JP2003219362A - 映像記録再生装置、映像記録再生方法および監視システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録容量を増やさずに記録時間を増やすこと
のできる監視映像記録再生装置を提供する。 【解決手段】 ＭＰＥＧ符号化ストリームからＩピクチ
ャを抽出し、再符号化して間欠ストリームを生成する間
欠ストリーム生成手段101と、間欠ストリーム生成手段1
01で生成された間欠ストリームを間欠記録媒体103に記
録する間欠ストリーム記録手段102と、間欠記録媒体103
上のストリームの読み出しを行い、デコードする間欠ス
トリーム復号化手段104とを具備する。Ｉピクチャのみ
を用いて再符号化しているので、情報量が低減された間
欠ストリームを作成し、記録することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、映像データの連続
記録中に再生要求を受けて映像データの送出を行う映像
記録再生装置、映像記録再生方法および監視システムに
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、防犯などを目的とした監視システ
ムには、タイムラプス(間欠)ＶＴＲと呼ばれる長時間記
録用ＶＴＲが多く用いられている。このようなタイムラ
プスＶＴＲは、監視カメラなどからの映像を長時間にわ
たって間欠的にあるいは必要に応じてＶＴＲにアナログ
記録している。

【０００３】一方、ハードディスクなどの磁気記録ディ
スクや、ＭＯ、ＤＶＤ−ＲＡＭなどの光ディスクといっ
た書き換え、追記可能な蓄積メディアが大容量化して、
しかも安価で普及しつつある。このような蓄積メディア
はアナログ記録ＶＴＲ用のビデオテープに比べ、保守が
容易であり、また、即時再生(記録直後からの再生やラ
ンダム再生)が可能であるため、タイムラプスＶＴＲの
記録媒体として用いられる傾向にある。

【０００４】また、ディジタル記録する場合には、カメ
ラからの映像を画像圧縮して記録することが行われる。
この際にタイムラプス(間欠)記録として用いられている
画像圧縮方式は、ＪＰＥＧ方式が用いられることが一般
的である。特開2001-111959号公報では、画像をＪＰＥ
Ｇ方式で符号化し、撮影した日時等の付加情報を画面に
加えたタイムラプス(間欠)記録方式を開示している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記タイムラプス記録
方式で採用している画像圧縮方式であるＪＰＥＧ方式
は、静止画像の圧縮方式であり、監視を行うようなシス
テムにおいては、その映像の連続性が重要であると考え
られるため、監視分野での連続した映像として見たいと
いう要望に応えることはできない。

【０００６】図１７は、上記従来の記録再生装置の一部
を説明したブロック図である。この記録再生装置では、
監視カメラ1707から入力された監視映像がフレームスイ
ッチャ1706に入力され、そこで複数の監視カメラからの
映像を切り替えながらＡ／Ｄ変換装置1705に入力され
る。次に圧縮／伸張装置1708で符号化されて、記録装置
1703により記録メディアに記録される。記録装置1703に
より記録された映像は圧縮／伸張装置1708で復号化され
て、Ｄ／Ａ変換装置1709を通り、モニタ1710に出力され
る。このようにして、複数台の監視カメラから入力され
た映像を１本のストリームとして記録装置に記録し、再
生することができる。

【０００７】しかし、このような方法では、モニタ1710
には静止画が飛ばし飛ばしに切り替わる画像が表示され
るだけであり、実際に記録された監視映像を見るものに
とっては非常に見にくい映像となってしまう。また、そ
の画像と画像との間に重要な場面がある可能性もあり、
できるだけ連続した映像として記録しておいた方が監視
映像としての証拠能力を高めることにもなりと考えられ
るので、このようなＪＰＥＧ方式の静止画像による監視
映像記録は、監視映像として適切なものではなく有効な
方法ではない。

【０００８】そこで、本発明の目的は、記録容量を増や
さずに記録時間を増やすことのできる映像記録再生装置
ならびに映像記録再生方法、および監視システムを提供
することである。

【０００９】また、本発明の目的は、撮影した映像が改
ざんされた場合に、改ざんされたことを自動的に検出す
ることができる映像記録再生装置ならびに映像記録再生
方法、および監視システムを提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の映像記録装置
は、ＭＰＥＧ符号化されたストリームから所定のデータ
を抽出して間欠ストリームを生成する間欠ストリーム生
成手段と、前記間欠ストリーム生成手段で生成された間
欠ストリームを記録媒体に記録する間欠ストリーム記録
手段と、前記間欠ストリーム記録媒体上のストリームの
読み出しを行い、復号化する間欠ストリーム復号化手段
とを備えることを特徴とする。この構成により、ＭＰＥ
Ｇ方式により符号化されたデータから所定のデータを抽
出して間欠ストリームを形成し、記録することで、記録
容量を増やすことなく記録時間を増加させることができ
ることとなる。

【００１１】また、本発明の映像記録装置は、前記間欠
ストリーム生成手段が、入力される複数台のカメラの映
像毎に、ＭＰＥＧ符号化されたストリームの中にあるＩ
ピクチャを抽出するＩピクチャ抽出手段と、前記抽出さ
れたＩピクチャを時系列に並べて所定の枚数毎に再符号
化するＩピクチャ再符号化手段とからなることを特徴と
する。この構成により、ＭＰＥＧ方式により符号化され
たデータからＩピクチャを抽出し、再符号化して間欠映
像（ストリーム）を作成することができることとなる。

