JP3206386B2

JP3206386B2 - ビデオ記録装置

Info

Publication number: JP3206386B2
Application number: JP22101095A
Authority: JP
Inventors: 直道西本; 雅弘平沢; 武雄村山; 智明鈴木
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1994-12-29
Filing date: 1995-08-07
Publication date: 2001-09-10
Anticipated expiration: 2015-08-07
Also published as: JPH08237600A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、監視ビデオカメラによ
り撮影されて得られた長時間のビデオ信号を記録するビ
デオ記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、交通、生産ライン、防犯などに
おいて監視ビデオカメラにより撮影されて得られたビデ
オ信号を記録する場合にはたとえば２４時間以上の長時
間の記録を行うことが要求される。この種のビデオ記録
再生装置としては、最長６〜８時間の記録が可能なＶＴ
Ｒ（ビデオテープレコーダ）が一般的であり、また、停
止・スタートを繰り返して間欠的に記録を行うことによ
り２４時間の記録が可能なタイムラップスＶＴＲが知ら
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】かかる従来の監視装置
では、一般に監視要員が常駐することはなく、連続して
長時間の記録を行うためには、エンドレス記録などの工
夫をしなければならない。しかしながら、ＶＴＲは磁気
テープを使用しているので、エンドレス記録を行う場合
には、テープをエンドレスに加工する必要があるという
問題点があったり、または、２台のＶＴＲを用いて交互
に使用する必要があり、規模が大きくなりメンテナンス
や切替装置に費用がかかるという問題があった。さらに
長時間連続記録の場合にはテープの交換作業に多大な労
力が必要になり、テープの使用量が多く、記録済のテー
プの保管の面などで問題点があった。

【０００４】また、ＶＴＲは磁気テープに対して回転ヘ
ッドが接触して磁気記録を行うので、磁気テープの磨耗
やヘッドへのゴミの付着により、再生画像の劣化や、ド
ロップアウトを生じることがあり、必要な場面の十分な
記録・再生を行うことができないという問題点がある。
さらに、前述のタイムラップスでの間欠記録では、本来
記録しておきたい場面が抜けてしまい、例えば交通をモ
ニタする場合には自動車事故が起きる前からの状況や、
生産ラインをモニタする場合には不良品が発生した前後
の工程の把握や、防犯の場合にレジから現金が盗まれた
瞬間などを十分記録することができない場合がある。

【０００５】本発明は上記従来の問題点に鑑み、監視ビ
デオカメラにより撮影されて得られた画像信号の重要な
瞬間を確実に記録することができ、さらに磨耗などの問
題をほとんど生じることがなく、メンテナンスフリーで
信頼性の高いビデオ記録装置を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、ビデオカメラから供給される画像信号を圧
縮し、かつ画像中に所定の変化が生じたときには記録媒
体に圧縮画像データを記録するようにしたもので、その
手法として２つの態様がある。第１の態様では、圧縮さ
れる単位時間当たりのデータ量が一定になるように圧縮
係数であるＱファクタを可変的に制御するとともに、Ｑ
ファクタの時間的な変化量が所定値以上の場合には圧縮
データを記録媒体に記録するようにしている。第２の態
様では、Ｑファクタを一定として画像データを圧縮し、
データ量の時間的な変化量が所定値以上の場合には圧縮
データを記録媒体に記録するようにしている。

【０００７】すなわち本発明によれば、ビデオカメラに
より撮影して得た画像信号を可変のＱファクタでフレー
ム単位又はフィールド単位で圧縮する圧縮手段と、前記
圧縮手段により圧縮された画像信号を記録媒体に記録可
能な記録手段と、前記圧縮手段により圧縮される単位時
間当たりのデータ量が一定になるように前記圧縮手段の
Ｑファクタを可変的に制御するＱファクタ制御手段と、
前記Ｑファクタ制御手段により制御された前記Ｑファク
タの時間的な変化量が所定値以上の場合には前記圧縮手
段により圧縮されたデータを前記記録媒体に記録するよ
う前記記録手段を制御する記録制御手段とを有するビデ
オ記録装置が提供される。

【０００８】さらに本発明によれば、ビデオカメラによ
り撮影して得た画像信号をＱファクタを一定にしてフレ
ーム単位又はフィールド単位で圧縮する圧縮手段と、前
記圧縮手段により圧縮された画像信号を記録媒体に記録
可能な記録手段と、前記圧縮手段により圧縮された画像
信号の単位時間当たりのデータ量の変化を監視する手段
と、前記監視する手段により監視された単位時間当たり
の前記データ量の変化量が所定値以上の場合には前記圧
縮手段により圧縮されたデータを前記記録媒体に記録す
るよう前記記録手段を制御する記録制御手段とを有する
ビデオ記録装置が提供される。

【０００９】

【作用】本発明の第１の態様では、圧縮される単位時間
当たりの画像データ量が一定になるようにＱファクタを
可変的に制御するとともに、Ｑファクタの時間的な変化
量が所定値以上の場合には圧縮データを記録媒体に記録
（アラーム記録）するので、Ｑファクタが大きく変化す
るような画像の変が見られる場合には記録が行われ、し
たがって、監視カメラにより撮影されて得られた画像信
号の重要な瞬間を確実に記録することができる。

