Система камер, устройство выбора видео и способ выбора видео

Изобретение относится к области передачи пакетизированных видео данных. Техническим результатом является упрощение межсоединения с использованием IP и облегчение модификации системы. Система камер содержит множество устройств камер и ретрансляционное устройство, содержащее: приемный блок, имеющий порты ввода, каждый соединенный с соответствующими устройствами камер для приема пакетизированных видео данных из соответствующей одной камеры из множества устройств камер, при этом каждый порт имеет адрес; средство вывода, имеющее по меньшей мере один порт, соединенный с устройством назначения и имеющий адрес порта вывода; блок управления для определения выбранных пакетизированных видео данных из конкретных одного из множества устройств камер на основании адреса назначения, включенного в указанные пакетизированные видео данные, при этом блок управления имеет таблицу коммутации для связи адреса порта ввода с адресом порта вывода; и блок коммутатора, реагирующий на ввод пользователя для выборочного изменения адреса порта ввода, связанного с определенным адресом порта вывода, или для изменения адреса порта вывода, связанного с адресом порта ввода, и для выбора и вывода на связанный порт выбранных пакетизированных видео данных на базе кадров. 5 н. и 9 з.п. ф-лы, 12 ил., 4 табл.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к системе камер, устройству выбора видео и способу выбора видео.

Уровень техники

В системе камер, которая используется в широковещательной станции и т.п., головной блок камеры (ГБК) для вывода видео сигнала и блок управления камерой (БУК) для приема видео сигнала подсоединены друг к другу через трехпроводный коаксиальный кабель или оптический волоконный кабель (выложенная японская заявка на патент №2005-057499 и №2005-064816).

Сущность изобретения

Когда ГБК подсоединяют к БУК через трехпроводный коаксиальный кабель или оптический волоконный кабель взаимно однозначным способом, видео сигнал, заснятый ГБК, необходимо в дальнейшем извлечь из БУК. Кроме того, сигнал общей синхронизации GEN-LOCK, сигнал управления, обратный видео сигнал и т.п. для ГБК необходимы для дальнейшего ввода из БУК.

В результате, в системе камер, которая используется в широковещательной станции и т.п., так как множество кабелей подсоединено к БУК, необходимы время и усилия для их подсоединения и размещения кабелей.

Кроме того, когда ГБК и т.п. добавляют, заменяют или переставляют после того, как одна система камер собрана, необходимо много времени и усилий, например, для изменения кабельного подсоединения БУК.

В системе камер, описанной выше, необходимо облегчить модификацию системы и т.п. за счет снижения числа кабельных подсоединений к БУК.

В этом отношении можно рассмотреть систему, имеющую БУК, число которых является тем же самым, как и множество камер. Однако в этом случае, так как все N БУК должны иметь функцию декодирования, невозможно избежать увеличения стоимости системы. Кроме того, необходимо подсоединить БУК к видео коммутатору, работающему в режиме реального времени, с помощью проводов, соответствующих количеству камер. Однако в источнике видео, который фактически используется в широковещании, например, когда видео коммутатор, работающий в режиме реального времени, микширует два экрана друг с другом, так как это достаточно для двух входных источников, которые будут вводить, кабельные входы, соответствующие всем камерам, являются необязательными. Поэтому даже в системе, имеющей БУК, число которых является тем же самым, как и множество камер, могут существовать резервные части во время конфигурирования системы.

В свете вышеизложенного, требуется выполнить новую и модифицированную систему камер, устройство выбора и способ выбора видео, которые позволяют выбрать требуемое видео из нескольких видео из множества камер и, таким образом, упростить конфигурацию системы.

Согласно одному варианту осуществления изобретения система камер включает в себя множество устройств камер для вывода соответствующих видео сигналов в виде пакетизированных видео данных. Ретрансляционное устройство связано с множеством устройств камер для ретрансляции выбранных пакетизированных видео данных, принятых из множества устройств камер. Ретрансляционное устройство включает в себя приемный блок для приема пакетизированных видео данных из множества устройств камер и блок управления для определения выбранных пакетизированных видео данных из конкретного одного множества устройств камер на основании входного сигнала управления. Блок коммутатора выбирает и выводит выбранные пакетизированные видео данные на базе кадров.

Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, описанного выше, можно выбрать требуемое видео из нескольких видео из множества устройств камер и упростить конфигурацию системы.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - схема конфигурации системы камер согласно каждому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.2 - схема, показывающая конфигурацию системы, согласно первому варианту осуществления.

Фиг.3 - подробная блок-схема, показывающая конфигурацию первого варианта осуществления.

Фиг.4 - схема, показывающая конфигурацию заголовка в формате транспортного протокола реального времени (RTP), которая используется при передаче данных, полученных с помощью кодирования видео.

Фиг.5 - схема, показывающая информацию о параметрах формата RTP, показанного на фиг.4.

Фиг.6 - алгоритм, показывающий последовательность операций управления коммутатором, в котором секция IP-коммутатора выполняет коммутацию видео.

Фиг.7 - схема для объяснения коммутации сигналов в управлении (фиг.6).

Фиг.8 - схема, показывающая случай, где процесс декодирования выполнен с помощью видео кадра.

Фиг.9 - схема, показывающая конфигурацию системы, согласно второму варианту осуществления.

Фиг.10 - схема, показывающая конфигурацию ретрансляционного устройства, согласно второму варианту осуществления.

Фиг.11 - схема, показывающая конфигурацию ретрансляционного устройства, согласно третьему варианту осуществления.

Фиг.12 - схема, показывающая подробную конфигурацию ретрансляционного устройства, согласно третьему варианту осуществления.

