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図面 (11)

課題

ADSLモデムを逆方向に利用したリアルタイムでの遠隔監視システム及び遠隔監視方法を提供する。

解決手段

ATM31での監視データを出力する監視カメラ32等と、監視データをビットストリーム圧縮符号化して伝送するように、各チャネル別に動作を監視して感知信号を発生させる遠隔監視画像データ処理装置34と、その出力を下りより速い伝送速度で上り方向へ伝送するように変調する一方、中央局38側から変調されて伝送されてきたデータを遠隔監視画像データ処理装置34に伝送するように復調する逆方向に設定した第1ADSLモデム36と、そこから変調されて伝送されたデータを中央局38に伝送するように復調する一方、中央局38から伝送されたデータを上りより遅い伝送速度で第1ADSLモデム36に伝送するように変調する逆方向に設定した第2ADSLモデム37とを装備する。

概要

背景

従来の遠隔監視方式の一例としては、監視カメラを使用して撮影した監視画像データを、該当する場所に設置された秘密記憶装置に記憶しておき、事故などが発生した場合に分析する方式がある。しかし、この方式では、遠隔監視対象リアルタイム監視できないために、実用性欠けるという短所がある。

一方、従来の遠隔監視方式における他の例としては、ISDN(Integrated Service Digital Network:サービス総合ディジタル通信網)などを利用する方法がある。しかし、監視画像データを高速にリアルタイムで伝送するには、ISDNのデータ伝送量では、その容量が不十分である。したがって、監視画像データをMJPEGやH.261方式などで圧縮して伝送する方式が適用される。

しかし、上記のような従来の遠隔監視方式には、監視画像データをMJPEGやH.261方式などで圧縮して伝送しても、監視画像データ量が非常に多いのに対し、ISDNの伝送量は少ないために、画質落ちるという問題点がある。

一方、従来の遠隔監視方式におけるさらに他の例として、ISDNよりデータ伝送量の多い専用線を利用する方法があり、この場合においても、監視画像データをMJPEGやH.261方式などで圧縮して伝送する方式が使用されている。しかし、専用線を利用する方式には、専用線の使用料が極めて高価であり、また、各監視地域ごとに専用線を新しく設置する必要があるために実用性に劣るという短所がある。

さらに、上述した従来の各方式では、ATM(Automated Teller Machine:現金自動預入支払い機)などを監視するとき、ユーザの存否に関係なく、監視画像データの記憶またはその伝送を継続的に行うため、データ量が非常に多くなる。したがって、従来の方式は、記憶装置の録画時間が必要以上に長くなるために、大容量の記憶装置を使用しなければならないという短所がある。また、従来の方式は、監視画像データ量を考慮して正面に一台のカメラのみを使用するために、被監視人帽子などで顔を見せないようにして接近し、ATMを不法に操作した場合、正面の監視画像データのみでは被監視人を追跡して特定することができないという短所がある。

一方、その他の通信方式として、ADSLを利用することが考えられる。図1Aは、従来の技術に係るADSLモデム設定方式を示した概念図であり、図1Bは、従来の技術に係るADSLモデムを用いたときの、各伝送帯域における周波数特性を示した図である。

図1Aに示したように、被監視施設に設置された遠隔ターミナル11から中央局14への伝送方向上り方向とし、その逆方向を下り方向とする。従来の技術では、遠隔ターミナル11に設置されたADSLモデム12と中央局14に設置されたADSLモデム13との間において、上り方向の伝送帯域の伝送速度が最大384Kbpsとなり、下り方向の伝送帯域の伝送速度が最大8Mbpsとなるように設定されていた。

したがって、ADSLに対する従来の技術における使用方法は、上り方向の伝送帯域のデータ量が少なく、下り方向の伝送帯域のデータ量が多いサービスに対しては、とても効率的に活用されている。しかし、遠隔監視のように逆に上り方向の伝送帯域のデータ量が多く、下り方向の伝送帯域のデータ量が少ないサービスには不向きであり、実際には用いられていない。

概要

ADSLモデムを逆方向に利用したリアルタイムでの遠隔監視システム及び遠隔監視方法を提供する。

ATM31での監視データを出力する監視カメラ32等と、監視データをビットストリーム圧縮符号化して伝送するように、各チャネル別に動作を監視して感知信号を発生させる遠隔監視画像データ処理装置34と、その出力を下りより速い伝送速度で上り方向へ伝送するように変調する一方、中央局38側から変調されて伝送されてきたデータを遠隔監視画像データ処理装置34に伝送するように復調する逆方向に設定した第1ADSLモデム36と、そこから変調されて伝送されたデータを中央局38に伝送するように復調する一方、中央局38から伝送されたデータを上りより遅い伝送速度で第1ADSLモデム36に伝送するように変調する逆方向に設定した第2ADSLモデム37とを装備する。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
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請求項1

ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line:非対称ディジタル加入者回線モデムを逆方向に利用したリアルタイムでの遠隔監視システムであって、被監視施設監視するための監視手段と、ビットストリーム圧縮符号化して伝送するように、前記監視手段で得られた監視データを、監視データに関して各チャネル別に動作を監視し、検出された監視データに関して感知信号を発生させるための遠隔監視データ処理手段と、該遠隔監視データ処理手段から入力されるデータを、下り方向の伝送速度より速い伝送速度で上り方向へ伝送するように変調する一方、監視局側から上り方向の伝送速度より遅い伝送速度で伝送されてくるデータを、前記遠隔監視データ処理手段に伝送するように復調する、逆方向に設定された第1ADSL変調及び復調手段と、該第1ADSL変調及び復調手段から下り方向の伝送速度より速い伝送速度で伝送されてくるデータを、監視局側へ伝送するように復調する一方、該監視局から伝送されてくるデータを、上り方向の伝送速度より遅い伝送速度で下り方向へ伝送するように変調する、逆方向に設定された第2ADSL変調及び復調手段とを含むことを特徴とするADSLモデムを逆方向に利用したリアルタイムでの遠隔監視システム。

請求項2

前記被監視施設と前記第1ADSL変調及び復調手段に接続され、前記被監視施設と監視局側装置との間で送受信されるトランザクションデータを変調及び復調するための電話変調及び復調手段をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のADSLモデムを逆方向に利用したリアルタイムでの遠隔監視システム。

請求項3

上りチャネル及び下りチャネルの一つのチャネルを利用して前記被監視施設の装置と監視局側装置との間でトランザクションデータを送受信することを特徴とする請求項1に記載のADSLモデムを逆方向に利用したリアルタイムでの遠隔監視システム。

請求項4

上りチャネル及び下りチャネルの一つのチャネルがインターネット回線専用に使用され、残りのチャネルが監視チャネルに使用されることを特徴とする請求項1に記載のADSLモデムを逆方向に利用したリアルタイムでの遠隔監視システム。

請求項5

下りチャネルの一つが制御チャネルに使用され、前記監視局側からの制御に応じて前記被監視施設の被監視人に警告するための警告手段をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のADSLモデムを逆方向に利用したリアルタイムでの遠隔監視システム。

請求項6

前記監視手段は、前記被監視施設を撮影して監視画像データを得るための複数の監視カメラを含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれかの項に記載のADSLモデムを逆方向に利用したリアルタイムでの遠隔監視システム。

請求項7

前記監視手段は、前記被監視施設周辺に対する監視オーディオデータを得るためのマイクをさらに含むことを特徴とする請求項6に記載のADSLモデムを逆方向に利用したリアルタイムでの遠隔監視システム。

請求項8

前記遠隔監視データ処理手段は、入力されたビデオデータを記憶するための記憶手段と、前記記憶されたデータの時間的に余分なものを除去するための動作推定及び補償手段と、各種クロックを発生させるためのクロック発生手段と、前記動作推定及び補償手段から出力される動作ベクトルと、前記クロック発生手段から出力される動作感知に必要なクロックを受けて動きを感知するための動作感知手段と、前記ビデオデータを制御して符号化するための制御及び符号化手段とを含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれかの項に記載のADSLモデムを逆方向に利用したリアルタイムでの遠隔監視システム。

請求項9

前記動作感知手段は、前記動作推定及び補償手段から出力される動作ベクトルの大きさを利用して動きを感知し、マクロブロック位置情報を利用して動作位置を検出するものであることを特徴とする請求項8に記載のADSLモデムを逆方向に利用したリアルタイムでの遠隔監視システム。

請求項10

前記動作感知手段は、前記動作推定及び補償手段から出力される動作ベクトルの大きさを利用して動きを感知し、動作感知信号を出力するための動作感知信号出力手段と、一つのマクロブロック内における水平位置を求めるための水平位置検出手段と、一つのマクロブロック内における垂直位置を求めるための垂直位置検出手段と、前記動作感知信号出力手段、水平位置検出手段及び垂直位置検出手段の出力信号論理積し、各チャネルに対する動きを独立的に感知するための第1感知手段と、該第1感知手段の各出力信号を論理和し、チャネル全体での動きを感知するための第2感知手段とを含むことを特徴とする請求項8に記載のADSLモデムを逆方向に利用したリアルタイムでの遠隔監視システム。

請求項11

ADSLモデムを逆方向に利用したリアルタイムでの遠隔監視方法において、監視手段に被監視施設を監視させて監視データを得る第1ステップと、遠隔監視データ処理手段に、得られた前記監視データに関して、各チャネル別に動作を監視させて監視データをビットストリームに圧縮符号化させて伝送させ、検出された監視データに関して感知信号を発生させる第2ステップと、逆方向に設定した第1ADSL変調及び復調手段に、前記監視データと前記感知信号を変調させて、下り方向の伝送速度より速い伝送速度で逆方向に設定した第2ADSL変調及び復調手段に伝送させ、前記第2ADSL変調及び復調手段から上り方向の伝送速度より遅い伝送速度で前記第1ADSL変調及び復調手段に伝送されたデータを復調させて、遠隔監視を行う第3ステップとを含むことを特徴とするADSLモデムを逆方向に利用したリアルタイムでの遠隔監視方法。