【００１０】本発明の第２の態様では、Ｑファクタを一
定にして画像データを圧縮し、画像データの時間的な変
化量が所定値以上の場合には圧縮データを記録媒体に記
録（アラーム記録）するので、画像データ量が大きく変
化するような画像の変化の見られる場合には記録が行わ
れ、したがって、監視カメラにより撮影されて得られた
画像信号の重要な瞬間を確実に記録することができる。

【００１１】したがって、本発明のいずれの態様で記録
された場合であっても、真に監視すべき重要な、あるい
は決定的瞬間を確実に記録（アラーム記録）することが
できるので、記録後に再生して、これらの場面をモニタ
ー上で目視することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明のビ
デオ記録装置の実施の形態を好ましい実施例によって説
明する。図１は本発明に係るビデオ記録再生装置の２つ
の実施例に共通な構造を示すブロック図、図２は図１の
ビデオスイッチャー／信号処理部及びＡ／Ｄ変換器群を
詳細に示すブロック図、図３は図１のＪＰＥＧエンコー
ダ／デコーダ部を詳細に示すブロック図、図４は図３の
ＪＰＥＧエンコーダ／デコーダ部の処理を示す説明図、
図５は第１実施例におけるＱファクタ制御を説明するた
めのフローチャート、図６は第１実施例における記録制
御を説明するためのフローチャート、図７は画像の粗さ
によるＱファクタ変化を示す説明図、図８は画像が一定
であるときの画像の明るさによるＱファクタ変化を示す
説明図、図９は画像が一定であるときの晴天の１日のＱ
ファクタの変化を示す説明図、図１０図１中のＣＰＵの
動作中、Ｑファクタあるいはデータ量の時間変化量（微
分値）を求めるための手順を示すフローチャート、図１
１は第２実施例における記録制御を説明するためのフロ
ーチャート、図１２はＱファクタを一定とした場合の画
像の粗さによる画像データ量の変化を示す説明図、図１
３はＱファクタを一定とした場合の画像の明るさによる
画像データ量の変化を示す説明図、図１４はＱファクタ
を一定にしたときで、かつ画像が一定であるときの晴天
の１日の画像データの変化を示す説８２０明図、図１５
はＱファクタが一定のときの画像の粗さと圧縮データ量
との関係を示す説明図、図１６はＱファクタが一定のと
きの明るさと圧縮データ量との関係を示す説明図、図１
７は第１実施例の変化態様として２つの記録媒体を用い
る場合の記録の態様を示すフローチャートである。な
お、画像が一定とは、画像中に移動物体などの動きがな
いことをいう。

【００１３】第１実施例と第２実施例のハード的構造は
共通であるので、これをまず説明し、ソフト的に異なる
面を後に説明する。図１において、ビデオスイッチャー
／信号処理装置１の入力系統は本実施例では４系統（ビ
デオ１〜４）で構成され、各系統にはビデオカメラから
のコンポジットビデオ信号と、Ｙ（輝度）信号及びＣ
（色）信号（Ｙ／Ｃ信号）が入力可能である。図２はビ
デオスイッチャー／信号処理装置１及びＡ／Ｄ変換器群
２の詳細を示すブロック図である。すなわち、ビデオス
イッチャー／信号処理装置１は図２中の点線で囲まれた
部分の回路部分１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを有し、Ａ／Ｄ
変換器群２は３つのＡ／Ｄ変換器２ａ、２ｂ、２ｃを有
している。ビデオスイッチャー１ａでは４つの系統の１
つが選択される。コンポジットＹ／Ｃ切換回路１ｃは、
コンポジットビデオ信号とＹ／Ｃ信号の切替を行うもの
である。なお、コンポジットビデオ信号とＹ／Ｃ信号の
両方が入力された場合にはＳ端子のスイッチ（図示省
略）によりＹ／Ｃ信号の方が優先されて選択される。な
お、入力系統の数は任意に選定することができる。

【００１４】ビデオスイッチャー１ａにより選択された
系統の信号がコンポジットビデオ信号であるときは、Ｙ
／Ｃ分離回路１ｂによりＹ信号とＣ信号に分離される。
コンポジットＹ／Ｃ切換回路１ｃを介して出力されるＣ
信号はＮＴＳＣカラーデコーダ１ｄにより２つの色差信
号（Ｒ−Ｙ）、（Ｂ−Ｙ）にデコードされる。Ｙ信号と
２つの色差信号（Ｒ−Ｙ）、（Ｂ−Ｙ）はそれぞれ、Ａ
／Ｄ変換器群２のＡ／Ｄ変換器２ａ〜２ｃにより入力信
号に同期したサンプリングクロックによりデジタルデー
タに変換される。

