JP2006094188A - 撮像記録システム - Google Patents

Abstract

【課題】 コマ落ち等の不良記録を防止しながら可能な限り高ビットレートで記録することのできる撮像記録システムを提供する。
【解決手段】 撮像装置と記録装置とを備えた撮像記録システムである。撮像装置は、記録装置が発行した撮像装置が出力すべき画像データのビットレートを指示する出力ビットレート指示を受領し、撮像した画像を受領した出力ビットレート指示に基づいて所定のビットレートの画像データに変換して記録装置に出力する。記録装置は、ディスク型記録媒体と、ディスク型記録媒体に記録可能なビットレートを算出し、ディスク型記録媒体に記録可能なビットレートに基づいて撮像装置が出力すべき画像データのビットレートを算出して、撮像装置に上記出力ビットレート指示を発行し、撮像装置が出力した画像データを受領し、ディスク型記録媒体に記録する。
【選択図】 図１

Description

本発明は撮像装置と記録装置とを備えた撮像記録システムに関するものである。

従来から、監視システム等の撮像記録システムにおいて、動画データの記録媒体として、高速、大容量かつビット単価に優れたハードディスクが広く使用されている。

ハードディスクは入力されたデータを内部に備えた磁気ディスクに磁気信号として記録する。一般に、ハードディスクに／から動画データのような高ビットレートで等時性の要求されるデータを記録／再生するためには、磁気ディスク上の物理的に連続する比較的大きな領域に／からデータを記録／再生することが望ましい。しかし、ハードディスクにデータを記録する際、常に上記のような物理的に連続する比較的大きな領域を確保できるとは限らない。

そこで、未使用の記録領域に関する管理情報に基づいて自身を制御する記録装置が特許文献１に開示されている。上記開示例では、記録媒体上の未使用領域を検出し、検出された各未使用領域の記録容量に基づいて、所定のビットレートに対応する記録可能時間を算出し、算出された記録可能時間を表示手段に表示することを特徴とする記録装置が開示されている（例えば、特許文献１を参照。）。

特開２００１−６７８０５号公報

ところで、近年、デジタルビデオカメラ、ネットワークカメラ等のデジタル動画像入力機器の低価格化と普及に伴い、動画像の記録機能に対するユーザの要求が多様化し、特許文献１のように、記録媒体上の各未使用領域の記録容量に基づいて、所定のビットレートに対応する記録可能時間を算出し、算出された記録可能時間を表示手段に表示させることにより、ビットレートを選択する際の判断材料として使用したいという要求がある一方、記録媒体上の未使用領域の状態に応じて、ビットレートを変更することにより、コマ落ち等の不良記録を防止しながら可能な限り高ビットレートで記録したいという要求もある。この要求は、例えば、ユーザが記録装置の近くにはいない状態で長時間、連続的に使用されることも多い監視システム等において、特に強い要求でありながら、特許文献１に示すような従来の技術では実現できなかった。

本発明は上記の点を鑑みてなされたものであり、記録装置のハードディスク内の未使用領域の状態に応じて、ビットレートを変更することにより、コマ落ち等の不良記録を防止しながら可能な限り高ビットレートで記録することのできる撮像記録システムを提供することを目的としてなされたものである。

この発明は、上述した課題を解決すべくなされたもので、本発明における撮像記録システムは、撮像装置と記録装置とを備えた撮像記録システムであって、上記撮像装置は上記記録装置が発行した当該撮像装置が出力すべき画像データのビットレートを指示する出力ビットレート指示を受領する出力ビットレート指示受領手段と、撮像した画像を上記出力ビットレート指示受領手段にて受領した上記出力ビットレート指示に基づいて所定のビットレートの画像データに変換して上記記録装置に出力する画像変換出力手段とを備え、上記記録装置はディスク型記録媒体と、上記ディスク型記録媒体に記録可能なビットレートを算出し、上記ディスク型記録媒体に記録可能なビットレートに基づいて上記撮像装置が出力すべき画像データのビットレートを算出して、上記撮像装置に上記出力ビットレート指示を発行するビットレート算出指示手段と、上記撮像装置が出力した画像データを受領し、上記ディスク型記録媒体に記録する画像データ記録手段とを備えることを特徴とする撮像記録システム等、を提供する。

本発明によれば、撮像装置と記録装置とを備えた撮像記録システムにおいて、記録装置はその時点で自身が所有するディスク型記憶媒体に対して記録可能なビットレートに基づいて、撮像装置が出力する画像データのビットレートを指示することにより、撮像装置が撮像した画像をコマ落ち等の不良記録を防止しながら可能な限り高画質で記録することのできる撮像記録システムを提供することが可能となる。

また、請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明において、記録装置はディスク型記憶媒体に確保した記録領域において記録可能なビットレートに基づいて、撮像装置が出力する画像データのビットレートを指示することにより、記録装置が確保した記録領域に応じて動的に撮像装置が出力する画像データのビットレートを変更することが可能となる。

また、請求項３又は４に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明において、記録装置へ画像データの記録を要求する撮像装置の台数に応じて動的に撮像装置が出力する画像データのビットレートを変更することが可能となる。すなわち、記録装置へ画像データの記録を要求する撮像装置の増減にかかわらず撮像装置が撮像した画像を常にその時点における可能な限りの高画質で記録することが可能となる。