【００１２】さらに、本発明の映像記録装置は、前記間
欠ストリーム生成手段が、入力される複数台のカメラの
映像毎に、ＭＰＥＧ符号化されたストリームの中にある
Ｉピクチャを抽出するＩピクチャ抽出手段と、入力され
たＭＰＥＧ符号化されたストリームをシステム復号化
し、オーディオストリームを抽出するシステムストリー
ム復号化手段と、前記Ｉピクチャ検出手段で抽出された
Iピクチャを符号化する映像フレームＭＰＥＧ符号化手
段と、これらシステム復号化手段と映像フレームＭＰＥ
Ｇ符号化手段とから得られるストリームをシステムスト
リームとして符号化するシステムストリーム符号化手段
とからなることを特徴とする。この構成により、ＭＰＥ
Ｇ符号化されたストリームからＩピクチャを抽出し、再
符号化して間欠映像ストリームを作成し、ＭＰＥＧ符号
化されたストリームをシステム復号化し、オーディオス
トリームを抽出し、間欠映像ストリームとオーディオス
トリームとからシステムストリームを作成し、記録する
ことで、間欠映像ストリームとともにオーディオデータ
も間欠記録することができることとなる。

【００１３】そして、本発明の映像記録装置は、間欠ス
トリームの中にあるＧＯＰに関連する情報である間欠イ
ンデックス情報を生成する間欠インデックス生成手段を
備えることを特徴とする。この構成により、間欠映像を
作成する際に間欠インデックス情報も併せて生成するの
で、記録媒体に記録された映像の記録開始時間からの時
間を指定することによって、所望の位置から記録映像を
再生することができることとなる。

【００１４】また、本発明の映像記録装置は、前記間欠
インデックス生成手段が、ＭＰＥＧ符号化されたストリ
ームの中にあるＧＯＰを検出するＧＯＰ検出手段と、前
記ＧＯＰの中にあるピクチャを検出するピクチャ検出手
段とを有することを特徴とする。この構成により、間欠
映像を作成する際に間欠インデックス情報を生成するこ
とができることとなる。

【００１５】さらに、本発明の映像記録装置は、前記間
欠インデックス情報が、カメラ識別情報、日時、および
撮影場所を有する付加情報を含むことを特徴とする。こ
の構成により、撮影したカメラの識別情報や日時、撮影
場所等の情報をユーザデータとして保持することができ
るので、間欠ストリームの再生時に間欠インデックス情
報を読み出してモニタ上に表示させることができること
となる。

【００１６】そして、本発明の映像記録装置は、入力さ
れた映像が改ざんされたか否かを検出する改ざん検出手
段を備えることを特徴とする。この構成により、自動的
に改ざんの有無を検出することで、生成された映像を保
護できると共に、容易に改ざんされることができないシ
ステムとして運用することが可能となる。

【００１７】また、本発明の映像記録方法は、ＭＰＥＧ
符号化されたストリームから所定のデータを抽出して間
欠ストリームを生成し、前記生成された間欠ストリーム
を記録媒体に記録し、前記記録媒体上の間欠ストリーム
の読み出しを行い、復号化することを特徴とする。この
構成により、ＭＰＥＧ方式により符号化されたデータか
ら所定のデータを抽出して間欠ストリームを形成し、記
録することで、記録容量を増やすことなく記録時間を増
加させることができることとなる。

【００１８】さらに、本発明の映像記録方法は、入力さ
れる複数台のカメラの映像毎に、ＭＰＥＧ符号化された
ストリームの中にあるＩピクチャを抽出し、それらのＩ
ピクチャを時系列に並べて一定の枚数毎にＭＰＥＧ方式
の再符号化を行うことにより間欠ストリームを生成する
ことを特徴とする。この構成により、ＭＰＥＧ方式によ
り符号化されたデータからＩピクチャを抽出し、再符号
化して間欠映像（ストリーム）を作成することができる
こととなる。

【００１９】そして、本発明の映像記録方法は、入力さ
れる複数台のカメラの映像毎に、ＭＰＥＧ符号化された
ストリームの中にあるＩピクチャを抽出し、入力される
ＭＰＥＧ符号化されたストリームをシステム復号化して
オーディオストリームを抽出し、前記抽出されたＩピク
ャを符号化する映像フレームＭＰＥＧ符号化を行い、こ
れらシステム復号化と映像フレームＭＰＥＧ符号化とか
ら得られるストリームをシステムストリームとして符号
化することにより間欠ストリームを生成することを特徴
とする。この構成により、ＭＰＥＧ符号化されたストリ
ームからＩピクチャを抽出し、再符号化して間欠映像ス
トリームを作成し、ＭＰＥＧ符号化されたストリームを
システム復号化し、オーディオストリームを抽出し、間
欠映像ストリームとオーディオストリームとからシステ
ムストリームを作成し、記録することで、間欠映像スト
リームとともにオーディオデータも欠記録することがで
きることとなる。

【００２０】また、本発明の映像記録方法は、ＭＰＥＧ
符号化されたストリームの中にあるＧＯＰを検出し、前
記検出されたＧＯＰの中にあるピクチャを検出すること
により、前記ＧＯＰに関連する情報である間欠インデッ
クス情報を生成することを特徴とする。この構成によ
り、間欠映像を作成する際に間欠インデックス情報も併
せて生成するので、記録媒体に記録された映像を記録開
始時間からの時間指定をすることによって、所望の位置
から記録映像を再生することができることとなる。

【００２１】さらに、本発明の映像記録方法は、ＭＰＥ
Ｇ符号化されたストリームの中にあるＧＯＰを検出し、
前記検出されたＧＯＰの中にあるピクチャを検出するこ
とにより、前記ＧＯＰの先頭に関連する情報である間欠
インデックス情報を生成することを特徴とする。この構
成により、間欠映像を作成する際に間欠インデックス情
報を生成することができることとなる。

【００２２】そして、本発明の映像記録方法は、間欠イ
ンデックス情報は、カメラ識別情報、日時、および撮影
場所を有する付加情報を含むことを特徴とする。この構
成により、撮影したカメラの識別情報や日時、撮影場所
等の情報をユーザデータとして保持することができるの
で、間欠ストリームの再生時に間欠インデックス情報を
読み出してモニタ上に表示させることができることとな
る。