【００１５】図１に戻り、フレームメモリ３は圧縮時に
はＡ／Ｄ変換器２ａ〜２ｃによりそれぞれＡ／Ｄ変換さ
れた１フレーム分のＹデータ、（Ｒ−Ｙ）データ及び
（Ｂ−Ｙ）データを記憶してラスタ・ブロック変換器４
に出力する。なお、非圧縮時にＡ／Ｄ変換器２ａ〜２ｃ
から直接Ｄ／Ａ変換器６ａに出力するためのＥ−Ｅ系用
スイッチ１８が設けられている。伸長時にはラスタ・ブ
ロック変換器４からの１フレーム分のＹデータ、（Ｒ−
Ｙ）データ及び（Ｂ−Ｙ）データをフレームメモリ３が
記憶してスイッチ１８を介してＤ／Ａ変換器６ａに出力
する。

【００１６】ここで、第１及び第２実施例では、画像の
８×８ピクセルのブロックを１つの単位として圧縮を行
うが、ＮＴＳＣ信号の画像信号は、時間軸上の１次元の
信号であるので、そのままでは垂直方向のデータを摘出
することができない。そこで、ラスタ・ブロック変換器
４は、圧縮時にはフレームメモリ３に記憶された８ライ
ン分の画像データを読み出して一旦ラインバッファに蓄
え、そのデータを８×８ピクセルのブロックデータに変
換してＪＰＥＧエンコーダ／デコーダ部５に出力する。
また、伸長時には、ＪＰＥＧエンコーダ／デコーダ部５
により伸長された８×８ピクセルのブロックデータを時
間軸上の１次元の信号に変換するために、８ライン分の
画像データを一旦ラインバッファに蓄えて出力する。

【００１７】次に、ＪＰＥＧエンコーダ／デコーダ部５
の構成を図３を参照して説明する。ＪＰＥＧ方式はＣＣ
ＩＴＴとＩＳＯの合同により国際標準化されたカラー静
止画伝送・蓄積のための画像圧縮アルゴリズムであり、
ＪＰＥＧ方式の基本システムのアルゴリズムは以下の３
つのステージに分類することができる。（１）２次元ＤＣＴ（離散コサイン変換）による画像デ
ータの冗長性の除去（２）人間の視覚特性に適応させたＤＣＴ係数の量子化（３）エントロピー符号化（量子化されたＤＣＴ係数の
ハフマン符号化）なお、伸長時には逆に（３）→（２）→（１）のステッ
プを踏む。

【００１８】ＪＰＥＧでは画像データを８×８画素の１
ブロック単位で扱い、ＤＣＴ／ＩＤＣＴ部５ａでは、圧
縮時にはラスタ・ブロック変換された１ブロックの画像
データに対して２次元のＤＣＴ処理が行われる（ＩＤＣ
Ｔの「Ｉ」はＩＮＶＥＲＳＥ＝逆の意味である）。この
場合、先ず、水平方向８画素に対してＤＣＴ処理が行わ
れ、その後垂直方向にＤＣＴ処理が行われ、これにより
８×８のＤＣＴ係数の行列が生成される。

【００１９】このステージでは、画像信号はＤＣＴ係数
すなわち空間周波数成分に変換され、この場合、水平・
垂直方向ともブロックが持つ空間周波数の成分は周波数
が低いほど大きく、周波数が高くなるに従って急激に小
さくなる特性を有するので、ＤＣＴ係数の値の「０」の
個数が多いほど、高い圧縮率が得られる。なお、伸長時
には、ＤＣＴ／ＩＤＣＴ部５ａによりＤＣＴ係数が１ブ
ロックの画像データに復元（逆ＤＣＴ）される。

【００２０】量子化器／逆量子化器部５ｂでは、圧縮時
にはＤＣＴ／ＩＤＣＴ部５ａから送られたきたＤＣＴ係
数に対し、人間の視覚特性に合わせた形で重み付けを行
い、ＤＣＴ係数の内の「０」の個数を増やす役割を有す
る。具体的には８×８のＤＣＴ係数に対して量子化テー
ブル５ｃの８×８の重み付け係数を乗算し、その結果を
符号化器５ｄに渡す。

【００２１】このステージでは量子化テーブル５ｃの定
数を変えることにより圧縮データ量を変えることがで
き、例えば全く同じ画像データを異なる量子化係数（Ｑ
ファクタ）で圧縮した場合、生成される圧縮データサイ
ズは異なった量になる。なお、量子化器／逆量子化器部
５ｂでは、伸長時には圧縮されたデータがＤＣＴ係数に
復元（逆量子化）される。

【００２２】ハフマン符号化器／復号化器部５ｄでは、
圧縮時には図４に示すように、量子化されたＤＣＴ係数
が水平・垂直の各周波数成分の低い順にジグザグスキャ
ンされる。この理由は、水平・垂直とも周波数成分の低
い方に高い係数値が集中し、周波数成分の高い方は
「０」データが多くなるので、その「０」データが連続
するように並び替えるためである。

【００２３】このようにして並び替えられたデータ列
は、図４に示すように直流係数と交流係数に分けられ、
直流係数については１つ前のブロックの直流係数との差
が符号化（ＤＰＣＭ符号化）され、交流係数については
ハフマン符号が用いられて符号化される。ハフマン符号
とはデータの出現確率に応じてその確率が高いものから
符号長の短いものを割り当てる方法であり、そのために
ハフマンテーブル５ｅが必要になる。なお、ハフマン符
号化器／復号化器部５ｄでは、伸長時には符号化データ
がＤＣＴ係数の量子化データに復元（復号化）される。