Подробное описание изобретения

Здесь и далее будут подробно описаны предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи. Следует отметить, что в этом описании и прилагаемых чертежах структурные элементы, которые имеют по существу одинаковую функцию и структуру, обозначены одинаковыми ссылочными позициями, и повторное объяснение этих структурных элементов опущено.

Далее описание приводится в следующем порядке:

1. Первый вариант осуществления

(1) Базовая технология

(2) Пример конфигурации системы

(3) Процедура управления коммутацией

2. Второй вариант осуществления

(1) Пример конфигурации системы

3. Третий вариант осуществления

(1) Пример конфигурации системы

1. Первый вариант осуществления

(1) Основные положения

В системе управления камерами, согласно настоящему варианту осуществления, сигнал видео камеры пакетизируется в IP-пакет и передается с использованием кабеля, такого как Ethernet (зарегистрированный товарный знак), через IP-сеть, и приемный блок управления камерой (БУК) принимает и декодирует IP-пакет для вывода видео сигнала. Согласно настоящему варианту осуществления, система имеет функцию, полученную путем объединения функции IP-коммутации выбора требуемого видео из нескольких видео из множества камер с функцией выбора/управления/эффекта видео камеры. В известной системе необходимо иметь БУК, число которых является тем же самым, как и множество камер, поэтому количество межсоединений между БУК и видео коммутатором является большим. В системе, согласно настоящему варианту осуществления, предусмотрено только максимальное число БУК, необходимое для выхода видео коммутатора. Кроме того, за счет объединения функции управления/выбора и дополнительной функции эффекта в IP-коммутаторе можно добиться функции, эквивалентной функции видео коммутатора, работающего в режиме реального времени, которая предусмотрена в заднем каскаде БУК, путем использования коммутационного устройства общего назначения и интерфейса Ethernet (зарегистрированный товарный знак). Кроме того, упрощаются межсоединения с использованием IP, и облегчается модификация системы, включая расширение и т.п., и интеграция с другими IP-устройствами.

На фиг.1 изображена схема конфигурации системы 100 камер согласно каждому варианту осуществления настоящего изобретения. Система 100 камер, показанная на фиг.1, используется, например, в широковещательной станции и т.п. и включает в себя головные блоки 200 камер (ГБК) и БУК 300. ГБК 200 и БУК 300 подсоединены к ретрансляционному устройству 500 с использованием кабелей 400 витой пары. Кабель 400 витой пары может быть кабелем, соответствующим стандарту Института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) 802.3 и т.п.

IEEE 802.3 является стандартом для системы передачи данных, использующей пакет, пакетизирует данные связи в пакет с заданным количеством данных и поддерживает связь с использованием пакета. Таким образом, в системе 100 камер, показанной на фиг.1, ГБК 200 и БУК 300 пакетизируют видео сигнал, аудио сигнал, сигнал управления, сигнал общей синхронизации GEN-LOCK и т.п. в пакет и передают пакет через асинхронную линию передачи. Затем в системе 100 камер, показанной на фиг.1, видео сигнал, который включает в себя заснятый видео сигнал, передаваемый по главной линии связи, аудио сигнал, сигнал управления, сигнал общей синхронизации GEN-LOCK и т.п. можно извлекать из ретрансляционного устройства 500, которое находится между ГБК 200 и БУК 300, или можно вводить в него.

Кроме того, ретрансляционное устройство 500 выводит наружу видео сигналы, которые были переданы из ГБК 200, и обратные видео сигналы, которые были переданы из БУК 300. Например, эти видео сигналы можно распознать с помощью устройств на основе мониторов, подсоединенных к ГБК 200, устройства на основе монитора (не показано), подсоединенного к ретрансляционному устройству 500, и т.п. Как описано выше, в системе 100 камер, показанной на фиг.1, видео ретрансляционную систему, использующую ГБК 200, можно легко конфигурировать, монтировать и эксплуатировать при низкой стоимости.

Ретрансляционное устройство 500 включает в себя конфигурацию коммутирующего концентратора, выполненного с многочисленными портами. Коммутирующий концентратор выбирает порты назначений выходов на основании назначений пакетов, которые вводятся из каждого порта, и выводит пакеты из выбранных портов соответственно. Кроме того, когда в пакете используется широковещательный адрес, коммутирующий концентратор может, в основном, выводить принятый пакет из всех портов.

В известной системе камер необходимо обеспечить N БУК 300, число которых является тем же самым, как и множество из (N) камер 200, и все сигналы с выходов БУК 300 подаются на входы видео коммутатора, работающего в режиме реального времени, заднего каскада. В частности, в видео формате hi-vision (HD), видео кодек, главным образом, выполняет процесс кодирования вследствие ограничения полосы частот, и каждый из N БУК 300 должен иметь функцию декодирования, которая приводит в результате к увеличению стоимости системы.

Кроме того, в известной системе камер, описанной выше, необходимо подсоединять БУК 300 к видео коммутатору, работающему в режиме реального времени и использующему N кабелей HD-SDI (цифровой последовательный интерфейс для передачи видео сигналов в форматах высокой четкости и аудио сигналов по коаксиальному кабелю). Однако в источнике видео, который фактически используется в широковещании, например когда видео коммутатор, работающий в режиме реального времени, микширует два экрана друг с другом, так как этого достаточно для двух входных источников, которые будут вводить, необязательно иметь N входов. Даже для процесса выполнения эффектов с использованием мультиисточника с помощью более сложного коммутатора достаточно около четырех экранов, на которых они будут воспроизводиться, и в известной конфигурации системы существуют резервные части. В этом отношении, когда рассматривают минимальную конфигурацию, например, при выборе видео из множества БУК и широковещание, использующее только коммутацию без эффекта, достаточно иметь только один БУК.