請求項12

前記第2ステップは、動作推定及び補償手段から出力される動作ベクトルの大きさを得る第4ステップと、得られた前記動作ベクトルの大きさが所定の値より大きいか否かを判断する第5ステップと、水平カウンタ係数を比較して動きの水平位置を決定し、垂直カウンタの係数を比較して動きの垂直位置を決定する第6ステップと、各チャネルに対応する画面の動きを検出して出力する第7ステップとを含むことを特徴とする請求項11に記載のADSLモデムを逆方向に利用したリアルタイム遠隔監視方法。

技術分野

0001

本発明は、遠隔監視システム及び遠隔監視方法に関し、さらに詳細には、専用線を使用せず、ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line:非対称ディジタル加入者回線モデムを逆方向に利用し、ビデオデータ、またはビデオ及びオーディオデータ圧縮して伝送することによりリアルタイム遠隔監視を行うことのできる遠隔監視システム及び遠隔監視方法に関する。

背景技術

0002

従来の遠隔監視方式の一例としては、監視カメラを使用して撮影した監視画像データを、該当する場所に設置された秘密記憶装置に記憶しておき、事故などが発生した場合に分析する方式がある。しかし、この方式では、遠隔監視対象をリアルタイムで監視できないために、実用性欠けるという短所がある。

0003

一方、従来の遠隔監視方式における他の例としては、ISDN(Integrated Service Digital Network:サービス総合ディジタル通信網)などを利用する方法がある。しかし、監視画像データを高速にリアルタイムで伝送するには、ISDNのデータ伝送量では、その容量が不十分である。したがって、監視画像データをMJPEGやH.261方式などで圧縮して伝送する方式が適用される。

0004

しかし、上記のような従来の遠隔監視方式には、監視画像データをMJPEGやH.261方式などで圧縮して伝送しても、監視画像データ量が非常に多いのに対し、ISDNの伝送量は少ないために、画質落ちるという問題点がある。

0005

一方、従来の遠隔監視方式におけるさらに他の例として、ISDNよりデータ伝送量の多い専用線を利用する方法があり、この場合においても、監視画像データをMJPEGやH.261方式などで圧縮して伝送する方式が使用されている。しかし、専用線を利用する方式には、専用線の使用料が極めて高価であり、また、各監視地域ごとに専用線を新しく設置する必要があるために実用性に劣るという短所がある。

0006

さらに、上述した従来の各方式では、ATM(Automated Teller Machine:現金自動預入支払い機)などを監視するとき、ユーザの存否に関係なく、監視画像データの記憶またはその伝送を継続的に行うため、データ量が非常に多くなる。したがって、従来の方式は、記憶装置の録画時間が必要以上に長くなるために、大容量の記憶装置を使用しなければならないという短所がある。また、従来の方式は、監視画像データ量を考慮して正面に一台のカメラのみを使用するために、被監視人帽子などで顔を見せないようにして接近し、ATMを不法に操作した場合、正面の監視画像データのみでは被監視人を追跡して特定することができないという短所がある。

0007

一方、その他の通信方式として、ADSLを利用することが考えられる。図1Aは、従来の技術に係るADSLモデム設定方式を示した概念図であり、図1Bは、従来の技術に係るADSLモデムを用いたときの、各伝送帯域における周波数特性を示した図である。

0008

図1Aに示したように、被監視施設に設置された遠隔ターミナル11から中央局14への伝送方向上り方向とし、その逆方向を下り方向とする。従来の技術では、遠隔ターミナル11に設置されたADSLモデム12と中央局14に設置されたADSLモデム13との間において、上り方向の伝送帯域の伝送速度が最大384Kbpsとなり、下り方向の伝送帯域の伝送速度が最大8Mbpsとなるように設定されていた。

0009

したがって、ADSLに対する従来の技術における使用方法は、上り方向の伝送帯域のデータ量が少なく、下り方向の伝送帯域のデータ量が多いサービスに対しては、とても効率的に活用されている。しかし、遠隔監視のように逆に上り方向の伝送帯域のデータ量が多く、下り方向の伝送帯域のデータ量が少ないサービスには不向きであり、実際には用いられていない。

0010

本発明は上述した従来の遠隔監視システム及び遠隔監視方法における問題点を解決するためになされたものであり、ADSLモデムを逆方向に利用してビデオデータ、またはビデオ及びオーディオデータを、圧縮及び伝送してリアルタイムでの遠隔監視を行うことのできる遠隔監視システム及び遠隔監視方法を提供することを目的としている。

