JP2011049888A - ネットワークカメラ及び映像配信システム - Google Patents

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Abstract

【課題】消費電力を低減することのできるネットワークカメラを提供する。
【解決手段】カメラ１００は、所定の駆動方式で撮像素子１０２を駆動することで映像信号を生成する撮像部と、映像信号を用いて第１フレームレート及び第１解像度を有する低画質映像信号を生成する映像信号生成部１０５と、映像信号を用いて第１フレームレートより高い第２フレームレート、及び、第１解像度より高い第２解像度の少なくとも１つを有する高画質映像信号を生成する映像信号生成部１０６と、高画質映像信号をメモリに記録する記録部１０９と、ネットワーク１３０を介して、低画質映像信号及び高画質映像信号の少なくとも一方を受信端末１２０へ送信する送信部１０７及び１０８とを備え、撮像部は、低画質映像信号を取得するための第１駆動方式、及び、高画質映像信号を取得するための第２駆動方式のいずれかを選択し、選択した駆動方式で撮像素子１０２を駆動する。
【選択図】図１

Description

本発明は、撮影により得られた映像信号を、ネットワークを介して他の受信端末に配信するネットワークカメラ、及び映像配信システムに関する。
近年、撮像素子の高画素化、及び高フレームレート化が進んでおり、一般的な受像機の表示フレームレートを大きく超える１００フレーム毎秒以上の撮像素子も実用化されつつある。また、監視カメラ、又は車載カメラなどの用途において、より高い監視能力を得るために、高画素化、及び高フレームレート化の必要性が高まっている。
例えば、特許文献１には、符号化ストリームを記録するための記録媒体を備えるカメラ端末と、カメラ端末からの映像データを受信する受信端末とを備える映像配信システムに関する技術が開示されている。
カメラ端末は、高解像度の撮像素子を備え、撮影により得られた映像データを符号化し、符号化により得られた符号化ストリームを受信端末に送信するとともに、記録媒体に記録する。そして、再送要求などのユーザからの指示に基づいて記録媒体に記録した符号化ストリームを受信端末に送信する。
特許文献１に記載のカメラ端末は、高解像度の撮像素子によって得られた映像データを低解像度の映像に変換することで、ネットワークの帯域の利用を抑制することができる。
特許第４１４８６７３号公報
しかしながら、上記従来技術に示される技術では、高解像度の撮像素子から読み出された映像データを処理する場合、映像データの読み出し、並びに、映像データの符号化及び記録などの各処理に必要な消費電力が大きくなるという課題がある。
そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、消費電力を低減することができるネットワークカメラ、及び当該ネットワークカメラを備える映像配信システムを提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明に係るネットワークカメラは、撮像素子を有し、所定の駆動方式で前記撮像素子を駆動することで映像信号を生成する撮像部と、前記撮像部によって生成された映像信号を用いて、第１フレームレート及び第１解像度を有する低画質映像信号を生成する低画質映像信号生成部と、前記撮像部によって生成された映像信号を用いて、前記第１フレームレートより高い第２フレームレート、及び、前記第１解像度より高い第２解像度の少なくとも１つを有する第１高画質映像信号を生成する第１高画質映像信号生成部と、前記第１高画質映像信号をメモリに記録する記録部と、ネットワークを介して、前記低画質映像信号、及び、前記メモリに記録された第１高画質映像信号の少なくとも一方を受信端末へ送信する送信部とを備え、前記撮像部は、前記第１フレームレート以上のフレームレートを有する映像信号を取得するための第１駆動方式、及び、当該第１駆動方式で取得される映像信号よりフレームレート及び解像度の少なくとも１つが高い映像信号を取得するための第２駆動方式のいずれかを選択し、選択した駆動方式で前記撮像素子を駆動する。
これにより、第１駆動方式の方が第２駆動方式よりも消費電力が少ないので、例えば、高画質な映像を必要とする場合以外は、第１駆動方式で撮像素子を駆動することで、消費電力を低減することができる。さらに、リアルタイムで生成される低画質映像信号、及び、メモリに記録された所定の期間だけ遅延した高画質映像信号のいずれかを受信端末に送信するので、受信端末側では、リアルタイムの映像、及び、所定の期間だけ過去に遡った映像のいずれかを視聴者は見ることができる。
また、前記第２駆動方式は、前記第１駆動方式で取得される映像信号よりも解像度が高い映像信号を取得するための駆動方式であり、前記低画質映像信号生成部は、前記第１駆動方式で駆動された撮像素子から出力された映像信号を用いて、前記低画質映像信号を生成し、前記第１高画質映像信号生成部は、前記第２駆動方式で駆動された撮像素子から出力された映像信号を用いて、前記第１高画質映像信号を生成してもよい。
これにより、低画質映像信号生成部は、消費電力の少ない第１駆動方式で駆動された撮像素子からの出力された映像信号を用いるので、高画質な映像を必要とする場合以外は、第１駆動方式で撮像素子を駆動することで、消費電力を低減することができる。
また、前記第２駆動方式は、前記第１駆動方式で取得される映像信号よりもフレームレートが高い映像信号を取得するための駆動方式であり、前記低画質映像信号生成部は、前記撮像素子が前記第２駆動方式で駆動されている場合には、当該撮像素子から出力された映像信号に含まれる複数の画像であって、前記第１フレームレートのタイミングの１つを含む所定の期間内に含まれる複数の画像から１枚の画像を選択することで、選択した画像を含む前記低画質映像信号を生成してもよい。
これにより、所定の期間に含まれる複数の画像から１枚の画像を選択するので、蛍光灯などの脈流光の影響を受けていない画像を選択することができる。これにより、低画質映像信号の画質をより高めることができる。
また、前記低画質映像信号生成部は、前記撮像素子が前記第２駆動方式で駆動されている場合には、当該撮像素子から出力された映像信号に含まれる複数の画像から、前記第１フレームレートのタイミングで１枚の画像を選択することで、選択した画像を含む前記低画質映像信号を生成してもよい。
これにより、高フレームレートの映像から容易に低フレームレートの映像を生成することができる。
また、前記低画質映像信号生成部は、前記撮像素子が前記第２駆動方式で駆動されている場合には、当該撮像素子から出力された映像信号に含まれる複数の画像であって、前記第１フレームレートのタイミングの１つを含む所定の期間内に含まれる複数の画像を加算することで１枚の画像を生成し、生成した画像を含む前記低画質映像信号を生成してもよい。
これにより、高フレームレートの映像から容易に低フレームレートの映像を生成することができる。
また、前記ネットワークカメラは、さらに、前記第１高画質映像信号の記録を開始又は停止させる第１制御信号を前記受信端末から受信する制御部を備え、前記制御部は、前記第１制御信号を受信した場合、受信した第１制御信号に基づいて、前記記録部に前記記録を開始又は停止させてもよい。
これにより、制御信号に基づいて記録の制御を行うことで、常に記録処理を行わなくて済むので、メモリ資源を有効に利用することができるとともに、記録処理に関わる消費電力を低減することができる。
また、前記ネットワークカメラは、さらに、前記低画質映像信号又は前記第１高画質映像信号の送信を開始又は停止させる第２制御信号を前記受信端末から受信する制御部を備え、前記制御部は、前記第２制御信号を受信した場合、受信した第２制御信号に基づいて、前記送信部に前記送信を開始又は停止させてもよい。
これにより、制御信号に基づいて送信の制御を行うことで、例えば、視聴者が必要とする映像信号のみを送信することができ、送信処理に関わる消費電力を低減することができる。
また、前記ネットワークカメラは、さらに、前記メモリに記録された第１高画質映像信号を消去させる第３制御信号を前記受信端末から受信する制御部を備え、前記制御部は、前記第３制御信号を受信した場合、前記メモリに記録された第１高画質映像信号の少なくとも一部を、前記記録部に消去させてもよい。
これにより、メモリ資源を有効に利用することができる。
また、前記ネットワークカメラは、さらに、当該ネットワークカメラの撮影環境における異常を検出する異常検出部を備え、前記記録部は、前記異常検出部によって異常が検出された場合に、前記第１高画質映像信号の記録を開始してもよい。
これにより、異常が検出された場合に自動的に記録を行うことができるので、常に映像を見ていなければならないなどの視聴者への負担を軽減することができる。
また、前記異常検出部は、現在時刻が予め定められた所定の時刻に達したときを異常として検出してもよい。
これにより、例えば、夜間帯などの監視が必要な時間帯のみを記録することができる。
