodiment of the present invention. The plurality of camera devices 10-n (n is 1 to N), the
カメラ装置１０−ｎは、制御部１０１−ｎ、ネットワークインタフェース１０２−ｎ、映像取り込み部１０３−ｎからなる。制御部１０１−ｎは、図１−２のハードウェア構成図に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１１−ｎ、メモリ１１２−ｎ、プログラム記憶領域１１３−ｎ、Ｉ／Ｏインタフェース１１４−ｎからなる。ＣＰＵ１１１−ｎは、ＲＯＭ（Read Only Memory）またはＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の不揮発性記憶装置で構成されるプログラム記憶領域１１３−ｎに格納されるカメラ装置制御プログラム１１５−ｎを、メモリ１１２−ｎ上に読み込み処理することにより、Ｉ／Ｏインタフェース１１４−ｎを介して、カメラ装置１０−ｎ全体を制御する。なお、制御部１０１−ｎの一部または全部を専用ハードウェアで構成しても良い。ネットワークインタフェース１０２−ｎは、ＬＡＮ５０を介して管理サーバ装置２０、ストレージ装置３０と通信するための機能を提供する。管理サーバ装置２０との通信プロトコルとして、例えば、ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）を用い、ストレージ装置３０との通信プロトコルとして、例えば、ｉＳＣＳＩ（Internet Small Computer System Interface）を用いる。映像取り込み部１０３−ｎは、監視映像を、例えば、ＭＰＥＧ４（Moving Picture Experts Group layer 4）映像データにエンコードする。
The camera device 10-n includes a control unit 101-n, a network interface 102-n, and a video capturing unit 103-n. As illustrated in the hardware configuration diagram of FIG. 1-2, the control unit 101-n includes a CPU (Central Processing Unit) 111-n, a memory 112-n, a program storage area 113-n, and an I / O interface 114-n. Consists of. The CPU 111-n stores a camera device control program 115-n stored in a program storage area 113-n including a nonvolatile storage device such as a ROM (Read Only Memory) or an HDD (Hard Disk Drive), in the memory 112- By performing reading processing on n, the entire camera device 10-n is controlled via the I / O interface 114-n. Note that a part or all of the control unit 101-n may be configured by dedicated hardware. The network interface 102-n provides a function for communicating with the
管理サーバ装置２０は、制御部２０１、ネットワークインタフェース２０２からなる。制御部２０１は、図１−３のハードウェア構成図に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１１、メモリ２１２、プログラム記憶領域２１３、Ｉ／Ｏインタフェース２１４からなる。制御部２０１は、ＣＰＵ２１１が、ＲＯＭ（Read Only Memory）またはＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の不揮発性記憶装置で構成されるプログラム記憶領域２１３に格納される管理サーバ装置制御プログラム２１５を、メモリ２１２上に読み込み処理することにより、管理サーバ装置２０全体を制御する。更に、制御部２０１は、管理サーバ装置制御プログラム２１５を処理することによりメモリ２１２上に領域管理テーブル５００を構築し、後述するストレージ装置３０上の記憶領域を管理する。更に、制御部２０１は、管理サーバ装置制御プログラム２１５を処理することにより、後述する基本情報処理、領域割り当て処理、再生要求処理を行う。ネットワークインタフェース２０２は、ＬＡＮ５０を介してカメラ装置１０−ｎ、ストレージ装置３０、モニタ装置４０−ｍと通信するための機能を提供する。なお、上記機能を提供可能であるならば、管理サーバ装置２０として汎用計算機を用いても良い。
The