【００２４】また、再生されたデジタルデータ（Ｙ、Ｒ
−Ｙ、Ｂ−Ｙ）は、フレームメモリ３を介してビデオ外
部同期出力及びビデオ出力部６に転送される。このブロ
ック６では、Ｄ／Ａ変換器６ａによりアナログ信号に変
換され、信号処理部６ｂ及び水平・垂直同期信号発生器
７によりＮＴＳＣ信号に変換され、外部に対するビデオ
出力としてＹ／Ｃ信号の他に、Ｙ／Ｃ信号をミックスし
たコンポジットビデオ信号が出力される。また、このビ
デオ出力信号に同期した外部同期信号Ｃ．ＳＹＮＣ１〜
４がビデオ出力／分配器６ｃから出力される。なお、図
１中に破線で示すようにビデオ外部同期出力及びビデオ
出力部６と３つの入力系統はオプションで構成してもよ
い。

【００２５】このようにしてＪＰＥＧ方式で圧縮された
画像データは、ＣＰＵ８の制御によりバスライン９に転
送され、次いで、Ｉ／Ｆ１０を介してエンドレス記録媒
体１１に記録される。記録媒体１１としては非接触のヘ
ッドにより記録・再生可能な磁気ディスク装置や光磁気
ディスク装置などが用いられる。なお、圧縮された画像
データを一時格納する記録媒体あるいは記憶素子として
は、この記録媒体１１のみならず、半導体メモリ素子で
あるＲＡＭ１３を用いることもできる。バスライン９に
はまた、ＣＰＵ８のプログラムなどが予め記憶されたＲ
ＯＭ１２と、ＣＰＵ８の作業エリアを有するＲＡＭ１３
と、時刻情報を発生するタイムコード部１４と外部制御
Ｉ／Ｆ１５が接続され、外部制御Ｉ／Ｆ１５には操作パ
ネル１６などが接続可能である。

【００２６】次に、上記実施例の動作について説明す
る。ここで、記録媒体１１の転送速度が２Ｍバイト／秒
程度の場合、画像データはＮＴＳＣ信号の場合には一般
に６４０×４８０画素×２ＹＣ（輝度信号と色信号）＝６１４．４Ｋバイト６１４．４Ｋバイト×３０フレーム／秒＝１８．４２Ｍバイト／秒であるので、このままでは記録媒体１１に記録すること
ができない。

【００２７】そこで、第１及び第２実施例では、先ず、
ＪＰＥＧ方式により例えばＮＴＳＣ信号を約２０分の１
に圧縮する（＝０．９２Ｍバイト／秒）。また、片フィ
ールドを落とすことにより０．４６Ｍバイト／秒に圧縮
するようにしてもよい。なお、バスライン９上の圧縮デ
ータは一時的に記録媒体１１又はＲＡＭ１３の作業エリ
アに蓄積され、この時点では記録媒体１１の保存エリア
には記録されない。

【００２８】第１実施例では、図５に示すようにＣＰＵ
８は常に、バスライン９上の単位時間当たりの圧縮デー
タ量をカウントし（ステップＳ１１）、このデータ量が
一定になるように量子化テーブル５ｃのＱファクタを制
御している（ステップＳ１２）。ここで、圧縮データ量
が一定になるようにＱファクタを制御すると、そのＱフ
ァクタは図７に示すように、画像が細かい場合に大きく
なり、逆に画像が荒い場合に小さくなる。すなわち、固
定された監視カメラにより静止画像を撮影している場合
には単位時間当たりの圧縮データ量が一定であるが、別
の被写体がこの画面に入った場合には、画像の細かさ／
粗さが変化して圧縮データ量が変化するので、圧縮デー
タ量が一定になるようにＱファクタが可変的に制御され
る。

【００２９】ＣＰＵ８はまた、図６に示すように記録媒
体１１の保存エリアへの圧縮データの転送・記録を制御
する。すなわち、図１のビデオ記録装置の動作が開始さ
れると、直ちに画像の圧縮データがバスを介して記録媒
体１１又はＲＡＭ１３の作業エリアに一時的に蓄積され
る（ステップＳ２１）。次にステップＳ２２で、図５で
示したＱファクタの時間的な変化量（微分値）の絶対値
ΔＱが所定値より大きいか否かを判別し、ＹＥＳの場合
にステップＳ２５で圧縮率を低く設定し、次のステップ
Ｓ２６でＱファクタの変化量の絶対値ΔＱが所定値以上
になった瞬間以前の画像データも含めて前後の数秒間の
データが記録媒体１１の保存エリアに記録されるよう、
記録媒体１１又はＲＡＭ１３の作業エリアに一時的に蓄
積されている圧縮データの少なくとも一部を保存エリア
に転送し、かつその後の圧縮データの保存エリアへの記
録を行う。Ｑファクタの変化量の絶対値ΔＱが所定値以
上になった瞬間以後の圧縮データの記録は、記録媒体１
１又はＲＡＭ１３の作業エリアに一時的に蓄積した後、
保存エリアに転送してもよいし、記録媒体１１又はＲＡ
Ｍ１３の作業エリアに一時的に蓄積しないで直接保存エ
リアに記録してもよい。