また、前記ネットワークカメラは、さらに、前記メモリに記録された第１高画質映像信号の解像度、フレームレート、及びビットレートの少なくとも１つを変換し、変換された第１高画質映像信号を送信部に出力する映像変換部を備え、前記送信部は、さらに、前記映像変換部によって変換された第１高画質映像信号を前記受信端末に送信してもよい。
これにより、例えば、ネットワークの利用可能な帯域が制限されている場合であっても、高画質映像信号の解像度、及びフレームレートなどを低くすることで、帯域を有効に利用して高画質映像信号を送信することができる。
また、前記ネットワークカメラは、さらに、前記第２駆動方式で駆動された撮像素子から出力された映像信号に含まれる複数の画像を縮小し、縮小した複数の画像を１枚の画像として含む第２高画質映像信号に変換する第２高画質映像信号生成部を備え、前記送信部は、さらに、前記第２高画質映像信号生成部によって生成された第２高画質映像信号を前記受信端末に送信してもよい。
これにより、より時間的に詳細な画像情報を得ることができる。したがって、例えば、視聴者がより容易に異常を検知することができる。
また、前記送信部は、前記第２高画質映像信号を送信する場合に、前記低画質映像信号の送信を停止してもよい。
これにより、ネットワークの帯域を有効に利用することができる。
また、前記送信部は、前記低画質映像信号、前記第１高画質映像信号、及び前記第２高画質映像信号のいずれかを送信してもよい。
これにより、ネットワークの帯域を有効に利用することができる。
また、前記送信部は、前記記録部に記録された第１高画質映像信号の一部を前記低画質映像信号とともに、前記第１高画質映像信号のみを送信する場合より低い転送レートで送信してもよい。
これにより、ネットワークの帯域を有効に利用することができる。
また、前記記録部は、前記メモリとして、前記ネットワークとは異なるネットワークを介して接続された外部の記録装置に前記第１高画質映像信号を記録してもよい。
これにより、例えば、ネットワークカメラが盗難又は破壊された場合であっても、撮影された映像を他の記録装置に記録しておくことができるので、映像の紛失を防止することができる。
また、本発明は、映像配信システムとしても実現することができ、本発明に係る映像配信システムは、上記ネットワークカメラと、前記ネットワークを介して、前記ネットワークカメラから前記低画質映像信号及び前記第１高画質映像信号を受信し、受信した低画質映像信号及び第１高画質映像信号の少なくとも一方から得られる映像を表示する受信端末とを備える。
これにより、視聴者は、ネットワークカメラが設置された場所から遠く離れた場所で、撮影された映像を確認することができるとともに、上記のようにネットワークカメラの消費電力を低減することができる。
本発明に係るネットワークカメラ及び映像配信システムによれば、消費電力を低減することができる。
実施の形態１に係る映像配信システムの構成の一例を示すブロック図である。 実施の形態１に係るネットワークカメラが備えるＤＳＰの構成の一例を示すブロック図である。 従来の映像配信システムにおける低画質ビットストリーム及び高画質ビットストリームの生成の様子を示す図である。 実施の形態１に係る映像配信システムにおける低画質ビットストリーム及び高画質ビットストリームの生成の様子の一例を示す図である。 実施の形態１に係る映像配信システムにおける低画質ビットストリーム及び高画質ビットストリームの生成の様子の一例を示す図である。 実施の形態１に係る映像配信システムにおける低画質ビットストリーム及び高画質ビットストリームの生成の様子の一例を示す図である。 実施の形態１に係る映像配信システムにおける低画質ビットストリーム及び高画質ビットストリームの生成の様子の一例を示す図である。 実施の形態１に係る映像配信システムにおける低画質ビットストリーム及び高画質ビットストリームの生成の様子の一例を示す図である。 実施の形態２に係る映像配信システムの構成の一例を示すブロック図である。 実施の形態２に係る映像配信システムにおける高画質ビットストリームの変換の様子の一例を示す図である。 実施の形態３に係る映像配信システムの構成の一例を示すブロック図である。 実施の形態３に係る映像配信システムにおける画像の取り込みタイミングの一例を示す図である。 実施の形態３に係る映像配信システムにおける画像の取り込みサイズの一例を示す図である。 実施の形態４に係る映像配信システムの構成の一例を示すブロック図である。
以下、本発明に係るネットワークカメラ及び映像配信システムの実施の形態について、図面を用いて説明する。
（実施の形態１）
実施の形態１に係るネットワークカメラは、撮像素子を有し、所定の駆動方式で当該撮像素子を駆動することで映像信号を生成する撮像部と、撮像部によって生成された映像信号を用いて、第１フレームレート及び第１解像度を有する低画質映像信号を生成する低画質映像信号生成部と、撮像部によって生成された映像信号を用いて、第１フレームレートより高い第２フレームレート、及び、第１解像度より高い第２解像度の少なくとも１つを有する第１高画質映像信号を生成する高画質映像信号生成部と、高画質映像信号をメモリに記録する記録部と、ネットワークを介して、低画質映像信号、及び、メモリに記録された高画質映像信号の少なくとも一方を受信端末へ送信する送信部とを備え、撮像部は、第１フレームレート以上のフレームレートを有する映像信号を取得するための第１駆動方式、及び、当該第１駆動方式で取得される映像信号よりフレームレート及び解像度の少なくとも１つが高い映像信号を取得するための第２駆動方式のいずれかを選択し、選択した駆動方式で撮像素子を駆動することを特徴とする。以下では、まず、本実施の形態に係るネットワークカメラの構成の一例について説明する。
図１は、実施の形態１に係る映像配信システム１０の構成の一例を示すブロック図である。図１に示すように、映像配信システム１０は、カメラ１００と、受信端末１２０とを備える。カメラ１００と受信端末１２０とは、ネットワーク１３０によって接続されている。
カメラ１００は、撮像により映像信号を取得し、ネットワーク１３０を介して映像信号を受信端末１２０に送信するネットワークカメラの一例である。図１に示すように、カメラ１００は、撮影光学系１０１と、撮像素子１０２と、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）１０３と、制御部１０４と、映像信号生成部１０５及び１０６と、送信部１０７及び１０８と、記録部１０９と、操作ボタン１１０とを備える。
なお、撮影光学系１０１、撮像素子１０２及びＤＳＰ１０３が、本発明に係る撮像部に相当する。撮像部は、主に低画質映像を取得するための第１駆動方式、及び、主に高画質映像を取得するための第２駆動方式のいずれかを選択し、選択した駆動方式で撮像素子１０２を駆動することで映像信号を生成する。ここで、高画質映像とは、フレームレート及び解像度の少なくとも一方が、低画質映像のフレームレート及び解像度より高い映像である。
撮影光学系１０１は、被写体からの光を集光することで、撮像素子１０２上で光を結像させる光学レンズ及び絞りなどの光学系である。
撮像素子１０２は、光を電気信号に変換するフォトダイオードなどの光電変換素子を備えるイメージセンサである。例えば、撮像素子１０２は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）センサ、又はＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサなどである。撮像素子１０２は、ＤＳＰ１０３から供給される駆動信号に基づいて、被写体像を電気信号に変換し、変換した電気信号をＤＳＰ１０３に出力する。
ＤＳＰ１０３は、撮像素子１０２から入力される電気信号に対して、ＡＤ変換処理、及び、ゲイン補正などの画像処理を行うことで映像信号を生成し、生成した映像信号を映像信号生成部１０５及び１０６に出力する。また、ＤＳＰ１０３は、複数の駆動方式から１つを選択し、選択した駆動方式で撮像素子１０２を駆動する。例えば、図２に示すように、ＤＳＰ１０３は、駆動信号生成部１０３１及び１０３２と、スイッチ１０３３とを備える。
なお、図２は、実施の形態１に係るカメラ１００が備えるＤＳＰ１０３の構成の一例を示すブロック図である。図２には、ＤＳＰ１０３の駆動信号の生成に関わる処理部のみを示しており、撮像素子１０２から出力された電気信号から映像信号を生成する処理部については示していない。
駆動信号生成部１０３１は、低解像度及び低フレームレートの少なくとも１つを有する低画質映像信号を生成するための駆動信号Ｌを生成する。上記の第１駆動方式は、駆動信号Ｌが供給されたときの撮像素子１０２の駆動方式である。より具体的には、第１駆動方式は、第１フレームレート以上のフレームレート及び第１解像度以上の解像度を有する映像信号を取得するための駆動方式である。なお、第１フレームレート及び第１解像度は、映像信号生成部１０５が生成する映像信号のフレームレート及び解像度である。