Таким образом, если существуют функции, соответствующие видео коммутатору, работающему в режиме реального времени, или БУК 300 с числом для процесса выполнения эффектов, необязательно предусматривать N БУК 300 в отношении N видео источников. Кроме того, выбор источника из камеры, использующий видео коммутатор, работающий в режиме реального времени, и выбор пакета, использующего IP-коммутацию, имеют ту же самую функцию, исходя из выбора источника.

По этой причине настоящий вариант осуществления полностью управляет функциями и основными частями видео коммутатора, работающего в режиме реального времени, и IP-коммутатором, таким образом, обеспечивая систему с простой конфигурацией. Более подробно, в настоящем варианте осуществления процесс выполняют в блоках видео кадра, как и в случае видео коммутатора, работающего в режиме реального времени, функцию, эквивалентную функции устройства для выполнения процесса в пределах менее чем время видео кадра, полностью контролируют с использованием IP-коммутатора, и видео кадр обнаруживают для коммутации IP-пакета. Так как такое управление выполняют на основании IP-коммутатора общего назначения, то можно гибко выполнить построение системы с низкой стоимостью.

В настоящем варианте осуществления функция, эквивалентная функции видео коммутатора, работающего в режиме реального времени и используемого в широковещательной станции и т.п., можно выполнить для данных, таких как IP-пакетизированное и переданное видео. То есть в ответ на ввод сигнала для коммутации видео коммутатора, работающего в режиме реального времени, видео сигнал выводится из заголовка следующего кадра в коммутаторе. Таким образом, при кодировании и сжатии сигнала при IP-пакетизации предусматривают кодек без задержки кадра, например кодек на основе линейного расщепления в стандарте JPEG 2000, кодек на основе линейного расщепления с низкой задержкой или кодек в элементах секции. Кроме того, используется кодек для выполнения процесса с низкой задержкой в элементах макроблока MPEG2 или H.264/AVC. При использовании этого кодека становятся возможными процессы кодирования и декодирования одного кадра или менее.

(2) Пример конфигурации системы

Здесь и далее будет описан первый вариант осуществления. На фиг.2 изображена схема, показывающая конфигурацию системы, согласно первому варианту осуществления. Первый вариант осуществления показывает основную конфигурацию каждого варианта осуществления, которые будут описаны ниже. Как показано на фиг.2, настоящая система включает в себя множество камер (ГБК) 200 (1-N), БУК 300, ретрансляционное устройство 500 и блок 600 управления коммутацией/выбором. Каждая камера 200 подсоединена к ретрансляционному устройству 500 через асинхронную передающую сеть, и ретрансляционное устройство 500 подсоединено к БУК 300 через асинхронную передающую сеть. Ethernet (зарегистрированный товарный знак) может быть примером в качестве асинхронной передающей сети. Однако настоящее раскрытие изобретения не ограничено этим.

Каждая камера 200 преобразовывает видео в IP-пакет и выводит IP-пакет. Видео данные могут быть несжатыми данными или кодированными данными и пакетизируются в IP-пакет, соответствующий Интернет-протоколу. Кроме того, камера 200 может пакетизировать обратимо сжатый видео сигнал, согласно способу кодирования видео. IP-коммутатор/видео коммутатор 500 включает в себя секцию 504 IP-коммутатора и секцию 506 управления коммутатором, выбирает IP-пакет, который необходимо вводить в БУК 300 заднего каскада, из камер 1-N (200) и выводит IP-пакет в соответствии с командой из блока 600 управления коммутацией/выбором. Выходной IP-пакет повторно собирают с помощью БУК 300 и преобразовывают в сигнал HD-SDI для дальнейшего вывода.

Блок 600 управления коммутацией/выбором, показанный на фиг.2, соответствует панели управления видео коммутатора, работающего в режиме реального времени, и принимает команду для выбора или коммутации видео камеры, которая осуществляет вывод в качестве видео широковещательной передачи или т.п.

На фиг.3 подробно изображены блок-схема, показывающая конфигурацию первого варианта осуществления, и конфигурация ретрансляционного устройства 500. Как показано на фиг.3, ретрансляционное устройство 500 включает в себя секцию 500 анализа для анализа IP-адреса и информации RTP, секцию 504 IP-коммутатора, секцию 506 управления коммутатором и секцию 508 приема/анализа/подачи команды сигнала управления.

Секция 508 приема/анализа/подачи команды сигнала управления принимает сигнал из блока 600 управления коммутацией/выбором, анализирует принятые данные и выводит команду для коммутации/выбора камеры 200 в секцию 502 анализа. Секция 502 анализа определяет местоназначение передачи входных данных из камеры 200 на основании IP-заголовка и т.п. входных данных и анализирует, соответствуют ли входные данные команде коммутации/выбора. Секция 502 анализа выводит результат анализа в секцию 506 управления коммутатором. Секция 506 управления коммутатором преобразовывает результат входного анализа в сигнал управления для управления секцией 504 IP-коммутатора и выводит сигнал управления в секцию 504 IP-коммутатора. Кроме того, данные IP-пакета из каждой камеры 200 передаются из секции 502 анализа в секцию 504 IP-коммутатора. Секция 504 IP-коммутатора коммутирует или выбирает входной пакет на основании нового назначения, зарегистрированного в таблице коммутации в соответствии с сигналом управления, который вводится из секции 506 управления коммутатором.

