技術情報 » JPEGカメラ関連 » JPEGカメラって何ですか？
カメラモジュールを利用して画像を扱うシステムを構築する際に問題になってくるのが、どうやってカメラ画像をデジタル化して取り込むかという点です。現在市販されているカメラモジュールの殆どが、NTSCビデオ信号を出力するものばかりです。NTSCはアナログ信号ですので、そのままモニターに接続するには手軽ですが、カメラ画像をデジタルデータとして扱うためには、ビデオキャプチャー回路が必要になります。また一部のカメラモジュールの中には、「デジタル出力」と銘打っているものもあります。しかし実際には27MHzクロックでYUVデータが洪水のようにどんどん送られてくるので、かなり高い性能を持ったシステムで、真剣に画像を受け取らなければ処理しきれません。かなり高速なCPUを使ってもソフトだけで処理するのはかなり難しく、いったん画像データをメモリーに格納するハードと組み合わせる必要がありますので、どちらにしろかなり大規模なシステムが要求されます。
組み込み機器で普通に利用されている安価なマイクロコントローラー単体で、カメラ画像を扱うことは極めて難しいと言えそうですが、サイレントがお勧めするJPEGカメラモジュール(COMedia社の C328-7640)は、OmniVison製の専用LSI(OV528)を利用して手軽にカメラ画像を扱えるモジュールです。モジュール内部の構造は画像メモリーと、JPEG圧縮プロセッサを内蔵したOV528チップに30万画素のCMOSイメージセンサーが直結されています。モジュールの動作はイメージセンサーから吐き出される高速な画像生データを、いったんOV528内の画像メモリーに格納します。格納したデータはそのままシリアルポート経由で取り出すことができますが、VGAサイズ(640x480)の画像ですと16ビットカラーでも600キロバイト以上のデータになります。生データのままではまだ大きすぎるので、内蔵のJPEG圧縮エンジンを利用して、30キロバイト程度にデータを圧縮します。この程度のサイズになれば、メールに添付したりネットワーク経由で送ったりする事が容易に可能になります。接続コネクタも極めてシンプルで3.3V電源とシリアル入出力の4本だけです。
JPEGカメラは元々サイレントのOS-1に接続するために選定したものです。OS-1とJPEGカメラの接続によって様々な応用が考えられます。一番やりたかったのは自分のペットは元気にしているだろうか？現在の部屋の温度はどうなっているのだろう？という日ごろの心配を解消するため携帯電話で自分の家の中を監視するシステムを製作したかったのです。またサイレントは札幌の会社ですので、冬期間のロードヒーティングによる融雪システムのエネルギーの無駄遣いをなんとかしたいとも考えました。積雪の状態をカメラで監視して、細かく融雪システムをコントロールする事で、少しでも省エネに貢献したいと思います。このように携帯電話を利用して画像を確認したいという需要は多く、各社からも様々なシステムが提供されていますが、残念ながらまだまだ一般家庭に設置出来るような安価な製品は皆無です。
その理由としては企業内や一般家庭内のインターネット環境において外部からファイアーウォールを超えて内部にアクセスするのは難しいという理由と、カメラ画像を扱うためにはかなり本格的なシステムを利用しなければ実現できない事があげられます。サイレントではJPEGカメラとOS-1を組み合わせて携帯電話から送信されたメールをOS-1が受け取って、送信者の携帯電話のメールアドレスを調べてJPEGカメラで撮影した静止画データを添付したメールを返信するというサンプルを用意しています。この方式を利用すればインターネット上のパソコンや携帯電話からファイアーウォールの内側にあるシステムのカメラ画像を見ることができます。
OS-1は元々ネットワークへの接続性が高く、POPやSMTPなどのサーバーへのアクセスをSilentCで簡単に記述できる特徴を持っています。ダウンロードコーナー内にも、こうした用途向けのサンプルアプリケーションのソースを公開しています。サイレントシステムはJPEGカメラとOS-1やSS-1を組み合わせることでさらにサイレントのモジュールの利用範囲が広がってくれる事を願っています。
JPEGカメラってどんなカメラなんですか？