また、本発明によれば、請求項１又は２に記載の発明を、ディスク型記録媒体としてディスクアレイを使用する撮像記録システムに適用することが可能となる。

また、請求項７又は８に記載の発明によれば、請求項５又は６に記載の発明において、ディスクアレイが冗長性をもって構成される場合、ディスクアレイが再構築処理中であるか否かの状態に基づいて、動的に撮像装置が出力する画像データのビットレートを変更することが可能となる。すなわち、ディスクアレイが再構築中であるか否かにかかわらず撮像装置が撮像した画像を常にその時点における可能な限りの高画質で記録することが可能となる。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
（第１の実施形態）
図１に本発明になる撮像記録システムのブロック図を示す。撮像記録システムは撮像装置群１００、記録装置１２０、ハブ（ＨＵＢ）１５０からなる。

撮像装置群１００は撮像装置１０１〜１０ｎのｎ台の撮像装置（ネットワークカメラ）からなる。撮像装置１０１は制御回路１０１ａ、撮像回路１０１ｂ、データ変換回路１０１ｃ、ネットワークインターフェース（Ｉ／Ｆ）回路１０１ｄからなる。制御回路１０１ａは撮像装置１０１各部の動作を制御する。撮像回路１０１ｂは制御回路１０１ａに指示されたタイミングで電荷結合素子（ＣＣＤ）にて光信号を受信し、電気信号に変換して増幅し、アナログ−デジタル変換（Ａ／Ｄ変換）して、データ変換回路１０１ｃに送出する。

データ変換回路１０１ｃは制御回路１０１ａの指示に基づいて、撮像回路１０１ｂから受領したデジタル信号を、例えば、ＭＰＥＧ２、ＭＰＥＧ４、Ｍｏｔｉｏｎ ＪＰＥＧ等の画像圧縮規格にて圧縮、変換してネットワークインターフェース回路１０１ｄへ送出する。ネットワークインターフェース回路１０１ｄはネットワークから／へのデータの入出力を制御する。ここで、データ変換回路１０１ｃにて圧縮、変換された動画データはネットワークに送出される。撮像装置１０２〜１０ｎに関しても上述した撮像装置１０１と同様の構成である。

記録装置１２０はマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）１２１、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）１２２、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１２３、バッファメモリ１２４、ネットワークインターフェース（Ｉ／Ｆ）回路１２５、入力機器インターフェース（Ｉ／Ｆ）回路１２６、出力機器インターフェース（Ｉ／Ｆ）回路１２７、ハードディスクインターフェース（ＨＤＤ Ｉ／Ｆ）回路１２８、ハードディスク（ＨＤＤ）１２９からなる。ＭＰＵ１２１はプログラムを実行して各種演算や記録装置１２０を構成する各部の動作の制御を行う。ＲＯＭ１２２はＭＰＵ１０１にて実行されるプログラムを記憶する。ＲＡＭ１２３はＭＰＵ１０１によるプログラム実行時に一次的にデータを記憶する。

バッファメモリ１２４は入出力機器やネットワークとＨＤＤ１２９との間でデータを転送する際に、一時的にデータを記憶し、両者間で転送されるデータ量の時間的な変動を吸収する。ネットワークインターフェース回路１２５はネットワークから／へのデータの入出力を制御する。入力機器インターフェース回路１２６はマウス、キーボード等の入力機器からのデータの入力を制御する。出力機器インターフェース回路１２７はディスプレイ、プリンタ等の出力機器へのデータの出力を制御する。ハードディスクインターフェース回路１２８はＨＤＤ１２９へ／からのデータの入出力を制御する。ＨＤＤ１２９は入出力機器やネットワークから／への入出力データとＭＰＵ１２１にて生成されたデータを蓄積する。

ＨＵＢ１５０は撮像装置１０１〜１０ｎと記録装置１２０とを接続し、ネットワークを形成する。

本発明になる撮像記録装置における撮像、記録動作を図２〜５を用いて説明する。
図２は撮像装置１０１〜１０ｎの動作フローチャートである。ここでは、撮像装置１０１〜１０ｎの代表として撮像装置１０１を例に採って撮像装置１０１〜１０ｎの動作を説明する。

ステップＳ２０１において、撮像装置１０１は記録装置１２０に撮像装置１０１が送出する動画データの記録を要求するデータ記録要求を発行する。
ステップＳ２０２において、撮像装置１０１は記録装置１２０から送出すべき動画データのビットレートとデータ量とに関する情報を含むデータの送出を指示するデータ送出指示の受領を待機する。

ステップS２０２において、データ送出指示を受領すると、ステップＳ２０３〜Ｓ２０４において、撮像装置１０１は撮像回路１０１ｂにて撮像した画像データを、データ変換回路１０１ｃにて上記データ送出指示にて指示されたビットレートに圧縮、変換し、上記データ送出指示にて指示された所定のデータ量の送出を完了するまで、記録装置１２０へ送出し続ける。