Секция 504 IP-коммутатора имеет множество портов и видео сигналов, соответствующих каждому ГБК 200, которые поступают из секции 500 анализа и которые вводятся в порты. Кроме того, один порт подсоединен к выходной линии связи БУК 300. Если IP-пакеты вводятся в порты, в которые вводятся видео сигналы, соответствующие каждой ГБК 200, то секция 504 IP-коммутатора подсоединяет порт назначения передачи, который совпадает с назначением, зарегистрированным в таблице коммутации в качестве нового назначения, к порту, подсоединенному к выходной линии связи и БУК 300. Таким образом, секция 504 IP-коммутатора может передавать одно видео из множества ГБК 200 в БУК 300 на основании назначения, зарегистрированного в таблице коммутации. Кроме того, секция 504 IP-коммутатора выбирает видео сигнал с учетом величины задержки до тех пор, пока видео сигнал не будет фактически скоммутирован после приема сигнала из блока 600 управления коммутацией/выбором и беспрепятственно выполняет видео коммутацию в блоках кадра.

Как описано выше, когда IP-пакет видео передается в режиме реального времени из каждой камеры 200 в ретрансляционное устройство 500, каждая камера 200, которая включает в себя кодер, кодирует видео данные с использованием кодера, пакетизирует полученные в результате данные и передает пакет в ретрансляционное устройство 500.

Блок 600 управления коммутацией/выбором принимает действующий вход для подачи команды на выбор требуемого видео камеры 200 от пользователя и передает сигнал управления для выбора видео в ретрансляционное устройство 500. Секция 508 приема/анализа/подачи команды сигнала управления анализирует сигнал управления и подает команду в секцию 502 анализа для коммутации и выбора камеры 200.

Если результат анализа сигнала управления принят, секция 502 анализа обнаруживает IP-адрес камеры 200, требуемый пользователем и включенный в результат анализа, и выводит IP-адрес в секцию 506 управления коммутатором. Секция 506 управления коммутатором преобразовывает принятый сигнал в сигнал управления для управления секцией 504 IP-коммутатора и выводит сигнал управления в секцию 504 IP-коммутатора. Секция 504 IP-коммутатора коммутирует и выбирает входной пакет на основании IP-адреса, который требуется пользователю, и выводит IP-пакет видео, который требуется пользователю, в БУК 300 в соответствии с сигналом управления.

Кроме того, когда передача видео выполняется с использованием асинхронной передающей сети, возникает различие в маршрутах передачи в соответствии с комбинациями ГБК 200 и ретрансляционного устройства 500, что приводит к разности по величине задержки. По этой причине ретрансляционное устройство 500 передает опорный сигнал из генератора 520 сигнала синхронизации в ГБК 200, и ГБК 200 передают видео сигнал, синхронизированный с опорным сигналом, в ретрансляционное устройство 500. Генератор 520 сигнала синхронизации можно дополнительно выполнить отдельно от ретрансляционного устройства 500. Между тем, хотя видео сигнал имеет возможность синхронизации с опорным сигналом, так как возникает различие в маршрутах передачи в соответствии с комбинациями ГБК 200 и ретрансляционным устройством 500, предполагается, что возникает разность в величинах задержки ГБК 200. По этой причине величины задержки между ГБК 200 и ретрансляционным устройством 500 получают с помощью секции 502 анализа. Секция 502 анализа регулирует величины задержек для принятия решения относительно оптимальной величины задержки. О разрешенной величине задержки уведомляют ГБК 200, и ГБК 200 соответственно устанавливает видео буферы для регулировки таймирования видео сигнала, который поступает в ретрансляционное устройство 500. В качестве конкретного способа для принятия разрешения относительно величины задержки существует способ регулировки видео буфера для разрешения величины задержки ГБК 200 с самой большой задержкой, которая будет равна величинам задержек других ГБК 200. Кроме того, установку видео буфера можно выполнить с помощью ретрансляционного устройства 500. Позволяя величинам задержки быть равными друг другу, можно надежно предотвратить искажение видео при коммутации видео.

Если IP-пакет принят из секции 504 IP-коммутатора ретрансляционного устройства 500, БУК 300 декодирует IP-пакет и выводит декодированный пакет в качестве видео сигнала HD-SDI и т.п.

При коммутации видео камер 200 секция 504 IP-коммутатора идентифицирует видео кадр и коммутирует IP-пакет, включающий в себя данные заголовка, образующие видео кадр. Здесь и далее будет описан способ для идентификации видео кадра.

На фиг.4 изображена схема, показывающая конфигурацию заголовка в формате транспортного протокола реального времени (RTP), который используется при передаче данных, полученных с помощью кодирования видео. Обычно определяют информацию в заголовке, несмотря на схему кодирования, которая будет сохраняться. На фиг.5 изображена схема, показывающая информацию о параметрах формата RTP (фиг.4). Для того чтобы идентифицировать видео кадр, используют бит маркера, который имеет аббревиатуру "М" на фиг.5. Обычно, в качестве бита "М" маркера, показанного на фиг.5, устанавливают "1" в пакете, включающем в себя конечные данные видео кадра. Таким образом, когда бит маркера "М", обнаруженный с помощью секции 504 IP-коммутатора, имеет значение "0", пакет с тем же самым IP-адресом является заголовком следующего видео кадра. Кроме того, когда "М" принимает значение "1", то можно идентифицировать, что пакет с тем же самым IP-адресом заканчивается.

(3) Процедура управления коммутатором

На фиг.6 изображен алгоритм, показывающий последовательность операций управления коммутатором, в котором секция 504 IP-коммутатора выполняет видео коммутацию. Сначала на этапе S10 сигнал коммутации/выбора, соответствующий пользовательскому вводу, принимают из блока 600 управления коммутацией/выбором. После получения сигнала коммутации/выбора на этапе S12, регистрируют новые назначения (IP-адрес) в таблице коммутации секции 504 IP-коммутатора. Однако до тех пор, пока фактически не выполнят управление коммутацией на основе коммутатора (до тех пор, пока не достигнут этапа S20), IP-пакет не будут коммутировать в новое назначение. На этапе S14 анализируют заголовок RTP и анализируют заголовок пакета RTP в полезной области данных IP-пакета, имеющего IP-адрес, соответствующий пользовательскому вводу.