【００２３】また、本発明の映像記録方法は、ＭＰＥＧ
符号化されたストリーム中に存在するストリームの時間
情報と前記間欠インデックス情報の時間情報との差を調
べ、その差が予め設定された閾値よりも大きければ前記
ストリームが改ざんされたと検出する改ざん検出処理を
行うことを特徴とする。この構成により、自動的に改ざ
んの有無を検出することで、撮影された映像を保護でき
ると共に、容易に改ざんされることができないシステム
として運用することが可能となる。

【００２４】さらに、本発明の監視システムは、監視カ
メラと、前記監視カメラで撮影された映像をＭＰＥＧ符
号化する符号化装置と、前記符号化装置で符号化された
複数のストリームを多重化する多重化装置と、ネットワ
ークで接続された請求項１乃至７のいずれか１項に記載
の映像記録再生装置と、モニタしたいカメラの映像スト
リームの切り替えをネットワークで接続されたコントロ
ーラによって制御を行うコントロール装置とからなるこ
とを特徴とする。この構成により、実際に監視システム
として実現することができ、入力された映像から間欠ス
トリームを作成し、間欠ストリーム記録用の記録媒体に
記録し、監視映像を調査する監視者の要求に従って映像
を検索でき、再生を行うことができ、さらに記録した映
像の改ざんを自動検出できるシステムを構築できるもの
である。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を用いて説明する。

【００２６】（第１の実施の形態）図１は、本発明の第
１の実施の形態の映像記録再生装置のハードウエア構成
図である。この映像記録再生装置は、後述する監視シス
テムにおける監視映像記録再生装置に用いて好適であ
る。

【００２７】図１に示すように、映像記録再生装置100
は、間欠ストリーム生成手段101と、間欠ストリーム記
録手段102と、間欠ストリーム復号化手段104と、映像フ
レーム選択制御手段105とからなり、外部の間欠記録媒
体103に対して映像ストリームの記録再生を行うように
構成されている。

【００２８】間欠ストリーム生成手段101は、入力され
るＭＰＥＧ符号化された映像ストリームから間欠ストリ
ームを生成する。間欠ストリーム記録手段102は、間欠
ストリーム生成手段101で生成された間欠ストリームを
そのまま間欠記録媒体103に記録する。間欠ストリーム
復号化手段104は、間欠記録媒体103に記録された間欠ス
トリームを読み出し、ＭＰＥＧ復号化して再生フレーム
を出力する。映像フレーム選択制御手段105は、間欠ス
トリーム記録手段102で選択される映像フレームを設定
するための手段である。

【００２９】図２は、図１における間欠ストリーム生成
手段のブロック構成の一例を示す図である。

【００３０】図２に示すように、間欠ストリーム生成手
段101は、Ｉピクチャ抽出手段201と、メモリ203と、Ｍ
ＰＥＧ符号化手段202とから構成されている。

【００３１】Ｉピクチャ抽出手段201は、ＭＰＥＧ符号
化された映像ストリームからＩピクチャを抽出し、メモ
リ203に貯えておく。そして、予め映像フレーム選択制
御手段105により設定されたある一定フレーム数のＩピ
クチャが貯えられると、メモリ203から読み出し、ＭＰ
ＥＧ符号化手段202へ出力する。ＭＰＥＧ符号化手段202
は、入力された一定フレーム数のＩピクチャを用いてＭ
ＰＥＧ方式のＩピクチャ再符号化を行う。

【００３２】この処理について、まずＩピクチャの抽出
に関して詳しく説明する。図３は、ＭＰＥＧ符号化され
たストリーム中からＩピクチャを抽出する方法について
説明するための図である。図３のようにＭＰＥＧ符号化
されたシステムストリームには、まずシーケンス層301
があり、その中に複数のデータ集合であるＧＯＰが存在
していて、そのＧＯＰ層302の中にＧＯＰの先頭である
Ｉピクチャ303が存在する。このＩピクチャのヘッダを
検出すればＩピクチャのみを抽出することができる。

【００３３】次に、抽出されたＩピクチャを用いて間欠
ストリームを作成する方法について詳しく説明する。図
４は、間欠ストリームの生成方法を示すフローである。

【００３４】入力されてくる複数台のカメラ（図示せ
ず）からのＭＰＥＧ符号化されたストリームは、まずピ
クチャスタートコード検出ステップ401にてピクチャが
抽出される。次に、そのピクチャがＩピクチャか否かを
Ｉピクチャ判定ステップ402で判定する。判定の結果、
Ｉピクチャであれば、検出Ｉピクチャ数カウントステッ
プ403にて、検出されたＩピクチャ数がカウントされ
る。次に、検出Ｉピクチャ数判定ステップ404により、
検出されたＩピクチャ数が予め定めた間欠フレーム数Ｎ
と等しいか否かを判定する。判定の結果、検出されたＩ
ピクチャ数が設定したピクチャ数Ｎと等しければ、次の
ＭＰＥＧ符号化ステップ405にてＭＰＥＧ方式で再符号
化される。

【００３５】図５は、抽出されたＩピクチャを用いて間
欠ストリームを作成する方法について説明するための図
である。入力されてくる複数台のカメラからのＭＰＥＧ
符号化されたストリームからＩピクチャ抽出され、図２
のメモリ203にカメラ毎に時系列に貯えられる。そし
て、例えば、各カメラ毎に１５フレーム(図４のＮ＝１
５)程度のＩピクチャが貯えられたところで再符号化を
行う。この指示を出すのが映像フレーム選択制御手段10
5である。このようにして、ある一定間隔のＩピクチャ
の映像から間欠ストリームが生成できることになる。こ
のＩピクチャの間隔は、カメラで撮影した映像を符号化
するパラメータによって自由に変えることが可能であ
る。

【００３６】このようにして、フルストリームから１秒
あるいは数秒単位の間隔であるＩピクチャのみを用いて
再符号化しているので、情報量が低減された間欠ストリ
ームを作成することができる。なお、入力ストリームが
ＭＰＥＧ符号化されていない映像ストリームであって
も、映像フレーム選択手段105によって、ある一定の間
隔で映像フレームを選択してＭＰＥＧ符号化することも
できる。