ステップS２０４において、所定のデータ量の送出を完了すると、ステップＳ２０５において、撮像装置１０１は、記録装置１２０への記録を続ける場合、ステップＳ２０２に戻る。一方、記録を停止する場合、ステップＳ２０６において、記録装置１２０に撮像装置１０１が送出する動画データの記録の停止を要求するデータ記録停止要求を発行し、処理を終了する。

図３は記録装置１２０の動作フローチャートである。
ステップＳ３０１において、記録装置１２０は撮像装置１０１〜１０ｎのひとつまたは複数からデータ記録要求を受領するのを待機する。

ステップＳ３０１において、データ記録要求を受領すると、ステップＳ３０２において、記録装置１２０はＭＰＵ１２１にて、データ記録要求を発行した撮像装置の台数を判別する。

ステップＳ３０３において、記録装置１２０はＭＰＵ１２１にて、ＨＤＤ１２９内の記憶領域における未使用領域を検索し、所定容量の記録領域を確保する。ここで、確保する記録領域の容量は、ステップＳ３０３〜Ｓ３０４（後述）における処理により発生するレイテンシの許容値や、後述ステップＳ３０５〜Ｓ３０８における処理が複数回実行されることにより発生するオーバーヘッドの許容値に基づいて決定されることが望ましい。
ステップＳ３０４において、記録装置１２０はＭＰＵ１２１にて、上記確保した記録領域における撮像装置１台当たりの記録可能なビットレートと上記確保した記録領域における撮像装置１台当たりの記録容量とを算出する。上記ビットレートと上記記録容量の算出方法についてはその一例を後述する。

ステップＳ３０５において、記録装置１２０は上記確保した記録領域における撮像装置１台当たりの記録可能なビットレート、すなわち撮像装置が送出すべき動画データのビットレートと、上記確保した記録領域における撮像装置１台当たりの記録容量、すなわち撮像装置が送出すべき動画データのデータ量とに関する情報を含むデータ送出指示を上記データ記録要求を発行した撮像装置に発行する。

ステップＳ３０６〜Ｓ３０７において、記録装置１２０は上記データ記録要求を発行した撮像装置の各々から上記確保した記録領域における撮像装置１台当たりの記録容量のデータを受領するまでデータを受領し続ける。受領したデータはまずバッファメモリ１２４に記憶され、次いでバッファメモリ１２４からＨＤＤ１２９内の上記確保した記録領域に記録される。

ステップＳ３０８において、記録装置１２０は撮像装置１０１〜１０ｎから新たなデータ記録要求またはデータ記録停止要求が到来しているか否かを判別する。この判別は、例えば、ＭＰＵ１２１がネットワークから到来したパケットを処理する際に、データ記録要求またはデータ記録停止要求を発見した場合、これらの要求をバッファリングしておくことにより実現できる。

ステップＳ３０８において、新たなデータ記録要求またはデータ記録停止要求が到来していない場合、ステップＳ３０３に戻る。一方、ステップＳ３０８において、新たなデータ記録要求またはデータ記録停止要求が到来している場合、ステップＳ３０９〜Ｓ３１０において、記録装置１２０はＭＰＵ１２１にて、現在、データ記録要求を受領している撮像装置の台数を判別する。

ステップＳ３０３において、データ記録要求を受領している撮像装置が１台以上存在する場合、ステップＳ３０３に戻る。一方、データ記録要求を受領している撮像装置が１台も存在しない場合、ステップＳ３０１に戻る。

図４はＨＤＤ１２９内の記憶領域を模式的に表した図である。図４を用いてステップＳ３０４において上記確保した記録領域における撮像装置１台当たりの記録可能なビットレートと上記確保した記録領域における撮像装置１台当たりの記録容量とを算出する方法の一例を説明する。

ここで、Ｌｉ（ｉ＝０，１，…，Ｍ）はステップＳ３０３において確保された各々連続した記録領域である。Ｄｉは記録領域Ｌｉの大きさ（Ｂｙｔｅ）である。Ｔｉは記録領域Ｌｉにおけるサステイン転送速度（Ｂｙｔｅ／ｓ）である。τｓｉはヘッドが記録領域Ｌｉ内のはじめにデータを記録するセクタを含むトラックに移動するためのヘッドシーク時間（ｓｅｃ）である。τｗｉはヘッドが記録領域Ｌｉ内のはじめにデータを記録するセクタを含むトラックに移動してから磁気ディスクが回転し目的のセクタに到達するまでの回転待ち時間である。

すると、確保した記録領域における撮像装置１台当たりの記録可能なビットレートＴ／Ｎ（Ｂｙｔｅ／ｓ）はおおよそ下記の式で計算できる。
Ｔ／Ｎ＝（α＊ΣｉＤｉ／Σｉ（τｓｉ＋τｗｉ＋Ｄｉ／Ｔｉ））／Ｎ …（１）
（０＜α≦１）
ここで、αは安全係数であり、システム全体における処理オーバーヘッド特性やＨＤＤ１２９の特性等により適宜決定される。

また、確保した記録領域における撮像装置１台当たりの記録容量Ｄ／Ｎ（Ｂｙｔｅ）は下記の式で計算できる。
Ｄ／Ｎ＝（ΣｉＤｉ）／Ｎ … （２）
上記計算に使用するパラメータ、τｓｉ、τｗｉ、Ｔｉは、例えば、あらかじめテーブルを作成して、ＨＤＤ１２９内に格納し、記録装置１２０の電源投入時にＲＡＭ１２３に読み出しておくことにより、記録動作実行時にＭＰＵ１２１が参照できるようにしておく。

