JP4580448B2 - Image signal switching method and apparatus, and digital imaging camera and monitoring system using the same - Google Patents
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Description
本発明は画像信号切替方法及び装置、例えば監視システムの複数の撮像カメラの撮像画像をフレーム切り替えしながら効率良く記録、再生できるようにした画像信号切替方法及び装置並びにこれを用いたデジタル撮像カメラ及び監視システムに関するものである。 The present invention relates to an image signal switching method and apparatus, for example, an image signal switching method and apparatus capable of efficiently recording and reproducing captured images of a plurality of imaging cameras of a surveillance system while switching frames, and a digital imaging camera using the image signal switching method and apparatus It relates to a monitoring system.
近年、動画像、静止画像を撮像カメラで撮像し、画像記録再生装置などのデータ処理、記録、再生装置によりデータ処理して蓄積したり、また再生したりする監視システムが広く用いられるようになってきている。このような監視システムにおいて、複数の撮像カメラで撮像された画像信号を画像記録再生装置へ送信するための従来技術には、例えば図8および図9に示すようなもの、或いは特開平11−098494号公報に示すようなものがある。 In recent years, a monitoring system that captures moving images and still images with an imaging camera, and stores and reproduces data processed, recorded, and reproduced by an image recording / reproducing apparatus or the like has been widely used. It is coming. In such a monitoring system, conventional techniques for transmitting image signals captured by a plurality of imaging cameras to an image recording / reproducing apparatus include, for example, those shown in FIGS. 8 and 9, or JP-A-11-098494. There are things as shown in the Gazette.
図8に示す監視システムは、アナログカメラを使用した監視システムであり、複数の撮像カメラA、B、C、Dを設置し、これらの撮像カメラA〜Dからの画像信号を監視装置1に取り込むとともに、この監視装置1内のスイッチ2により所定時間間隔で順次切り替えて入力し、記録手段へ格納する構成をとっている。
The monitoring system shown in FIG. 8 is a monitoring system using an analog camera. A plurality of imaging cameras A, B, C, and D are installed, and image signals from these imaging cameras A to D are taken into the
図9に撮像カメラA〜Dから監視装置1への画像信号の入力動作を示す。撮像カメラにはアナログ方式のカメラが使用されているから、各撮像カメラA〜Dからは常に画像信号がフレーム単位で所定時間(例えば1/30秒)毎に出力されている。したがって、スイッチ2は、図9においてこの時間間隔で撮像カメラA〜DNO間を切り替え接続すればフレーム毎に異なった撮像カメラからの画像信号を取り込むことができ、全カメラの撮像記録を作成することができる。
FIG. 9 shows an input operation of image signals from the imaging cameras A to D to the
しかしながら、上記した撮像カメラからの画像信号の記録を行なうのに、撮像カメラとしてMPEG出力を有するデジタル方式のカメラを使用する場合は、MPEGはPフレーム、Bフレームという他のフレームとの依存関係を有するフレームが存在するため、フレーム切り替えを自由に行なうことができないという不具合があった。 However, when a digital camera having an MPEG output is used as the imaging camera to record the image signal from the imaging camera described above, MPEG has a dependency relationship with other frames such as a P frame and a B frame. There is a problem that frame switching cannot be performed freely because of the existence of frames.
本発明は、上記した問題に鑑みなされたもので、その目的は、デジタル監視システムにおいて、MPEGでフレーム切り替え記録ができる画像信号切替方法及び装置並びにこれを用いたデジタル撮像カメラ及び監視システムを提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an image signal switching method and apparatus capable of frame switching recording by MPEG in a digital monitoring system, and a digital imaging camera and a monitoring system using the same. That is.
本発明の別の目的は、複数の撮像カメラの撮像画像をフレーム切り替えしながら効率良く記録、再生できるようにした画像信号切替方法及び装置並びにこれを用いたデジタル撮像カメラ及び監視システムを提供することである。 Another object of the present invention is to provide an image signal switching method and apparatus capable of efficiently recording and reproducing captured images of a plurality of imaging cameras while switching frames, and a digital imaging camera and a monitoring system using the image signal switching method and apparatus. It is.
本発明は、上記目的を達成するために、撮像カメラとして同期可能なMPEGカメラを用い、このMPEGカメラを複数個スイッチャに接続して画像信号を切り替え入力できるようにした監視システムを構築し、複数のカメラにおいて画像信号(IフレームとPフレームを含む)を生成し、前記複数のカメラから前記Iフレームを送出し、チャネルを複数のカメラから送出される前記Iフレームで時分割シェアリングする監視システムとしたことを要旨とする。 In order to achieve the above object, the present invention uses a synchronizable MPEG camera as an imaging camera, and constructs a monitoring system in which a plurality of MPEG cameras are connected to a switcher so that image signals can be switched and input. monitoring system of the image signal (including an I-frame and P-frame) generated in the camera, and sends the I frames from the plurality of cameras, time division sharing with the I frame sent a channel from a plurality of cameras The summary is as follows.