На этапе S16 определяют, имеет ли бит маркера "М" заголовка пакета RTP значение "1". Если бит маркера "М" имеет значение "1", то этап S18 выполняют для того, чтобы выполнить вывод анализируемого IP-пакет в текущее назначение. Затем выполняют этап S20 так, чтобы выполнить управление коммутацией на основе коммутатора и изменить таблицу коммутации на основании нового назначения. Таким образом, следующий IP-пакет коммутируют на пакет с новым назначением. Между тем, если бит маркера "М" не имеет значения "1" на этапе S16, то выполняют этап S22 так, чтобы выполнить анализ заголовка RTP в отношении следующего IP-пакета тем же самым способом, как и на этапе S14. С помощью вышеописанного управления можно выполнить коммутацию из заголовка следующего видеокадра.

На фиг.7 изображена схема для объяснения коммутации сигнала в управлении (фиг.6). Предполагается, что существуют видеокадры #1, #2 и #3, и каждый видео кадр пакетизируется в IP-пакет и вводится в ретрансляционное устройство 500.

Фиг.7 поясняется на основании системы с числом N ГБК и числом N БУК. Таблица коммутации представляет собой N входов из ГБК и соответствующие N выходов в БУК, как показано ниже в таблице 1. На фиг.7 показан пример коммутации порта назначения путем изменения адреса назначения, но варианты осуществления не ограничены этим примером. Адрес источника в таблице коммутации можно изменить так, чтобы можно было коммутировать порт источника, как показано ниже в таблицах 1 и 3. Адрес назначения в таблице коммутации можно также изменить так, чтобы можно было коммутировать порт источника, как показано ниже в таблицах 1 и 2. (В этом последнем варианте осуществления адреса назначения сигналов САМ1 и САМ2 можно изменить так, чтобы можно было коммутировать порты источников САМ1 и САМ2, потому что эта таблица только показывает взаимосвязь между входом и выходом. Таким образом, изменение адреса назначения в таблице эквивалентно изменению соответствующего адреса источника, который означает коммутацию порта источника.) Эти два дополнительных варианта осуществления применимы для системы, имеющей число N ГБК и 1 БУК, как показано ниже на фиг.2 и в таблице 4.

Таблица 1
Образцовая таблица коммутации
Порт источника (ГБК)	Адрес источника	Адрес назначения	Порт назначения (БУК)
САМ1	Ххх	Ааа	БУК-А
САМ2	Yyy	Bbb	БУК-В
САМ3	Zzz	Ссс	БУК-С

Таблица 2
Коммутация адреса назначения
Порт источника (ГБК)	Адрес источника	Адрес назначения	Порт назначения (БУК)
САМ1	Ххх	Bbb	БУК-В
САМ2	Yyy	Ааа	БУК-А
САМ3	Zzz	Ссс	БУК-С

Таблица 3
Коммутация адреса источника
Порт источника (ГБК)	Адрес источника	Адрес назначения	Порт назначения (БУК)
САМ2	Ххх	Ааа	БУК-А
САМ1	Yyy	Bbb	БУК-В
САМ3	Zzz	Ссс	БУК-С

Таблица 4
Образцовая таблица коммутации, предполагающая систему с числом N ГБК и одним БУК
Порт источника (ГБК)	Адрес источника	Адрес назначения	Порт назначения (БУК)
САМ1	Ххх	Ааа	БУК-А
САМ2	Yyy
САМ3	Zzz

Как описано выше, если сигнал коммутации/выбора принимают на этапе S10, то новое назначение регистрируют в таблице коммутации секции 504 IP-коммутатора. Как показано на фиг.7, изменение в новом назначении выполняют (этап S20) после обнаружения бита "М" маркера и коммутации таблицы маршрутизации коммутатора. В период времени, когда коммутируют таблицу, IP-пакет выводится в новый порт назначения. С помощью такого управления можно выполнить процесс коммутации в блоках видео кадра, который эквивалентен видео кадру известного видео коммутатора, работающего в режиме реального времени и использующего функцию IP-коммутатора.

Между тем, на фиг.8 показан случай, где процесс декодирования выполняют в блоках видео кадра. Когда процесс декодирования выполняют в блоках видео кадра, так как процесс декодирования выполняют после буферизации всех фрагментов данных кадра 1 видео, то необходимо предопределенное время до тех пор, пока не примут данные кадра 1 в конце после приема сигнала управления для коммутации видео и дополнительно не декодируют и не буферизируют данные кадра 1. По этой причине, как показано на фиг.8, когда сигнал коммутации/выбора был принят в середине видео кадра #1, после истечения заданного периода времени, необходимого для приема данных видео кадра #1 в конце и дополнительного декодирования данных, кадр #1 можно отобразить при таймировании следующей синхронизации кадра в течение первого момента времени. Между тем, на фиг.7, после изменения назначения, можно отобразить видео после коммутации из видео кадра #2. По этой причине, в случае фиг.8, важная задержка может возникнуть при коммутации видео по сравнению со случаем фиг.7. В настоящем варианте осуществления, так как процессы кодирования и декодирования выполняют в элементах блоков множества линий, как показано на фиг.4, после приема сигнала управления для коммутации видео, можно непосредственно коммутировать видео из следующего кадра.

Кроме того, в системе настоящего варианта осуществления, блок 600 управления коммутацией/выбором можно выполнить с возможностью принятия решения в отношении видео канала, который будут коммутировать/выбирать с использованием ретрансляционного устройства 500 (IP-коммутатор) с учетом максимального количества видео, необходимого для синхронного вывода. Таким образом, можно управлять видео путем выполнения процесса декодирования с использованием только необходимого БУК 300.