図５にテーブルの一例を示す。例えば、図４において、記録領域Ｌｉ−１の終わりの論理アドレス（ＬＢＡ）がＬＢＡ＝０ｘ０１１１１１１であり、記録領域ＬｉのはじまりのＬＢＡがＬＢＡ＝０ｘ０５５５５５５であるとすると、記録領域Ｌｉ−１の終わりのＬＢＡはゾーン０に属しており、記録領域ＬｉのはじまりのＬＢＡはゾーン１に属しているので、ヘッドシーク時間τｓｉ＝３．１ｍｓ、回転待ち時間τｗｉ＝７．０ｍｓ、サステイン転送速度Ｔｉ＝２９．０ＭＢｙｔｅ／ｓとなる。

本実施の形態によれば、撮像装置の台数の増減に応じて動的にビットレートを変更しながら、可能な限り高ビットレートで記録することのできる撮像記録システムを提供することが可能となる。

（第２の実施形態）
本実施の形態は、第一の実施の形態におけるＨＤＤ１２９がＨＤＤアレイ（以下、ディスクアレイ）になった形態である。以下、第一の実施の形態と異なる部分についてのみ説明する。

図６に本実施の形態における撮像記録システムのブロック図を示す。図１において各ブロックに振られた符号と同じ符号が振られているブロックは図１の説明において「ＨＤＤ１２９」を「ディスクアレイ６００」に置き換えた場合と同様であるので説明を省略する。ディスクアレイ６００はＨＤＤ６０１〜６０ｍのｍ台ＨＤＤからなり、入出力機器やネットワークから／への入出力データとＭＰＵ１２１にて生成されたデータを蓄積する。

図７は記録装置１２０の動作フローチャートである。
ステップＳ７０１において、記録装置１２０はＭＰＵ１２１にて、ディスクアレイ６００の構成を判別する。ここでは、説明の便宜上、まず、ディスクアレイ６００はＲＡＩＤ（Ｒｅｄｕｎｄａｎｔ Ａｒｒａｙ ｏｆ Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｄｉｓｋｓ）５にて構成されたＨＤＤ６０１〜６０ｍ−１のｍ−１台のＨＤＤとＨＤＤ６０ｍの１台の予備ディスクから構成されているものとして説明する。

ステップＳ７０２〜Ｓ７０４において、記録装置１２０はＭＰＵ１２１にてＨＤＤ６０１〜６０ｍ−１の状態を判別しながら、撮像装置１０１〜１０ｎのひとつまたは複数からデータ記録要求を受領するのを待機する。

ここで、ステップＳ７０３において、ＨＤＤ６０１〜６０ｍ−１のいずれのＨＤＤにも障害の発生が検出されない場合、ステップＳ７０４に進む。一方、いずれかのＨＤＤに障害の発生が検出された場合、ステップＳ７２１に進み、ステップＳ７２１〜Ｓ７３３、Ｓ７４１〜Ｓ７４３におけるディスクアレイの再構築処理を行う。
また、ステップＳ７０４において、データ記録要求を受領すると、ステップＳ７０５に進む。

ステップＳ７０５において、記録装置１２０はＭＰＵ１２１にて、データ記録要求を発行した撮像装置の台数を判別する。

ステップＳ７０６において、記録装置１２０はＭＰＵ１２１にて、ＨＤＤ６０１〜６０ｍ−１内の記憶領域における未使用領域を検索し、所定容量の記録領域を確保する。ここで、確保する記録領域の容量は、ステップＳ７０６〜Ｓ７０７（後述）における処理により発生するレイテンシの許容値や、後述ステップＳ７０８〜Ｓ７１３における処理が複数回実行されることにより発生するオーバーヘッドの許容値に基づいて決定されることが望ましい。

ステップＳ７０７において、記録装置１２０はＭＰＵ１２１にて、上記確保した記録領域における撮像装置１台当たりの記録可能なビットレートと上記確保した記録領域における撮像装置１台当たりの記録容量とを算出する。上記ビットレートと上記記録容量の算出方法についてはその一例を後述する。

ステップＳ７０８において、記録装置１２０は上記確保した記録領域における撮像装置１台当たりの記録可能なビットレート、すなわち撮像装置が送出すべき動画データのビットレートと、上記確保した記録領域における撮像装置１台当たりの記録容量、すなわち撮像装置が送出すべき動画データのデータ量とに関する情報を含むデータ送出指示を上記データ記録要求を発行した撮像装置に発行する。
ステップＳ７０９〜Ｓ７１０において、記録装置１２０は上記データ記録要求を発行した撮像装置の各々から上記確保した記録領域における撮像装置１台当たりの記録容量のデータを受領するまでデータを受領し続ける。受領したデータはまずバッファメモリ１２４に記憶され、次いでバッファメモリ１２４からＨＤＤ６０１〜６０ｍ内の上記確保した記録領域に記録される。