駆動信号生成部１０３２は、高解像度及び高フレームレートの少なくとも１つを有する高画質映像信号を生成するための駆動信号Ｈを生成する。上記の第２駆動方式は、駆動信号Ｈが供給されたときの撮像素子１０２の駆動方式である。より具体的には、第２駆動方式は、第２フレームレート以上のフレームレート及び第２解像度以上の解像度を有する映像信号を取得するための駆動方式である。なお、第２フレームレート及び第２解像度は、映像信号生成部１０６が生成する映像信号のフレームレート及び解像度である。
スイッチ１０３３は、制御部１０４からの制御に基づいて、駆動信号Ｌ及び駆動信号Ｈのいずれか一方を選択し、選択した駆動信号を撮像素子１０２に出力する。
以上のように、ＤＳＰ１０３は、スイッチ１０３３によって駆動信号Ｌ及び駆動信号Ｈのいずれか一方を選択することで、撮像素子１０２の駆動方式を選択する。なお、第２駆動方式で駆動された撮像素子１０２からは、第１駆動方式で駆動された撮像素子１０２から出力される映像より、フレームレート及び解像度の少なくとも１つが高い映像が出力される。
制御部１０４は、カメラ１００の全体の制御を行う。例えば、制御部１０４は、撮像素子１０２の駆動方式を選択する。さらに、制御部１０４は、操作ボタン１１０から、又は、ネットワーク１３０を介して受信端末１２０から制御信号を受信し、受信した制御信号に応じて、各処理部を制御する。制御信号は、例えば、駆動信号の切り替え、記録の開始及び終了、並びに、送信の開始及び終了などを示す信号である。
映像信号生成部１０５は、撮像部によって生成された映像信号を用いて、第１フレームレート及び第１解像度を有する低画質映像信号を生成する低画質映像信号生成部の一例である。本実施の形態では、撮像素子１０２が駆動信号Ｌに基づいて駆動されたときにＤＳＰ１０３が出力する映像信号が、第１フレームレート及び第１解像度を有する映像信号であり、映像信号生成部１０５は、当該映像信号を圧縮符号化することで、低画質のビットストリーム（以下、低画質ビットストリームＢＬと記載）を低画質映像信号として生成する。なお、ＤＳＰ１０３が出力する映像信号が、第１フレームレート及び第１解像度より高いフレームレート及び解像度を有する場合、映像信号生成部１０５は、当該映像信号に含まれる画像（フレーム）を間引くことで、又は、変倍することで、第１フレームレート及び第１解像度を有する低画質映像信号を生成する。
例えば、映像信号生成部１０５は、国際標準規格であるＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔ Ｇｒｏｕｐ）に準拠した方式などに基づいて、撮像部によって生成された映像信号を高圧縮率で圧縮符号化し、低ビットレートの、したがって、低画質ビットストリームＢＬを生成する。生成した低画質ビットストリームＢＬは、送信部１０７に出力される。
送信部１０７は、ネットワーク１３０を介して、映像信号生成部１０６によって生成された低画質ビットストリームＢＬを外部の受信端末１２０に送信する。
映像信号生成部１０６は、撮像部によって生成された映像信号を用いて、第１フレームレートより高い第２フレームレート及び第１解像度より高い第２解像度の少なくとも１つを有する高画質映像信号を生成する高画質映像信号生成部の一例である。本実施の形態では、撮像素子１０２が駆動信号Ｈに基づいて駆動されたときのＤＳＰ１０３が出力する映像信号が、第２フレームレート及び第２解像度を有する映像信号であり、映像信号生成部１０６は、当該映像信号を圧縮符号化することで、高画質のビットストリーム（以下、高画質ビットストリームＢＨと記載）を高画質映像信号として生成する。なお、ＤＳＰ１０３が出力する映像信号が、第２フレームレート及び第２解像度より高いフレームレート及び解像度を有する場合、映像信号生成部１０６は、当該映像信号に含まれる画像（フレーム）を間引くことで、又は、変倍することで、第２フレームレート及び第２解像度を有する高画質映像信号を生成する。
例えば、映像信号生成部１０６は、ＭＰＥＧに準拠した方式などに基づいて、撮像部によって生成された映像信号を低圧縮率で圧縮符号化し、高ビットレートの、したがって、高画質ビットストリームＢＨを生成する。生成した高画質ビットストリームＢＨは、記録部１０９に出力される。
記録部１０９は、例えば、半導体メモリなどの記憶部を有し、記録と同時に再生も行うことができる。具体的には、記録部１０９は、映像信号生成部１０６から供給される高画質ビットストリームＢＨを順次、半導体メモリに記録するとともに、記録時点よりも所定の時間Ｔだけ前に記録された部分を半導体メモリから読み出して送信部１０８に送信する（再生処理）。したがって、記録部１０９からは高画質ビットストリームＢＨが所定の時間Ｔだけ遅延されて再生される。
送信部１０８は、ネットワーク１３０を介して、記録部１０９から入力される時間Ｔだけ遅延した高画質ビットストリームＢＨを、外部の受信端末１２０に送信する。
操作ボタン１１０は、ユーザからの指示を受け付ける受付部の一例であって、受け付けたユーザからの指示を制御信号として制御部１０４に供給する。
以上のように、実施の形態１に係るカメラ１００は、異なる駆動方式で撮像素子１０２を駆動することができる。具体的には、低画質映像を取得するための第１駆動方式と、高画質映像を取得するための第２駆動方式とのいずれかを選択し、選択した駆動方式で撮像素子１０２を駆動する。第１駆動方式の方が第２駆動方式よりも消費電力が少ないので、例えば、高画質な映像を必要とする場合以外は、第１駆動方式で撮像素子１０２を駆動することで、消費電力を低減することができる。
なお、記録部１０９は、半導体メモリに先頭アドレスから順に高画質ビットストリームＢＨを記録していくが、所定の時間Ｔ分の記録がなされると、その記録容量分の記録がなされたことになって、先頭アドレスから再び記録が行われることになり、既に記録されている内容が書き替えられることになる。また、上述したように、記録されたビットストリームは、所定の時間Ｔだけ遅れて再生される。
このようにして、常時記録が行われるとともに、所定の時間Ｔだけ遅延された高画質のビットストリームが再生されることになる。この場合、記録部１０９は、所定の時間Ｔよりも若干長い時間の高画質ビットストリームを記録できる容量のメモリを備えていればよい。
なお、この所定の時間Ｔは、適宜任意に設定することができるが、例えば、本実施の形態の映像配信システム１０を監視カメラシステムに適用する場合には、注意を喚起させる場面よりもある程度前に遡った場面から高画質映像が見られるような時間にすることが好ましい。このことは、後述する他の実施の形態においても、同様である。
続いて、図１に示す受信端末１２０の構成について説明する。
受信端末１２０は、カメラ１００からネットワーク１３０を介して送信される映像信号（低画質ビットストリームＢＬ及び高画質ビットストリームＢＨ）を受信し、映像を表示部に表示させる受像機の一例である。受信端末１２０は、ネットワーク１３０を介して送信されるビットストリームを受信する。図１に示すように、受信端末１２０は、デコーダ１２１と、コントローラ１２２と、表示部１２３とを備える。
デコーダ１２１は、受信したビットストリームをデコードすることで、元の映像信号を復元する。復元された映像信号は、表示部１２３に供給される。なお、デコーダ１２１は、例えば、低画質ビットストリームＢＬと高画質ビットストリームＢＨとの両方を受信した場合は、両方ともデコードしてもよい。
表示部１２３は、デコーダ１２１から入力された映像信号に基づいて、映像を表示する。なお、表示部１２３は、デコーダ１２１から複数の映像信号が入力された場合、いずれか一方のみを表示してもよく、あるいは、両方ともを表示してもよい。例えば、表示部１２３は、複数のモニタを有し、各モニタに映像信号のそれぞれを表示させてもよく、１つのモニタを複数の領域に分割し、分割した領域のそれぞれに映像信号を表示させてもよい。
コントローラ１２２は、受信端末１２０の全体の制御を行うとともに、視聴者からの指示を受け付ける。コントローラ１２２は、受け付けた視聴者からの指示を制御信号として制御部１０４に供給する。
ここで、カメラ１００のユーザ、及び、受信端末１２０の表示部１２３に表示される映像を見ている視聴者からの指示の具体例について説明する。
例えば、低画質ビットストリームＢＬに含まれる低画質映像を表示部１２３が表示している場合において、視聴者の注意を喚起する場面が表示され、視聴者が再度この場面を見たい場合を想定する。この場合、視聴者が受信端末１２０側のリモコンなどで第１の操作（以下、再送の操作と記載）をすると、コントローラ１２２は、切替制御信号を生成し、ネットワーク１３０を介して、生成した切替制御信号をカメラ１００に送信する。
カメラ１００では、制御部１０４が切替制御信号を受信し、高画質ビットストリームＢＨを送信するように送信部１０８を制御する。送信部１０８は、記録部１０９に記録された高画質ビットストリームＢＨを、ネットワーク１３０を介して受信端末１２０に配信する。