Кроме того, в настоящем варианте осуществления, выбор видео кадра показан в качестве примера. Однако аудио данные можно выбрать. Например, в случае системы, которая воспроизводит аудио, синхронизированного в блоках кадра видео кадра, ретрансляционное устройство 500 может обнаружить пакет, включающий заголовок аудио кадра, подобного видео, и коммутировать IP-пакет с помощью ограничителя аудио кадра.

Согласно первому варианту осуществления, как описано выше, если существуют функции, соответствующие видео коммутатору, работающему в режиме реального времени, или БУК с количеством, необходимым для эффективного процесса, нет необходимости предусматривать N БУК в отношении источников N камер. Кроме того, так как функция выбора источника из камеры с помощью видео коммутатора, работающего в режиме реального времени, эквивалентна функции выбора пакета с помощью IP-коммутатора, исходя из выбора источника, функции и основные части видео коммутатора, работающего в режиме реального времени, и IP-коммутатор являются полностью управляемыми, таким образом выполняя построение системы с простой конфигурацией. Следовательно, согласно настоящему варианту осуществления, видео кадр обнаруживают для коммутации IP-пакета для того, чтобы можно было полностью управлять функцией, которая эквивалентна функции устройства для выполнения процесса в блоках видео кадра и в пределах менее чем период времени видео кадра, как и в случае с видео коммутатором, работающим в режиме реального времени и использующим IP-коммутатор. Поскольку такое управление выполняют на основании IP-коммутатора общего назначения, можно гибко выполнить построение системы с низкой стоимостью.

Например, минимальное количество источников можно ввести в качестве входа видео коммутатора, работающего в режиме реального времени, и число БУК 300 можно уменьшить, таким образом, получая систему с простой конфигурацией, в которой число межсоединений является маленьким. Следовательно, ретрансляционное устройство 500 позволяет иметь функцию коммутации для того, чтобы получить простую конфигурацию в отличие от известной системы камер, в которой необходимо обеспечить N БУК, число которых является тем же самым, как и множество N камер, и все выходы БУК вводятся в видео коммутатор, работающий в режиме реального времени заднего каскада.

Кроме того, можно коммутировать пакет, который передают с использованием кабеля Ethernet (зарегистрированный товарный знак), используя коммутатор общего назначения, таким образом, выполняя построение системы с низкой стоимостью и с высоким сходством с PC и т.п., в которой упрощается модификация системы, включающая в себя расширение и т.п. и интеграцию с другими IP-устройствами. Например, сигнал синхронизации, команда управления, звук, поступления, тари (tary) видео, обратное видео и т.п. в камере мультиплексируют в одном и том же кабеле через IP-пакет для достижения простой конфигурации.

2. Второй вариант осуществления

(1) Пример конфигурации системы

Далее будет описан второй вариант осуществления настоящего изобретения. На фиг.9 изображена схема, показывающая конфигурацию системы, согласно второму варианту осуществления. Второй вариант осуществления можно применить к случаю, где визуальный эффект, такой как постепенное появление или постепенное исчезновение изображения, возникает при коммутации видео. В первом варианте осуществления, БУК 300 выполняет процесс в заднем каскаде ретрансляционного устройства 500. Однако второй вариант осуществления использует систему, полученную путем объединения БУК 300 с ретрансляционным устройством 500 (IP-коммутатор/коммутатор). Таким образом, в качестве выходного сигнала ретрансляционного устройства 500 выводят видео HD-SDI и т.п.

На фиг.10 изображена схема, показывающая конфигурацию ретрансляционного устройства 500, согласно второму варианту осуществления. Как показано на фиг.10, конфигурация второго варианта осуществления дополнительно включает в себя БУК 302 и 304, секцию 510 эффектов видео коммутатора и секцию 512 кодирования/IP-пакетизации в дополнение к конфигурации ретрансляционного устройства 500, согласно первому варианту осуществления. Кроме того, второй вариант осуществления включает в себя блок 602 управления коммутацией/выбором/эффектами вместо блока 600 управления коммутацией/выбором согласно первому варианту осуществления.

Управление коммутатором с помощью секции 504 IP-коммутатора выполняют тем же самым способом, как и в первом варианте осуществления. Во втором варианте осуществления, видео сигналы с двумя назначениями перед и после коммутации видео вводят в БУК 302 и БУК 304 соответственно. Затем выходные данные, декодированные с помощью БУК 302 и БУК 304, подвергают обработке эффектами в секции 510 эффектов видео коммутатора.

Секция 510 эффектов видео коммутатора имеет функцию эффекта, такую как стирание/смешивание, и выполняет процесс на основании команд из блока 602 управления коммутацией/выбором/эффектами. Когда пользователь желает выполнить эффект при коммутации видео, пользователь вводит запрос в блок 602 управления коммутацией/выбором/эффектами. Например, при выполнении стирания/смешивания в отношении выхода видео А из БУК 302 и выхода видео В из БУК 304 секции 510 эффектов видео коммутатора выполняет процесс синтеза видео А с видео Б на основании ввода пользователя, который вводит в блоке 602 управления коммутацией/выбором/эффектами. Так как обработанное видео выводится на монитор, предусмотренный в камерах 200 (1-N) в качестве обратного сигнала, видео подвергается процессу кодирования и процессу IP-пакетизации в секции 512 кодирования/IP-пакетизации и выводится в секцию 504 IP-коммутатора. Обработанное видео возвращается из секции 504 IP-коммутатора в ГБК 200 (1-N) через секцию 502 анализа и отображается на мониторах, предусмотренных в каждом ГБК 200.