0011

すなわち、本発明は、多数の監視画像データまたは監視オーディオデータを、ビットストリーム圧縮符号化して各画像データに対して個別に動作感知信号を発生させ、ADSLモデムを逆方向に利用してビデオデータ、またはビデオ及びオーディオデータを圧縮及び伝送して、リアルタイムでの遠隔監視を行うことのできる遠隔監視システム及び遠隔監視方法を提供することを目的としている。

課題を解決するための手段

0012

本発明に係るADSLモデムを逆方向に利用したリアルタイムでの遠隔監視システムは、被監視施設を監視するための監視手段と、ビットストリームに圧縮符号化して伝送するように、前記監視手段で得られた監視データを、監視データに関して各チャネル別に動作を監視し、検出された監視データに関して感知信号を発生させるための遠隔監視データ処理手段と、該遠隔監視データ処理手段から入力されるデータを、下り方向の伝送速度より速い伝送速度で上り方向へ伝送するように変調する一方、監視局側から上り方向の伝送速度より遅い伝送速度で伝送されてくるデータを、前記遠隔監視データ処理手段に伝送するように復調する、逆方向に設定された第1ADSL変調及び復調手段と、該第1ADSL変調及び復調手段から下り方向の伝送速度より速い伝送速度で伝送されてくるデータを、監視局側へ伝送するように復調する一方、該監視局から伝送されてくるデータを、上り方向の伝送速度より遅い伝送速度で下り方向へ伝送するように変調する、逆方向に設定された第2ADSL変調及び復調手段とを含む。

0013

ここで、前記被監視施設と前記第1ADSL変調及び復調手段に接続され、前記被監視施設と監視局側装置との間で送受信されるトランザクションデータを変調及び復調するための電話変調及び復調手段をさらに含むことが望ましい。

0014

また、上りチャネル及び下りチャネルの一つのチャネルを利用して前記被監視施設の装置と監視局側装置との間でトランザクションデータを送受信することもでき、上りチャネル及び下りチャネルの一つのチャネルがインターネット回線専用に使用され、残りのチャネルが監視チャネルにに使用されることも可能である。また、下りチャネルの一つが制御チャネルに使用され、前記監視局側からの制御に応じて前記被監視施設の被監視人に警告するための警告手段をさらに含んでもよい。

0015

なお、被監視施設を撮影して監視画像データを得るための複数の監視カメラを含むこと、さらに被監視施設周辺に対する監視オーディオデータを得るためのマイクを備えることが望ましい。

0016

また、前記遠隔監視データ処理手段は、入力されたビデオデータを記憶するための記憶手段と、前記記憶されたデータの時間的に余分なものを除去するための動作推定及び補償手段と、各種クロックを発生させるためのクロック発生手段と、前記動作推定及び補償手段から出力される動作ベクトルと、前記クロック発生手段から出力される動作感知に必要なクロックを受けて動きを感知するための動作感知手段と、前記ビデオデータを制御して符号化するための制御及び符号化手段とを含むことができる。

0017

ここで、前記動作感知手段は、前記動作推定及び補償手段から出力される動作ベクトルの大きさを利用して動きを感知し、マクロブロック位置情報を利用して動作位置を検出するものであることが望ましい。

0018

また、前記動作感知手段は、前記動作推定及び補償手段から出力される動作ベクトルの大きさを利用して動きを感知し、動作感知信号を出力するための動作感知信号出力手段と、一つのマクロブロック内における水平位置を求めるための水平位置検出手段と、一つのマクロブロック内における垂直位置を求めるための垂直位置検出手段と、前記動作感知信号出力手段、水平位置検出手段及び垂直位置検出手段の出力信号論理積し、各チャネルに対する動きを独立的に感知するための第1感知手段と、該第1感知手段の各出力信号を論理和し、チャネル全体での動きを感知するための第2感知手段とを含むことができる。

0019

一方、本発明に係るADSLモデムを逆方向に利用したリアルタイムでの遠隔監視方法は、ADSLモデムを逆方向に利用したリアルタイムでの遠隔監視方法において、監視手段に被監視施設を監視させて監視データを得る第1ステップと、遠隔監視データ処理手段に、得られた前記監視データに関して、各チャネル別に動作を監視させて監視データをビットストリームに圧縮符号化させて伝送させ、検出された監視データに関して感知信号を発生させる第2ステップと、逆方向に設定した第1ADSL変調及び復調手段に、前記監視データと前記感知信号を変調させて、下り方向の伝送速度より速い伝送速度で逆方向に設定した第2ADSL変調及び復調手段に伝送させ、前記第2ADSL変調及び復調手段から上り方向の伝送速度より遅い伝送速度で前記第1ADSL変調及び復調手段に伝送されたデータを復調させて、遠隔監視を行う第3ステップとを含む。

0020

ここで、前記第2ステップは、動作推定及び補償手段から出力される動作ベクトルの大きさを得る第4ステップと、得られた前記動作ベクトルの大きさが所定の値より大きいか否かを判断する第5ステップと、水平カウンタ係数を比較して動きの水平位置を決定し、垂直カウンタの係数を比較して動きの垂直位置を決定する第6ステップと、各チャネルに対応する画面の動きを検出して出力する第7ステップとを含むことが望ましい。