ステップＳ７１０において、上記データ記録要求を発行した撮像装置の各々から上記確保した記録領域における撮像装置１台当たりの記録容量のデータを受領すると、ステップＳ７１１〜Ｓ７１２において、記録装置１２０はＭＰＵ１２１にて、ＨＤＤ６０１〜６０ｍ−１の状態を判別し、ＨＤＤ６０１〜６０ｍ−１のいずれのＨＤＤにも障害の発生が検出されない場合、ステップＳ７１３に進む。一方、いずれかのＨＤＤに障害の発生が検出された場合、ステップＳ７３１に進む。

ステップＳ７１３において、記録装置１２０は撮像装置１０１〜１０ｎから新たなデータ記録要求またはデータ記録停止要求が到来しているか否かを判別する。この判別は、例えば、ＭＰＵ１２１がネットワークから到来したパケットを処理する際に、データ記録要求またはデータ記録停止要求を発見した場合、これらをバッファリングしておくことにより実現できる。

ステップＳ７１３において、新たなデータ記録要求またはデータ記録停止要求が到来していない場合、ステップＳ７０６に戻る。一方、ステップＳ７１３において、新たなデータ記録要求またはデータ記録停止要求が到来している場合、ステップＳ７１４〜Ｓ７１５において、記録装置１２０はＭＰＵ１２１にて、現在、データ記録要求を受領している撮像装置の台数を判別する。そして、上記データ記録要求を受領している撮像装置が１台以上存在する場合、ステップＳ７０６に戻る。一方、上記データ記録要求を受領している撮像装置が１台も存在しない場合、ステップＳ７０２に戻る。

ステップＳ７２１〜Ｓ７３３、Ｓ７４１〜Ｓ７４３はディスクアレイの再構築処理である。ここでは、障害の検出されたＨＤＤはＨＤＤ６０１であるものとして説明する。ディスクアレイの再構築とは、障害の検出されたＨＤＤ６０１に記録されたデータを、ＨＤＤ６０２〜６０ｍ−１に記録されたデータを読み出して、それらの排他的論理輪を計算することにより復元し、予備ディスク６０ｍに書き込むことを意味している。

ステップＳ７２１において、記録装置１２０は撮像装置１０１〜１０ｎからデータ記録要求が到来しているか否かを判別する。そして、データ記録要求が到来している場合、ステップＳ７２２に進む。一方、データ記録要求が到来していない場合、ステップＳ７４１に進む。

ステップＳ７２２において、記録装置１２０はＭＰＵ１２１にて、データ記録要求を発行した撮像装置の台数を判別する。

ステップＳ７２３において、記録装置１２０はＭＰＵ１２１にて、ディスクアレイ６００上のまだデータの再構築が行われていない記憶領域（ストライプ）を検索し、今回、データの再構築を行う所定量の記憶領域を選択する。この所定量の記憶領域は連続している。選択される記憶領域の大きさが大きいほど、ディスクアレイ６００の再構築は短時間で完了する一方、記録可能なビットレートは小さくなるので、選択される記憶領域の大きさは再構築処理の優先度に基づいて決定されることが望ましい。

ステップＳ７２４において、記録装置１２０はＭＰＵ１２１にて、ＨＤＤ６０２〜６０ｍ内の記憶領域における未使用領域を検索し、所定容量の記録領域を確保する。ここで、確保する記録領域の容量は、ステップＳ７２４〜Ｓ７２５（後述）における処理により発生するレイテンシの許容値や、後述ステップＳ７２６〜Ｓ７３１における処理が複数回実行されることにより発生するオーバーヘッドの許容値に基づいて決定されることが望ましい。

ステップＳ７２５において、記録装置１２０はＭＰＵ１２１にて、上記確保した記録領域における撮像装置１台当たりの記録可能なビットレートと上記確保した記録領域における撮像装置１台当たりの記録容量とを算出する。上記ビットレートと上記記録容量の算出方法についてはその一例を後述する。

ステップＳ７２６において、記録装置１２０は上記確保した記録領域における撮像装置１台当たりの記録可能なビットレート、すなわち撮像装置が送出すべき動画データのビットレートと、上記確保した記録領域における撮像装置１台当たりの記録容量、すなわち撮像装置が送出すべき動画データのデータ量とに関する情報を含むデータ送出指示を上記データ記録要求を発行した撮像装置に発行する。

ステップＳ７２７において、記録装置１２０はステップＳ７２３において選択したディスクアレイ６００上のまだデータの再構築が行われていないストライプに対応するＨＤＤ６０２〜６０ｍ−１上の各々の記憶領域からデータを読み出し、それらの排他的論理和を計算して、ＨＤＤ６０ｍに書き込む。

ステップＳ７２８〜Ｓ７２９において、記録装置１２０は上記データ記録要求を発行した撮像装置の各々から上記確保した記録領域における撮像装置１台当たりの記録容量のデータを受領するまでデータを受領し続ける。受領したデータはまずバッファメモリ１２４に記憶され、次いでバッファメモリ１２４からＨＤＤ６０２〜６０ｍ内の上記確保した記録領域に記録される。

ステップＳ７３０において、記録装置１２０はディスクアレイ６００の再構築処理が完了したか否かを判別する。そして、再構築処理が未完了である場合、ステップＳ７３１に進む。一方、再構築処理が完了している場合、ステップＳ７１３に進む。