また、本発明では、デジタル撮像カメラとして、画像を撮影する撮像手段と、撮像により得られた画像信号をデジタル信号に変換するデジタル化手段と、画像信号の中のIフレームの送出タイミングを制御するタイミング制御手段と、タイミング制御手段のタイミングおよびIフレーム送出サイクルを設定する設定手段と、画像信号を送出する送信手段とを備えたことを要旨とする。この撮像カメラにおいて、さらに、画像信号の中から必要なIフレームを抽出するIフレーム抽出手段を備え、所定のタイミングで画像信号のIフレームを抽出し送出するようにしたことを要旨とする。 In the present invention, as a digital imaging camera, an imaging unit that captures an image, a digitizing unit that converts an image signal obtained by imaging into a digital signal, and a transmission timing of an I frame in the image signal are controlled. The gist is provided with a timing control means, a setting means for setting the timing of the timing control means and an I frame transmission cycle, and a transmission means for transmitting an image signal. The gist of the present invention is that the imaging camera further comprises I frame extraction means for extracting a necessary I frame from the image signal, and the I frame of the image signal is extracted and transmitted at a predetermined timing.
また、本発明では、別の方式の撮像カメラとして、画像を撮影する撮像手段と、撮像により得られた画像信号をIフレームとPフレームを含むデジタル信号に変換するデジタル化手段と、前記デジタル信号の中からIフレームのみを抽出するIフレーム抽出手段と、Iフレームの送出タイミングを制御するタイミング制御手段と、前記タイミング制御手段の送出タイミングおよびIフレーム送出サイクルを設定する設定手段と、画像信号を送出する送信手段とを備え、前記設定手段は、ネットワークを経由して前記送出タイミングおよび送出サイクルを設定され、前記送信手段は前記送出タイミングおよび前記送出サイクルで前記抽出したIフレームを前記ネットワークに送出することも可能である。 In the present invention, as another type of imaging camera, an imaging unit that captures an image, a digitizing unit that converts an image signal obtained by imaging into a digital signal including an I frame and a P frame, and the digital signal I frame extracting means for extracting only I frames from the above, timing control means for controlling the sending timing of the I frame, setting means for setting the sending timing of the timing control means and the I frame sending cycle, and an image signal Transmitting means for transmitting, wherein the setting means is configured to set the transmission timing and the transmission cycle via a network, and the transmission means transmits the extracted I frame to the network at the transmission timing and the transmission cycle. It is also possible to do.
以上説明したように、本発明によれば、複数のカメラから送出される画像信号(IフレームとPフレームを含む)からIフレームをそれぞれ抽出し、チャネルを複数のカメラから送出されるIフレームで時分割シェアリングするようにしたため、Pフレーム、Bフレームというように他のフレームとの依存関係を有するフレームが混在するデジタル画像信号であっても、フレーム切り替えを行ないながら受信することができる。 As described above, according to the present invention, I frames are extracted from image signals (including I frames and P frames) transmitted from a plurality of cameras, and channels are extracted from I frames transmitted from the plurality of cameras. Since time-sharing sharing is performed, even a digital image signal including a frame having a dependency relationship with other frames such as a P frame and a B frame can be received while switching frames.
また、本発明によれば、デジタル撮像カメラとして、画像を撮影する撮像手段と、撮像により得られた画像信号をデジタル信号に変換するデジタル化手段と、画像信号の中のIフレームの送出タイミングを制御するタイミング制御手段と、タイミング制御手段のタイミングおよびIフレーム送出サイクルを設定する設定手段と、画像信号を送出する送信手段とを備え、所定のタイミングで画像信号のIフレームを送出するようにしたため、複数カメラ間においてIフレームの送出タイミングをずらすようにしてもフレーム切り替えを行ないながら受信することができる。 In addition, according to the present invention, as a digital imaging camera, an imaging unit that captures an image, a digitizing unit that converts an image signal obtained by imaging into a digital signal, and a transmission timing of an I frame in the image signal A timing control means for controlling, a setting means for setting the timing of the timing control means and an I frame sending cycle, and a sending means for sending an image signal, and the I frame of the image signal is sent at a predetermined timing. Even if the transmission timing of the I frame is shifted among a plurality of cameras, reception can be performed while switching frames.
本発明の請求項1に記載の発明は、複数のカメラから送出される画像信号(IフレームとPフレームを含む)からIフレームをそれぞれ抽出し、チャネルを複数のカメラから送出されるIフレームで時分割シェアリングする監視システムとしたものであり、Pフレーム、Bフレームというように他のフレームとの依存関係を有するフレームが混在するデジタル画像信号であっても、フレーム切り替えを行ないながら受信するという作用を有する。 According to the first aspect of the present invention, I frames are extracted from image signals (including I frames and P frames) transmitted from a plurality of cameras, and channels are transmitted by I frames transmitted from a plurality of cameras. It is a monitoring system that performs time-division sharing, and even if it is a digital image signal in which frames having a dependency relationship with other frames such as P frames and B frames are mixed, it is received while performing frame switching. Has an effect.