【００３０】一方、上記微分値の絶対値ΔＱが所定値よ
り大きくないときは、ステップＳ２３で圧縮率を高く設
定して、次のステップＳ２４で記録媒体１１の作業エリ
アの最終アドレスに到達したか否かを判断する。最終ア
ドレスに到達するまでは、ステップＳ２１へ繰り返し戻
る。最終アドレスに到達したときは、ステップＳ２５を
介してステップＳ２６へ行く。

【００３１】したがって、このようにＱファクタが大き
く変化した時点近傍の数秒間のデータ、すなわち所定数
のフレーム又はフィールド信号を記録媒体１１の保存エ
リアに転送・記録することにより、例えば踏切事故など
を記録する目的の場合には踏切内に移動物体があり、Ｑ
ファクタが大きく変化するときの画像を記録することが
できる。また、コンビニエンスストアのドアが開閉する
ときの画像を逃さず記録することができる。さらに、Ｑ
ファクタが大きく変化しないときにも、記録媒体１１作
業エリアの記憶容量まで記録されたときに、自動的にそ
の内容データを記録媒体１１の保存エリアに転送するの
で、間欠記録ができる。なお、上記Ｑファクタの微分値
の絶対値ΔＱが所定値より大きいか否かの判断の具体例
は図１０のフローチャートに沿って後述する。すなわち
図１０のフローの中で、ΔＱが所定値より大きいと判断
したときは、アラーム記録スタートフラグを立てるよう
にし、このフラグが立っているときは、図６中のステッ
プＳ２２でＹＥＳとなるようにしておくことができる。

【００３２】図６の例では、ステップＳ２３とＳ２５で
圧縮率を変化させているが、これは重要な場面をより精
細に記録し、単なる間欠記録時は粗い画面でもよいよう
な場合に都合がよいが、必ずしも必要なものではないの
で、省略することもできる。さらに、目的に応じて、Ｑ
ファクタが大きく変化しないときにもフレームなどの間
引き数を大きくして間欠的に記録媒体１１の保存エリア
に転送・記録するようにしてもよく、また、人込みの中
ですりや万引きを記録する目的の場合には、人が混雑す
ると画像が細かくなってＱファクタが大きくなるので、
記録フレーム数を増加するようにしてもよい。上記間欠
記録は、図６では記録媒体１１の作業エリアの最終アド
レスに達したときに行っているが、適当なタイマ手段に
より、所定時間毎に行うようにしてもよい。

【００３３】ここで、単位時間当たりの圧縮データ量が
一定になるようにＱファクタを可変的に制御する場合、
静止画像であっても図８、図９に示すようにビデオカメ
ラの感度や天候に応じて単位時間当たりの圧縮データ量
が変化し、したがって、Ｑファクタが大きく変化して正
常時の無駄な画像を記録したり、異常時の画像を記録し
ないことが考えられる。そこで、Ｑファクタの０．５〜
２秒程度の短時間間隔の平均値と、約３分程度長時間間
隔の移動平均の差の絶対値を算出し、その値に基づいて
記録を行うようにしてもよい。

【００３４】図１０はＱファクタの短時間間隔（例えば
０．５秒）の平均値と、長時間間隔（例えば約３分程
度）の移動平均の差の絶対値を算出し、その値が所定値
以上のときに記録媒体１１の保存エリアへの転送・記録
を行うための手順を示すフローチャートである。図１０
で、次の記号を以下のように定義する。Ｄ_S ：短時間間隔データ｜Ｄ_S｜の累積値（｜Ｄ_S｜＝
｜Ｄ_S1｜₊｜Ｄ_S2｜₊｜Ｄ_S3｜₊ _・・・ +｜Ｄ_Sn｜）Ｄ_SA：Ｄ_S／ｎ（平均値）Ｄ_L ：長時間間隔データ｜Ｄ_L｜の累積値（｜Ｄ_L｜＝
｜Ｄ_L1｜₊｜Ｄ_L2｜₊｜Ｄ_L3｜₊ _・・・ ₊｜Ｄ_Lm｜）Ｄ_LA：Ｄ_L／ｍ（平均値）図１０のフローでは、ステップＳ３１では各レジスタを
クリアし、ステップＳ３２でデータ｜Ｄ_Sn｜を入力す
る。ステップＳ３３ではこの入力データ｜Ｄ_Sn｜をＤ_S
レジスタに加算して累積値Ｄ_Sを作成する。ステップＳ
３４では短時間（例えば０．５秒）待つ。ステップＳ３
５ではステップＳ３４をｎ回（ｎは２以上の自然数で、
例えば６）通過したか否かを判断する。ステップＳ３６
ではＤ_Sレジスタの内容をｎで除算し、その答をＤ_SAと
し、Ｄ_Sをクリアする。ステップＳ３７ではイニシャル
動作（１回目）か否かを判断し、１回目のときはステッ
プＳ３８でＤ_SAをＤ_LAレジスタに入れる。１回目でない
とき、及びステップＳ３８の後には、ステップＳ３９で
Ｄ_SAとＤ_LAの値を比較し、前者が設定値（例えば後者の
３０％の値）より大きいか否かを判断する。