【００３７】以上説明したように、本発明の第１の実施
の形態によれば、ＭＰＥＧ符号化された映像ストリーム
の中からＩピクチャのみを抽出し、ＭＰＥＧ方式で再符
号化を行い、記録することで、記録容量を増やすことな
く記録時間を増加させることができる。

【００３８】（第２の実施の形態）本発明の第２の実施
の形態では、ＭＰＥＧ２ストリームから抽出したＩピク
チャと、ＭＰＥＧ２ストリームから抽出したオーディオ
ストリームとを用いてＭＰＥＧ２ストリームの再符号化
を行うことにより、間欠記録時に映像ストリームととも
にオーディオストリームも併せて記録できるようにし
た。

【００３９】図６は、本発明の第２の実施の形態におけ
る間欠ストリーム生成手段のブロック構成を示す図であ
り、図７はその動作について説明するための図である。
本実施の形態の記録再生装置の全体構成は、図１におい
て間欠ストリーム生成手段100を図６の間欠ストリーム
生成手段600に置き換え、その他の手段がＭＰＥＧ２シ
ステムストリームを処理するように構成したものであ
る。

【００４０】図６に示すように、間欠ストリーム生成手
段600は、Ｉピクチャ抽出手段601と、映像フレームＭＰ
ＥＧ符号化手段602と、システムストリーム復号化手段6
03と、メモリ604と、システムストリーム符号化手段605
とからなる。

【００４１】Ｉピクチャ抽出手段601は、入力されてく
る複数台のカメラ（図示せず）からのＭＰＥＧ符号化さ
れたＭＰＥＧ２システムストリームからＩピクチャを抽
出し、カメラ毎に時系列でメモリ604に貯えておく。そ
して、予め映像フレーム選択制御手段により設定された
ある一定フレーム数、例えば、１５フレームのＩピクチ
ャが各カメラに毎に貯えられたところで、メモリ604か
ら読み出し、映像フレームＭＰＥＧ符号化手段602で再
符号化を行い、間欠ストリームを生成する。

【００４２】システムストリーム復号化手段603は、Ｍ
ＰＥＧ２システムストリームを復号化し、オーディオデ
ータを抽出してメモリ604に貯えておく。そして、Ｉピ
クチャ抽出手段601がメモリ604からＩピクチャを読み出
し、映像フレームＭＰＥＧ符号化手段602で再符号化を
行う動作に合わせて、メモリ604からオーディオデータ
を読み出す。

【００４３】システムストリーム符号化手段605は、映
像フレームＭＰＥＧ符号化手段602で再符号化された映
像ストリームと、システムストリーム復号化手段603で
抽出されたオーディオデータとを用いて、ＭＰＥＧ２シ
ステムストリームを生成する。

【００４４】このようにして、ＭＰＥＧ２方式で符号化
されたＭＰＥＧ２システムストリームからＩピクチャお
よびオーディオを取り出して、再符号化を行うことがで
きる。

【００４５】次に、この処理をソフトウエアで実現する
方法について、図８のフロー図を用いて説明する。

【００４６】このフローは、Ｉピクチャ抽出ステップ80
1と、Ｉピクチャ数が設定したフレーム数Ｎに等しいか
否かを判定するＩピクチャ数判定ステップ802と、映像
フレームＭＰＥＧ符号化ステップ803と、システム復号
化ステップ804と、システム符号化ステップ805とからな
る。

【００４７】まず、ＭＰＥＧ符号化されたＭＰＥＧ２シ
ステムストリームが入力され、Ｉピクチャ抽出ステップ
801によってＩピクチャが抽出される。次に抽出された
Ｉピクチャのフレーム数が設定したＮフレームに等しい
か否かがＩピクチャ数判定ステップ802によって判定さ
れる。判定の結果、ＮフレームのＩピクチャが抽出され
ていれば、次の映像フレームＭＰＥＧ符号化ステップ80
3により再符号化される。一方、入力されたＭＰＥＧ２
システムストリームは、オーディオストリームを抽出す
るために、システム復号化ステップ804に入力される。
抽出されたオーディオストリームと符号化されたビデオ
ストリームとは、システム符号化ステップ805により合
わせて符号化され１つのＭＰＥＧ２システムストリーム
として再符号化される。

【００４８】このように、本発明の第２の実施の形態に
よれば、フルストリームから１秒あるいは数秒単位の間
隔であるＩピクチャのみを用いて再符号化しているの
で、情報量が低減された間欠ストリームを作成すること
ができる。また、Ｉピクチャを含む次のパケット内のオ
ーディオデータも抽出されてＩピクチャと共に再符号化
されるので、ＪＰＥＧ方式では静止画しか記録できなか
ったものが、本実施の形態では音声も同時に記録するこ
とができるようになる。

【００４９】（第３の実施の形態）本発明の第３の実施
の形態では、間欠ストリーム作成時にインデックス情報
を作成するように構成した。

【００５０】図９は、本発明の第３の実施の形態による
間欠インデックス生成手段を備えた映像記録再生装置の
ブロック図である。

【００５１】図９に示すように、映像記録再生装置900
は、間欠ストリーム生成手段901と、間欠インデックス
生成手段902と、間欠ストリーム記録手段903と、間欠ス
トリーム復号化手段905と、映像フレーム選択制御手段9
06とからなり、外部の間欠記録媒体904に対して映像ス
トリームの記録再生を行うように構成されている。この
ブロック図において、間欠インデックス生成手段902以
外の各手段は、図１における同名の手段と同様な構成を
有する。

【００５２】間欠インデックス生成手段902は、例えば
図１０のように構成される。この図に示すように、間欠
インデックス生成手段902は、ＧＯＰ検出手段1001と、
ピクチャ検出手段1002とからなる。