ステップＳ７３１において、記録装置１２０は撮像装置１０１〜１０ｎから新たなデータ記録要求またはデータ記録停止要求が到来しているか否かを判別する。この判別は、例えば、ＭＰＵ１２１がネットワークから到来したパケットを処理する際に、データ記録要求またはデータ記録停止要求を発見した場合、これらをバッファリングしておくことにより実現できる。

ステップＳ７３１において、新たなデータ記録要求またはデータ記録停止要求が到来していない場合、ステップＳ７２３に戻る。一方、ステップＳ７１３において、新たなデータ記録要求またはデータ記録停止要求が到来している場合、ステップＳ７３２〜Ｓ７３３において、記録装置１２０はＭＰＵ１２１にて、現在、データ記録要求を受領している撮像装置の台数を判別する。

ステップＳ７３３において、上記データ記録要求を受領している撮像装置が１台以上存在する場合、ステップＳ７２３に戻る。一方、上記データ記録要求を受領している撮像装置が１台も存在しない場合、ステップＳ７３３に戻る。

ステップＳ７２１において、データ記録要求が到来していない場合、ステップＳ７４１〜Ｓ７４３において、記録装置１２０はディスクアレイ６００の再構築処理を行いながら、撮像装置１０１〜１０ｎのひとつまたは複数からデータ記録要求を受領するのを待機する。

すなわち、ステップＳ７４１において、記録装置１２０はディスクアレイ６００上のまだデータの再構築が行われていないストライプを検索し、上記ストライプに対応するＨＤＤ６０２〜６０ｍ−１上の各々の記憶領域からデータを読み出し、それらの排他的論理和を計算して、ＨＤＤ６０ｍに書き込む。

ステップＳ７４２において、記録装置１２０は撮像装置１０１〜１０ｎからデータ記録要求が到来しているか否かを判別する。そして、データ記録要求が到来していない場合、ステップＳ７４３に進む。一方、データ記録要求が到来している場合、ステップＳ７２２に進む。

ステップＳ７３０において、記録装置１２０はディスクアレイ６００の再構築処理が完了したか否かを判別する。そして、再構築処理が未完了である場合、ステップＳ７４１に進む。一方、再構築処理が完了している場合、ステップＳ７０２に進む。

図８はＨＤＤ１２９内の記憶領域を模式的に表した図である。図８を用いてステップＳ７０７またはＳ７２５において上記確保した記録領域における撮像装置１台当たりの記録可能なビットレートと上記確保した記録領域における撮像装置１台当たりの記録容量とを算出する方法の一例を説明する。

ここで、Ｌｉ（ｉ＝０，１，…，Ｍ）はステップＳ７０６またはＳ７２４において確保された各々連続した記録領域である。Ｄｉは記録領域Ｌｉの大きさ（Ｂｙｔｅ）である。Ｔｉは記録領域Ｌｉにおけるサステイン転送速度（Ｂｙｔｅ／ｓ）である。τｓｉはヘッドが記録領域Ｌｉ内のはじめにデータを記録するセクタを含むトラックに移動するためのヘッドシーク時間（ｓｅｃ）である。τｗｉはヘッドが記録領域Ｌｉ内のはじめにデータを記録するセクタを含むトラックに移動してから磁気ディスクが回転し目的のセクタに到達するまでの回転待ち時間である。

また、ＬＲはステップＳ７２３において選択されたディスクアレイ６００上のまだデータの再構築が行われていないストライプに対応するＨＤＤ６０２〜６０ｍ−１上の記憶領域である。ＤＲは記録領域ＬＲの大きさ（Ｂｙｔｅ）である。ＴＲは記録領域ＬＲにおけるサステイン転送速度（Ｂｙｔｅ／ｓ）である。τＲｓｉはヘッドが記録領域ＬＲ内のはじめにデータを記録するセクタを含むトラックに移動するためのヘッドシーク時間（ｓｅｃ）である。τＲｗｉはヘッドが記録領域ＬＲ内のはじめにデータを記録するセクタを含むトラックに移動してから磁気ディスクが回転し目的のセクタに到達するまでの回転待ち時間である。

すると、確保した記録領域における撮像装置１台当たりの記録可能なビットレートＴ／Ｎ（Ｂｙｔｅ／ｓ）はおおよそ下記の式で計算できる。
Ｔ／Ｎ＝（α＊（ｍ−２）＊ΣｉＤｉ／（Σｉ（τｓｉ＋τｗｉ＋Ｄｉ／Ｔｉ）＋τＲｓｉ＋τＲｗｉ＋ＤＲ／ＴＲ））／Ｎ （０＜α≦１） … （３）
ここで、αは安全係数であり、システム全体における処理オーバーヘッド特性やディスクアレイ６００の特性等により適宜決定される。また、ステップＳ７０７においては、τＲｓｉ＋τＲｗｉ＋ＤＲ／ＴＲ＝０として計算すればよい。