本発明の請求項2に記載の発明は、複数のカメラから送出される画像信号(IフレームとPフレームを含む)からIフレームをそれぞれ抽出し、チャネルを複数のカメラから送出されるIフレームで時分割シェアリングするようにしたことを特徴とする画像信号切替方法であり、Pフレーム、Bフレームというように他のフレームとの依存関係を有するフレームが混在するデジタル画像信号であっても、フレーム切り替えを行ないながら画像信号切替するという作用を有する。
The invention according to
本発明の請求項3に記載の発明は、複数のデジタル撮像カメラから送出される画像信号(IフレームとPフレームを含む)からIフレームをそれぞれ抽出し、チャネルを複数のカメラから送出されるIフレームで時分割シェアリングする監視システムにおいて、前記カメラは、画像を撮影する撮像手段と、撮像により得られた画像信号をデジタル信号に変換するデジタル化手段と、画像信号の中のIフレームの送出タイミングを制御するタイミング制御手段と、タイミング制御手段のタイミングおよびIフレーム送出サイクルを設定する設定手段と、画像信号を送出する送信手段とを備え、所定のタイミングで画像信号のIフレームを送出するものであり、複数カメラ間において所定のIフレームの送出タイミングでフレーム切り替えを行ないながら受信することができるという作用を有する。 According to the third aspect of the present invention, I frames are extracted from image signals (including I frames and P frames) transmitted from a plurality of digital imaging cameras, and channels are transmitted from the plurality of cameras. In a monitoring system that performs time-sharing sharing in frames, the camera includes an imaging unit that captures an image, a digitizing unit that converts an image signal obtained by imaging into a digital signal, and sending an I frame in the image signal. A timing control means for controlling timing, a setting means for setting the timing of the timing control means and an I frame transmission cycle, and a transmission means for transmitting an image signal, and transmitting an I frame of the image signal at a predetermined timing The frame is switched between a plurality of cameras at a predetermined I frame transmission timing. An effect that can be received while.
本発明の請求項4に記載の発明は、複数のデジタル撮像カメラから送出される画像信号から(IフレームとPフレームを含む)Iフレームをそれぞれ抽出し、チャネルを複数のカメラから送出されるIフレームで時分割シェアリングする監視システムにおいて、前記カメラは、画像を撮影する撮像手段と、撮像により得られた画像信号をデジタル信号に変換するデジタル化手段と、画像信号の中から必要なIフレームを抽出するIフレーム抽出手段と、Iフレームの送出タイミングを制御するタイミング制御手段と、タイミング制御手段の送出タイミングおよびIフレーム送出サイクルを設定する設定手段と、画像信号を送出する送信手段とを備え、前記タイミングおよび送出サイクルで前記抽出したIフレームを送出するようにしたものであり、複数カメラ間において所定のIフレームの送出タイミングおよび送出サイクルでフレーム切り替えを行ないながら受信することができるという作用を有する。 According to the fourth aspect of the present invention, I frames (including I frames and P frames) are extracted from image signals sent from a plurality of digital imaging cameras, and channels are sent from the plurality of cameras. In the monitoring system that performs time-sharing sharing in frames, the camera includes an imaging unit that captures an image, a digitizing unit that converts an image signal obtained by imaging into a digital signal, and a necessary I frame from the image signal. I frame extracting means for extracting the I frame, timing control means for controlling the sending timing of the I frame, setting means for setting the sending timing and I frame sending cycle of the timing control means, and sending means for sending the image signal The extracted I frame is transmitted at the timing and the transmission cycle. Ri has the effect of being able to receive while performing frame switching in transmission timing and delivery cycle of a given I-frame among a plurality cameras.
本発明の請求項5に記載の発明は、IフレームとPフレームを含む複数の画像信号からIフレームをそれぞれ抽出し、抽出した複数のIフレームをネットワーク上に送出することにより、前記ネットワークを複数の画像信号から抽出されたIフレームで時分割シェアリングする監視システムであり、Pフレーム、Bフレームというように他のフレームとの依存関係を有するフレームが混在するデジタル画像信号であっても、フレーム切り替えを行ないながら画像信号切替するという作用を有する。 According to the fifth aspect of the present invention, the I frame is extracted from each of the plurality of image signals including the I frame and the P frame, and the plurality of the extracted I frames are transmitted to the network, so that the plurality of the networks are provided. Even if it is a digital image signal in which frames having a dependency relationship with other frames such as a P frame and a B frame are mixed, The image signal is switched while switching.
本発明の請求項6に記載の発明は、画像を撮影する撮像手段と、撮像により得られた画像信号をIフレームとPフレームを含むデジタル信号に変換するデジタル化手段と、前記デジタル信号の中からIフレームのみを抽出するIフレーム抽出手段と、Iフレームの送出タイミングを制御するタイミング制御手段と、前記タイミング制御手段の送出タイミングおよびIフレーム送出サイクルを設定する設定手段と、画像信号を送出する送信手段とを備え、前記送信手段は前記送出タイミングおよび前記送出サイクルで前記抽出したIフレームを送出するデジタル撮像カメラであり、複数カメラ間において設定されたIフレームの送出タイミングおよび送出サイクルでフレーム切り替えを行ないながら受信することができるという作用を有する。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an imaging unit that captures an image, a digitizing unit that converts an image signal obtained by imaging into a digital signal including an I frame and a P frame, and the digital signal. I frame extracting means for extracting only I frames from the I frame, timing control means for controlling the sending timing of the I frame, setting means for setting the sending timing of the timing control means and the I frame sending cycle, and sending the image signal A digital imaging camera that transmits the extracted I frame at the transmission timing and the transmission cycle, and the frame is switched at the transmission timing and transmission cycle of the I frame set between a plurality of cameras. It has the effect that it can receive while performing.