0021

なお、本件において監視局とは被監視施設を遠隔監視するために、第1ADSL変調及び復調手段を介して被監視施設と通信を行うための設備であり、中央局を含む。

発明を実施するための最良の形態

0022

以下、当業者が本発明を容易に実施できるように、本発明の好ましい実施の形態を添付した図面を参照しながら説明する。

0023

図2Aは、本発明の実施の形態に係るADSLモデムの設定方式を示した概念図であり、図2Bは、本発明の実施の形態に係るADSLモデムを用いたときの各伝送帯域における周波数特性を示した図である。

0024

図2Aに示したように、被監視施設に設置された遠隔ターミナル21から中央局24への伝送方向を上り方向とし、その逆方向を下り方向とする。

0025

本発明では、遠隔ターミナル21に設置されたADSLモデム22と、中央局24に設置されたADSLモデム23との間において、上り方向の伝送帯域の伝送速度が最大8Mbpsとなり、下り方向の伝送帯域の伝送速度が最大384Kbpsとなるように設定する。

0026

すなわち、本発明では、ADSLに対する従来の技術における使用方法と、その伝送帯域の方向を逆に設定(従来のADSLの上り方向の伝送帯域及び下り方向の伝送帯域を互いに入れ替えて設定)することによって、上り方向の伝送帯域のデータ量が多くて、下り方向の伝送帯域のデータ量が少ないサービスに対して有効活用を図り得るようにする。

0027

図3は、本発明の実施の形態に係るADSLモデムを逆方向に利用したリアルタイムでの遠隔監視システムの構成を示すブロック図である。以下、その具体的な構成及び動作を詳細に説明するが、図2に示した場合と同様に被監視施設から中央局への方向を上り方向、その逆を下り方向とし、また、上り方向の伝送に対応するチャネルを上りチャネル、下り方向の伝送に対応するチャネルを下りチャネルという。

0028

図3に示したように、本発明の実施の形態に係る遠隔監視システムは、被監視施設であるATM31と中央局38との間に、監視カメラ32と、マイク33と、遠隔監視画像データ処理装置34と、電話モデム35と、第1ADSLモデム36及び第2ADSLモデム37とを備える。

0029

被監視施設を監視するための監視手段として、監視カメラ32及びマイク33が設置されている。監視カメラ32は、被監視人(悪意を持ったユーザ)が帽子などを被って頭を下げたり、撮影されないように迂回してATM31に接近したときにも効果的に監視し得るように、被監視人を正面から、側面から、下側から撮影する位置、または被監視人がATM31に接近する時点から遠隔で撮影するための遠い位置に、多数設置されることが望ましい。マイク33は、多数の監視カメラ32にそれぞれ設置されるか、または別に設置される。

0030

遠隔監視画像データ処理装置34は、遠隔監視データ処理手段として機能し、多数の監視カメラ32で撮影された多くの監視画像データに関して、各チャネル別に動作を監視し、監視画像データをMPEG-2(Moving Picture Expert Group-2)ビットストリームに圧縮符号化する。また、多数のマイク33で得られた監視オーディオデータに関して個別に前記被監視人などの存否を感知し、監視オーディオデータを監視画像データと共に圧縮符号化する。そして、それらを伝送し、感知された各監視データに関して感知信号を発生させる。

0031

また、電話モデム35は、電話変調及び復調手段として、ATM31と第1ADSLモデム36に接続され、第1ADSLモデム36を介してATM31と該当する銀行などの外部コンピュータとの間で送受信されるトランザクションデータを変調及び復調する。

0032

第1ADSLモデム36は、第1ADSL変調及び復調手段として機能し、遠隔監視画像データ処理装置34及び電話モデム35から入力されるデータを、下り方向の伝送速度より速い伝送速度、最大8Mbpsで上り方向へ伝送するように変調し、また電話線を介して中央局38側の第2ADSLモデム37から、上り方向の伝送速度より遅い伝送速度、最大384Kbpsで伝送されたデータを、遠隔監視画像データ処理装置34と電話モデム35に伝送するように復調するため、従来と逆方向に設定される。

0033

第2ADSLモデム37は、第2ADSL変調及び復調手段として機能し、電話線を介して第1ADSLモデム36から下り方向の伝送速度より速い伝送速度、最大8Mbpsで伝送されたデータを、中央局38のコンピュータに伝送するように復調し、また中央局38のコンピュータから伝送されたデータを、上り方向の伝送速度より遅い伝送速度、最大384Kbpsで第1ADSLモデム36に下り方向へ伝送するように変調するため、従来と逆方向に設定される。

0034

なお、マイク33と、それによる監視オーディオデータの処理過程は、本発明で付加的に用いられたものであり、被監視施設が騷音の多い地域等に設置される場合には必要のない付加的な要素である。