ストレージ装置３０は、制御部３０１、ネットワークインタフェース３０２、記憶部３０３からなる。制御部３０１は、図１−４のハードウェア構成図に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３１１、メモリ３１２、プログラム記憶領域３１３、Ｉ／Ｏインタフェース３１４からなる。ＣＰＵ３１１は、ＲＯＭ（Read Only Memory）またはＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の不揮発性記憶装置で構成されるプログラム記憶領域３１３に格納されるストレージ装置制御プログラム３１５を、メモリ３１２上に読み込み処理することにより、Ｉ／Ｏインタフェース３１４を介して、ストレージ装置３０全体を制御する。なお、制御部３０１の一部または全部を専用ハードウェアで構成しても良い。ネットワークインタフェース３０２は、ＬＡＮ５０を介してカメラ装置１０−ｎ、モニタ装置４０−ｍと通信するための機能を提供する。記憶部３０３は、例えば、複数の磁気ディスクによって構成される記憶媒体であり、カメラ装置１０−ｎによって生成される映像データを格納する。
The
モニタ装置４０−ｍは、制御部４０１−ｍ、ネットワークインタフェース４０２−ｍ、映像再生部４０３−ｍからなる。制御部４０１−ｍは、図１−５のハードウェア構成図に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４１１−ｍ、メモリ４１２−ｍ、プログラム記憶領域４１３−ｍ、Ｉ／Ｏインタフェース４１４−ｍからなる。ＣＰＵ４１１−ｍは、ＲＯＭ（Read Only Memory）またはＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の不揮発性記憶装置で構成されるプログラム記憶領域４１３−ｍに格納されるモニタ装置制御プログラム４１５−ｍを、メモリ４１２−ｍ上に読み込み処理することにより、Ｉ／Ｏインタフェース４１４−ｍを介して、モニタ装置４０−ｍ全体を制御する。なお、制御部４０１−ｍの一部または全部を専用ハードウェアで構成しても良い。ネットワークインタフェース４０２−ｍは、ＬＡＮ５０を介して管理サーバ装置２０、ストレージ装置３０と通信を行うための機能を提供する。映像再生部４０３−ｍは、カメラ装置１０−ｎによってエンコードされた映像データをデコードし、映像の再生を行う。
The monitor device 40-m includes a control unit 401-m, a network interface 402-m, and a video reproduction unit 403-m. As shown in the hardware configuration diagram of FIG. 1-5, the control unit 401-m includes a CPU (Central Processing Unit) 411-m, a memory 412-m, a program storage area 413-m, and an I / O interface 414-m. Consists of. The CPU 411-m stores a monitor device control program 415-m stored in a program storage area 413-m formed of a nonvolatile storage device such as a ROM (Read Only Memory) or an HDD (Hard Disk Drive), in the
ＬＡＮ５０は、相互通信が可能なネットワークであり、充分な帯域を確保でき、かつ、通信遅延を許容できるなら、ＷＡＮ（Wide Area Network）であっても良い。
The
上記構成における本実施形態の監視システムの動作について、図２を用いて説明する。カメラ装置１０−ｎは、監視システムへの接続時にカメラ装置１０−ｎの識別情報などを含む基本情報１００を、管理サーバ装置２０に送信する。管理サーバ装置２０は、その制御部２０１が、管理サーバ装置制御プログラム２１５（図１−３参照）を処理することにより、基本情報処理２２１を行い、基本情報１００を受け取る。管理サーバ装置２０は、基本情報１００を受け取ると、その制御部２０１が、管理サーバ装置制御プログラム２１５を処理することにより、領域割り当て処理２２２を行い、必要に応じてストレージ装置３０上の領域Ｂを割り当て、領域Ｂを示す領域情報２００をカメラ装置１０−ｎに返信する。カメラ装置１０−ｎは、領域情報２００を受信すると映像データの生成を開始し、生成した映像データを含む領域Ｂへの書き込み要求３００をストレージ装置３０に送信する。ストレージ装置３０は、書き込み要求３００に従い、映像データを記憶部３０３に格納する。
The operation of the monitoring system of the present embodiment having the above configuration will be described with reference to FIG. The camera device 10-n transmits
モニタ装置４０−ｍは、再生したい映像を特定する情報を含む再生要求４００を管理サーバ装置２０に送信する。管理サーバ装置２０は、再生要求４００を受信すると、その制御部２０１が、管理サーバ装置制御プログラム２１５（図１−３参照）を処理することにより、再生要求処理２２３を行い、要求されている映像データが格納されている領域Ｂについての情報を含む領域情報２００´をモニタ装置４０−ｍに返信する。
The monitor device 40-m transmits a
モニタ装置４０−ｍは、領域情報２００´を受信すると、映像データを含む領域Ｂからの読み出し要求６００をストレージ装置３０に送信する。
When receiving the
ストレージ装置３０は、読み出し要求６００に従い、映像データを記憶部３０３から読み出し、読み出した映像データを含む読み出し応答７００をモニタ装置４０−ｍに返信する。モニタ装置４０−ｍは、読み出し応答７００に含まれる映像データをデコードし、映像の再生を行う。
The