受信端末１２０は、高画質ビットストリームＢＨを受信し、デコーダ１２１が高画質ビットストリームＢＨをデコードすることで、高画質の映像信号を復元する。復元された高画質の映像信号は、表示部１２３に供給される。表示部１２３は、デコーダ１２１から入力された映像信号に基づいて、高画質の映像を表示する。
なお、制御部１０４は、切替制御信号によって送信部１０７からの低画質ビットストリームＢＬの送信を停止させてもよい。これにより、ネットワーク１３０の帯域を有効に利用することができる。
逆に、制御部１０４は、送信部１０８からの高画質ビットストリームＢＨの送信と、送信部１０７からの低画質ビットストリームＢＬの送信との両方を行わせてもよい。これにより、受信端末１２０では、高画質ビットストリームＢＨから得られる所定の時間Ｔだけ遅延した高画質な画像を表示させるとともに、低画質ビットストリームＢＬから得られるリアルタイムの映像も表示させることができる。
また、視聴者が、受信端末１２０側のリモコン、又は操作ボタン１１０で第２の操作（以下、記録の操作と記載）をすると、制御部１０４は、高画質ビットストリームＢＨの記録を開始させる制御信号を受信し、映像信号生成部１０６及び記録部１０９に記録を開始させる。つまり、映像信号生成部１０６及び記録部１０９が動作をし、高画質ビットストリームＢＨが、記録部１０９が備えるメモリに記録される。
さらに、視聴者が、第３の操作（以下、記録終了の操作と記載）をすると、制御部１０４は、高画質ビットストリームＢＨの記録を停止させる制御信号を受信し、映像信号生成部１０６及び記録部１０９に記録を停止させる。つまり、映像信号生成部１０６及び記録部１０９の動作が停止する。
さらに、視聴者が、第４の操作（以下、消去の操作と記載）をすると、制御部１０４は、メモリに記録された高画質ビットストリームＢＨを消去させる制御信号を受信し、記録部１０９に高画質ビットストリームＢＨを消去させる。これにより、任意のタイミングで高画質ビットストリームＢＨを消去することが可能となり、メモリ資源を有効に利用することができる。
このように、記録の開始及び終了をユーザ又は視聴者からの指示に基づいて制御することで、高画質ビットストリームＢＨの記録を常に行わなくてよいので、メモリの容量が不足することを防止することができる。また、記録されたデータの消去も同様にユーザ又は視聴者からの指示に基づいて制御することで、メモリの容量が不足することを防止することができる。
実施の形態１に係る映像配信システム１０では、記録部１０９から再生される高画質ビットストリームＢＨは、映像信号生成部１０５から出力されて配信されていた低画質ビットストリームＢＬよりも時間Ｔだけ遅延されたビットストリームである。したがって、受信端末１２０での表示部１２３では、現時点よりも時間Ｔだけ遡った時点からの高画質の映像が表示開始される。すなわち、記録再生装置からの巻き戻し再生と同様の効果が高画質の映像でもって得られることになるので、視聴者の注意を喚起した場面が再度、高画質で表示させることができる。
以下では、実施の形態１に係るカメラ１００の動作について、例を挙げながら説明する。まず、比較のため、従来の撮像装置の動作について説明する。
図３は、従来の低画質ビットストリームＢＬ及び高画質ビットストリームＢＨの生成の様子を示す図である。従来においては、撮像素子１０２が、常に同じ駆動信号（撮像素子１０２から得られる解像度が一定となるように予め決められた駆動信号）で動作している。
低画質ビットストリームＢＬは、所定の間隔で得た撮像素子１０２からの映像信号を符号化することで生成される。高画質ビットストリームＢＨは、低画質ビットストリームＢＬよりも高いフレームレートで撮像素子１０２からの映像信号を符号化することで生成される。ここで、低画質ビットストリームＢＬは、撮像素子から得た映像信号に含まれる画像を変倍するなどして低解像度化することもある。
このように、従来は、撮像素子１０２の駆動方式を変更することができず、例えば、低画質ビットストリームＢＬのみが必要とされる場合であっても、撮像素子１０２は、高画質ビットストリームＢＨに応じた駆動方式で駆動するため、無駄な消費電力を必要とした。
図４は、実施の形態１における低画質ビットストリームＢＬ及び高画質ビットストリームＢＨの生成の様子の一例を示す図である。
図４に示す例においては、駆動信号Ｈに基づいた第２駆動方式は、駆動信号Ｌに基づいた第１駆動方式で取得される映像信号よりも解像度が高く、かつ、フレームレートが同じ映像信号を取得するための駆動方式である。具体的には、ＤＳＰ１０３は、低解像度の映像信号Ｌを取得するための駆動信号Ｌと、高解像度の映像信号Ｈを取得するための駆動信号Ｈとを交互に出力する。このとき、低解像度の映像信号Ｌ、及び、高解像度の映像信号Ｈのフレームレートは同じである。これにより、撮像素子１０２からＤＳＰ１０３を介して、低解像度の画像と高解像度の画像とが交互に配列される映像信号が出力される。
映像信号のうち低解像度の映像信号Ｌは、映像信号生成部１０５へ入力され、低画質ビットストリームＢＬへ変換される。つまり、映像信号生成部１０５は、第１駆動方式で駆動された撮像素子１０２から出力された映像信号を用いて、低画質ビットストリームＢＬを生成する。なお、映像信号生成部１０５は、低解像度の映像信号Ｌに含まれる画像をさらに変倍することにより、より低解像度の映像信号に変換してもよい。
映像信号のうち高解像度の映像信号Ｈは、映像信号生成部１０６へ入力され、高画質ビットストリームＢＨへ変換される。つまり、映像信号生成部１０６は、第２駆動方式で駆動された撮像素子１０２から出力された映像信号を用いて、高画質ビットストリームＢＨを生成する。なお、ここでは、低解像度の映像信号Ｌと高解像度の映像信号Ｈとを交互に切り替えているが、その配列については任意である。
このように、図４に示す例では、撮像素子１０２の駆動方式を、低画質ビットストリームＢＬを生成する場合と高画質ビットストリームＢＨを生成する場合とで、それぞれに適した駆動方式に切り替える。つまり、映像信号生成部１０５は、第１駆動方式で駆動している撮像素子１０２から出力される映像信号を用いて、低画質ビットストリームＢＬを生成し、映像信号生成部１０６は、第２駆動方式で駆動している撮像素子１０２から出力される映像信号を用いて、高画質ビットストリームＢＨを生成する。これにより、常に高画質ビットストリームＢＨを生成するための駆動方式で撮像素子１０２を駆動する場合に比べて、消費電力を抑制することができる。
さらに、高画質なビットストリームを記録することが可能となるので、視聴者からの指示などに基づいて、高画質な映像を表示部１２３に表示させることができる。例えば、表示部１２３が、高画質ビットストリームＢＨが示す高画質映像と、低画質ビットストリームＢＬが示す低画質映像とを表示することで、視聴者は、時間Ｔ前の映像を高画質で見ることができるとともに、リアルタイムの映像も見ることができる。
このように、図４に示す例では、カメラ１００が低画質ビットストリームＢＬと高画質ビットストリームＢＨとの両方を受信端末１２０に送信する例について説明した。これに対して、図５に示すように、カメラ１００は、通常時には、低画質ビットストリームＢＬのみを受信端末１２０に送信してもよい。
図５は、実施の形態１における低画質ビットストリームＢＬ及び高画質ビットストリームＢＨの生成の様子の異なる一例を示す図である。
図５に示す例においては、駆動信号Ｈに基づいた第２駆動方式は、駆動信号Ｌに基づいた第１駆動方式で取得される映像信号よりも解像度、及び、フレームレートが高い映像信号を取得するための駆動方式である。ただし、解像度は同じでもよい。
具体的には、ＤＳＰ１０３は、低画質ビットストリームＢＬのみが送信されている場合には、第１駆動方式で撮像素子１０２を駆動するための駆動信号Ｌを生成している。撮像素子１０２は、駆動信号Ｌに基づき、例えば、ＶＧＡサイズ（６４０×４８０画素）で３０フレーム毎秒の映像を出力するように動作している。
ここで、操作ボタン１１０又はコントローラ１２２によって記録の操作を受け付けた場合、ＤＳＰ１０３は、第２駆動方式で撮像素子を駆動するための駆動信号Ｈを生成するように切り替わる。撮像素子１０２は、駆動信号Ｈに基づき、例えば、ＨＤサイズ（１９２０×１０８０画素）で１２０フレーム毎秒の映像（高画質映像）を出力するように動作する。
映像信号生成部１０６は、入力される高画質映像を用いて、高画質ビットストリームＢＨを生成し、記録部１０９に出力する。記録部１０９は、入力される高画質ビットストリームＢＨをメモリに記録する。
記録部１０９により高画質ビットストリームＢＨが記録されている間は、映像信号生成部１０５は、第２駆動方式で駆動された撮像素子１０２から出力された映像信号に含まれる複数の画像から、第１フレームレートのタイミングで画像（フレーム）を選択することで、選択した画像を含む低画質ビットストリームＢＬを生成する。