0035

また、電話モデム35が含まれない場合でも、上りチャネル及び下りチャネルの一つのチャネルを利用して、ATM31と該当する銀行などの外部コンピュータとの間でトランザクションデータを送受信することができる。さらに、上述した例のように、被監視施設がATM31のような装置ではなく、施設外壁などである場合には、電話モデム35が必要にはならないので、これも本発明では付加的な要素である。

0036

また、上りチャネル及び下りチャネルを介して送受信されるデータが、ATM31に入出力されるようにして既存の電話モデム35の機能が行われるようにし、既存の電話モデム35を、申告用電話等に転換して使用することも可能である。

0037

そして、本発明は、上述したATM31だけでなく、家、会社、または工場などの建物内部の監視、さらに交通渋滞地域、橋、ダム、または河川などの災害警戒地域ゴミ投棄場所駐車場などの建物外部の監視など多様な用途に応用できる。

0038

一方、上りチャネル及び下りチャネルの一つのチャネルがインターネット回線専用に使用され、残りのチャネルが監視チャネルに使用されてもよい。例えば、4個またはそれ以上の監視カメラ32が設置されたとき、4個以上の監視チャネルのうち、3個のチャネルを監視チャネルに使用し、使用していないチャネルをインターネット回線等に転換して使用することも可能である。

0039

また、監視カメラ32と遠隔監視画像データ処理装置34とが遠く離れている場合には、監視カメラ32で撮影された監視画像データを多重化して遠隔監視画像データ処理装置34に伝送するようにしてもよい。

0040

一方、中央局38からATM31への下りチャネルの一つが、監視カメラ32の制御チャネルとして使用され、中央局38のコンピュータからの制御に応じてATM31の被監視人に警告するため、警告手段としてスピーカー(図示せず)などの出力装置をさらに備えることが望ましい。これにより、監視者の制御に応じて、被監視人への警告が可能となる。

0041

一方、本発明の実施の形態に係る遠隔監視方法は、ADSLモデムを逆方向に利用したリアルタイムでの遠隔監視方法において、監視手段に、被監視施設を監視させて監視データを得る第1ステップと、遠隔監視データ処理手段に、得られた前記監視データに関して、各チャネル別に動作を監視させて監視データをビットストリームに圧縮符号化させて伝送させ、検出された監視データに関して感知信号を発生させる第2ステップと、逆方向に設定した第1ADSL変調及び復調手段に、前記監視データと前記感知信号を変調させて、下り方向の伝送速度より速い伝送速度で逆方向に設定した第2ADSL変調及び復調手段に伝送させ、前記第2ADSL変調及び復調手段から上り方向の伝送速度より遅い伝送速度で前記第1ADSL変調及び復調手段に伝送されたデータを復調させて、遠隔監視を行う第3ステップとを含む。

0042

図4は、図3に示した遠隔監視画像データ処理装置34に利用される、MPEG-2ビデオ符号化器401の機能を説明する図であり、MPEG-2ビデオ符号化器401は動作感知機能を有する。

0043

図4に示したように、MPEG-2ビデオ符号化器401をシステムレベルから見ると、カメラから入力されるビデオ入力信号400は、少なくとも1個のチャネルから4個以上のチャネルまで多重化され、一つのビデオ入力信号400として入力されるか、またはそれぞれで入力される。多重化されたビデオ入力信号400を受けたMPEG-2ビデオ符号化器401は、動きを監視すると同時に、ビデオ入力信号400を符号化して圧縮した後、圧縮された画像データであるMPEG-2ビットストリーム402と各チャネルに対応する動作感知信号403を出力する。

0044

図5は、図4に示したMPEG-2ビデオ符号化器401について詳細な構成を示したブロック図である。MPEG-2ビデオ符号化器401は、本発明の実施の形態に係る遠隔監視システムにおける遠隔監視データ処理手段として機能する。

0045

図5に示したように、MPEG-2ビデオ符号化器401の本体は、ビデオ入力520を比較するIPオフセット部512、IPオフセット(IP offset)されて入力されたビデオデータを記憶するための記憶手段としてのフレームメモリ509、本体に必要なデータを記憶するメモリ513、記憶されたデータの時間的に余分なものを除去するための動作推定及び補償手段としての動作推定及び補償部(ME/MC)503、本体で用いられる各種のクロックを発生させるためのクロック発生手段としてのクロック発生部511、動作推定及び補償部(ME/MC)503から出力される動作ベクトル(mot_vec)521とクロック発生部511から出力される動作感知に必要なクロック522を受けて動きを感知するための動作感知手段としての動作感知部504を備えている。さらにビデオデータを制御して符号化するための制御及び符号化手段として、本体に必要なデータ信号を制御するモード制御部502、画像の空間的に余分なものを除去するためのDCT変換符号化部500、DCT変換符号化部500で出力されたデータを可変の長さに符号化する可変長符号化部501、データ信号及びアドレス信号などを受けて本体に必要な信号を出力するホストインターフェース部510、動きを補償する動作補償部(MC)505、データをフィルタリングする420フィルタ506、本体に必要なレートとスタフを制御するレート及びスタフ制御部507、そして本体のチャネルを制御するチャネル制御部508を含んで構成されている。