管理サーバ装置２０は、ストレージ装置３０上の記憶部３０３の領域Ｂを、図３に示すように複数のセクタをひとまとめにしたブロック単位で管理する。カメラ装置１０−ｎへの領域割り当て状況は、制御部２０１に存在する領域管理テーブル５００−ｎによって管理される。領域管理テーブル５００には、図４に示すようにカメラ装置識別情報５００１、ビットレート５００２、割り当て時刻リスト５００３、ブロック番号リスト５００４が含まれており、管理サーバ装置は、どのカメラ装置の、どの時刻の映像データが、どこの領域に格納されているかを一元的に管理している。
The
カメラ装置１０−ｎが映像蓄積を行う際に扱う情報について、図５を用いて説明する。カメラ装置１０−ｎは、監視システムへの接続時に、基本情報１００を管理サーバ装置に送信する。基本情報１００には、カメラ装置１０−ｎを特定可能な識別情報１００１と、映像取り込み部１０３−ｎで生成される映像データのビットレート情報１００２が含まれる。識別情報１００１には、例えば、ネットワークインタフェース１０２−ｎの初期化時にＤＨＣＰ（Dynamic Host Configuration Protocol）を用いて取得したＩＰアドレスを用いる。
Information handled when the camera apparatus 10-n performs video accumulation will be described with reference to FIG. The camera device 10-n transmits the
管理サーバ装置２０は、基本情報１００を受信すると、必要に応じてストレージ装置３０上の記憶部３０３の領域Ｂをカメラ装置１０−ｎに割り当て、開始セクタ２００１とセクタ数２００２で表される領域情報２００として、カメラ装置１０−ｎに送信する。カメラ装置１０−ｎは、映像取り込み部１０３−ｎによって生成された映像データを、書き込み要求３００としてストレージ装置３０に送信する。書き込み要求３００には、書き込み開始位置を示す開始セクタ３００１、書き込む映像データの大きさを示すセクタ数３００２、映像データ３００３が含まれる。ここで、開始セクタ３００１とセクタ数３００２で表される領域は、領域情報２００で表される領域Ｂに含まれる小領域であり、領域Ｂへの書き込みを複数回に分けて行う。
When the
カメラ装置１０−ｎの動作手順について、図６を用いて説明する。本実施の形態においては、以下に説明するカメラ装置１０−ｎの動作は、図１−２に示す制御部１０１−ｎにおいて、ＣＰＵ１１１−ｎがカメラ装置制御プログラム１１５−ｎをメモリ１１２−ｎ上に読み込み処理することによって行われる。 The operation procedure of the camera device 10-n will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the operation of the camera apparatus 10-n described below is performed by the CPU 111-n that stores the camera apparatus control program 115-n on the memory 112-n in the control unit 101-n illustrated in FIG. It is done by reading in.
カメラ装置１０−ｎはシステムの起動時に識別情報を取得し（ステップＳ１０）、映像取り込み部１０３−ｎによって生成される映像データのビットレート情報と合わせて基本情報１００として管理サーバ装置２０に送信する（ステップＳ１１）。送信後、管理サーバ装置２０からのストレージ装置３０の領域が割り当てられるのを待つ（ステップＳ１２）。管理サーバ装置２０から領域情報２００を受信すると、映像取り込み部１０３−ｎでの映像の取り込みを開始し（ステップＳ１３）、生成された映像データを逐次、割り当てられた領域に対する書き込み要求３００に含め、ネットワークインタフェース１０２−ｎを介してストレージ装置３０に送信する（ステップＳ１４）。
The camera device 10-n acquires identification information when the system is activated (step S10), and transmits it to the
映像データの書き込みは、前記処理を割り当てられた領域が一杯になるまで繰り返し（ステップＳ１５）、割り当てられた領域が一杯になると、次に書き込むべき領域が与えられているかを調べ（ステップＳ１６）、割り当てられている場合はその領域に対して映像データの書き込みを続け（ステップＳ１４）、割り当てられていない場合は映像データの生成を停止し（ステップＳ１７）、再び領域が割り当てられるのを待つ（ステップＳ１２）。 The writing of the video data is repeated until the allocated area becomes full (step S15). When the allocated area becomes full, it is checked whether an area to be written next is given (step S16). If it is assigned, the video data continues to be written to the area (step S14), and if not assigned, the generation of the video data is stopped (step S17) and waits for the area to be assigned again (step S14). S12).