本発明の請求項7に記載の発明は、IフレームとPフレームを含む複数の画像信号からIフレームをそれぞれ抽出し、抽出した複数のIフレームをネットワーク上に送出することにより、前記ネットワークを複数の画像信号から抽出されたIフレームで時分割シェアリングする監視方法であり、Pフレーム、Bフレームというように他のフレームとの依存関係を有するフレームが混在するデジタル画像信号であっても、フレーム切り替えを行ないながら画像信号切替するという作用を有する。 The invention according to claim 7 of the present invention extracts each of the networks by extracting each I frame from a plurality of image signals including I frames and P frames, and sending the extracted plurality of I frames over the network. This is a monitoring method in which time-division sharing is performed with I frames extracted from the image signal of the image, and even if the digital image signal includes a frame having a dependency relationship with other frames such as a P frame and a B frame, The image signal is switched while switching.
本発明の請求項8に記載の発明は、画像を撮影するステップと、撮像により得られた画像信号をIフレームとPフレームを含むデジタル信号に変換するステップと、前記デジタル信号の中からIフレームのみを抽出するステップと、Iフレームの送出タイミングを制御するステップと、前記送出タイミングおよびIフレーム送出サイクルを設定するステップと、画像信号を送出するステップとを有し、前記画像信号送出ステップでは、前記送出タイミングおよび前記送出サイクルで前記抽出したIフレームを送出することを特徴とするデジタル撮像方法であり、複数カメラ間において設定されたIフレームの送出タイミングおよび送出サイクルでフレーム切り替えを行ないながら受信することができるという作用を有する。 According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a step of taking an image, a step of converting an image signal obtained by the imaging into a digital signal including an I frame and a P frame, and an I frame from the digital signal. The step of extracting only the I frame, the step of controlling the transmission timing of the I frame, the step of setting the transmission timing and the I frame transmission cycle, and the step of transmitting an image signal. In the image signal transmission step, A digital imaging method, wherein the extracted I frame is transmitted at the transmission timing and the transmission cycle, and is received while performing frame switching at the transmission timing and transmission cycle of the I frame set between a plurality of cameras. It has the effect of being able to.
(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態について図面を参照してさらに詳細に説明する。図1は本発明の第1の実施の形態に係る監視システムにおいて用いられる撮像カメラの構成を示すブロック図、図2はこの実施の形態において上記複数の撮像カメラに接続され、これら複数の撮像カメラから受信した画像信号のIフレームの出力の切り替えを行なう画像信号切替装置としてのスイッチャの構成を示すブロック図である。
(Embodiment 1)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an imaging camera used in the monitoring system according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is connected to the plurality of imaging cameras in this embodiment, and the plurality of imaging cameras. It is a block diagram which shows the structure of the switcher as an image signal switching apparatus which switches the output of the I frame of the image signal received from FIG.
図1において、符号10は撮像カメラで、この実施の形態ではMPEG出力を持ち、且つ同期可能なデジタルカメラが用いられる。11は撮像動作を行ない画像信号を生成するCCDイメージセンサー、12はイメージセンサー11により生成された画像信号をサンプリングするサンプリング部、13は画像信号を圧縮符号化するコーディング部、14はこの撮像カメラから出力される画像信号を一時的に保持する送出バッファ、16は画像信号をネットワーク15へ送出する送信部、17はネットワークを通して送付されてきたコマンドなどのデータを受信する受信部、18はこの撮像カメラ10における各機能部の動作に同期をもたせるための同期タイマー、19はこの撮像カメラ10内における撮像および送信動作の設定を行なう設定部、20は撮像装置10内のイメージセンサー11の駆動タイミングなど各機能部における動作タイミングをコントロールするタイミング制御部である。
In FIG. 1,