画像を組み込み機器で扱おうと考えた際に必ず必要になるのがカメラモジュールです。パソコンであれば1000円程度で販売されているWebカメラをUSBで接続してパソコンのパワーを利用して画像を生成する事ができます。しかし組み込み機器などで利用されている非力なプロセッサで画像を扱うのは至難の業です。サイレントは小さなマイコンでも画像を扱う事が可能なJPEGカメラを普及させようと考えています。カメラモジュールを利用して画像を扱うシステムを構築する際に問題になってくるのが、どうやってカメラ画像をデジタル化して取り込むかという点です。現在市販されているカメラモジュールの殆どが、NTSCビデオ信号を出力するものばかりです。NTSCはアナログ信号ですので、そのままモニターに接続するには手軽ですが、カメラ画像をデジタルデータとして扱うためには、ビデオキャプチャー回路が必要になります。また一部のカメラモジュールの中には、「デジタル出力」と銘打っているものもあります。しかし実際には27MHzクロックでYUVデータが洪水のようにどんどん送られてくるので、かなり高い性能を持ったシステムで、真剣に画像を受け取らなければ処理しきれません。かなり高速なCPUを使ってもソフトだけで処理するのはかなり難しく、いったん画像データをメモリーに格納するハードと組み合わせる必要がありますので、どちらにしろかなり大規模なシステムが要求されます。
組み込み機器で普通に利用されている安価なマイクロコントローラー単体で、カメラ画像を扱うことは極めて難しいと言えそうですが、サイレントがお勧めするJPEGカメラモジュール(COMedia社の C328-7640)は、OmniVison製の専用LSI(OV528)を利用して手軽にカメラ画像を扱えるモジュールです。モジュール内部の構造は画像メモリーと、JPEG圧縮プロセッサを内蔵したOV528チップに30万画素のCMOSイメージセンサーが直結されています。モジュールの動作はイメージセンサーから吐き出される高速な画像生データを、いったんOV528内の画像メモリーに格納します。格納したデータはそのままシリアルポート経由で取り出すことができますが、VGAサイズ(640x480)の画像ですと16ビットカラーでも600キロバイト以上のデータになります。生データのままではまだ大きすぎるので、内蔵のJPEG圧縮エンジンを利用して、30キロバイト程度にデータを圧縮します。この程度のサイズになれば、メールに添付したりネットワーク経由で送ったりする事が容易に可能になります。接続コネクタも極めてシンプルで3.3V電源とシリアル入出力の4本だけです。
JPEGカメラは元々サイレントのOS-1に接続するために選定したものです。OS-1とJPEGカメラの接続によって様々な応用が考えられます。一番やりたかったのは自分のペットは元気にしているだろうか？現在の部屋の温度はどうなっているのだろう？という日ごろの心配を解消するため携帯電話で自分の家の中を監視するシステムを製作したかったのです。またサイレントは札幌の会社ですので、冬期間のロードヒーティングによる融雪システムのエネルギーの無駄遣いをなんとかしたいとも考えました。積雪の状態をカメラで監視して、細かく融雪システムをコントロールする事で、少しでも省エネに貢献したいと思います。このように携帯電話を利用して画像を確認したいという需要は多く、各社からも様々なシステムが提供されていますが、残念ながらまだまだ一般家庭に設置出来るような安価な製品は皆無です。
その理由としては企業内や一般家庭内のインターネット環境において外部からファイアーウォールを超えて内部にアクセスするのは難しいという理由と、カメラ画像を扱うためにはかなり本格的なシステムを利用しなければ実現できない事があげられます。サイレントではJPEGカメラとOS-1を組み合わせて携帯電話から送信されたメールをOS-1が受け取って、送信者の携帯電話のメールアドレスを調べてJPEGカメラで撮影した静止画データを添付したメールを返信するというサンプルを用意しています。この方式を利用すればインターネット上のパソコンや携帯電話からファイアーウォールの内側にあるシステムのカメラ画像を見ることができます。
OS-1は元々ネットワークへの接続性が高く、POPやSMTPなどのサーバーへのアクセスをSilentCで簡単に記述できる特徴を持っています。ダウンロードコーナー内にも、こうした用途向けのサンプルアプリケーションのソースを公開しています。サイレントシステムはJPEGカメラとOS-1やSS-1を組み合わせることでさらにサイレントのモジュールの利用範囲が広がってくれる事を願っています。