具体的には、映像信号生成部１０５は、所定の時間間隔（第１フレームレートの逆数が示す期間）で得られたＨＤサイズの画像を変倍することにより、記録の操作開始前の低画質ビットストリームＢＬと同等の画像サイズ及び同等のフレームレートの低画質ビットストリームＢＬを生成する。生成された低画質ビットストリームＢＬは、送信部１０７に出力される。送信部１０７は、入力される低画質ビットストリームＢＬを、ネットワーク１３０を介して受信端末１２０に送信する。
このようにして、カメラ１００では、記録の指示を受けた場合に、記録部１０９が高画質ビットストリームＢＨを記録するとともに、送信部１０８が低画質ビットストリームＢＬを送信する。これにより、記録の操作を受け付けた場合にのみ記録することで、視聴者が必要とする場面を含む映像を高画質で記録することができる。
したがって、カメラ１００は、通常時には（記録の操作を受け付けていない場合）、低画質ビットストリームＢＬを受信端末１２０に送信し、高画質ビットストリームＢＨを送信しないので、ネットワーク１３０の帯域を有効に利用することができる。また、記録部１０９は、視聴者が必要とする映像のみをメモリに記録するので、メモリ資源を有効に利用することができる。
図５に示す例では、映像信号生成部１０５は、高画質ビットストリームＢＨを記録している間は、記録の操作が受け付けられる前と同じフレームレートで高解像度の画像を読み出し、読み出した高解像度の画像を変倍することで低解像度の画像を生成する。これに対して、図６に示すように、高画質ビットストリームＢＨと同じフレームレートで画像を読み出し、読み出した複数の画像を加算することで、低いフレームレートの映像信号を生成してもよい。
図６は、実施の形態１における低画質ビットストリームＢＬ及び高画質ビットストリームＢＨの生成の様子の異なる一例を示す図である。なお、映像信号生成部１０５以外の処理部の動作は、図５に示す例と同様である。
記録の操作を受け付けてから、記録終了の操作が受け付けられるまでの期間は、映像信号生成部１０５は、第２駆動方式で駆動された撮像素子１０２から出力された映像信号に含まれる複数の画像であって、第１フレームレートのタイミングの１つを含む所定の期間内に含まれる複数の画像を加算することで１枚の画像を生成し、生成した画像を含む低画質ビットストリームＢＬを生成する。なお、所定の期間は、例えば、第１フレームレートの逆数が示す期間である。
具体的には、映像信号生成部１０５は、高画質ビットストリームＢＨと同じフレームレートで画像を読み出し、読み出した複数の画像を加算することで、低いフレームレートの映像信号を生成する。例えば、映像信号生成部１０５は、加算処理として、複数の画像を構成する画素の画素値を時間的に平均化することで、１枚の画像を生成する。
図６に示す例では、第２駆動方式で駆動された撮像素子１０２から出力される映像（高画質映像）のフレームレートは、第１駆動方式で駆動された撮像素子１０２から出力される映像（低画質映像）のフレームレートの４倍である。したがって、映像信号生成部１０５は、４枚の画像を加算することで１枚の画像を生成する。さらに、映像信号生成部１０５は、生成した画像を変倍することで、記録の操作が受け付けられる前の解像度と同じ解像度を有する画像を生成する。
また、図６に示す例のように、映像信号生成部１０５は複数の画像を加算するのではなく、図７に示すように、複数の画像から最適な画像を選択し、選択した画像を変倍することで、低画質ビットストリームＢＬを生成してもよい。
図７は、実施の形態１における低画質ビットストリームＢＬ及び高画質ビットストリームＢＨの生成の様子の一例を示す図である。なお、映像信号生成部１０５以外の処理部の動作は、図６に示す例と同様である。
記録の操作を受け付けてから、記録終了の操作が受け付けられるまでの期間は、映像信号生成部１０５は、第２駆動方式で駆動された撮像素子１０２から出力された映像信号に含まれる複数の画像であって、第１フレームレートのタイミングの１つを含む所定の期間内に含まれる複数の画像から１枚の画像を選択し、選択した画像を含む低画質ビットストリームＢＬを生成する。なお所定の期間は、例えば、第１フレームレートの逆数が示す期間である。
具体的には、映像信号生成部１０５は、高画質ビットストリームＢＨと同じフレームレートで画像を読み出し、読み出した複数の画像の中から１枚の画像を選択する。例えば、第１フレームレートのタイミングの近傍の画像を選択する。そして、映像信号生成部１０５は、選択した画像を変倍することで低解像度の画像を生成する。
具体的には、映像信号生成部１０５は、記録の操作が受け付けられる前の低画質ビットストリームＢＬのフレームレートと同じタイミングで、当該タイミング近傍に位置する複数の高解像度画像から１枚の画像を選択する。例えば、直前に選択した画像からの輝度値の変化が小さい画像などを選択する。これにより、蛍光灯又はＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）照明などの脈流光の影響による露光量の変動の影響を受けず、最適な画質の低画質ビットストリームＢＬを生成することができる。
また、図８に示す例のように、ＤＳＰ１０３は、所定の周期で駆動信号Ｌと駆動信号Ｈとを出力してもよい。
図８は、実施の形態１における低画質ビットストリームＢＬ及び高画質ビットストリームＢＨの生成の様子の異なる一例を示す図である。
図８に示すように、撮像素子１０２は、記録の操作の有無に関わらず、常に一定のタイミングで駆動信号Ｌが供給される。すなわち、撮像素子１０２は、第１フレームレートで低解像度の画像（フレーム）を出力する。低解像度の画像は、映像信号生成部１０５に出力される。映像信号生成部１０５は、入力される画像を圧縮符号化することで、低画質ビットストリームＢＬを生成する。
さらに、記録の操作が受け付けられた場合は、駆動信号Ｌが供給されないタイミングで駆動信号Ｈが供給される。したがって、撮像素子１０２は、低解像度の画像を出力していない期間に、高解像度の画像を出力する。高解像度の画像は、映像信号生成部１０６に出力される。映像信号生成部１０６は、入力される画像を圧縮符号化することで、高画質ビットストリームＢＨを生成する。
なお、図８に示す周期と順序とは、予め決められた周期であっても、制御部１０４によって受信される制御信号により変更されてもよい。
以上のように、実施の形態１に係るカメラ１００は、複数の駆動方式から１つを選択し、選択した駆動方式で撮像素子１０２を駆動する。具体的には、低画質映像を取得するための第１駆動方式と、高画質映像を取得するための第２駆動方式とのいずれかを選択し、選択した駆動方式で撮像素子１０２を駆動する。第１駆動方式の方が第２駆動方式よりも消費電力が少ないので、例えば、高画質な映像を必要とする場合以外は、第１駆動方式で撮像素子１０２を駆動することで、消費電力を低減することができる。
（実施の形態２）
実施の形態２に係るネットワークカメラは、当該ネットワークカメラの撮影環境における異常を検出する異常検出部を備え、異常が検出された場合に、高画質ビットストリームの記録を行うことを特徴とする。さらに、実施の形態２に係るネットワークカメラは、メモリに記録された高画質ビットストリームの解像度、フレームレート及びビットレートの少なくとも１つを変換する映像変換部を備えることを特徴とする。以下では、まず、実施の形態２に係るネットワークカメラの構成の一例について、図９を用いて説明する。
図９は、実施の形態２に係る映像配信システム２０の構成の一例を示すブロック図である。図９に示すように、映像配信システム２０は、カメラ２００と、受信端末１２０とを備える。カメラ２００と受信端末１２０とは、ネットワーク１３０を介して接続されている。
実施の形態２に係るカメラ２００は、実施の形態１に係るカメラ１００と比較して、新たに、異常検出部２１１と、送信部２１２と、帯域制御部２１３及び２１４と、映像信号変換部２１５とを備える点が異なっている。以下では、実施の形態１と同じ点は説明を省略し、異なる点を中心に説明する。
異常検出部２１１は、カメラ２００の撮影環境における異常を検出する。つまり、異常検出部２１１は、撮影環境を示す所定のパラメータが所定の閾値に達したことを異常として検出する。
例えば、異常検出部２１１は、撮影環境を示すパラメータとして映像信号そのものを用いて、異常を検出してもよい。具体的には、異常検出部２１１は、予め所定の映像信号を内部に備えるメモリなどに記憶しておき、撮像部から得られた映像信号が、記憶している映像信号に類似、又は、一致した場合に異常を検出する。例えば、カメラ２００が、常に同じ視点から撮影される監視カメラなどの場合、異常検出部２１１は、カメラ２００が撮影している範囲内に人の出入りのない状態を示す映像信号をメモリに記憶しておく。これにより、異常検出部２１１は、撮影の範囲内に人が入ったことを異常として検出することができる。
あるいは、異常検出部２１１は、撮影環境を示すパラメータとして明るさの変化を用いて、異常を検出してもよい。例えば、異常検出部２１１は、明るさを検出するセンサなどを備え、不審者の侵入などによって明るさが所定値以上に変化したことを異常として検出してもよい。または、センサを備える代わりに、取得した映像信号から明るさの変化を検出してもよい。具体的には、異常検出部２１１は、映像信号に含まれる映像の輝度値が所定値以上に変化したことを検出する。