次に図2において、符号25はスイッチャ、26はネットワーク15に接続され、複数の撮像カメラ10(カメラA、カメラB、カメラC、カメラDが接続されている)からのMPEG画像信号を受信する受信部、27は受信した画像信号を一時的に格納するバッファ、28はバッファ27に格納された画像信号の中からMPEG画像信号のIフレームを抽出するIフレーム抽出部、29はIフレーム抽出部27において抽出されたIフレームのデータがこのスイッチャ25から送信相手となるI/Oへ出力されるに当たってIフレームの画像信号を一時的に保持する送信バッファ、30はIフレームの画像信号をネットワーク36へ送出する送信部、31はこのスイッチャ25およびこれに接続されて画像信号の送受信を行なう各種機器を含めたシステム(監視システム)全体における動作の同期をとるためのクロック信号を発生する同期マスタークロック、32はこのスイッチャ25における各機能部の動作に同期をもたせるための同期タイマー、33は撮像カメラ10における撮像、送信動作およびこのスイッチャ25内における送受信、データ処理動作の設定を行なう設定部、34はスイッチャ25内の受信部26や送信部30などの駆動タイミングなど各機能部における動作タイミングをコントロールするタイミング制御部、35は設定部33によって設定された内容にしたがって撮像カメラ10の制御データを出力するカメラ制御部である。スイッチャ25は当該スイッチャ25に接続されたすべての撮像カメラ10からの画像信号を1サイクル分と抽出に必要な時間分格納し得る記録容量を有している。
Next, in FIG. 2, reference numeral 25 is a switcher, 26 is connected to the
かかる構成により同期マスタークロック31、設定部33およびカメラ制御部35は監視システム全体の制御を行なうシステム制御部としての機能を有しており、スイッチャ25は各種コマンドを発信するマスター装置としての役割を果たすようになっている。
With this configuration, the
また、36はスイッチャ25の送信部30から出力された画像信号を他のI/O機器へ伝送するためのネットワーク、37はネットワーク36に接続された記録装置である。そして、上記撮像カメラ10、スイッチャ25および記録装置37がネットワーク15、36により接続されることにより、監視システムが構築されている。ネットワーク15、36は別々のネットワークである必要はなく、同一のネットワークでも良い。
かかる構成を有する監視システムについて、以下動作を説明する。上述のように各設置場所に据え付けられた複数の撮像カメラ10にはMPEGカメラが用いられているから、これらの撮像カメラ10からはデジタル信号からなる画像信号が出力される。この画像信号にはMPEGデータであるIフレーム、Pフレーム、Bフレームのフレームデータが含まれる。これらのフレームのうち、Iフレームはそれ単独で画像の内容を表示することができるが、PフレームおよびBフレームは他のフレームとの依存関係を持ちそれぞれ単独では画像の内容を表示することができない。したがって、撮像カメラ10のうち各カメラA〜Dから送付された画像信号から図9に示すようにフレームを各カメラA〜Dごとに取り出すには、Iフレームを選択して取り出す必要がある。
The operation of the monitoring system having such a configuration will be described below. As described above, MPEG cameras are used for the plurality of
そこで、本実施の形態では、予め複数のカメラA〜Dに対して、Iフレーム送出タイミングが同時になるように同期設定するとともに、Iフレームの送出サイクルが同じになるよう設定しておく。同期設定は、スイッチャ25側からの指令(コマンド発信)によって行なう。すなわち、スイッチャ25の設定部33においてカメラA〜Dの同期をとる制御データを生成し、IフレームがカメラA〜Dの間で同時に送出されるようにするとともにこの同期設定制御データをコマンドとしてカメラ制御部35を介してネットワーク15に送出する。撮像カメラ10側では上記制御データを受信部17において受信し、それぞれのカメラA〜Dの設定部19にデータ登録する。送出サイクルの設定もまた、スイッチャ25側からの指令(コマンド発信)によって行なう。すなわち、スイッチャ25の設定部33においてカメラA〜Dの送出サイクルを決定して送出サイクルデータを生成し、所定のサイクル時間でIフレームがカメラA〜Dから送出されるようにするとともにこの送出サイクルデータをコマンドとしてカメラ制御部35を介してネットワーク15に送出する。撮像カメラ10側では上記送出サイクルデータを受信部17において受信し、それぞれのカメラA〜Dの設定部19に送出サイクルデータを登録する。なお、送出サイクルはカメラA〜Dについて同じサイクル時間に設定される。
Therefore, in the present embodiment, the plurality of cameras A to D are set in advance so that the I frame transmission timing is synchronized, and the I frame transmission cycle is set to be the same. The synchronization setting is performed by a command (command transmission) from the switcher 25 side. That is, the setting
またスイッチャ25側においては、フレーム抽出部28のバッファ読み出し時間について、1サイクルの間にすべてのカメラA〜Dに対応するIフレームがバッファから読み出し得るようにタイミング制御部34の設定が行なわれる。
On the switcher 25 side, the
そして、スイッチャ25側の同期マスタークロック31のクロックに同期したコントロール信号によって撮像カメラ10およびスイッチャ25が撮像、および送受信動作を行なう。この動作においては、複数の撮像カメラ10からは上記同期設定によりIフレームが一定のサイクルで同時に送信されるようにして画像信号が送信される。スイッチャ25側では、この画像信号を1サイクル分バッファ27に格納(バッファリング)する。図3(a)はこのときの撮像カメラ10からの画像信号の送出状況、およびバッファ27への格納状況を概略的に示す図である。Iフレーム抽出部28は、バッファリングした画像信号の中から必要なIフレームだけを抽出する。このIフレーム抽出動作において、Iフレーム抽出部28はタイミング制御部34により動作タイミングをコントロールされ、スイッチング動作によりバッファリングした画像信号の中から各カメラA〜Dに対応するIフレームを順次抽出する。これにより1サイクル内にカメラAからカメラDまでのIフレームが時系列で並べられる。図3(b)は抽出されたIフレームを表す図である。抽出されたIフレームは送信バッファ29に一時格納された後、送信部30に転送され送信部30からネットワーク36へ送出されるとともに、このネットワーク36を介して記録装置37へ送付されてこの記録装置37に記録される。
The