なお、カメラ装置１０−ｎからストレージ装置３０への映像データの書き込みは、カメラ装置１０−ｎが管理サーバ装置２０から領域情報２００を受信した後でなければならないが、管理サーバ装置２０から領域情報２００を受信したことを契機として映像の書き込みを行うようにしても、あるいは、領域情報２００を受信した後、何らかの信号またはタイマーを契機として映像の書き込みを行うようにしてもよい。
Note that the video data must be written from the camera device 10-n to the
モニタ装置４０−ｍが映像再生を行う際に扱う情報について、図７を用いて説明する。モニタ装置４０−ｍは、再生したい映像についての情報を含む再生要求４００を管理サーバ装置２０に送信する。再生要求４００には、撮影したカメラ装置１０−ｎを特定するための識別情報４００１と、蓄積された蓄積時刻４００２が含まれる。管理サーバ装置２０は、再生要求４００を受信すると、領域管理テーブル５００−ｎに含まれる情報を元に、要求された映像データがストレージ装置３０に蓄積されているかを調べる。要求された映像データがストレージ装置３０に蓄積されている場合、その映像データが格納されている領域Ｂについての領域情報２００をモニタ装置４０−ｍに送信する。
Information handled when the monitor device 40-m performs video reproduction will be described with reference to FIG. The monitor device 40-m transmits a
モニタ装置４０−ｍは、領域情報２００を受信すると、その情報を元に読み出し要求６００を生成し、ストレージ装置３０に送信する。読み出し要求６００には、データ読み出しの開始セクタ６００１と、読み出すセクタ数６００２が含まれる。ここで、開始セクタ６００１とセクタ数６００２で表される領域は、領域情報２００で表される領域Ｂに含まれる小領域である。
When the monitor device 40-m receives the
ストレージ装置３０は、読み出し要求６００を受信すると、記憶部３０３から対応する領域に格納される映像データを読み出し、読み出し応答７００としてモニタ装置４０−ｍに送信する。読み出し応答７００には、読み出した映像データ７００１が含まれる。モニタ装置４０−ｍは、受信した映像データ７００１を映像再生部でデコードし、映像の再生を行う。
When the
モニタ装置４０−ｍの動作手順について、図８を用いて説明する。本実施の形態においては、以下に説明するモニタ装置４０−ｍの動作は、図１−５に示す制御部４０１−ｍにおいて、ＣＰＵ４１１−ｍがモニタ装置制御プログラム４１５−ｍをメモリ４１２−ｍ上に読み込み処理することによって行われる。 The operation procedure of the monitor device 40-m will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the operation of the monitor device 40-m described below is performed by the CPU 411-m that loads the monitor device control program 415-m on the memory 412-m in the control unit 401-m shown in FIG. It is done by reading in.
モニタ装置４０−ｍは、再生したい映像について、再生要求４００を管理サーバ装置２０に送信する（ステップＳ４０）。管理サーバ装置２０から、領域情報２００が返信されなかった場合は、ストレージ装置３０上に映像データが存在しないと判断し処理を終了する（ステップＳ４１）。領域情報２００が返信された場合は、領域情報２００によって表される領域内を指定する読み出し要求６００をストレージ装置３０に送信し、映像データを読み出す（ステップＳ４２）。
The monitor device 40-m transmits a
読み出した映像データは、映像再生部４０３−ｍによってデコードされ、監視映像として再生される（ステップＳ４３）。領域内の映像データを全て読み出し終わると（ステップＳ４４）、時間的に連続する次の映像データの連続再生を行うかを判定する（ステップ４５）。連続再生を行わない場合は処理を終了し、連続再生を行う場合は、再生要求送信処理に戻る（ステップＳ４０）。 The read video data is decoded by the video playback unit 403-m and played back as a monitoring video (step S43). When all the video data in the area has been read (step S44), it is determined whether or not the next video data continuous in time is to be continuously reproduced (step 45). If continuous playback is not performed, the process ends. If continuous playback is performed, the process returns to the playback request transmission process (step S40).