【００５３】間欠インデックス生成手段902には間欠ス
トリーム生成手段901により生成された間欠ストリーム
が入力され、まずＧＯＰ検出手段1001によってＧＯＰが
検出される。そして、ＧＯＰの先頭が検出されると、次
にピクチャ検出手段1002によってピクチャの先頭が検出
され、間欠インデックス情報が生成される。

【００５４】次に、間欠インデックス情報の生成方法に
ついて、図１１に示されているフローを用いて説明す
る。

【００５５】まず、間欠ストリームが入力され、データ
読み出しステップ1101によりデータを読み出し、次にス
タートコード読み出しステップ1102によりＧＯＰヘッダ
の先頭に存在するスタートコードであるか否かを判定す
る。判定の結果、スタートコードであれば、初期化ステ
ップ1104でＧＯＰ数カウンタ、Ｉピクチャサイズカウン
タ、ピクチャカウンタをそれぞれリセットし、次のデー
タカウントステップ1105でデータカウンタをカウントア
ップする。一方、ステップ1102にてスタートコードでな
いと判定されれば、データカウントステップ1103でデー
タカウンタをカウントアップする。

【００５６】次にＧＯＰヘッダ検出ステップ1106におい
てＧＯＰヘッダが検出されれば、ＧＯＰ数カウントステ
ップ1107でＧＯＰ数カウンタをカウントアップし、Ｉピ
クチャ開始検出ステップ1108へ移行する。ＧＯＰヘッダ
が検出されなければ、そのままステップ1108へ移行す
る。

【００５７】ステップ1108では、Ｉピクチャの開始であ
るか否かを判定する。Ｉピクチャ開始であると判定され
れば、Ｉピクチャサイズカウントステップ1109でＩピク
チャカウンタをカウントアップし、次にピクチャカウン
トステップ1110でピクチャカウンタをカウントアップす
る。さらにＩピクチャ終了検出ステップ1111でＩピクチ
ャ終了か否かを判定し、Ｉピクチャ終了ではないと判定
されれば、再びステップ1109に戻る。また、Iピクチャ
終了であると判定されれば、ピクチャ開始検出ステップ
1112へ移行する。ステップ1108でＩピクチャ開始でない
と判定されたときは、そのままステップ1112へ移行す
る。

【００５８】ステップ1112では、次のピクチャの開始で
あるか否かの判定を行う。次のピクチャであると判定さ
れれば、ピクチャカウントステップ1113でピクチャカウ
ンタをカウントアップし、再び最初のステップ1101の処
理を行う。次のピクチャではないと判定されれば、その
ままステップ1101へ移行する。

【００５９】以上のような処理フローによって、図１２
に示すようなＧＯＰ数、ストリーム先頭からのデータサ
イズ、Ｉピクチャサイズ、およびＧＯＰ内のピクチャ数
からなるインデックス情報を作成する。

【００６０】次に、作成した間欠インデックス情報を用
いて所望の映像を間欠記録媒体からみ出す方法について
説明する。

【００６１】作成されたインデックス情報は、図１２に
示すようにＧＯＰ毎に一定のサイズで、間欠インデック
ス生成手段902内にソフト的に保持するかまたは外部メ
モリ（図示せず）に格納されている。このインデックス
情報を基に再生したいストリームを記録媒体のどの位置
から再生すれば良いのかを検索する。

【００６２】次にそのインデックス検索方法について説
明する。例えば、先頭から何時間何分何秒の場所から再
生を開始させるといったような再生を行いたいような場
合に、ＮＴＳＣ方式で定められている３０フレーム／秒
から、先頭からのフレーム数を計算して、そのフレーム
数とインデックス情報の最も近いフレーム数が格納され
ているＧＯＰ番号を検索する。そして、検索されたＧＯ
Ｐ番号のインデックス情報より先頭からのサイズを読み
出し、そのサイズを間欠ストリーム復号化手段104に伝
える。間欠ストリーム復号化手段104は、受け取った先
頭からのサイズを基に、間欠ストリーム記録媒体103か
ら読み出して復号化し、外部へ出力する。このようにし
て、ある特定の場所の映像を再生することができる。

【００６３】このように、本発明の第３の実施の形態に
よれば、間欠ストリーム作成時にインデックス情報を作
成するので、記録媒体の所望の位置に記録された映像デ
ータを読み出すことができる。

【００６４】（第４の実施の形態）本発明の第４の実施
の形態は、第３の実施の形態における間欠インデックス
情報として、撮影したカメラ、日時、撮影場所といった
付加情報を併せて作成し、再生時にＯＳＤ（On Screen
Display）表示を行えるようにしたものである。

【００６５】本実施の形態の間欠インデックス生成手段
を備えた映像記録再生装置は、第３の実施の形態（図
９）と同様に構成されている。

【００６６】図１３は、本実施の形態にて生成される間
欠インデックス情報を示す。間欠インデックス情報のヘ
ッダ部に、撮影したカメラＩＤ、撮影日時情報、および
撮影場所情報を有する付加情報を併せて記録する。間欠
インデックス情報の作成方法は、第３の実施の形態にお
いて先に説明した方法と同様であるが、本実施の形態で
は各ＧＯＰの間欠インデックス情報の末尾には、先頭か
らの記録時間情報が付加されている。付加情報は、記録
開始時に作成し、そのときの日時、撮影したカメラＩ
Ｄ、撮影場所を設定することにより付加される。

【００６７】記録映像を再生する際には、付加された間
欠インデックス情報のヘッダ部をもとに、日時、カメラ
ＩＤ、撮影場所をＯＳＤとして表示させることができ
る。また、間欠インデックス情報は、一定の間隔で作成
されていくので、ＯＳＤの時刻表示を自動更新すること
により、再生している映像の先頭からの時間や残りの時
間等を表示させることが可能となる。具体的には、図１
３に示すように各ＧＯＰの間欠インデックス情報には、
先頭からの記録時間情報が付加されているので、記録先
頭の時間に各ＧＯＰの先頭時間を足すことによって実現
される。