また、本実施の形態の変形態様として、同期設定において、スイッチャ25の設定部33においてカメラA〜Dの同期をとる制御データを生成するに際し、カメラA〜Dの間でIフレームの送出タイミングをずらすようにするとともに、この同期設定制御データをコマンドとしてカメラ制御部35を介してネットワーク15に送出する。撮像カメラ10側では上記制御データを受信部17において受信し、それぞれのカメラA〜Dの設定部19にデータ登録する。送出サイクルの設定については本実施の形態における上記の動作例と同様にして行なう。またチャネル25側におけるバッファ読み出しタイミングの設定についても本実施の形態における上記の動作例と同様にして行なう。なお、Iフレーム送出のタイミングをずらした同期設定とIフレーム送出サイクル設定との間においては、1サイクルの間に全てのカメラA〜DからIフレームが1回送出されるように設定される。
As a modification of the present embodiment, when generating control data for synchronizing the cameras A to D in the
このような設定状態の下で、スイッチャ25側の同期マスタークロック31のクロックに同期したコントロール信号によって撮像カメラ10およびスイッチャ25が撮像、および送受信動作を行なう。この動作においては、複数の撮像カメラ10からは上記同期設定によりIフレームが一定のサイクルでタイミングをずらされて送信されるようにして画像信号が送信される。スイッチャ25側では、この画像信号を1サイクル分バッファ27に格納(バッファリング)する。図4(a)はこのときの撮像カメラ10からの画像信号の送出状況、およびバッファ27への格納状況を概略的に示す図である。Iフレーム抽出部28は、バッファリングした画像信号の中から必要なIフレームだけを抽出する。このIフレーム抽出動作において、Iフレーム抽出部28は、上述の動作の場合と同様に、タイミング制御部34により動作タイミングをコントロールされ、スイッチング動作によりバッファリングした画像信号の中から各カメラA〜Dに対応するIフレームを順次抽出する。これにより1サイクル内にカメラAからカメラDまでのIフレームが時系列で並べられる。図4(b)は抽出されたIフレームを表す図である。抽出されたIフレームは送信バッファ29に一時格納された後、送信部30に転送され送信部30からネットワーク36へ送出されるとともに、このネットワーク36を介して記録装置37へ送付されてこの記録装置37に記録される。
Under such a setting state, the
すなわち、スイッチャ25は当該スイッチャ25に接続されたすべての撮像カメラ10からの画像信号を1サイクル分と抽出に必要な時間分格納し得る記録容量を有しているから、複数の撮像カメラ10から送出されるIフレームは同時に送出されてもよいし、タイミングをずらして送出してもよい。
That is, the switcher 25 has a recording capacity capable of storing the image signals from all the
(実施の形態2)
図5は本発明の第2の実施の形態に係る監視システムにおいて用いられるスイッチャの構成を示すブロック図である。この図において、上記第1の実施の形態におけるスイッチャと同じ構成要素については同一の符号を付することにより詳細な説明を省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the switcher used in the monitoring system according to the second embodiment of the present invention. In this figure, the same components as those of the switcher in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図5に示すスイッチャ40には、受信部26に接続されたバッファ41が設けられ、このバッファ41にバッファ読み出しのスイッチング動作を行なうチャネルスイッチ42を接続し、このチャネルスイッチ42に送信バッファ29を接続して成る。チャネルスイッチ42はタイミング制御部34に接続され、スイッチング動作のタイミングが制御されるようになっている。スイッチャ40は、上記第1の実施の形態におけるスイッチャ25とは異なって、当該スイッチャ40に接続されたすべての撮像カメラ10からの画像信号を1サイクル分格納し得る必要はなく、スイッチャ25よりも少ない記録容量のものが使用される。
The switcher 40 shown in FIG. 5 is provided with a buffer 41 connected to the receiving
かかる構成を有する監視システムについて、以下動作を説明する。先ずIフレームの送出タイミングおよび送出サイクルに関しての設定動作が行なわれる。同期設定において、スイッチャ40の設定部33においてカメラA〜Dの同期をとる制御データを生成するに際し、カメラA〜Dの間でIフレームの送出タイミングをずらすようにするとともに、この同期設定制御データをコマンドとしてカメラ制御部35を介してネットワーク15に送出する。撮像カメラ10側では上記制御データを受信部17において受信し、それぞれのカメラA〜Dの設定部19にデータ登録する。送出サイクルの設定については上記第1の実施の形態における動作例と同様にして行なう。なお、Iフレーム送出のタイミングをずらした同期設定とIフレーム送出サイクル設定との間においては、1サイクルの間に全てのカメラA〜DからIフレームが1回送出されるように設定される。
The operation of the monitoring system having such a configuration will be described below. First, the setting operation regarding the I frame transmission timing and the transmission cycle is performed. In the synchronization setting, when generating the control data for synchronizing the cameras A to D in the
またスイッチャ40側においては、チャネルスイッチ42のスイッチング動作について、撮像カメラ10側におけるそれぞれのカメラA〜Dに対して設定されたIフレームの送出タイミング(互いにずらして設定されている)に合わせてスイッチングしIフレームを受信するようにタイミング制御部34の設定が行なわれる。
On the switcher 40 side, the switching operation of the
このような設定状態の下で、スイッチャ40側の同期マスタークロック31のクロックに同期したコントロール信号によって撮像カメラ10およびスイッチャ40が撮像、および送受信動作を行なう。この動作においては、複数の撮像カメラ10からは上記同期設定によりIフレームが一定のサイクルでタイミングをずらされて送信されるようにして画像信号が送信される。図6(a)はこのときの撮像カメラ10からの画像信号の送出状況を概略的に示す図である。スイッチャ40側では、この受信した画像信号をバッファリングするのではなく、チャネルスイッチ42がタイミング制御部34によりコントロールされ、撮像カメラ10側におけるそれぞれのカメラA〜Dに対して設定されたIフレームの送出タイミングに合わせてスイッチング動作し、各カメラA〜DからのIフレームを順次受信する。これにより1サイクル内にカメラAからカメラDまでのIフレームが時系列で並べられる。図6(b)はスイッチング動作により受信されたIフレームを表す図である。受信されたIフレームは送信バッファ29に一時格納された後、送信部30に転送され送信部30からネットワーク36へ送出されるとともに、このネットワーク36を介して記録装置37へ送付されてこの記録装置37に記録される。