確保した記録領域における撮像装置１台当たりの記録容量Ｄ／Ｎ（Ｂｙｔｅ）は下記の式で計算できる。
Ｄ／Ｎ＝（ｍ−２）＊（ΣｉＤｉ）／Ｎ … （４）
上記計算に使用するパラメータ、τｓｉ、τｗｉ、Ｔｉ、τＲｓｉ、τＲｗｉ、ＴＲは、例えば、あらかじめ図５のようなテーブルを作成して、ＨＤＤ６０１〜６０ｍ−１内に格納し、記録装置の電源投入時にＲＡＭ１２３に読み出しておくことにより、記録動作実行時にＭＰＵ１２１が参照できるようにしておく。

本実施の形態では、ディスクアレイ６００はＲＡＩＤ５にて構成されたＨＤＤ６０１〜６０ｍ−１のｍ−１台のＨＤＤとＨＤＤ６０ｍの１台の予備ディスクから構成されているものとして説明してきたが、本発明になる撮像記録システムにおいて、動画データの記録媒体としてディスクアレイを使用する場合、本実施の形態に拘らず他のＲＡＩＤレベルにより構成されたディスクアレイを使用してもよい。
例えば、ディスクアレイ６００がＲＡＩＤ０にて構成されたＨＤＤ６００〜６０ｍのｍ台のＨＤＤから構成されている場合、ディスクアレイに冗長性はないので、ステップＳ７０２〜７０３、Ｓ７１１〜Ｓ７１２、Ｓ７２１〜Ｓ７３３、Ｓ７４１〜Ｓ７４３の処理を省略することができる。

そして、確保した記録領域における撮像装置１台当たりの記録可能なビットレートＴ／Ｎ（Ｂｙｔｅ／ｓ）はおおよそ下記の式で計算できる。
Ｔ／Ｎ＝（α＊ｍ＊ΣｉＤｉ／（Σｉ（τｓｉ＋τｗｉ＋Ｄｉ／Ｔｉ）＋τＲｓｉ＋τＲｗｉ＋ＤＲ／ＴＲ））／Ｎ （０＜α≦１） … （５）

確保した記録領域における撮像装置１台当たりの記録容量Ｄ／Ｎ（Ｂｙｔｅ）は下記の式で計算できる。
Ｄ／Ｎ＝ｍ＊（ΣｉＤｉ）／Ｎ … （６）

また、例えば、ディスクアレイ６００がＲＡＩＤ１にて構成されたＨＤＤ６０１〜６０２の２台のＨＤＤとＨＤＤ６０３の１台の予備ディスクから構成されている場合、確保した記録領域における撮像装置１台当たりの記録可能なビットレートＴ／Ｎ（Ｂｙｔｅ／ｓ）はおおよそ下記の式で計算できる。
Ｔ／Ｎ＝（α＊ΣｉＤｉ／（Σｉ（τｓｉ＋τｗｉ＋Ｄｉ／Ｔｉ）＋τＲｓｉ＋τＲｗｉ＋ＤＲ／ＴＲ））／Ｎ （０＜α≦１） … （７）

確保した記録領域における撮像装置１台当たりの記録容量Ｄ／Ｎ（Ｂｙｔｅ）は下記の式で計算できる。
Ｄ／Ｎ＝（ΣｉＤｉ）／Ｎ … （８）
本実施の形態によれば、動画データの記録媒体としてディスクアレイを用いた撮像記録システムにおいて、ディスクアレイの状態（再構築処理中か否か）に応じて、動的にビットレートを変更しながら、可能な限り高ビットレートで記録することのできる撮像記録システムを提供することが可能となる。

本発明の実施形態における演算や制御等の処理は、コンピュータがプログラムを実行することによって実現することができる。また、プログラムをコンピュータに供給するための手段は、プログラムを記録したＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体やプログラムを伝送するインターネット等の伝送媒体であってもよい。
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

第一の実施形態における本発明になる撮像記録システムのブロック図である。 撮像装置１０１〜１０ｎの動作フローチャートである。 第一の実施形態における記録装置１２０の動作フローチャートである。 ＨＤＤ１２９内の記憶領域を模式的に表した図である。 パラメータテーブルの一例を示した図である。 第二の実施形態における本発明になる撮像記録システムのブロック図である。 第二の実施形態における記録装置１２０の動作フローチャートである。 ＨＤＤ６０２〜６０ｍ内の記憶領域を模式的に表した図である。

符号の説明

１００ 撮像装置群
１０１〜１０３ 撮像装置
１０１ａ 制御回路
１０１ｂ 撮像回路
１０１ｃ データ変換回路
１０１ｄ ネットワークインターフェース（Ｉ／Ｆ）回路
１２０ 記録装置
１２１ マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）
１２２ リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）
１２３ ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）
１２４ バッファメモリ
１２５ ネットワークインターフェース（Ｉ／Ｆ）回路
１２８ ハードディスクインターフェース（ＨＤＤ Ｉ／Ｆ）回路
１２９ ハードディスク（ＨＤＤ）
１５０ ハブ（ＨＵＢ）

Claims (8)