また、異常検出部２１１は、撮影環境を示すパラメータとして時刻を用いて、異常を検出してもよい。例えば、異常検出部２１１は、夜間など予め決められた時間帯を異常が検出されている状態としてもよい。具体的には、異常検出部２１１は、タイマーなどを備え、現在時刻が所定の第１時刻に達した場合を異常として検出する。そして、例えば、時刻が所定の第２時刻に達した場合に、異常検出部２１１は、異常が終了したとして通常状態であることを検出する。
異常検出部２１１は、上記のような異常を検出した場合に、記録部１０９に高画質ビットストリームＢＨの記録を行わせる。また、記録終了の操作は、異常検出部２１１が異常を検出しなくなった場合、又は、異常を検出してから所定の時間が経過した場合に行ってもよい。このようにしておくことで、異常検出部２１１が異常を検出した際に、記録部１０９は、自動的に高画質ビットストリームＢＨをメモリに記録される。
送信部２１２は、異常検出部２１１が異常を検出したことを示す異常検出信号を受信端末１２０に送信する。これにより、遠隔地で監視している監視者に異常を伝達することが可能である。
帯域制御部２１３及び２１４は、ネットワーク１３０の帯域を有効に利用するために、低画質ビットストリームＢＬ及び高画質ビットストリームＢＨを送信するのに必要な帯域を制御する。例えば、帯域制御部２１３及び２１４は、ネットワーク１３０の帯域のうち常に一定の帯域を利用するように、映像信号生成部１０５、送信部１０８及び映像信号変換部２１５を制御する。
例えば、帯域制御部２１４は、送信部１０８の転送レートを非常に低い転送レートにする。これにより、送信部１０８は、通常よりも低い転送レートで高画質ビットストリームＢＨを送信する。したがって、送信部１０８は、送信部１０７の送信帯域を圧迫することなく、高画質ビットストリームＢＨを受信端末１２０に送信することができる。なお、通常よりも低い転送レートとは、例えば、送信部１０７と送信部１０８とが高画質ビットストリームＢＨのみ、又は低画質ビットストリームＢＬのみを送信する場合に用いる転送レートよりも低い転送レートのことである。
したがって、送信部１０８は、時間がかかっても全ての要求されたデータ（高画質ビットストリームＢＨ）を受信端末１２０に送信することができる。これにより、低画質ビットストリームＢＬに含まれる映像を表示部１２３に表示させることで、リアルタイムな監視を続けながら、高画質ビットストリームＢＨを受信することもできる。
なお、送信部１０７が低画質ビットストリームＢＬを送信するとともに、送信部１０８は、高画質ビットストリームＢＨの一部、例えば、限られた時間分のデータを通常よりも低い転送レートで送信してもよい。これにより、送信部１０８は、例えば、ユーザが所望する時間分のデータなど必要なデータのみを送信すればよい。
また、リアルタイムな監視が必要でない場合は、帯域制御部２１３は、解像度、フレームレート及びビットレートの少なくとも１つがより低い低画質ビットストリームＢＬを映像信号生成部１０５に生成させることで、送信部１０７の送信帯域を制限する。これにより、カメラ１００が全体として利用する帯域を大きくすることなく、高画質ビットストリームＢＨを送信するための帯域を大きく確保することができる。
映像信号変換部２１５は、記録部１０９に記録された高画質ビットストリームＢＨの解像度及びフレームレートの少なくとも一方を変換し、高画質ビットストリームＢＨ２を生成する。生成した高画質ビットストリームＢＨ２は、送信部１０８に出力される。これにより、ネットワーク１３０の帯域の圧迫を最小限にしながら、過去の映像を表示部１２３に表示させることが可能になる。
なお、高画質ビットストリームＢＨの変換を行うか否かは、例えば、操作ボタン１１０から、又は、受信端末１２０側のコントローラ１２２からの制御信号に基づいて、制御部１０４によって決定される。あるいは、帯域制御部２１４によって決定されてもよい。例えば、ネットワーク１３０の利用可能な帯域が小さく、高画質ビットストリームＢＨをそのまま送信することができない場合、帯域制御部２１４は、映像信号変換部２１５に変換の指示を出力し、当該指示に基づいて映像信号変換部２１５は、高画質ビットストリームＢＨの変換を行う。
以下では、フレームレート及び解像度の変換の様子について図１０を用いて説明する。なお、図１０は、実施の形態２に係る映像配信システム２０における高画質ビットストリームの変換の様子の一例を示す図である。
まず、制御部１０４又は帯域制御部２１４から変換の指示が入力されると、映像信号変換部２１５は、高画質ビットストリームＢＨをメモリから読み出し、映像信号変換部２１５内部のデコーダにより、映像信号に変換する。このとき、映像信号変換部２１５は、所定の周期の映像信号のみを抜き出す（フレームレート変換）。つまり、デコードされた映像信号から、所定のフレームレートで画像を抜き出す。
次に、映像信号変換部２１５内部の変倍回路により、画像サイズの変換が行われる（解像度変換）。最後に、フレームレート及び解像度が変換された映像信号を映像信号変換部２１５内部のエンコーダにより、例えば、ＭＰＥＧなどの符号化規格に準拠した高画質ビットストリームＢＨ２に変換する。さらに、映像信号変換部２１５は、生成した高画質ビットストリームＢＨ２のビットレートを低くしてもよい。以上のようにして生成された高画質ビットストリームＢＨ２は送信部１０８に出力され、送信部１０８は、ネットワーク１３０を経由して、受信端末１２０に伝送する。
以上のように、実施の形態２に係るカメラ２００は、撮影環境における異常を検出する異常検出部２１１を備え、異常が検出された場合に、高画質ビットストリームの記録を行う。これにより、カメラ２００は、視聴者又はユーザなどからの指示がなくても、所定の異常が発生した場合に、高画質な映像を記録することができるので、視聴者又はユーザがきれいな映像を見ることができる。
また、実施の形態２に係るカメラ２００は、メモリに記録された高画質ビットストリームの解像度、フレームレート及びビットレートの少なくとも１つを変換する映像信号変換部２１５を備える。これにより、高画質ビットストリームの配信に必要なネットワーク１３０の帯域を抑制することで、ネットワーク１３０の帯域を有効に利用することができる。
（実施の形態３）
実施の形態３に係るネットワークカメラは、高画質映像信号に含まれる複数の画像を縮小し、縮小した複数の画像を１枚の画像として含む映像信号に変換する映像信号生成部を備えることを特徴とする。以下では、まず、実施の形態３に係るネットワークカメラの構成の一例について、図１１を用いて説明する。
図１１は、実施の形態３に係る映像配信システム３０の構成の一例を示すブロック図である。図１１に示すように、映像配信システム３０は、カメラ３００と、受信端末１２０とを備える。カメラ３００と受信端末１２０とは、ネットワーク１３０を介して接続されている。
実施の形態３に係るカメラ３００は、実施の形態２に係るカメラ２００と比較して、新たに、映像信号生成部３１６と、送信部３１７とを備える点が異なっている。以下では、実施の形態１と同じ点は説明を省略し、異なる点を中心に説明する。
映像信号生成部３１６は、映像信号生成部１０６と同様に、撮像部によって生成された映像信号を用いて、第１フレームレートより高い第２フレームレートを有する高画質映像信号を中間映像信号として生成する。なお、第１フレームレートは、実施の形態１及び２と同様に、映像信号生成部１０５が生成する低画質映像信号のフレームレートである。
さらに、映像信号生成部３１６は、生成した中間映像信号を用いて、第１フレームレートの映像信号を出力映像信号として生成する。例えば、中間映像信号に含まれる複数の画像を１枚の画像に合成することで、出力映像信号を生成する。１枚の画像を生成するための合成に用いる画像の枚数は、例えば、第１フレームレートに対する第２フレームレートの比によって決定される。
送信部３１７は、映像信号生成部３１６によって生成された出力映像信号を、ネットワーク１３０を介して受信端末１２０に送信する。
以下では、映像信号生成部３１６の動作の一例について、図１２及び図１３を用いて説明する。
図１２は、実施の形態３に係る映像配信システム３０における画像の取り込みタイミングの一例を示す図である。例えば、第１フレームレートは３０フレーム毎秒であり、第２フレームレートは１２０フレーム毎秒とする。
図１２に示すように、第１フレームレートではＴ０、Ｔ４、Ｔ８、Ｔ１２、Ｔ１６のタイミングで画像を取り込み、第２フレームレートではＴ０、Ｔ１、Ｔ２、・・・、Ｔ１５、Ｔ１６のように全てのタイミングで画像を取り込むものとする。