Как описано выше, в настоящем варианте осуществления, обратный сигнал выводится в ГБК 200 (1-N) через секцию 504 IP-коммутатора для того, чтобы функцию, эквивалентную функции мульти-БУК, можно было выполнить через IP-передачу. Таким образом, операторы ГБК 200 (1-N) могут видеть видео, которое выбирают в текущий момент на мониторах, предусмотренных в камерах 200, и эффекты при коммутации видео.

Согласно второму варианту осуществления, как описано выше, ретрансляционное устройство 500 позволяет иметь функцию обработки эффектов для того, чтобы можно было одновременно выполнять процесс коммутации и процесс выполнения эффектов в отношении видео.

3. Третий вариант осуществления

(1) Пример конфигурации системы

Далее будет описан третий вариант осуществления настоящего изобретения. На фиг.11 изображена схема, показывающая конфигурацию ретрансляционного устройства 500, согласно третьему варианту осуществления. В конфигурации, показанной на фиг.11, монитор 700 подсоединен к ретрансляционному устройству 500 иначе, чем конфигурация, показанная на фиг.9. В третьем варианте осуществления, функция синтеза экрана дополнительно предусмотрена иначе, чем конфигурация, согласно второму варианту осуществления, и несколько видео ГБК 200 (1-N) можно контролировать с помощью одного монитора 700.

На фиг.12 изображена схема, показывающая подробную конфигурацию ретрансляционного устройства 500, согласно третьему варианту осуществления. Как показано на фиг.12, третий вариант осуществления дополнительно включает в себя БУК 514 для обработки всех видео камер и секцию 516 синтеза изображения для синтеза изображения в дополнение к конфигурации, согласно второму варианту осуществления, показанному на фиг.10. Здесь и далее БУК 514 называется типом В, и БУК 302 и 304, подсоединенные к секции 504 IP-коммутатора, называются типом А. БУК 514 В-типа имеет функцию декодирования видео данных и может иметь функцию, эквивалентную функции БУК 302 и 304 А-типа. Кроме того, так как БУК 514 В-типа отображает синтезированное изображение на мониторе 700, он может иметь функцию (качество) для синтеза многочисленных изображений, например, может обрабатывать видео с низким разрешением или видео с низкой скоростью передачи кадров. С другой стороны, вместо БУК 514 В-типа, можно предусмотреть CPU для декодирования видео и вывода декодированного видео в секцию 516 синтеза изображения.

БУК 514 декодирует видео данные, которые выводятся из секции 504 IP-коммутатора и соответствуют всем ГБК 200 (1-N), и выводит декодированные данные в секцию 516 синтеза изображения. Секция 516 синтеза изображения синтезирует декодированные данные, которые соответствуют всем ГБК 200 (1-N) на одном экране, и выводит синтезированные данные на внешний монитор 700. Таким образом, пользователь может смотреть видео всех ГБК 200 (1-N) со ссылкой на монитор 700. Далее пользователь выбирает требуемое видео из нескольких видео, которые отображаются на мониторе 700, и позволяет вводить выбранное видео из блока 600 управления коммутацией/выбором/эффектами для того, чтобы требуемое видео можно было выводить из секции 510 эффектов видео коммутатора.

Согласно третьему варианту осуществления, как описано выше, ГБК 200 подсоединяется к ретрансляционному устройству 500, имеющему функцию синтеза видео для устройства отображения монитора через Ethernet (зарегистрированный товарный знак) и т.п., для недорогой IP-передачи, таким образом, получая в итоге видео коммутатор с уровнем видео кадров и простую систему, позволяющую выполнять функцию эффектов, которая не была достигнута в известном IP-коммутаторе.

Хотя настоящие варианты осуществления настоящего изобретения были описаны выше со ссылкой на сопроводительные чертежи, настоящее изобретение не ограничено вышеописанными примерами. Специалисты в данной области техники могут найти различные изменения и модификации в пределах объема прилагаемой формулы, и следует понимать, что они подпадут естественным образом под технический объем настоящего изобретения. Настоящая заявка содержит предмет изобретения, который относится к предмету изобретения, раскрытому в японской заявке на патент с приоритетом JP 2010-134111, поданной в Японское патентное бюро 11 июля 2010 года, полное содержание которой включено здесь в качестве ссылки.

1. Система камер, содержащая:
множество устройств камер для вывода соответствующих видео сигналов в форме пакетизированных видео данных; и
ретрансляционное устройство, связанное с множеством устройств камер для ретрансляции выбранных пакетизированных видео данных, принятых из множества устройств камер, при этом пакетизированные видео данные видео сигналов включают адрес назначения видео сигнала,
в которой ретрансляционное устройство содержит:
приемный блок, имеющий порты ввода, каждый соединенный с соответствующими устройствами камер для приема пакетизированных видео данных из соответствующей одной камеры из множества устройств камер, при этом каждый порт имеет адрес;
средство вывода, имеющее по меньшей мере один порт, соединенный с устройством назначения и имеющий адрес порта вывода;
блок управления для определения выбранных пакетизированных видео данных из конкретных одного из множества устройств камер на основании адреса назначения, включенного в указанные пакетизированные видео данные, при этом блок управления имеет таблицу коммутации для связи адреса порта ввода с адресом порта вывода; и
блок коммутатора, реагирующий на ввод пользователя для выборочного изменения адреса порта ввода, связанного с определенным адресом порта вывода, или для изменения адреса порта вывода, связанного с адресом порта ввода, и для выбора и вывода на связанный порт выбранных пакетизированных видео данных на базе кадров.

