JP2002118822A - 映像記録方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】複数のカメラ映像がスイッチャから入力される
監視映像記録装置において、外部または内部のトリガ
で、カメラごとに録画レートを変更したり、プリフレー
ム録画を行うことができる像記録装置を提供する。 【解決手段】スイッチャなどで多重化された入力カメラ
映像を入力し、映像フレームに分離する手段３０１と外
部または内部のトリガを受ける手段３０２とリングバッ
ファ３０４と、各フレームに記録レートを変更するため
の管理情報を付与し、リングバッファに入力する手段３
０３とトリガに応じてリングバッファ内の各フレームの
管理情報を修正する手段３０３とリングバッファからフ
レームを取り出し、管理情報から記録すべきか否かを判
別して記録レートを変更する手段３０６と、映像フレー
ムを記録メディアに書き出す手段３０７からなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、監視映像分野など
で使われる映像記録方法および装置に関わり、複数のカ
メラから入力される監視映像を、外部または内部からの
トリガに応じて適応的に録画間隔を変えつつ録画する方
法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】スーパーマーケットやコンビニエンスス
トア、エレベータなど、頻繁に人の出入りがありながら
管理・維持する側のスタッフの目が届きにくい箇所に
は、防犯・検挙を目的とした監視カメラが設置されてい
る。こうした監視システムでは、タイムラプス・レコー
ダを用い、映像を蓄積しておき、事後必要な場合（犯罪
発生等）に閲覧検索をする形態が広く採用されている。

【０００３】タイムラプス・レコーダとは、通常のビデ
オテープ・レコーダを基に、数百時間分の映像を蓄積で
きるよう、通常秒当たり３０回行うフレーム画像録画の
間隔を１秒間に数フレーム程度に広げて、散発的に映像
を記録できるように構成したものである。

【０００４】この装置では、赤外線センサなどの外部ア
ラームと接続し、トリガの有無により録画レートを切り
替えることによって、イベント発生を効率的に録画した
り、スイッチャと呼ばれる複数カメラ映像をフレームご
とに切り替えて多重化する装置を用いて、一つの記録メ
ディアに複数のカメラ映像を記録するといった使い方を
する。

【０００５】近年、このタイムラプス・レコーダのデジ
タル化製品が現れ、映像信号をデジタル化して、ＨＤＤ
やＤＶＤ−ＲＡＭなどのランダム・アクセス可能な記録
メディアに、デジタルならではの柔軟な録画ができるよ
うになりつつある。例えば、映像を一時的に記憶するリ
ングバッファ（メモリ）を搭載し、外部トリガが入力さ
れた場合に時間を遡って過去の映像から記録するプリ・
フレーム録画などがある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】カメラごとのストリー
ム管理あるいはプリ・フレーム録画、外部トリガによる
録画レートの変更は、個々では便利な機能であるが、そ
れらを組み合わせるためには複雑なリングバッファの管
理と制御が必要となる。

【０００７】本発明の目的は、上記リングバッファの高
機能な管理・制御を実現する方法および装置を提供する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明においては、カメラ映像を入力する手段
と、スイッチャなどで多重化された入力カメラ映像を分
離する手段と、外部または内部のトリガを受ける手段
と、映像フレームを録画レートに従ってリングバッファ
に入力する手段と、各映像フレームにカメラ番号など管
理情報を付与する手段と、リングバッファ内の各映像フ
レームの管理情報を修正する手段と、プリフレーム録画
を行うためのリングバッファと、上記リングバッファか
ら映像フレームを取り出す手段と、上記取り出した映像
フレームの管理情報から記録すべきか否かを判別する手
段と、映像フレームを記録メディアに書き出す手段を具
備してなることを特徴とする。

【０００９】また、上記映像フレームに付与する管理情
報は、カメラ番号と、フレームの時刻情報（日時分秒と
フレーム番号）と、記録レートの状態を表す複数の独立
したフラグと、記録レートの開始を表すフラグと、記録
レートの終了を表すフラグから構成されることを特徴と
する。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は本発明を用いたタイムラプ
ス・レコーダの利用形態の一例である。複数のカメラ１
００がスイッチャ２００に接続され、一つの映像信号と
して多重化される。多重化の例として、各カメラ１００
から入力される映像をフレームに分解して、カメラ１の
フレーム、カメラ２のフレーム、カメラ３のフレーム、
…、カメラＮのフレーム、再びカメラ１のフレーム、と
いった順に並び替えたり、カメラ１のフレーム、カメラ
２のフレーム、カメラ１のフレーム、カメラ３のフレー
ム、カメラ１のフレーム、…、カメラＮのフレーム、カ
メラ１のフレーム、というように特定のカメラのフレー
ムに重み付けをして並び替えたりする。