0046

一方、前記各構成要素のうち、動作感知部504を除く各構成要素は、既に公知となっている技術であるので、これ以上の詳細な説明は省略し、以下、MPEG-2ビデオ符号化器401で動きを感知する過程を説明する。

0047

動作推定及び補償部(ME/MC)503は、カレント画像フレームを符号化して入力された画像と最も類似した画像を、過去のフレームから探し、その位置情報すなわち動作ベクトル(mot_vec)521を抽出して画像を圧縮する。そして、動作ベクトル(mot_vec)521は、動作感知部504に出力される。

0048

動作感知部504は、動作推定及び補償のためのクロック522と、動作ベクトル(mot_vec)521の大きさを利用して動きを感知し、動作感知信号(ACT_CH)523を出力する。言い換えると、入力画像に動きがない場合には動作ベクトル(mot_vec)521の値が0であるが、入力画像に動きがある場合には動作ベクトル(mot_vec)521の値が0より大きくなるはずであるので、動作情報を得ることができる。そして、すでに符号化されているマクロブロックの位置情報を入手し、これを利用して動作位置を検出して、現在の画面でどの部分に動きがあるかを感知する。

0049

図6は、本発明の実施の形態に係るADSLモデムを逆方向に利用したリアルタイムでの遠隔監視システム及び遠隔監視方法における動作情報の出力に関するタイミングチャートを示している。一般的にビデオ符号化器をハードウェアで構成するときは、フィールドやフレーム、フィールドやフレームを構成するピクチャ、ピクチャを構成するマクロブロックなどの基準時点を表示するクロックが必要である。

0050

図6に示したように、図5に示した動作感知部504で使用するクロックには、ピクチャクロック(pick)601と、これを構成するマクロブロッククロック(mbck)602とがある。特に、このマクロブロッククロック(mbck)602は、動作推定及び補償のためのクロック(meck)604に利用されるクロックであり、動作推定及び補償部503の動作ベクトル(mot_vec)521の出力時点と同期している。リセット信号603は、動作感知部504で用いられるカウンタリセットするための信号であり、動作推定及び補償部503から出力される動作ベクトル(mot_vec)605は、動作推定及び補償のためのクロック(meck)604から最小256クロック(27MHz)の間有効であると仮定される。参考までに付け加えると、NTSC(National Television System Committee)(720×480)フォーマットの画像が入力される場合、有効データは一つのピクチャ当たり45×30に該当する1350個のマクロブロック(16×16)で構成される。

0051

図7は、本発明の実施の形態に係るADSLモデムを逆方向に利用したリアルタイムでの遠隔監視システム及び遠隔監視方法における多重化されたビデオ入力信号の画面構成を示した概念図である。

0052

図7に示したように、最大4個のチャネルからデータが一つの入力ラインに多重化されて入力されたとき、その画面は全体が画面1、画面2、画面3及び画面4に分割されて構成される。

0053

また、図6に示したような動作タイミングに基づいて、動きが感知されたマクロブロックの位置を抽出してその情報を出力する場合にも、図7に示したような画面構成が活用される。一方、一つのチャネルを使用する場合には、一画面が画面全体を占めるようにする。また、大きさがNTSC(National Television SystemCommittee)フォーマットの1/4である一つのチャネルに対しては、オフセット機能を利用して画面の中央に表示できる。

0054

図8は、図5に示した動作感知部504について詳細な構成を示したブロック回路図である。図8に示したように、動作感知部504は、動作推定及び補償部503から出力される動作ベクトル(mot_vec)801の大きさを利用して動きを感知し、動作感知信号802を出力するための動作感知信号出力手段としての第1論理和ゲート811と、一つのマクロブロック内における水平位置を求めるための水平位置検出手段としての水平カウンタ805ならびに水平比較器806と、一つのマクロブロック内における垂直位置を求めるための垂直位置検出手段としての垂直カウンタ807ならびに垂直比較器808と、第1論理和ゲート811、水平カウンタ805、水平比較器806、垂直カウンタ807及び垂直比較器808の出力信号を論理積し、各チャネルに対する動きを独立的に感知するための第1感知手段としての論理積処理部809と、論理積処理部809の各出力信号を論理和し、チャネル全体での動きを感知するための第2感知手段としての第2論理和ゲート810とを含んで構成されている。以下、図8に示した動作感知部504の動作を説明する。