【００３５】ＹＥＳのときは、ステップＳ４１でアラー
ム記録を開始させるためのスタートフラグを立てる。一
方、ＮＯのとき、及びステップＳ４１の後にはステップ
Ｓ４２で長時間（例えば３分間）を経過したか否かを判
断する。ＹＥＳであれば、ステップＳ４３でＤ_SAの値を
Ｄ_Lレジスタに加算する。ステップＳ４４ではステップ
Ｓ４３をｍ回（ｍはｎ以上の自然数で、例えば１８０）
通過したか否かを判断する。ステップＳ４５ではＤ_Lレ
ジスタの内容をｍで除算し、その答をＤ_LAとし、Ｄ_Lを
クリアする。ステップＳ４５の終了後及び、ステップＳ
３５、Ｓ４２、Ｓ４４でＮＯのときは、いずれもステッ
プＳ３２へ戻る。図１０のフローで、ステップＳ３２〜
Ｓ３６は単位時間当たりのデータ量の短時間平均を算出
する手段を構成し、一方ステップＳ４２〜Ｓ４６は単位
時間当たりのデータ量の長時間平均を算出する手段を構
成する。また、ステップＳ３９は短時間間隔平均値と長
時間間隔平均値の差を計算する手段を構成し、さらにス
テップＳ４０は差が所定値を超えているか否かを判断す
る比較手段を構成する。なお、図５及び図６のフローと
図１０のフローはいずれもＣＰＵ８にて同時進行的に実
行できるように、時分割多重処理（マルチタスク処理）
ンとすることができる。

【００３６】次に、本発明の第２実施例について図１１
に沿って説明する。この第２実施例は、第１実施例が図
５及び図６のフローチャートの処理を行っているのに代
えて、Ｑファクタを一定にしてデータ圧縮を行い、デー
タ量の時間変化量（微分値）ΔＤが所定値を超えている
か否かを判断して（ステップＳ４２）、超えているとき
には記録媒体１１の保存エリアへの転送とその後の記録
を行う（ステップＳ２６）ようにしている。この第２実
施例ではデータ量の変化が激しいときに保存エリアへの
記録が行われるので、記録すべき場面を確実に記録する
ことができる。なお、データ量の時間変化量（微分値）
の絶対値ΔＤを求める作業とこのΔＤが所定値を超えて
いるか否かを判断する作業は第１実施例で示した図１０
のフローチャートをＱファクタではなく、データ量に対
して適用することにより同様に行うことができる。

【００３７】第２実施例では、ＣＰＵ８は常にＱファク
タを一定に保持しているので、画像データ量は図１２に
示すように画像の粗さにより、また図１３に示すように
明るさにより変化する。また、図１４はＱファクタを一
定にした場合で、かつ画像が一定であるときの晴天日の
１日の画像データ量の変化を示している。また、図１５
はＱファクタが一定のときの画像の粗さと圧縮データ量
との関係を示し、図１６はＱファクタが一定のときの明
るさと圧縮データ量との関係を示している。

【００３８】上記各実施例で図１０のステップＳ４０の
設定値は第１実施例ではＱファクタの微分値の絶対値Δ
Ｑを比較する対象であり、第２実施例ではデータ量の微
分値の絶対値ΔＤを比較する対象であるが、この設定値
をどの程度の値とするかは、ビデオカメラの設置される
場所、ビデオカメラのズーム度、被写体の大きさや動き
の度合いなど、様々な条件により左右される。すなわ
ち、この設定値があまり大きいと、ある程度の被写体の
動きが無視され、本来記録すべき場面が記録されないこ
ととなり、逆にこの設定値があまり小さいと、画面中の
わずかな変化である、風による木の葉やビデオカメラ自
体の揺れなどにも反応して無駄な記録が多くなってしま
うこととなる。そこで、この設定値は、ビデオカメラを
実際の撮像場所（例えば踏切やコンビニストア）に設置
し、例えば１週間程度、試験的に連続撮影を行い、その
設置場所に必要かつ十分な場面の記録に最も適した値を
探し求めることができる。本発明者の実験によれば、Δ
Ｑ又はΔＤはＤ_LAの値の１０％から４０％程度の範囲内
にあることが多く、２０％乃至３０％前後が適当な場合
が最も多かった。