【００１１】タイムラプス・レコーダ３００は、こうし
て多重化された映像信号をあらかじめ設定された録画レ
ートで、ハードディスクやＤＶＤ−ＲＡＭなどの光ディ
スク、ＤＡＴなどのテープといった記録メディア５００
に録画する。

【００１２】人感センサなどの外部トリガ４００からタ
イムラプス・レコーダ３００にトリガ信号が入力される
と、録画レートを切り替えて高いレートでの録画を行っ
たり、数十秒分遡ってプリ・フレーム録画を行う。場合
によっては外部トリガ４００からのトリガ信号がスイッ
チャ３００にも接続され、カメラごとのフレーム並び順
を同時に切り替えたりすることもある。

【００１３】図２は、本発明の方式を実現するタイムラ
プス・レコーダ３００の具体的構成例である。映像フレ
ーム分離手段３０１はスイッチャ２００（図１）から入
力された映像信号を個々のフレームに分離し、どのカメ
ラのフレームであるか、どの時刻の何フレーム目である
か等の情報を分離する。分離された映像フレームは、次
のリングバッファ書き込み手段３０３に送られる。

【００１４】外部トリガ入力手段３０２は外部トリガ４
００（図１）からのトリガ信号の有無を監視し、入力が
あった場合には直ちにこれをリングバッファ書き込み手
段３０３に伝える。一般に外部トリガ４００は複数であ
ることが多いため、システム構成によってはトリガ信号
だけでなく入力外部トリガの種別情報についても同時に
伝える。

【００１５】また、場合によっては外部トリガ入力手段
３０２自身をトリガ信号の発生源とすることがある。例
えば、映像信号を画像認識する手段を内蔵することを想
定した場合、認識結果によって内部的にトリガを発生さ
せ、外部トリガが入力された場合と同じように動作させ
る。また、外部トリガに対するタイムアウトを想定する
場合、トリガが入力されてから指定された時間が経過し
た後、内部的にトリガを発生させる。

【００１６】リングバッファ書き込み手段３０３は、映
像フレームとフレームを管理する情報をキュー３０５と
してリングバッファ３０４に書き込む。リングバッファ
３０４への書き込み頻度は、各モードで設定された録画
レートの中で最大のレートとなる。リングバッファ書き
込み手段３０３は、外部トリガ入力手段３０２からの録
画モード切替指示に関らず、常にこのレートでキュー３
０５を書き込む。

【００１７】上記キュー３０５に書き込まれる情報は、
映像フレームデータに加えて、カメラ番号、フレームの
時刻（日時分秒＋何フレーム目か）、録画モード、録画
モードの開始／終了、録画レートなどの管理情報であ
る。

【００１８】録画モードとは録画レート（例：通常録画
／アラーム録画／プリフレーム録画など）ごとの種別
で、現フレームが属する録画レートをフラグで表現した
ものである。このため、一つのフレームは複数の録画モ
ードに属する場合もある。

【００１９】例えば、１カメラの映像を通常録画モード
で１０ＦＰＳ（フレーム／秒）、アラーム録画モードで
３０ＦＰＳで録画するならば、全フレームはアラーム録
画モードのフラグが立ち、３フレームに１つの間隔で通
常録画モードのフラグが立つ。従って、３つに１つの割
合で、キューの録画モードは、アラーム録画と通常録画
のフラグの両方が立ったものとなる。

【００２０】リングバッファ取り出し手段３０６は、取
り出したキュー３０５に書かれている録画モードとモー
ド開始／終了情報から、現在の録画モードを決定して動
作する。現在の録画モードに一致するキューの映像フレ
ームを次の映像フレーム記録手段３０７に送り、残りの
キューを捨てることによって、録画レートの切り替えを
実現する。

【００２１】プリフレーム録画は、リングバッファに一
定フレーム数を常にためておくことによって実現され
る。例えば、１８００フレーム分遡って録画できるよう
にするには、リングバッファ取り出し手段３０６が、１
８００フレーム分がリングバッファ３０４に蓄積される
のを待ち、１８００フレーム蓄積されてから溢れた分を
普通どおりに録画することによって実現する。