2. Система камер по п.1, в которой видео кадр состоит из множества пакетов видео данных, имеющих головной пакет заголовков, и в которой блок коммутатора выбирает и выводит начало из пакета заголовков следующего кадра выбранных пакетизированных видео данных.

3. Система камер по п.2, в которой каждый пакет видео данных включает в себя бит маркера, который идентифицирует конечный пакет видео кадра.

4. Система камер по п.3, в которой блок коммутатора определяет пакет заголовков следующего кадра выбранных пакетизированных видео данных на основании бита маркера.

5. Способ обеспечения видео изображения на устройство назначения, содержащий этапы, на которых:
вырабатывают пакетизированные видео данные из множества устройств камер и выводят пакетизированные видео данные, при этом пакетизированные видео данные видео сигналов включают адрес назначения видео данных;
принимают из соответствующих устройств камер пакетизированные видео данные в ретрансляционном устройстве, имеющем порты ввода, каждый соединенный с соответствующими устройствами камер и каждый имеющий адрес порта ввода;
связывают адрес порта ввода с адресом порта вывода;
определяют выбранные пакетизированные видео данные из конкретного одного из множества устройств камер на основании адреса назначения, включенного в указанные пакетизированные видео данные; и
выборочно изменяют в таблице коммутации адрес порта ввода, связанный с определенным адресом порта вывода, или изменяют адрес порта вывода, связанный с адресом порта ввода, и выбирают и выводят на связанный порт выбранные пакетизированные видео данные на кадровой основе на основании адреса назначения.

6. Способ по п.5, в котором видео кадр состоит из множества пакетов видео данных, имеющих пакет заголовков, и
в котором выбирают и выводят начало из пакета заголовков следующего кадра выбранных пакетизированных видео данных.

7. Система камер по п.6, в которой каждый пакет видео данных включает в себя бит маркера, который идентифицирует окончательный пакет видео кадра.

8. Система камер по п.7, содержащая этап, на котором определяют пакет заголовков следующего кадра выбранных пакетизированных видео данных на основании бита маркера.

9. Система камер, содержащая:
множество средств камер для вывода соответствующих видео сигналов в форме пакетизированных видео данных; и
средство ретрансляции, связанное с множеством средств камер для ретрансляции выбранных пакетизированных видео данных, принятых из множества средств камер, при этом пакетизированные видео данные видео сигналов включают адрес назначения видео сигнала,
в которой средство ретрансляции содержит:
средство приема, имеющее порты ввода, каждый соединенный с соответствующими устройствами камер для приема пакетизированных видео данных из соответствующей одной камеры из множества средств камер, при этом каждый порт имеет адрес;
средство вывода, имеющее по меньшей мере один порт, соединенный с устройством назначения и имеющий адрес порта вывода;
средство управления для определения выбранных пакетизированных видео данных из конкретного одного из множества средств камер на основании адреса назначения, включенного в указанные пакетизированные видео данные, при этом блок управления имеет таблицу коммутации для связи адреса порта ввода с адресом порта вывода; и
средство коммутации, реагирующее на ввод пользователя для выборочного изменения адреса порта ввода, связанного с определенным адресом порта вывода, или для изменения адреса порта вывода, связанного с адресом порта ввода, и для выбора и вывода на связанный порт выбранных пакетизированных видео данных на базе кадров.

10. Система камер по п.9, в которой видео кадр состоит из множества пакетов видео данных, имеющих пакет заголовков, и
в которой средство коммутатора выбирает и выводит начало из пакета заголовков следующего кадра выбранных пакетизированных видео данных.

11. Система камер по п.10, в которой каждый пакет видео данных включает в себя бит маркера, который идентифицирует окончательный пакет видео кадра.

12. Система камер по п.11, в которой блок коммутатора определяет пакет заголовков следующего кадра выбранных пакетизированных видео данных на основании бита маркера.

13. Ретрансляционное устройство для выбора пакетизированных видео данных, предоставленных из множества устройств камер, при этом пакетизированные видео данные видео сигналов включают адрес назначения видео данных, содержащее:
приемный блок, имеющий порты ввода, каждый соединенный с соответствующими устройствами камер для приема пакетизированных видео данных из соответствующей одной камеры из множества устройств камер, при этом каждый порт имеет адрес;
средство вывода, имеющее по меньшей мере один порт, соединенный с устройством назначения и имеющий адрес порта вывода;
блок управления для определения выбранных пакетизированных видео данных из конкретных одного из множества устройств камер на основании адреса назначения, включенного в указанные пакетизированные видео данные, при этом блок управления имеет таблицу коммутации для связи адреса порта ввода с адресом порта вывода; и
блок коммутатора, реагирующий на ввод пользователя для выборочного изменения адреса порта ввода, связанного с определенным адресом порта вывода, или для изменения адреса порта вывода, связанного с адресом порта ввода, и для выбора и вывода на связанный порт выбранных пакетизированных видео данных на базе кадров.

14. Способ для выбора пакетизированных видео данных, предоставленных из множества устройств камер, при этом пакетизированные видео данные видео сигналов включают адрес назначения видео данных, содержащий этапы, на которых:
принимают из соответствующих устройств камер пакетизированные видео данные в ретрансляционном устройстве, имеющем порты ввода, каждый соединенный с соответствующими устройствами камер и каждый имеющий адрес порта ввода;
связывают адрес порта ввода с адресом порта вывода;
определяют выбранные пакетизированные видео данные из конкретного одного из множества устройств камер на основании адреса назначения, включенного в указанные пакетизированные видео данные; и
выборочно изменяют в таблице коммутации адрес порта ввода, связанный с определенным адресом порта вывода, или изменяют адрес порта вывода, связанный с адресом порта ввода, и выбирают и выводят на связанный порт выбранные пакетизированные видео данные на кадровой основе на основании адреса назначения.