なお、モニタ装置４０−ｍによるストレージ装置３０からの映像データの読み出し再生は、モニタ装置４０−ｍが管理サーバ装置２０から領域情報２００を受信した後でなければならないが、管理サーバ装置２０から領域情報２００を受信したことを契機として映像データの読み出しを行うようにしても、あるいは、領域情報２００を受信した後、何らかの信号またはタイマーを契機として映像データの読み出しを行うようにしてもよく、また、読み出した後の再生も様々な契機により行うことができる。
The monitor device 40-m must read and reproduce the video data from the
また、カメラ装置１０−ｎ、モニタ装置４０−ｍ間で時間の同期が取れており、映像データに時間情報が含まれるなら、カメラ装置１０−ｎが書き込み途中の領域であっても、モニタ装置４０−ｍは、映像データの読み出しを試み、読み出した映像データの時刻情報から映像データの有効性を判断することができる。従って、各部での処理に必要な遅延は生じるが、カメラ装置１０−ｎによって蓄積途中の監視映像も、モニタ装置４０−ｍで再生することができる。 If the time synchronization is established between the camera device 10-n and the monitor device 40-m and the time information is included in the video data, the monitor device can be used even if the camera device 10-n is in the middle of writing. 40-m attempts to read out the video data, and can determine the validity of the video data from the time information of the read-out video data. Accordingly, although a delay necessary for processing in each unit occurs, a monitoring video being accumulated by the camera device 10-n can also be reproduced by the monitoring device 40-m.
次に、管理サーバ装置２０が、カメラ装置１０−ｎへストレージ装置３０上の記憶部３０３の領域を割り当てる方式について、図９を用いて説明する。ここで、管理サーバ装置２０の制御部２０１は、図３で示したように、記憶部３０３の記憶領域Ｂをブロック単位で管理しており、記憶部３０３には、ブロックＢ１〜Ｂ８の計８ブロックが存在するとする。今、時刻Ｔ０の時点でカメラ装置１０−ｎが監視システムに接続され、基本情報１００が管理サーバ装置２０に送られてきたとする。
Next, a method in which the
管理サーバ装置２０は時刻Ｔ１でブロックＢ１の領域をカメラ装置１０−１に割り当て、領域情報（Ｂ１）２００−Ｂ１をカメラ装置１０−ｎに送信する。カメラ装置１０−ｎは領域情報（Ｂ１）２００−Ｂ１を受信すると、映像取り込みを開始し生成した映像データを含む書き込み要求（Ｂ１）３００−Ｂ１をストレージ装置３０へ送信する。
The
カメラ装置１０−ｎがブロックＢ１の領域を一杯にするのにかかる時間が、ビットレート情報より１時間であると求まる場合、管理サーバ装置２０は、蓄積開始１時間後の時刻Ｔ２にブロックＢ２を、蓄積開始２時間後の時刻Ｔ３にブロックＢ３を、というように逐次、記憶部３０３のブロックをカメラ装置１０−１に割り当てる。記憶部３０３には計８ブロックがあり、最大８時間分映像データを蓄積できるが、時刻Ｔ８にブロックＢ８を割り当てた時点で記憶部３０３の空きブロックはなくなり、時刻Ｔ９以降も映像データの蓄積を続行するためには、いずれかのブロックを再利用する必要がある。
When the time required for the camera device 10-n to fill the area of the block B1 is one hour from the bit rate information, the
ブロックの再利用では、通常最も古い時刻の映像データを格納しているブロックから順に、この場合では、時刻Ｔ１から１時間分の映像データを格納しているブロックＢ１から順に、ブロックＢ２、ブロックＢ３、というように、再割り当てを行うことにより、少なくとも最近の７時間分の映像データを記憶部３０３に保存しておくことができる。ここで、ある時刻、例えば時刻Ｔ６の映像データを長期保存する必要がある場合は、管理サーバ装置２０は時刻Ｔ６の映像を保存するブロックＢ６を再割り当ての対象から除外することで、映像データを保護することができる。
In block reuse, the blocks B2 and B3 are usually in order from the block storing the video data of the oldest time, in this case, from the block B1 storing video data for one hour from the time T1. As described above, by performing the reassignment, at least the latest 7 hours of video data can be stored in the
なお、監視システムで扱う映像データは所謂ストリームデータであり、ひとつの映像データに割り当てられたストレージ装置上の領域への書き込みは、その領域を割り当てられたカメラ装置が撮影時間に沿って追加書き込みを行うのみであり、カメラ装置が既に書き込みを終えた領域の映像データを書き換える、又は、他のカメラ装置が同じ領域に書き込みを行うということはありえない。従って、ストレージ装置において、書き込み及び読み出しの実行不可分性（トランザクションのアトミシティ）が保証される限り、カメラ装置及びモニタ装置間で排他制御を行う機構を別段設ける必要はない。 Note that the video data handled by the surveillance system is so-called stream data, and writing to the area on the storage device assigned to one video data is performed by the camera device assigned the area according to the shooting time. However, it is impossible that the camera device rewrites the video data in the area that has already been written, or that another camera apparatus writes in the same area. Therefore, it is not necessary to provide a separate mechanism for performing exclusive control between the camera device and the monitor device as long as write storage and read inseparability (transaction atomicity) are guaranteed in the storage device.