映像信号生成部３１６は、第２フレームレートと同じタイミングで画像を取り込むことで、中間映像信号を生成する。さらに、映像信号生成部３１６は、Ｔ０、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３で取り込んだ画像から出力画像を生成し、Ｔ４のタイミングで出力する。同じようにＴ４、Ｔ５、Ｔ６、Ｔ７のタイミングで取り込んだ画像から出力画像を生成し、Ｔ８のタイミングで出力する。
４枚の画像から１枚の出力画像を生成する方法は、図１３に示す通りである。
図１３は、実施の形態３に係る映像配信システム３０における画像の取り込みサイズの一例を示す図である。図１３に示すように、第１フレームレートでは水平ｍ画素、垂直ｎ画素のサイズの画像を取り込み、第２のフレームレートでは水平ｘ画素、垂直ｙ画素のサイズの画像を取り込むものとする。
映像信号生成部３１６は、第２フレームレートと同じタイミングで画像を取り込み、取り込んだ画像を変倍することで、例えば、水平ｍ／２（ｍの２分の１倍）画素、垂直ｎ／２（ｎの２分の１倍）画素の画像サイズの中間画像を生成する。さらに、映像信号生成部３１６は、中間映像信号に含まれる４枚の画像（４フレームの画像）を合成することで、水平ｍ画素、垂直ｎ画素の出力画像を生成する。
なお、映像信号生成部３１６が生成する中間画像は、水平ｘ画素、垂直ｙ画素のサイズの第２フレームレートの画像を水平ｍ／２画素、垂直ｎ／２画素になるように縮小して生成してもよい。あるいは、水平ｘ画素、垂直ｙ画素のサイズの第２フレームレートの画像から水平ｍ／２画素、垂直ｎ／２画素のサイズだけ切り出して生成してもよい。
また、送信部３１７は、映像信号生成部３１６が生成した出力画像を含む出力映像信号を出力する。このとき、送信部３１７は、送信部１０７から出力される低画質ビットストリームＢＬと同時に出力映像信号を出力してもよく、あるいは、送信部１０７から低画質ビットストリームＢＬを送信せずに、出力映像信号だけを出力してもよい。また、送信部１０７、送信部１０８及び送信部３１７は、低画質映像信号である低画質ビットストリームＢＬ、高画質映像信号である高画質ビットストリームＢＨ及び出力映像信号のいずれか１つを送信してもよい。
以上のように、実施の形態３に係るカメラ３００では、映像信号生成部３１６は、第２フレームレートで取り込まれた複数フレームの画像を縮小し、縮小した複数フレームの画像で１フレームの出力画像を生成する。具体的には、映像信号生成部３１６は、第１フレームレートの画像と同等の画像サイズの出力画像を生成し、送信部３１７は、当該出力画像を含む出力映像信号を受信端末１２０に送信することで、受信端末１２０側では低画質ビットストリームＢＬに含まれる映像に加え、より時間的に詳細な画像情報を得ることができる。これにより、例えば、視聴者がより容易に異常を検知することができる。
また、実施の形態３に係るカメラ３００では、上述したように、映像信号生成部３１６は、第２フレームレートで取り込まれた複数フレームの画像の一部を切り出し、切り出した複数フレームの画像で１フレームの出力画像を生成してもよい。この場合も同様に、映像信号生成部３１６は、第１フレームレートの画像と同等の画像サイズの出力画像を生成し、送信部３１７は、当該出力画像を含む出力映像信号を受信端末１２０に送信することで、受信端末１２０側では低画質ビットストリームＢＬに含まれる映像に加え、ある一部分においてはより高精細な画像を得ることができる。これにより、例えば、視聴者がより容易に異常を検知することができる。
なお、本実施の形態においては、第１フレームレートは第２フレームレートの４倍としたが、これ以外の倍率でも構わない。また、映像信号生成部３１６は、４フレームで１フレームの出力画像を生成するとしたが、これ以外のフレーム数でも構わない。さらに、映像信号生成部３１６は、第１フレームレートと同じ画像サイズを生成するとしたが、別の画像サイズでも構わない。また、映像信号生成部３１６は、第１フレームレートと同じフレームレートの出力映像信号を生成するとしたが、異なるフレームレートでも構わない。
（実施の形態４）
実施の形態４に係るネットワークカメラは、外部の記録装置に高画質映像信号を記録させる記録制御部を備えることを特徴とする。以下では、まず、実施の形態４に係るネットワークカメラの構成の一例について、図１４を用いて説明する。
図１４は、実施の形態４に係る映像配信システム４０の構成の一例を示すブロック図である。図１４に示すように、映像配信システム４０は、カメラ４００と、受信端末１２０と、記録装置４４０とを備える。カメラ４００と受信端末１２０とは、ネットワーク１３０を介して接続され、カメラ４００と記録装置４４０とはネットワーク４３０を介して接続されている。
実施の形態４に係るカメラ４００は、実施の形態２に係るカメラ２００と比較して、記録部１０９の代わりに記録制御部４１８を備える点が異なっている。以下では、実施の形態２と同じ点は説明を省略し、異なる点を中心に説明する。
記録制御部４１８は、映像信号生成部１０６によって生成された高画質映像信号を、ネットワーク４３０を介して外部の記録装置４４０に出力する。また、記録制御部４１８は、異常検出部２１１からの信号、又は、制御部１０４からの再送を要求する制御信号を受けて、外部の記録装置４４０からネットワーク４３０を介して記録データを読み出し、読み出したデータを送信部１０８に出力する。
記録装置４４０は、メモリを有し、カメラ４００からネットワーク４３０を介して送信されるデータをメモリに記録する。具体的には、記録装置４４０は、映像信号生成部１０６によって生成され、ネットワーク４３０を介して送信された高画質ビットストリームＢＨを記録する。
以上のように、実施の形態４に係る映像配信システム４０では、外部の記録装置４４０に高画質ビットストリームＢＨを記録させる記録制御部４１８を備える。
これにより、カメラ４００自体が破損した場合、又は、盗難にあった場合においても、記録データをカメラ４００の外部の記録装置４４０に保存しておくことができるので、データ損失のリスクを回避することができる。また、受信端末１２０との接続に用いられるネットワーク１３０とは別のネットワーク４３０を利用するので、ネットワーク１３０の帯域を圧迫することもない。
なお、記録制御部４１８は、映像信号生成部１０６によって生成された高画質ビットストリームＢＨだけではなく、映像信号生成部１０５によって生成された低画質ビットストリームＢＬを記録装置４４０に送信してもよい。
以上、本発明に係るネットワークカメラ及び映像配信システムについて、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を当該実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
（その他変形例）
上記の各装置は、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ハードディスクユニット、ディスプレイユニット、キーボード、マウスなどから構成されるコンピュータシステムである。ＲＡＭ又はハードディスクユニットには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、各装置は、その機能を達成する。ここでコンピュータプログラムは、所定の機能を達成するために、コンピュータに対する指令を示す命令コードが複数個組み合わされて構成されたものである。
上記の各装置を構成する構成要素の一部又は全部は、１個のシステムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ：大規模集積回路）から構成されているとしてもよい。システムＬＳＩは、複数の構成要素を１個のチップ上に集積して製造された超多機能ＬＳＩであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含んで構成されるコンピュータシステムである。ＲＡＭには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、システムＬＳＩは、その機能を達成する。
上記の各装置を構成する構成要素の一部又は全部は、各装置に脱着可能なＩＣカード又は単体のモジュールから構成されているとしてもよい。ＩＣカード又はモジュールは、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成されるコンピュータシステムである。ＩＣカード又はモジュールは、上記の超多機能ＬＳＩを含むとしてもよい。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、ＩＣカード又はモジュールは、その機能を達成する。このＩＣカード又はモジュールは、耐タンパ性を有するとしてもよい。
また、本発明は、上記に示す方法であるとしてもよい。また、これらの方法をコンピュータにより実現するコンピュータプログラムであるとしてもよいし、コンピュータプログラムからなるデジタル信号であるとしてもよい。