【００３９】次に、上記第１実施例又は第２実施例で
は、得られた圧縮記録データを記録媒体１１又はＲＡＭ
１３の作業エリアに一時記録し、間欠的に、また画面に
変化が生じたときに記録媒体１１の保存エリアに転送・
記録しているが。これに限らず、第２の記録媒体１７を
用いることもできる。その場合の具体的手法の例につい
て説明する。図１２は上記第１実施例の変化態様とし
て、２つの記録媒体１１、１７を用いる場合の記録手法
を説明するフローチャートである。図１２では圧縮デー
タを第１の記録媒体１１の先頭アドレスから順次記録し
（ステップＳ５１）、最終アドレスまで記録すると（ス
テップＳ５４）、第１の記録媒体１１に記録されている
データを読み出してＩ／Ｆ１０に接続された外部の第２
の記録媒体１７に転送し、かつその後の記録を行い（ス
テップＳ５６）、次に入力されるデータを第１の記録媒
体１１の先頭アドレスから上書き（又は消去した後に記
録）する（ステップＳ５１）。かかる構成をとることに
より、第１の記録媒体１１は実質的にエンドレス記録媒
体として動作することとなる。図１１の第２実施例につ
いても図１２と同様の変化態様をとることができる。

【００４０】なお、エンドレスデータを第１の記録媒体
１１に記録して記録媒体１７に転送する代わりに、記録
媒体１１をエンドレス記録エリア（第１の記憶エリア）
と転送データエリア（第２の記憶エリア）に分割して用
いるようにした前述の場合（図６、図１１参照）では、
図６に示したようにステップＳ２４で第１の記録エリア
の最終アドレスに到達した後は、図１２のステップＳ５
６の代りにステップＳ２６で第１の記憶エリアのデータ
を第２の記憶エリアに転送し、その後第１の記憶エリア
の先頭アドレスから上書き（又は消去した後に記録）す
る（ステップＳ２１））。なお、これらの２分割のみな
らず、記憶手段や記録媒体の性質に応じて、またデータ
の利用方法に応じて、３以上に分割して用いたり、３個
以上の記録手段や媒体を用いることができる。

【００４１】上記圧縮記録データを記録媒体に記録する
具体的手法の例において、第１の記録媒体１１の全体又
はその一部である第１の記憶エリアとＲＡＭ１３の一部
を併用することもできる。なお、複数の監視カメラをビ
デオスイッチャー１ａで切り換えて、それらの出力信号
を順次、記録媒体１１又はＲＡＭ１３に記録してゆき、
画面中の変動が大きいときに保存エリアや第２の記録媒
体１７に転送することができる。また、簡略化した構成
としては、圧縮データを間欠記録するのではなく、図６
のステップＳ２２又は図１１のステップＳ４２と同様の
判断で、画面中の変化のあったものと判断されたときに
のみ記録媒体に記録するようにすることもできる。な
お、上記各実施例は、主として画像信号に記録系につい
て説明したが、本発明にかかるビデオ記録装置は、記録
専用機とすることも、通常の再生系回路及びモニタなど
を付加して記録・再生兼用機とすることもできる。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように本発明の第１の態様
によれば、圧縮される単位時間当たりのデータ量が一定
になるようにＱファクタを可変的に制御するとともに、
Ｑファクタの時間的な変化量が所定値以上の場合には圧
縮データを記録媒体に記録するので、Ｑファクタが大き
く変化するような画像が変化する場合には記録が行わ
る。また本発明の第２の態様によれば、Ｑファクタを一
定として画像データを圧縮し、データ量の時間的な変化
量が所定値以上の場合には圧縮データを記録媒体に記録
するようにしている。したがって、監視カメラにより撮
影されて得られた画像信号のうち重要な瞬間のデータを
確実に記録して再生することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るビデオ記録再生装置の２つの実施
例に共通の構造を示すブロック図である。

【図２】図１のビデオスイッチャー／信号処理部及びＡ
／Ｄ変換器群を詳細に示すブロック図である。

【図３】図１のＪＰＥＧエンコーダ／デコーダ部を詳細
に示すブロック図である。

【図４】図３のＪＰＥＧエンコーダ／デコーダ部の処理
を示す説明図である。

【図５】本発明の第１実施例におけるＱファクタ制御を
説明するためのフローチャートである。

【図６】本発明の第１実施例における記録制御を説明す
るためのフローチャートである。

【図７】画像の粗さによるＱファクタ変化を示す説明図
である。

【図８】画像が一定であるときの画像の明るさによるＱ
ファクタ変化を示す説明図である。

【図９】画像が一定であるときの晴天の１日のＱファク
タの変化を示す説明図である。

【図１０】第１実施例においてＱファクタの短時間間隔
間隔の平均値と、長時間間隔間隔の移動平均の差の絶対
値を算出し、その値が所定値以上のときに記録を行うた
めの手順を示すフローチャートであり、かつ第２実施例
においてはデータ量の短時間間隔の平均値と、長時間間
隔の移動平均の差の絶対値を算出し、その値が所定値以
上のときに記録を行うための手順を示すフローチャート
である。