また、管理サーバ装置２０が、カメラ装置１０−ｎから識別情報及びビットレート情報を含む基本情報１００を受け取り、識別情報をもとにストレージ装置３０上の領域を割り当てる時間帯を操作する機構及びビットレート情報をもとに次に領域を割り当てる時間を判断する機構を備え、また、ストレージ装置３０上のカメラ装置１０−ｎへ割り当てた領域及び割り当てた時刻を記録するファイルシステム構成情報を処理する機構を備え、ストレージ装置３０上の領域に蓄積された映像データの重要性を判断することでストレージ装置２０上の領域の再利用を行い、カメラ装置１０−ｎがストレージ装置３０に蓄積する映像データの蓄積時間を制御するようにしてもよい。
In addition, the
以上に説明したように、本実施の形態では、カメラ装置に割り当てられているブロックの書き込み途中の映像データを、モニタ装置が読み出すことにより、書き込み途中の映像データを読み出すことにより、蓄積中の映像の追いかけ再生が可能であり、ファイルの開始位置と終了位置を映像データの蓄積中に更新し、必要に応じて蓄積中の映像データの古い時刻の領域を選択的に解放し新たに蓄積対象として割り当てることにより、無停止の繰り返し録画が可能である。更に、管理サーバ装置によるカメラ装置へのブロック割り当てを制御することで、カメラ装置の動作を制御することができる。更に、既にストレージ装置上に空き領域がない監視システムに、新たにカメラ装置を追加する場合にも、管理サーバ装置においてブロック割り当ての設定を変更するだけでよく、既設のカメラ装置に割り当てた領域を削って新たなカメラ装置に割り当てる場合にも、既設のカメラ装置の設定を変更する必要はない。また、蓄積可能時間を増加させるためにストレージ装置を追加する場合にも、管理サーバ装置が追加されたストレージ上のブロックを新たに割り当て対象とするのみで、既にストレージ装置に蓄積された映像データ及び既設のカメラ装置の設定に何ら変更を加える必要はない。 As described above, in the present embodiment, the video data being stored is read by the monitor device by reading the video data being written to the block assigned to the camera device, and the video data being written is read by the monitor device. Chasing playback is possible, the file start position and end position are updated during video data accumulation, and the old time area of the video data being accumulated is selectively released as a new accumulation target as necessary. By allocating, it is possible to record repeatedly without stopping. Furthermore, the operation of the camera device can be controlled by controlling the block allocation to the camera device by the management server device. Furthermore, even when a new camera device is added to a monitoring system that already has no free space on the storage device, it is only necessary to change the block allocation setting in the management server device. Even when cutting and assigning to a new camera device, it is not necessary to change the setting of the existing camera device. In addition, when adding a storage device to increase the accumulative time, the management server device only sets a block on the storage to which the management server device has been added as a new allocation target, and the video data already accumulated in the storage device and There is no need to make any changes to the settings of the existing camera device.