1. 撮像装置と記録装置とを備えた撮像記録システムであって、
   上記撮像装置は、
   上記記録装置が発行した当該撮像装置が出力すべき画像データのビットレートを指示する出力ビットレート指示を受領する出力ビットレート指示受領手段と、
   撮像した画像を上記出力ビットレート指示受領手段にて受領した上記出力ビットレート指示に基づいて所定のビットレートの画像データに変換して上記記録装置に出力する画像変換出力手段とを備え、
   上記記録装置は、
   ディスク型記録媒体と、
   上記ディスク型記録媒体に記録可能なビットレートを算出し、上記ディスク型記録媒体に記録可能なビットレートに基づいて上記撮像装置が出力すべき画像データのビットレートを算出して、上記撮像装置に上記出力ビットレート指示を発行するビットレート算出指示手段と、
   上記撮像装置が出力した画像データを受領し、上記ディスク型記録媒体に記録する画像データ記録手段と
   を備えることを特徴とする撮像記録システム。
2. 上記撮像装置は、さらに、
   上記記録装置が発行した当該撮像装置が出力すべき画像データのデータ量を指示する出力データ量指示を受領する出力データ量指示受領手段を備え、
   上記画像変換出力手段は上記出力データ量指示受領手段にて受領した上記出力データ量指示に基づいたデータ量の上記所定のビットレートの画像データを出力し、
   上記記録装置は、さらに、
   上記ディスク型記憶媒体に所定量の記録領域を確保する記録領域確保手段と、
   上記記録領域確保手段にて確保した上記所定量の記録領域の記録容量に基づいて上記撮像装置が出力すべき画像データのデータ量を算出し、上記撮像装置に上記出力データ量指示を発行するデータ量算出指示手段とを備え、
   上記ビットレート算出指示手段は上記記録領域確保手段にて確保した上記所定量の記録領域において上記ディスク型記録媒体に記録可能なビットレートを算出し、
   上記画像データ記録手段は上記記録領域確保手段手段にて確保した上記所定量の記録領域に上記撮像装置から受領した画像データを記録する
   ことを特徴とする請求項１に記載の撮像記録システム。
3. 上記撮像装置は、さらに、
   上記記録装置に当該撮像装置が出力した画像データの記録を要求する画像記録要求を発行する画像記録要求発行手段を備え、
   上記記録装置は、さらに、
   上記撮像装置が発行した上記画像記録要求を受領する画像記録要求受領手段を備え、
   上記ビットレート算出指示手段は上記画像記録要求受領手段にて受領した上記画像記録要求を発行した上記撮像装置の台数に基づいて、上記撮像装置が出力すべき画像データのビットレートを算出することを特徴とする請求項１に記載の撮像記録システム。
4. 上記撮像装置は、さらに、
   上記記録装置に当該撮像装置が出力した画像データの記録を要求する画像記録要求を発行する画像記録要求発行手段を備え、
   上記記録装置は、さらに、
   上記撮像装置が発行した上記画像記録要求を受領する画像記録要求受領手段を備え、
   上記ビットレート算出指示手段は上記画像記録要求受領手段にて受領した上記画像記録要求を発行した上記撮像装置の台数に基づいて、上記撮像装置が出力すべき画像データのビットレートを算出し、
   上記データ量算出指示手段は上記画像記録要求受領手段にて受領した上記画像記録要求を発行した上記撮像装置の台数に基づいて、上記撮像装置が出力すべき画像データのデータ量を算出する
   ことを特徴とする請求項２に記載の撮像記録システム。
5. 上記ディスク型記録媒体は複数のディスク型記録媒体から構成され、
   上記ビットレート算出指示手段は上記複数のディスク型記録媒体の構成に基づいて上記ディスク型記録媒体に記録可能なビットレートを算出し、上記ディスク型記録媒体に記録可能なビットレートに基づいて上記撮像装置が出力すべき画像データのビットレートを算出することを特徴とする請求項１に記載の撮像記録システム。
6. 上記ディスク型記録媒体は複数のディスク型記録媒体から構成され、
   上記ビットレート算出指示手段は上記複数のディスク型記録媒体の構成に基づいて上記ディスク型記録媒体に記録可能なビットレートを算出し、上記ディスク型記録媒体に記録可能なビットレートに基づいて上記撮像装置が出力すべき画像データのビットレートを算出し、
   上記データ量算出指示手段は、さらに、上記複数のディスク型記録媒体の構成に基づいて上記撮像装置が出力すべき画像データのデータ量を算出することを特徴とする請求項２に記載の撮像記録システム。
7. 上記複数の記録媒体は冗長性をもって構成され、
   上記ビットレート算出指示手段は上記複数のディスク型記録媒体が再構築処理中であるか否かの状態に基づいて上記ディスク型記録媒体に記録可能なビットレートを算出し、上記ディスク型記録媒体に記録可能なビットレートに基づいて上記撮像装置が出力すべき画像データのビットレートを算出することを特徴とする請求項５に記載の撮像記録システム。
8. 上記複数の記録媒体は冗長性をもって構成され、
   上記ビットレート算出指示手段は上記複数のディスク型記録媒体が再構築処理中であるか否かの状態に基づいて上記ディスク型記録媒体に記録可能なビットレートを算出し、上記ディスク型記録媒体に記録可能なビットレートに基づいて上記撮像装置が出力すべき画像データのビットレートを算出し、
   上記データ量算出指示手段は、さらに、上記複数のディスク型記録媒体が再構築処理中であるか否かの状態に基づいて上記撮像装置が出力すべき画像データのデータ量を算出することを特徴とする請求項６に記載の撮像記録システム。

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