また、本発明は、コンピュータプログラム又はデジタル信号をコンピュータ読み取り可能な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｉｓｋ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ）、半導体メモリなどに記録したものとしてもよい。また、これらの記録媒体に記録されているデジタル信号であるとしてもよい。
また、本発明は、コンピュータプログラム又はデジタル信号を、電気通信回線、無線又は有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送などを経由して伝送するものとしてもよい。
また、本発明は、マイクロプロセッサとメモリを備えたコンピュータシステムであって、メモリは、上記コンピュータプログラムを記憶しており、マイクロプロセッサは、コンピュータプログラムに従って動作するとしてもよい。
また、プログラム又はデジタル信号を記録媒体に記録して移送することにより、あるいは、プログラム又はデジタル信号を、ネットワークなどを経由して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにより実施するとしてもよい。
本発明に係る撮像装置は、消費電力を低減することができるという効果を奏し、例えば、監視カメラ、ＷＥＢカメラなどのネットワークカメラ、又は、車載カメラ、ドライブレコーダなどの自動車搭載用カメラなどに利用することができる。
１０、２０、３０、４０ 映像配信システム
１００、２００、３００、４００ カメラ
１０１ 撮影光学系
１０２ 撮像素子
１０３ ＤＳＰ
１０４ 制御部
１０５、１０６、３１６ 映像信号生成部
１０７、１０８、２１２、３１７ 送信部
１０９ 記録部
１１０ 操作ボタン
１２０ 受信端末
１２１ デコーダ
１２２ コントローラ
１２３ 表示部
１３０、４３０ ネットワーク
２１１ 異常検出部
２１３、２１４ 帯域制御部
２１５ 映像信号変換部
４１８ 記録制御部
４４０ 記録装置
１０３１、１０３２ 駆動信号生成部
１０３３ スイッチ

Claims (17)

  1. 撮像素子を有し、所定の駆動方式で前記撮像素子を駆動することで映像信号を生成する撮像部と、
    前記撮像部によって生成された映像信号を用いて、第１フレームレート及び第１解像度を有する低画質映像信号を生成する低画質映像信号生成部と、
    前記撮像部によって生成された映像信号を用いて、前記第１フレームレートより高い第２フレームレート、及び、前記第１解像度より高い第２解像度の少なくとも１つを有する第１高画質映像信号を生成する第１高画質映像信号生成部と、
    前記第１高画質映像信号をメモリに記録する記録部と、
    ネットワークを介して、前記低画質映像信号、及び、前記メモリに記録された第１高画質映像信号の少なくとも一方を受信端末へ送信する送信部とを備え、
    前記撮像部は、前記第１フレームレート以上のフレームレートを有する映像信号を取得するための第１駆動方式、及び、当該第１駆動方式で取得される映像信号よりフレームレート及び解像度の少なくとも１つが高い映像信号を取得するための第２駆動方式のいずれかを選択し、選択した駆動方式で前記撮像素子を駆動する
    ネットワークカメラ。
  2. 前記第２駆動方式は、前記第１駆動方式で取得される映像信号よりも解像度が高い映像信号を取得するための駆動方式であり、
    前記低画質映像信号生成部は、前記第１駆動方式で駆動された撮像素子から出力された映像信号を用いて、前記低画質映像信号を生成し、
    前記第１高画質映像信号生成部は、前記第２駆動方式で駆動された撮像素子から出力された映像信号を用いて、前記第１高画質映像信号を生成する
    請求項１記載のネットワークカメラ。
  3. 前記第２駆動方式は、前記第１駆動方式で取得される映像信号よりもフレームレートが高い映像信号を取得するための駆動方式であり、
    前記低画質映像信号生成部は、前記撮像素子が前記第２駆動方式で駆動されている場合には、当該撮像素子から出力された映像信号に含まれる複数の画像であって、前記第１フレームレートのタイミングの１つを含む所定の期間内に含まれる複数の画像から１枚の画像を選択することで、選択した画像を含む前記低画質映像信号を生成する
    請求項１記載のネットワークカメラ。
  4. 前記低画質映像信号生成部は、前記撮像素子が前記第２駆動方式で駆動されている場合には、当該撮像素子から出力された映像信号に含まれる複数の画像から、前記第１フレームレートのタイミングで１枚の画像を選択することで、選択した画像を含む前記低画質映像信号を生成する
    請求項３記載のネットワークカメラ。
  5. 前記低画質映像信号生成部は、前記撮像素子が前記第２駆動方式で駆動されている場合には、当該撮像素子から出力された映像信号に含まれる複数の画像であって、前記第１フレームレートのタイミングの１つを含む所定の期間内に含まれる複数の画像を加算することで１枚の画像を生成し、生成した画像を含む前記低画質映像信号を生成する
    請求項１記載のネットワークカメラ。
  6. 前記ネットワークカメラは、さらに、前記第１高画質映像信号の記録を開始又は停止させる第１制御信号を前記受信端末から受信する制御部を備え、
    前記制御部は、前記第１制御信号を受信した場合、受信した第１制御信号に基づいて、前記記録部に前記記録を開始又は停止させる
    請求項１〜５のいずれか１項に記載のネットワークカメラ。
  7. 前記ネットワークカメラは、さらに、前記低画質映像信号又は前記第１高画質映像信号の送信を開始又は停止させる第２制御信号を前記受信端末から受信する制御部を備え、
    前記制御部は、前記第２制御信号を受信した場合、受信した第２制御信号に基づいて、前記送信部に前記送信を開始又は停止させる
    請求項１〜５のいずれか１項に記載のネットワークカメラ。
  8. 前記ネットワークカメラは、さらに、前記メモリに記録された第１高画質映像信号を消去させる第３制御信号を前記受信端末から受信する制御部を備え、
    前記制御部は、前記第３制御信号を受信した場合、前記メモリに記録された第１高画質映像信号の少なくとも一部を、前記記録部に消去させる
    請求項１〜５のいずれか１項に記載のネットワークカメラ。
  9. 前記ネットワークカメラは、さらに、当該ネットワークカメラの撮影環境における異常を検出する異常検出部を備え、
    前記記録部は、前記異常検出部によって異常が検出された場合に、前記第１高画質映像信号の記録を開始する
    請求項１〜８のいずれか１項に記載のネットワークカメラ。
  10. 前記異常検出部は、現在時刻が予め定められた所定の時刻に達したときを異常として検出する
    請求項９記載のネットワークカメラ。
  11. 前記ネットワークカメラは、さらに、前記メモリに記録された第１高画質映像信号の解像度、フレームレート、及びビットレートの少なくとも１つを変換し、変換された第１高画質映像信号を送信部に出力する映像変換部を備え、
    前記送信部は、さらに、前記映像変換部によって変換された第１高画質映像信号を前記受信端末に送信する
    請求項１〜１０のいずれか１項に記載のネットワークカメラ。
  12. 前記ネットワークカメラは、さらに、前記第２駆動方式で駆動された撮像素子から出力された映像信号に含まれる複数の画像を縮小し、縮小した複数の画像を１枚の画像として含む第２高画質映像信号に変換する第２高画質映像信号生成部を備え、
    前記送信部は、さらに、前記第２高画質映像信号生成部によって生成された第２高画質映像信号を前記受信端末に送信する
    請求項１〜１１のいずれか１項に記載のネットワークカメラ。
  13. 前記送信部は、前記第２高画質映像信号を送信する場合に、前記低画質映像信号の送信を停止する
    請求項１２記載のネットワークカメラ。
  14. 前記送信部は、前記低画質映像信号、前記第１高画質映像信号、及び前記第２高画質映像信号のいずれかを送信する
    請求項１２記載のネットワークカメラ。
  15. 前記送信部は、前記記録部に記録された第１高画質映像信号の一部を前記低画質映像信号とともに、前記第１高画質映像信号のみを送信する場合より低い転送レートで送信する
    請求項１〜１４のいずれか１項に記載のネットワークカメラ。
  16. 前記記録部は、前記メモリとして、前記ネットワークとは異なるネットワークを介して接続された外部の記録装置に前記第１高画質映像信号を記録する
    請求項１〜１５のいずれか１項に記載のネットワークカメラ。
  17. 請求項１〜１６のいずれか１項に記載のネットワークカメラと、
    前記ネットワークを介して、前記ネットワークカメラから前記低画質映像信号及び前記第１高画質映像信号を受信し、受信した低画質映像信号及び第１高画質映像信号の少なくとも一方から得られる映像を表示する受信端末とを備える
    映像配信システム。
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