本実施の形態の監視システムを、例えば、イベント会場に用いると、予め各所に設置されたカメラ装置に対して、必要な時間に必要なカメラ装置に対して管理サーバ装置からストレージ装置のブロックを割り当てることにより、必要な映像のみストレージ装置へ蓄積することが可能であり、ストレージ装置を効率的に利用することができる。また、臨時にカメラ装置を増やす場合にも、ネットワークにカメラ装置を接続し管理サーバ装置を操作するだけで、既設のカメラ装置の設定を変更せずに、簡単に監視能力を強化することができる。 When the monitoring system of the present embodiment is used in an event venue, for example, a block of a storage device is allocated from a management server device to a camera device required at a required time with respect to a camera device installed in advance in each place. As a result, only necessary videos can be stored in the storage apparatus, and the storage apparatus can be used efficiently. In addition, even when the number of camera devices is increased temporarily, simply by connecting the camera device to the network and operating the management server device, the monitoring capability can be easily enhanced without changing the settings of the existing camera device. .
図１０は前述した実施の形態に係る監視システムをＳＡＮに対応させたシステムの全体構成を示している。図１と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下、図１のシステムと異なる部分について説明する。前記実施の形態では、カメラ装置１０−ｎからのストレージ装置３０への映像データの書き込み及びモニタ装置４０−ｍからストレージ装置３０への映像データの読み出しに関し、ｉＳＣＳＩプロトコルを用いてＬＡＮ５０を介して行っていたが、本実施の形態ではＦＣ（Fibre Channel）で接続されるＳＡＮ６０を介して行う。
FIG. 10 shows an overall configuration of a system in which the monitoring system according to the above-described embodiment is associated with a SAN. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. Hereinafter, parts different from the system in FIG. 1 will be described. In the embodiment described above, writing of video data from the camera device 10-n to the
カメラ装置１０´−ｎは、ＦＣインタフェース１０４−ｎを備え、ＳＡＮ６０に接続される。カメラ装置１０´−ｎは、ネットワークインタフェース１０３−ｎを介して管理サーバ装置２０と通信し、ストレージ装置３０´の領域を割り当てられるのを待つ。領域が与えられると映像取り込みを開始し、ＦＣインタフェース１０４−ｎを介してストレージ装置３０´の割り当てられた領域に対して、直接映像データの書き込みを行う。
The
ストレージ装置３０´は、ネットワークインタフェース３０２の代わりにＦＣインタフェース３０４を備え、ＳＡＮ６０に接続される。ストレージ装置は、ＦＣインタフェースを介して受信する、カメラ装置１０−ｎの記憶部３０３への映像データの書き込み要求及びモニタ装置４０´−ｍの記憶部３０３から映像データの読み込み要求を処理する。なお、図中ストレージ装置３０´は一台の筐体として描かれているが、管理サーバ装置２０で一元的にファイルシステムを管理できるため、複数台であってもなんら問題はない。また、複数のストレージ装置が仮想化されたものであってもよい。
The
モニタ装置４０´−ｍは、ＦＣインタフェース４０４−ｍを備え、ＳＡＮ６０に接続される。再生したい映像データについて、ネットワークインタフェース４０２−ｎを介して管理サーバ装置２０と通信し、管理サーバ装置２０からストレージ装置３０´の領域情報を得ると、ＦＣインタフェース４０４−ｍを介してストレージ装置３０´の該当領域に格納される映像データを読み込み、監視映像の再生を行う。
The
ＳＡＮ６０は、ＦＣスイッチ等で構成され、カメラ装置１０´−ｎ、ストレージ装置３０´、モニタ装置４０´−ｍを相互接続するＦＣ−ＡＬ（Fibre Channel Arbitrated Loop）ネットワークを形成する。なお、ストレージ装置３０´の状態を管理サーバ装置２０で管理するために、ストレージ装置３０´にネットワークインタフェース３０２を備え、ＬＡＮ５０に接続してもよい。
The
本実施形態の監視システムは、カメラ装置からストレージ装置への映像データの書き込み及びストレージ装置からモニタ装置への映像データの読み込みに、ＦＣプロトコルを用いる。このため、ストレージ装置で構成されるＳＡＮとの親和性が高く、既設のＳＡＮの拡張として監視システムを導入することができる。 The monitoring system of this embodiment uses the FC protocol for writing video data from the camera device to the storage device and reading video data from the storage device to the monitor device. For this reason, it has a high affinity with a SAN composed of storage devices, and a monitoring system can be introduced as an extension of an existing SAN.