【００２２】外部トリガ入力手段３０２から、プリフレ
ーム録画の開始が指示された場合には、リングバッファ
書き込み手段３０３が、リングバッファ３０４内を遡っ
て指定された時間分前で、プリフレーム録画モードの映
像フレームの管理情報に、開始を示すフラグを立てる。
マークした直前のフレームには、以前の録画モードの終
了を示すフラグを立てる。

【００２３】プリフレーム録画の終了が指示された場合
には、リングバッファ書き込み手段３０３が、現在のプ
リフレーム録画モードの映像フレームの管理情報に、終
了を示すフラグが立てられる。マークした直後のフレー
ムには、通常の録画モードの開始を示すフラグが立てら
れる。

【００２４】図３はキュー３０５を説明するものであ
る。先述のように、キューは管理情報と映像フレームデ
ータ（あるいはそのデータに対するポインタ）から構成
される。管理情報には、カメラ番号、フレームの時刻
（日時分秒＋何フレーム目か）、録画モード、録画モー
ドの開始／終了、録画レート、などが含まれる。

【００２５】図に示されるとおり、録画モードフラグ
は、それぞれの録画モード（＝録画レートの種類）を表
すＮ個の独立したフラグから構成されており、一つのキ
ューが複数の録画モードに属することを表現できるよう
になっている。以下では具体的な２つの例で、本発明の
記録方式の動作を詳しく説明する。

【００２６】まず、録画レートの動的変更の動作例につ
いて説明する。以下のような仕様を想定する。３カメラ
の入力がカメラ１、カメラ２、カメラ３の順でフレーム
ごとに切り替わって３０ＦＰＳでスイッチャ２００から
タイムラプス・レコーダ３００に入力される。タイムラ
プス・レコーダ３００では、通常録画モードではカメラ
あたり１ＦＰＳ、外部トリガが入力されてアラーム録画
モードになったときはカメラあたり１０ＦＰＳで記録す
る。また、リングバッファ３０４の大きさを１として、
プリフレーム録画をしないものとする。

【００２７】このとき、スイッチャ２００からの入力と
全く同一のレート３０ＦＰＳで、リングバッファ３０４
にキュー３０５が書き込まれる。ただし、個々のキュー
３０５に書き込まれる録画モードは、上記の録画レート
に従ったものとなる。まず、全てのキュー３０５には、
アラーム録画モードのフラグが立つ。次に、各カメラご
と３フレームに１つの割合で、通常録画モードのフラグ
が立つ。

【００２８】通常録画モードで録画が開始されると、リ
ングバッファ書き込み手段３０３が一番先頭のキュー３
０５を通常録画モードでモード開始のフラグを立てて、
以降、上記の順にキュー３０５をリングバッファ３０４
に書き込みつづける。

【００２９】リングバッファ３０４がいっぱい（今の場
合１以上）になると、リングバッファ取り出し手段３０
６は、キュー３０５を取り出し、録画モードとモード開
始／終了フラグの内容をチェックする。先頭のキューに
は、通常録画モードでモード開始のフラグが立っている
ので、現在の録画モードを通常録画とする。そして、各
キューについて通常録画モードのフラグが立っているも
のを映像フレーム記録手段３０７に送って記録メディア
５００に書き込む。それ以外のキューは廃棄する。

【００３０】外部トリガ入力手段３０２にトリガが入力
されてアラーム録画モードになると、リングバッファ書
き込み手段３０３は、キュー３０５の録画モードフラグ
と開始／終了フラグを変更する。まず、直前の通常録画
モードのフラグの立ったキューを探し、終了フラグを立
てる。つぎに、そのキューより新しい、アラーム録画モ
ードのフラグの立ったキューを探し、開始フラグを立て
る。以降、通常録画と同様にキューをリングバッファ３
０４に書き込みつづける。

【００３１】リングバッファ取り出し手段３０６がアラ
ーム録画モード開始のフラグの立ったキューを取り出す
と、現在の録画モードをアラーム録画モードとし、アラ
ーム録画モードフラグの立つキュー（この場合全てのキ
ュー）を書き込み対象として、映像フレーム記録手段３
０７に送る。