【００６８】このように、本発明の第４の実施の形態に
よれば、間欠インデックス情報として、撮影したカメラ
ＩＤ、日時情報、撮影場所といった付加情報を併せて作
成するので、記録映像を再生する際には、日時、カメラ
ＩＤ、撮影場所をＯＳＤ表示させることができる。

【００６９】（第５の実施の形態）本発明の第５の実施
の形態は、第４の実施の形態で生成した間欠インデック
ス情報を用いて、記録された映像データが改ざんされた
か否かあるいは抜けているか否かを自動的に検出できる
ように構成したものである。

【００７０】図１４は、改ざん検出手段を備えた映像記
録再生装置のブロック図である。図１４に示すように、
映像記録再生装置1400は、間欠ストリーム生成手段1401
と、間欠インデックス生成手段1402と、間欠ストリーム
記録手段1403と、間欠ストリーム復号化手段1405と、改
ざん検出手段1406と、映像フレーム選択制御手段1407と
からなり、外部の間欠記録媒体1404に対して映像ストリ
ームを記録再生するように構成されている。ここで、改
ざん検出手段1406以外のブロックは、図９における同名
のブロックと同様な構成を有する。

【００７１】次に改ざん検出手段1406の動作について、
図１５を用いて説明する。図１５は、改ざん検出手段14
06が、間欠ストリーム復号化手段1405から入力された映
像データが改ざんされたか否かを自動チェックするアル
ゴリズムを説明するための図である。

【００７２】まず、ＧＯＰ先頭検出ステップ1501にてＧ
ＯＰの先頭が検出されると、ＰＴＳ(Presentation Time
Stamp)値からの時間算出ステップ1502にて映像ストリ
ーム中のＰＴＳ値を基に記録先頭からの時間を算出する
とともに、間欠インデックス情報からの時間算出ステッ
プ1503にて間欠インデックス情報の各ＧＯＰの先頭の記
録先頭からの時間を算出する。そして、ステップ1502お
よびステップ1503で算出された時間の差がある一定の閾
値α以上離れているか否かを改ざん判定ステップ1504で
判定し、離れていると判定した場合には、記録映像異常
検出ステップ1505にてデータに異常があり、改ざんされ
ているとの結果を出力する。

【００７３】前記したように、間欠インデックス情報は
一定の間隔で記録されているので、その情報の時間間隔
を調べることにより、記録データが飛んでいるのか否か
を判定することができる。これにより、記録データが抜
けているかあるいは改ざんされたか否かを自動的に判定
することができる。この改ざん検出部は、図１の間欠ス
トリーム復号化手段104内に置くことにより実現され
る。

【００７４】このように、本発明の第５の実施の形態に
よれば、映像ストリーム中のＰＴＳ値と間欠インデック
ス情報の時間情報との差を調べ、その差と予め設定され
た閾値との大小関係を基に前記ストリームの異常の有無
を判定することにより、撮影された映像を保護できると
共に、容易に改ざんされることができないシステムとし
て運用することが可能となる。また、自動的に改ざんの
有無を検出するものであるから、改ざんされているか否
かを知るために、いちいち映像内容を確認する必要がな
くなる。

【００７５】（第６の実施の形態）本発明の第６の実施
の形態は、複数台の監視カメラと、前記複数台の監視カ
メラで撮影され、ＭＰＥＧ符号化された複数のストリー
ムを多重化する多重化装置と、第１乃至第５の実施の形
態のいずれかの映像記録再生装置からなる監視映像記録
再生装置と、モニタと、コントローラとをネットワーク
で接続した監視システムである。

【００７６】図１６は、本発明の第６の実施の形態の監
視システムの構成を示す図である。この監視システム
は、それぞれ複数台の監視カメラからなる第１および第
２の監視カメラ群16011および16012と、第１および第２
の多重化装置16021および16022と、監視映像記録再生装
置1603と、第１および第２のモニタ群16041および16042
と、コントローラ1605とを具備する。第１および第２の
多重化装置16021および16022と、監視映像記録再生装置
1603と、第１および第２のモニタ群16041および16042
と、コントローラ1605とは、ネットワーク1600に接続さ
れている。

【００７７】監視カメラ群16011、16012は監視エリアの
映像を撮影し、ＭＰＥＧ符号化された映像ストリームを
生成する。多重化装置16021、16022は、それぞれ監視カ
メラ群16011、16012から送られてくる映像ストリームを
多重化する。監視映像記録再生装置1603は、第１乃至第
５の実施の形態のいずれかの映像記録再生装置であり、
多重化装置16021、16022で多重化された映像ストリーム
を記録再生する。モニタ群16041、16042は、監視映像記
録再生装置1603で記録された後再生された映像を表示す
る。コントローラ1605は、モニタ群16041、16042に出力
する映像を記録再生装置から選択するための制御装置で
ある。

【００７８】コントローラ1605は、監視映像記録再生装
置1603で保持されているインデックス情報から任意の位
置の映像を検索して再生することが可能となる。例え
ば、先頭から５分の映像が見たいという要求があれば、
エンコード情報を用いて先頭からのＧＯＰ数を計算し
て、対応するＧＯＰのインデックス情報を用いて先頭か
らのバイト数を得る。そして、コントローラ1605は、検
索された先頭からのバイト数に従って、監視映像記録再
生装置1603が記録媒体の該当個所から再生するように、
ネットワーク1600を介して監視映像記録再生装置1603に
指示することで再生を行う。なお、インデックス情報を
使用した場所の検索方法については、第１の実施の形態
に記載した通りである。

【００７９】このようなシステム構成により、複数の監
視カメラからの映像を記録して任意の位置からの再生を
実現することができる。

【００８０】なお、図１６では、監視カメラ群16011、1
6012の各カメラが映像のＭＰＥＧ符号化を行うものであ
ったが、ＭＰＥＧ符号化装置を監視カメラとは別に構成
し、ネットワーク1600上、または監視カメラ群16011、1
6012と多重化装置16021、16022との間に配置してもよ
い。