以上詳述したように、本発明の実施の形態によれば、カメラ装置は直接ストレージ装置に映像データの書き込み、モニタ装置は直接ストレージ装置から映像データを読み込むことにより、管理サーバ装置に負荷をかけずにカメラ装置からの映像データをストレージ装置に蓄積し、モニタ装置に読み出すことができる。従って、監視能力を強化するためにカメラ装置の台数を増やした場合にも、管理サーバ装置の増強に必要な設備コストを削減することができ、大規模な監視システムを安価に提供することが可能である。 As described in detail above, according to the embodiment of the present invention, the camera device directly writes video data to the storage device, and the monitor device directly reads video data from the storage device, thereby placing a load on the management server device. The video data from the camera device can be stored in the storage device and read out to the monitor device. Therefore, even when the number of camera devices is increased to enhance the monitoring capability, it is possible to reduce the equipment cost required to increase the management server device and to provide a large-scale monitoring system at a low cost. It is.
また、本発明の実施の形態によれば、ストリームデータの特性を利用した管理サーバ装置によるストレージ装置の領域割り当て方式により、蓄積途中の映像データのモニタ装置での再生、古い領域の再利用による記憶領域の有効利用、カメラ装置及びストレージ装置の監視システムへの簡便な追加による監視能力の強化が可能である。 Further, according to the embodiment of the present invention, the storage server area allocation method by the management server apparatus using the characteristics of the stream data allows the video data being accumulated to be reproduced on the monitor apparatus and stored by reusing the old area. It is possible to enhance the monitoring capability by effectively using the area and simply adding the camera device and the storage device to the monitoring system.
更に、本発明の実施の形態によれば、管理サーバ装置による領域割り当て制御によるカメラ装置の蓄積動作制御により、カメラ装置の設定を変更することなく、監視時間帯、蓄積時間を制御することが可能である。 Furthermore, according to the embodiment of the present invention, it is possible to control the monitoring time zone and the accumulation time without changing the setting of the camera device by the storage operation control of the camera device by the area allocation control by the management server device. It is.
１０−１〜１０−Ｎ…カメラ装置、２０…管理サーバ装置、３０、３０´…ストレージ装置、４０−１〜４０−Ｍ…モニタ装置、５０…ＬＡＮ、６０…ＳＡＮ、１００…基本情報、２００…領域情報、３００…書き込み要求、４００…再生要求、５００…領域管理テーブル、６００…読み出し要求、７００ …読み出し応答。
10-1 to 10-N: Camera device, 20: Management server device, 30, 30 '... Storage device, 40-1 to 40-M ... Monitor device, 50 ... LAN, 60 ... SAN, 100 ... Basic information, 200 ... area information, 300 ... write request, 400 ... reproduction request, 500 ... area management table, 600 ... read request, 700 ... read response.
Claims (8)
前記管理サーバ装置は前記カメラ装置へ前記ストレージ装置上の領域を割り当て、前記カメラ装置は前記ストレージ装置上の割り当てられた領域へ前記映像データを書き込み、前記管理サーバ装置は前記モニタ装置へ前記ストレージ装置上に割り当てた前記領域の情報を通知し、前記モニタ装置は前記ストレージ装置上の前記割り当てられた領域から前記映像データを読み出し、
前記カメラ装置が、管理サーバ装置よりストレージ装置上の領域を割り当てられた後、映像取り込みを開始し、前記管理サーバ装置より前記ストレージ装置上の領域を割り当てが続けられる限り映像データの書き込みを続行し、前記管理サーバ装置より前記ストレージ装置上の領域を割り当てられなくなると映像取り込みを停止することを特徴とするネットワーク対応監視システム。 A storage device connected to a network; a camera device that captures video; and video data obtained by compressing and encoding the captured video to the storage device via the network; and video data from the storage device via the network And a monitor device that reproduces the decompressed and decoded video, and a management server device that manages information related to video data stored in the storage device,
The management server device allocates an area on the storage device to the camera device, the camera device writes the video data to the allocated region on the storage device, and the management server device sends the storage device to the monitor device. notifies information of the area allocated to the above, the monitoring device will read out the video data from the allocated area on the storage device,
After the camera device is assigned an area on the storage device by the management server device, it starts to capture video, and continues to write video data as long as the management server device continues to assign an area on the storage device. A network-compatible monitoring system , wherein video capture is stopped when an area on the storage device cannot be allocated by the management server device .
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