Under such a setting state, the
この第2の実施の形態において、チャネルスイッチ42の動作により、複数の撮像カメラ10から画像信号が送信されているのに対して、或るタイミングにおいては、1つのカメラからの画像信号の受信に限定されているから、複数カメラ間のIフレーム送出タイミングをずらすとともに、単一のチャネルを複数の撮像カメラで時分割シェアリングするようにすることもできる。また、この場合において、複数の撮像カメラ10間でタイミングをずらしながらIフレームのみを送信し、単一のチャネルを複数のカメラで時分割シェアリングするようにすることもできる。
In the second embodiment, the image signal is transmitted from the plurality of
(実施の形態3)なお、上記第1の実施の形態において、スイッチャ25がシステムを制御する制御部としての機能を備えているが、このようなシステム制御機能は、スイッチャ25とは別にコントローラとしてネットワーク上に存在していてもよい。図7はこのようなコントローラをスイッチャとは別体に設けた本発明の第3の実施の形態を示すブロック図である。図7において、符号10はMPEG出力を持つ撮像カメラ、44は複数の撮像カメラから受信した画像信号のIフレームの出力の切り替えを行なうスイッチャ、45はシステム制御を行なうコントローラ、37は画像データを記録する記録装置、15および36は上記撮像カメラ10、スイッチャ44、コントローラ45、記録装置37を接続してデータの送受信を行なわせるネットワークである。
(Embodiment 3) In the first embodiment, the switcher 25 has a function as a control unit for controlling the system. Such a system control function is provided as a controller separately from the switcher 25. It may exist on the network. FIG. 7 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention in which such a controller is provided separately from the switcher. In FIG. 7,
スイッチャ44は、基本的には情報機第1の実施の形態において用いられたスイッチャ25と同様の構成を有するが、システム制御を行なうための同期マスタークロック31と、カメラ制御部35を備えていない。そして、コントローラ45は同期マスタークロック31と、撮像カメラ10とスイッチャ44に動作指令を送出するカメラ・スイッチャ制御部46と、システム全体の機能部の動作設定を行なう設定部47とを備えている。この場合において、スイッチャ44は、コントローラ45から設定指令を受信するために、ネットワークからの信号で設定を変更することができる構成になっている。
The switcher 44 basically has the same configuration as the switcher 25 used in the first embodiment of the information device, but does not include the
また、コントローラ45は、機器として独立必要はなく、上記第1の実施の形態においてコントローラ機能がスイッチャ25の内部に設置されていたように、撮像カメラ10の1つや記録装置37、或いはその他のネットワーク機器内に設けられていてもよい。また、上記第2の実施の形態についても同様の変形を加えることができる。
Further, the controller 45 does not have to be independent as a device. As in the first embodiment, the controller function is installed in the switcher 25, and one of the
また、他方において、撮像カメラ10は上記実施の形態のとおりスレーブ側装置としておき、その代わりに撮像カメラ10に画像信号を一時格納するバッファと、このバッファに格納された画像信号の中からIフレームを抽出するIフレーム抽出部とを設けておき、撮像カメラ10からスイッチャ25または40へは、撮像カメラ10においてすでに抽出されたIフレームのみを送出するようにしてもよい。この場合は、図1における撮像カメラ10の構成において、コーディング部13と送信バッファ14との間に上記バッファと、Iフレーム抽出部とを設け、Iフレーム抽出部の出力データを送信バッファ14へ転送するようにすればよい。
On the other hand, the
本発明によれば、撮像カメラとして同期可能なMPEGカメラを用い、このMPEGカメラを複数個スイッチャに接続して画像信号を切り替え入力できるようにした監視システムを構築し、複数のカメラから送出される画像信号(IフレームとPフレームを含む)からIフレームをそれぞれ抽出し、チャネルを複数のカメラから送出されるIフレームで時分割シェアリングする監視システムとした。これにより、Pフレーム、Bフレームというように他のフレームとの依存関係を有するフレームが混在するデジタル画像信号であっても、フレーム切り替えを行ないながら受信することができる。 According to the present invention, a synchronization system is used as an imaging camera, and a monitoring system is constructed in which a plurality of MPEG cameras are connected to a switcher so that an image signal can be switched and input. In this monitoring system, I frames are extracted from image signals (including I frames and P frames), and channels are time-shared using I frames transmitted from a plurality of cameras. Thereby, even a digital image signal in which frames having a dependency relationship with other frames such as P frame and B frame are mixed can be received while performing frame switching.