【００８１】このように、本発明の第６の実施の形態に
よれば、監視エリアを撮影した映像から間欠ストリーム
を作成して間欠ストリーム記録用の記録媒体に記録し、
監視映像を観察する監視者の要求に従って映像を検索し
て再生を行うことができるシステムを構築できる。

【００８２】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明は、記録
容量を増やさずに記録時間を増やすことができるという
優れた効果を有する映像記録再生装置ならびに映像記録
再生方法、および監視システムを提供することができる
ものである。

【００８３】また、本発明は、記録容量を増やさずに記
録時間を増やすことができるとともに、撮影した映像が
改ざんされた場合に、改ざんされたことを自動的に検出
することができるという優れた効果を有する映像記録再
生装置ならびに映像記録再生方法、および監視システム
を提供することができるものである。

【００８４】さらに、本発明は、リアルタイムにＭＰＥ
Ｇ方式の符号化を行った間欠ストリームおよび間欠イン
デックス情報を作成することができ、さらに記録映像の
証拠を失うことなく、記録された映像の検索、管理、再
生について容易に実現できる映像記録再生装置ならびに
映像記録再生方法、および監視システムを提供すること
ができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の映像記録再生装置
のハードウエア構成図、

【図２】図１における間欠ストリーム生成手段のブロッ
ク構成の一例を示す図、

【図３】ＭＰＥＧ符号化されたストリーム中からＩピク
チャを抽出する方法について説明するための図、

【図４】間欠ストリームの生成方法を示すフロー図、

【図５】抽出されたＩピクチャを用いて間欠ストリーム
を作成する方法について説明するための図、

【図６】本発明の第２の実施の形態の映像記録再生装置
のハードウエア構成図、

【図７】図６の映像記録再生装置の動作を説明するため
の図、

【図８】オーディオデータを含む再符号化方法について
説明するためのフロー図、

【図９】本発明の第３の実施の形態による間欠インデッ
クス生成手段を備えた監視映像記録再生装置のブロック
図、

【図１０】図９における間欠インデックス生成手段のブ
ロック構成の一例を示す図、

【図１１】間欠インデックスの生成方法について説明す
るための図、

【図１２】間欠インデックスの読み出しの方法について
説明するための図、

【図１３】本発明の第４の実施の形態において生成され
る間欠インデックス情報を示す図、

【図１４】本発明の第４の実施の形態による改ざん検出
手段を備えた監視映像記録再生装置のブロック図、

【図１５】映像データが改ざんされたか否かを自動チェ
ックするアルゴリズムを説明するための図、

【図１６】本発明の第６の実施の形態の監視システムの
構成を説明するための図、

【図１７】従来の記録再生装置を説明するためのブロッ
ク図である。

【符号の説明】

100 監視映像記録再生装置 101 間欠ストリーム生成手段 102 間欠ストリーム記録手段 103 間欠記録媒体 104 間欠ストリーム復号化手段 105 映像フレーム選択手段 201 Iピクチャ検出手段 202 ＭＰＥＧ符号化手段 203 メモリ 301 シーケンス層 302 GOP層 303 Ｉピクチャ 401 ピクチャスタートコード検出ステップ 402 Ｉピクチャ判定ステップ 403 検出Ｉピクチャ数カウントステップ 404 間欠フレーム数判定ステップ 405 ＭＰＥＧ再符号化ステップ 601 システムストリーム復号化手段 602 Ｉピクチャ検出手段 603 映像フレームＭＰＥＧ符号化手段 604 システムストリーム符号化手段 605 メモリ 701 シーケンス層 702 ＧＯＰ層 703 Ｉピクチャ 704 映像パケット 705 オーディオパケット 801 Ｉピクチャ中抽出ステップ 802 Ｉピクチャ数判定ステップ 803 映像フレーム符号化ステップ 804 システム復号化ステップ 805 システム符号化ステップ 900 監視映像記録再生装置 901 間欠ストリーム生成手段 902 間欠インデックス生成手段 903 間欠ストリーム記録手段 904 間欠記録媒体 905 間欠ストリーム復号化手段 906 映像フレーム選択手段 1001 ＧＯＰ検出手段 1002 ピクチャ検出手段 1101 データ読み出しステップ 1102 スタートコード調査ステップ 1103 データカウントステップ 1104 初期化ステップ 1105 データカウントステップ 1106 ＧＯＰヘッダ検出ステップ 1107 ＧＯＰ数カウントステップ 1108 Ｉピクチャ開始検出ステップ 1109 Ｉピクチャサイズカウントステップ 1110 ピクチャカウントステップ 1111 Ｉピクチャ終了検出ステップ 1112 ピクチャ開始検出ステップ 1113 ピクチャカウントステップ 1400 監視映像記録再生装置 1401 間欠ストリーム生成手段 1402 間欠インデックス生成手段 1403 間欠ストリーム記録手段 1404 間欠記録媒体 1405 間欠ストリーム復号化手段 1406 改ざん検出手段 1407 映像フレーム選択手段 1501 ＧＯＰ先頭検出ステップ 1502 ＰＴＳ値からの時間算出ステップ 1503 間欠インデックス情報からの時間算出ステップ 1504 改ざん判定ステップ 1505 記録映像異常検出ステップ 1600 ネットワーク 1603 監視映像記録再生装置 16011、16012 監視カメラ群 16021、16022 多重化装置 16041、16042 モニタ 1605 ＣＰＵ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 5/76 Ｈ０４Ｎ 5/91 Ｋ 7/18 Ｇ１１Ｂ 27/02 Ｋ Ｆターム(参考） 5C052 AA01 AB04 DD04 DD10 5C053 FA11 GB05 GB37 JA16 JA22 LA01 LA06 LA14 5C054 AA04 DA06 5D044 AB07 BC01 CC04 DE02 DE03 DE12 DE25 DE49 DE54 EF03 FG10 FG21 GK08 GK12 HL11 5D110 AA13 AA29 BC05 CA05 CA42 CA50 DA04 DA11 DA17 DB02