【００３２】アラーム録画のトリガ信号がタイムアウト
すると、外部トリガ入力手段３０２は、リングバッファ
書き込み手段３０３にアラーム録画モードの終了を指示
する。リングバッファ書き込み手段３０３は、直前のア
ラーム録画モードのフラグの立ったキューを探し、終了
フラグを立てる。つぎに、そのキューより新しい、通常
録画モードのフラグの立ったキューを探し、開始フラグ
を立てる。以降、通常録画と同様にキューをリングバッ
ファ３０４に書き込みつづける。

【００３３】リングバッファ取り出し手段３０６が通常
録画モード開始のフラグの立ったキューを取り出すと、
現在の録画モードを通常録画モードに戻し、再び通常録
画モードフラグの立つキューを書き込み対象として、映
像フレーム記録手段３０７に送る。

【００３４】次に、プリフレーム録画モードでの動作例
を説明する。先の例と基本的に同じ仕様で、アラーム録
画モードになったときは、１２０フレーム分を遡ってプ
リフレーム録画を行うものとする。当然、リングバッフ
ァ３０４の大きさは１２０とする。

【００３５】動作で先の例と異なるのは、外部トリガ入
力手段３０２にトリガが入力された際である。プリフレ
ーム録画モードになると、リングバッファ書き込み手段
３０３は、リングバッファ３０４を１２０フレーム分遡
って、通常録画モードのフラグの立ったキューを探し、
終了フラグを立てる。つぎに、そのキューより新しい、
プリフレーム録画モードのフラグの立ったキューを探
し、開始フラグを立てるという動作となる。以降の動作
は先の例と同じとなる。

【００３６】なお、以上の例では、リングバッファ取り
出し手段３０６がシステム全体の録画モードを切り替え
るものであったが、カメラ番号ごとに独立して録画モー
ドを切り替えることも可能である。そのためには、リン
グバッファ書き込み手段３０３がカメラ番号ごとに独立
に開始終了フラグを設定／更新し、リングバッファ取り
出し手段３０６がカメラ番号ごとに独立した録画モード
を保持すればよい。

【００３７】以上の方式により、通常録画モードやアラ
ーム録画モードの間にプリフレーム録画モードが混在す
ることになっても、記録メディア上には時間順に逆行の
ない記録を行うことができる。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、複数カメラの映像がス
イッチャ経由で入力される場合でも、外部トリガにより
カメラごとに録画レートをダイナミックに変更したり、
プリフレーム録画を行うことができる。また、通常録画
モードやアラーム録画モードの間にプリフレーム録画モ
ードが混在することになっても、記録メディア上には時
間順に逆行のない記録を行うことができ、検索などで記
録映像データをたどる際にも簡単な照合ですむ。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のタイムラプス・レコーダを
用いた映像記録装置のブロック図。

【図２】本発明の一実施例のタイムラプス・レコーダの
構成を示すブロック図。

【図３】キュー３０５の説明図。

【符号の説明】

１００…カメラ、２００…スイッチャ、３００…タイム
ラプスレコーダ、４００…外部トリガ、５００…記録メ
ディア、３０１…映像フレーム分離手段、３０２…外部
トリガ入力手段、３０３…リングバッファ書き込み手
段、３０４…リングバッファ、３０５…キュー（映像フ
レーム＋管理情報）、３０６…リングバッファ取り出し
手段、３０７…映像フレーム記録手段。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】カメラ映像を入力する手段とリングバッフ
   ァと映像フレームを記録メディアに書き出す手段を具備
   する映像記録装置において、入力カメラ映像をフレーム
   に分離する手段と、外部または内部のトリガを入力する
   手段と、カメラごとに記録レートの変更を指示する管理
   情報を映像フレームに付与する手段と、映像フレームを
   リングバッファに入力する手段と、リングバッファから
   映像フレームを取り出す手段と、取り出した映像フレー
   ムの管理情報から記録すべきか否かを判別する手段を具
   備することにより、外部または内部トリガによって動的
   にカメラごとの記録レートを変更して録画することを特
   徴とする映像記録装置。
2. 【請求項２】請求項１の映像記録装置において、リング
   バッファ内の映像フレームに付与された管理情報を修正
   する手段を具備することにより、現時刻より遡ったフレ
   ームから動的に記録レートを変化させて録画することを
   特徴とする映像記録装置。
3. 【請求項３】請求項１の映像フレームに付与する管理情
   報は、カメラ番号と、フレームの時刻情報（日時分秒と
   フレーム番号）と、記録レートの状態を表す複数の独立
   したフラグと、記録レートの開始を表すフラグと、記録
   レートの終了を表すフラグから構成されることを特徴と
   する映像記録方法。