10 撮像カメラ
11 CCDイメージセンサー
12 サンプリング部
13 コーディング部
14 送出バッファ
15 ネットワーク
16 送信部
17 受信部
18 同期タイマー
19、47 設定部
20 タイミング制御部
25、40、44 スイッチャ
26 受信部
27、41 バッファ
28 Iフレーム抽出部
29 送信バッファ
30 送信部
31 同期マスタークロック
32 同期タイマー
33 設定部
34 タイミング制御部
35 カメラ制御部
42 チャネルスイッチ
45 コントローラ
46 カメラ・スイッチャ制御部
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記複数のカメラから前記Iフレームを送出し、
チャネルを複数のカメラから送出される前記Iフレームで時分割シェアリングする監視システム。 An image signal (including an I-frame and P-frame) generated in a plurality of cameras,
And sending the I frames from the plurality of cameras,
Monitoring system for time-division sharing with the I frame sent a channel from a plurality of cameras.
前記複数のカメラから前記Iフレームを送出し、チャネルを複数のカメラから送出されるIフレームで時分割シェアリングするようにしたことを特徴とする画像信号切替方法。 An image signal (including an I-frame and P-frame) generated in a plurality of cameras,
Image signal switching method, characterized in that said plurality of cameras sends the I frame, and adapted to time-division sharing with I frames sent a channel from a plurality of cameras.
前記複数のデジタル撮像カメラから前記Iフレームを送出し、チャネルを複数のカメラから送出されるIフレームで時分割シェアリングする監視システムにおいて、
前記カメラは、画像を撮影する撮像手段と、撮像により得られた画像信号をデジタル信号に変換するデジタル化手段と、画像信号の中のIフレームの送出タイミングを制御するタイミング制御手段と、タイミング制御手段のタイミングおよびIフレーム送出サイクルを設定する設定手段と、画像信号を送出する送信手段とを備え、所定のタイミングで画像信号のIフレームを送出することを特徴とするデジタル撮像カメラ。 An image signal (including an I-frame and P-frame) generated in a plurality of digital imaging camera,
A monitor system the transmits a plurality of I frames from the digital imaging camera, time division sharing with I frames sent a channel from a plurality of cameras,
The camera includes an imaging unit that captures an image, a digitizing unit that converts an image signal obtained by imaging into a digital signal, a timing control unit that controls transmission timing of an I frame in the image signal, and timing control A digital imaging camera comprising: setting means for setting the timing of the means and an I frame transmission cycle; and transmission means for transmitting an image signal, wherein the I frame of the image signal is transmitted at a predetermined timing.
前記複数のデジタル撮像カメラから前記Iフレームをそれぞれ送出し、チャネルを複数のカメラから送出されるIフレームで時分割シェアリングする監視システムにおいて、
前記カメラは、画像を撮影する撮像手段と、撮像により得られた画像信号をデジタル信号に変換するデジタル化手段と、画像信号の中から必要なIフレームを抽出するIフレーム抽出手段と、Iフレームの送出タイミングを制御するタイミング制御手段と、タイミング制御手段の送出タイミングおよびIフレーム送出サイクルを設定する設定手段と、画像信号を送出する送信手段とを備え、前記タイミングおよび送出サイクルで前記抽出したIフレームを送出することを特徴とするデジタル撮像カメラ。 An image signal (including an I-frame and P-frame) generated in a plurality of digital imaging camera,
In the monitoring system in which the I frames are respectively transmitted from the plurality of digital imaging cameras , and the channel is time-sharing shared with the I frames transmitted from the plurality of cameras.
The camera includes an imaging unit that captures an image, a digitizing unit that converts an image signal obtained by imaging into a digital signal, an I frame extracting unit that extracts a necessary I frame from the image signal, and an I frame. Timing control means for controlling the transmission timing of the image data, setting means for setting the transmission timing of the timing control means and the I frame transmission cycle, and transmission means for transmitting the image signal, and the extracted I at the timing and the transmission cycle. A digital imaging camera characterized by transmitting a frame.
前記設定手段は、ネットワークを経由して前記送出タイミングおよび送出サイクルを設定され、前記送信手段は前記送出タイミングおよび前記送出サイクルで前記抽出したIフレームを前記ネットワークに送出することを特徴とするデジタル撮像カメラ。 Imaging means for taking an image, digitizing means for converting an image signal obtained by imaging into a digital signal including an I frame and a P frame, and an I frame extracting means for extracting only the I frame from the digital signal A timing control means for controlling the sending timing of the I frame, a setting means for setting the sending timing of the timing control means and the I frame sending cycle, and a sending means for sending the image signal,
The setting means is configured to set the sending timing and sending cycle via a network, and the sending means sends the extracted I frame to the network at the sending timing and sending cycle. camera.
撮像により得られた画像信号をIフレームとPフレームを含むデジタル信号に変換するステップと、
前記デジタル信号の中からIフレームのみを抽出するステップと、
Iフレームの送出タイミングを制御するステップと、
前記送出タイミングおよびIフレーム送出サイクルを設定するステップと、
画像信号を送出するステップとを有し、
前記送出タイミングは、ネットワークを経由して設定され、
前記画像信号送出ステップでは、前記送出タイミングおよび前記送出サイクルで前記抽出したIフレーム前記ネットワークに送出することを特徴とするデジタル撮像方法。 Taking a picture, and
Converting an image signal obtained by imaging into a digital signal including an I frame and a P frame;
Extracting only I frames from the digital signal;
Controlling I frame transmission timing;
Setting the transmission timing and I frame transmission cycle;
Sending an image signal,
The transmission timing is set via a network,
In the image signal transmission step, the extracted I frame is transmitted to the network at the transmission timing and the transmission cycle.
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