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＭＰＥＧ符号化されたストリームから所
   定のデータを抽出して間欠ストリームを生成する間欠ス
   トリーム生成手段と、前記間欠ストリーム生成手段で生
   成された間欠ストリームを記録媒体に記録する間欠スト
   リーム記録手段と、前記間欠ストリーム記録媒体上のス
   トリームの読み出しを行い、復号化する間欠ストリーム
   復号化手段とを備えることを特徴とする映像記録再生装
   置。
2. 【請求項２】 間欠ストリーム生成手段は、入力される
   複数台のカメラの映像毎に、ＭＰＥＧ符号化されたスト
   リームの中にあるＩピクチャを抽出するＩピクチャ抽出
   手段と、前記抽出されたＩピクチャを時系列に並べて所
   定の枚数毎に再符号化するＩピクチャ再符号化手段とか
   らなることを特徴とする請求項１記載の映像記録再生装
   置。
3. 【請求項３】 間欠ストリーム生成手段は、入力される
   複数台のカメラの映像毎に、ＭＰＥＧ符号化されたスト
   リームの中にあるＩピクチャを抽出するＩピクチャ抽出
   手段と、入力されるＭＰＥＧ符号化されたストリームを
   システム復号化し、オーディオストリームを抽出するシ
   ステムストリーム復号化手段と、前記Ｉピクチャ検出手
   段で抽出されたIピクチャを符号化する映像フレームＭ
   ＰＥＧ符号化手段と、これらシステム復号化手段と映像
   フレームＭＰＥＧ符号化手段とから得られるストリーム
   をシステムストリームとして符号化するシステムストリ
   ーム符号化手段とからなることを特徴とする請求項１記
   載の映像記録再生装置。
4. 【請求項４】 間欠ストリームの中にあるＧＯＰに関連
   する情報である間欠インデックス情報を生成する間欠イ
   ンデックス生成手段を備えることを特徴とする請求項１
   記載の映像記録再生装置。
5. 【請求項５】 間欠インデックス生成手段は、ＭＰＥＧ
   符号化されたストリームの中にあるＧＯＰを検出するＧ
   ＯＰ検出手段と、前記ＧＯＰの中にあるピクチャを検出
   するピクチャ検出手段とを有することを特徴とする請求
   項４記載の映像記録再生装置。
6. 【請求項６】 間欠インデックス情報は、カメラ識別情
   報、日時、および撮影場所を有する付加情報を含むこと
   を特徴とする請求項４記載の映像記録再生装置。
7. 【請求項７】 入力された映像が改ざんされたか否かを
   検出する改ざん検出手段を備えることを特徴とする請求
   項１記載の映像記録再生装置。
8. 【請求項８】 ＭＰＥＧ符号化されたストリームから所
   定のデータを抽出して間欠ストリームを生成し、前記生
   成された間欠ストリームを記録媒体に記録し、前記記録
   媒体上の間欠ストリームの読み出しを行い、復号化する
   ことを特徴とする映像記録再生方法。
9. 【請求項９】 入力される複数台のカメラの映像毎に、
   ＭＰＥＧ符号化されたストリームの中にあるＩピクチャ
   を抽出し、それらのＩピクチャを時系列に並べて一定の
   枚数毎にＭＰＥＧ方式の再符号化を行うことにより間欠
   ストリームを生成することを特徴とする請求項８記載の
   映像記録再生方法。
10. 【請求項１０】 入力される複数台のカメラの映像毎
    に、ＭＰＥＧ符号化されたストリームの中にあるＩピク
    チャを抽出し、入力されるＭＰＥＧ符号化されたストリ
    ームをシステム復号化してオーディオストリームを抽出
    し、前記抽出されたＩピクャを符号化する映像フレーム
    ＭＰＥＧ符号化を行い、これらシステム復号化と映像フ
    レームＭＰＥＧ符号化とから得られるストリームをシス
    テムストリームとして符号化することにより間欠ストリ
    ームを生成することを特徴とする請求項８記載の映像記
    録再生方法。
11. 【請求項１１】 間欠ストリームの中にあるＧＯＰに関
    連する情報である間欠インデックス情報を生成すること
    により間欠ストリームを生成することを特徴とする請求
    項８記載の映像記録再生方法。
12. 【請求項１２】 ＭＰＥＧ符号化されたストリームの中
    にあるＧＯＰを検出し、前記検出されたＧＯＰの中にあ
    るピクチャを検出することにより、前記間欠インデック
    ス情報を生成することを特徴とする請求項１１記載の映
    像記録再生方法。
13. 【請求項１３】 間欠インデックス情報は、カメラ識別
    情報、日時、および撮影場所を有する付加情報を含むこ
    とを特徴とする請求項１１記載の映像記録再生方法。
14. 【請求項１４】 ＭＰＥＧ符号化されたストリーム中に
    存在するストリームの時間情報と前記間欠インデックス
    情報の時間情報との差を調べ、その差が予め設定された
    閾値よりも大きければ前記ストリームが改ざんされたと
    検出する改ざん検出処理を行うことを特徴とする請求項
    １３記載の映像記録再生方法。
15. 【請求項１５】 監視カメラと、前記監視カメラで撮影
    された映像をＭＰＥＧ符号化する符号化装置と、前記符
    号化装置で符号化された複数のストリームを多重化する
    多重化装置と、ネットワークで接続された請求項１乃至
    ７のいずれか１項に記載の映像記録再生装置と、モニタ
    したいカメラの映像ストリームの切り替えをネットワー
    クで接続されたコントローラによって制御を行うコント
    ロール装置とからなることを特徴とする監視システム。