0055

まず、動作ベクトル(mot_vec)801の値に、0より大きい値が入力されると、動きが感知されたということであるので、動作感知信号(motion_detected)802が論理積処理部809に出力され、その瞬間水平カウンタ805と垂直カウンタ807で計算された各係数を、それぞれ水平比較器806と垂直比較器808で比較して動きが感知された位置が決まる。特に、動きが感知されたマクロブロックの位置は、画面全体を4つに分割して決定される。すなわち、番号付けされた全体で45×30個のマクロブロックのうち、水平方向において0〜21番は画面全体の左側部分、23〜44番は、右側部分を表し、22番は画面の左側部分と右側部分の中間部分を占める。また、垂直方向において、0〜14番は画面の上側部分を表し、15〜29番は下側部分を表す。

0056

したがって、動きの水平位置は、水平カウンタ805により係数が決定され、水平比較器806により係数が比較されることにより、画面全体の左側部分、右側部分、または中間部分で検出される。また、動きの垂直位置もまた、垂直カウンタ807で係数が決定され、垂直比較器808により係数が比較されることにより、画面全体の上側部分または下側部分で検出される。したがって、水平及び垂直位置を感知した信号と、動作感知信号(motion_detected)802は互いに論理積処理部809で処理されるので、各チャネルに対応する画面の動きを、論理積処理部809での結果に応じて独立的に感知して出力できる。

0057

また、図8に示したように、動作が感知された画面またはチャネルは、図7に示した画面1で動作が感知された場合には、動作チャネル[1]812、画面2で動作が感知された場合には、動作チャネル[2]813、画面3で動作が感知された場合には、動作チャネル[3]814、画面4で動作が感知された場合には、動作チャネル[4]815の警告信号をそれぞれ出力する。論理積処理部809から出力されるあらゆる信号は、第2論理和ゲート810に入力されるので、どのチャネルからどのような動作が感知されても、動作チャネル[0]816からは警告信号が出力される。

0058

上述したように本発明の実施の形態に係る遠隔監視方法において、前記第2ステップは、動作推定及び補償手段としての動作推定及び補償部(ME/MC)503から出力される動作ベクトル(mot_vec)801の大きさを得る第4ステップと、得られた動作ベクトル(mot_vec)801の大きさが、上述した例では0とした所定の値より大きいか否かを判断する第5ステップと、水平カウンタ805の係数を比較して動きの水平位置を決定し、垂直カウンタ807の係数を比較して動きの垂直位置を決定する第6ステップと、各チャネルに対応する画面の動きを検出して出力する第7ステップとを含むように構成することが望ましい。

0059

なお、本発明の技術は、上述した好ましい実施の形態により具体的に記述されたが、上述した実施の形態はその説明のためのものであって、その制限のためのものでないことに留意されるべきである。また、本発明の技術分野における通常の知識を有する専門家であるならば、本発明の技術思想の範囲内で種々の実施の形態に想到可能であることを理解されるべきである。

発明の効果

0060

上述したように、本発明に係るADSLモデムを逆方向に利用したリアルタイムでの遠隔監視システム及び遠隔監視方法によれば、多数の監視画像データまたは監視オーディオデータを、ビットストリームに圧縮符号化して各画像データに関して個別に動作感知信号を発生させ、ADSLモデムを逆方向に利用してビデオデータまたはビデオ及びオーディオデータを圧縮及び伝送してリアルタイムでの遠隔監視を行うことができるという優れた効果がある。

0061

また、個別に動作感知信号を発生させて伝送するため、受信側で記憶装置の録画時間を大幅に低減させることができるという効果もある。さらに、受信側にMPEG-2デコーディング機能を含むコンピュータを使用して遠隔監視システムを構成する場合には、装置の追加をする必要がないので、安価な費用でシステムを実現することができる。

図面の簡単な説明

0062

図1A 従来の技術に係るADSLモデムの設定方式を示した概念図である。
図1B 従来の技術に係るADSLモデムを用いたときの各伝送帯域における周波数特性を示した図である。
図2A 本発明の実施の形態に係るADSLモデムの設定方式を示した概念図である。
図2B 本発明の実施の形態に係るADSLモデムを用いたときの各伝送帯域における周波数特性を示した図である。
図3 本発明の実施の形態に係るADSLモデムを逆方向に利用したリアルタイムでの遠隔監視システムの構成を示すブロック図である。
図4図3に示した遠隔監視画像データ処理装置に利用される、MPEG-2ビデオ符号化器の機能を説明する図である。
図5 図4に示したMPEG-2ビデオ符号化器について詳細な構成を示したブロック図である。
図6 本発明の実施の形態に係るADSLモデムを逆方向に利用したリアルタイムでの遠隔監視システム及び遠隔監視方法における動作情報の出力に関するタイミングチャートである。
図7 本発明の実施の形態に係るADSLモデムを逆方向に利用したリアルタイムでの遠隔監視システム及び遠隔監視方法における多重化されたビデオ入力信号の画面構成を示した概念図である。
図8図5に示した動作感知部について詳細な構成を示したブロック回路図である。

--

0063

31ATM(現金自動預入れ支払い機)
32監視カメラ
33マイク
34遠隔監視画像データ処理装置
35電話モデム
36 第1ADSLモデム
37第2ADSLモデム
38 中央局

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