【図１１】本発明の第２実施例における記録制御を説明
するためのフローチャートである。

【図１２】Ｑファクタを一定とした場合の画像の粗さに
よる画像データ量の変化を示す説明図である。

【図１３】Ｑファクタを一定とした場合の画像の明るさ
による画像データ量の変化を示す説明図である。

【図１４】Ｑファクタを一定にしたときで、かつ画像が
一定であるときの晴天の１日の画像データの変化を示す
説明図である。

【図１５】Ｑファクタが一定のときの画像の粗さと圧縮
データ量との関係を示す説明図である。

【図１６】Ｑファクタが一定のときの明るさと圧縮デー
タ量との関係を示す説明図である。

【図１７】本発明の第１実施例又は第２実施例で、２つ
の記録媒体を用いる場合の記録の手法を説明するための
フローチャートである。

【符号の説明】

１ビデオスイッチャー／信号処理装置２Ａ／Ｄ変換器群３フレームメモリ４ラスタ・ブロック変換器５ＪＰＥＧエンコーダ／デコーダ部（ラスタ・ブロッ
ク変換器と共に圧縮手段を構成する）６ビデオ外部同期出力及びビデオ出力部７同期信号発生器８ＣＰＵ（Ｑファクタ制御手段、データ量の変化を監
視する手段、記録制御手段、圧縮率設定手段）９バスライン１０Ｉ／Ｆ（インターフェース）１１記録媒体（第１の記録媒体：全体又は一部である
第１エリアがエンドレス記録手段としての作業エリアを
構成し、第２エリアが保存エリアを構成する）１２ＲＯＭ１３ＲＡＭ（エンドレス記録手段としての作業エリア
を構成する）１４タイムコード部１５外部制御Ｉ／Ｆ１６操作パネル１７記録媒体（第２の記録媒体）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鈴木智明神奈川県横浜市神奈川区守屋町３丁目12 番地日本ビクター株式会社内 (56)参考文献特開平６−105278（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 5/91 - 5/956 G11B 20/10,20/12

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ビデオカメラにより撮影して得た画像信
号を可変のＱファクタでフレーム単位又はフィールド単
位で圧縮する圧縮手段と、前記圧縮手段により圧縮された画像信号を記録媒体に記
録可能な記録手段と、前記圧縮手段により圧縮される単
位時間当たりのデータ量が一定になるように前記圧縮手
段のＱファクタを可変的に制御するＱファクタ制御手段
と、前記Ｑファクタ制御手段により制御された前記Ｑファク
タの時間的な変化量が所定値以上の場合には前記圧縮手
段により圧縮されたデータを前記記録媒体に記録するよ
う前記記録手段を制御する記録制御手段とを有するビデ
オ記録装置。
【請求項２】前記記録制御手段が前記Ｑファクタの短
時間間隔平均値を算出する算出手段と、前記Ｑファクタ
の長時間間隔平均値を算出する算出手段と、前記２つの
平均値算出手段で得られた短時間間隔平均値と長時間間
隔平均値の差を計算する手段と、前記計算する手段で得
られた前記差が所定値を超えているか否かを判断する比
較手段とを有する請求項１記載のビデオ記録装置。
【請求項３】ビデオカメラにより撮影して得た画像信
号をＱファクタを一定にしてフレーム単位又はフィール
ド単位で圧縮する圧縮手段と、前記圧縮手段により圧縮された画像信号を記録媒体に記
録可能な記録手段と、前記圧縮手段により圧縮された画像信号の単位時間当た
りのデータ量の変化を監視する手段と、前記監視する手段により監視された単位時間当たりの前
記データ量の変化量が所定値以上の場合には前記圧縮手
段により圧縮されたデータを前記記録媒体に記録するよ
う前記記録手段を制御する記録制御手段とを有するビデ
オ記録装置。
【請求項４】前記記録制御手段が前記単位時間当たり
のデータ量の短時間間隔平均値を算出する算出手段と、
前記単位時間当たりのデータ量の長時間間隔平均値を算
出する算出手段と、前記２つの平均値算出手段で得られ
た短時間間隔平均値と長時間間隔平均値の差を計算する
手段と、前記計算する手段で得られた前記差が所定値を
超えているか否かを判断する比較手段とを有する請求項
３記載のビデオ記録装置。
【請求項５】前記記録制御手段が圧縮後の所定データ
量毎に、又は所定時間間隔で間欠的に前記圧縮手段によ
り圧縮されたデータを前記記録媒体に記録するよう前記
記録手段を制御するものである請求項１乃至４のいずれ
か１つに記載のビデオ記録装置。
【請求項６】前記Ｑファクタの時間的な変化量が所定
値より大きい場合、あるいは前記単位時間当たりの前記
データ量の時間変化量が所定値を超えている場合には、
前記圧縮手段の圧縮率を下げる圧縮率設定手段を更に有
する請求項１乃至５のいずれか１つに記載のビデオ記録
装置。
【請求項７】前記圧縮手段により圧縮されたデータを
所定時間又は所定データ量にわたり常時記憶するエンド
レス記憶手段を更に有し、前記Ｑファクタの時間的な変
化量が所定値以上の場合に、あるいは前記データ量の変
化量が所定値以上の場合に、前記エンドレス記憶手段に
記憶された圧縮データの少なくとも一部を前記記録媒体
に転送して記録するとともに、これに時間的に連続する
ように前記圧縮手段により圧縮されたデータを前記記録
媒体に記録するよう前記記録制御手段が前記記録手段を
制御するものである請求項１乃至６のいずれか１つに記
載のビデオ記録装置。
【請求項８】前記エンドレス記憶手段としての第１の
記録媒体の記録データ量が所定値を超えたときは、前記
第１の記録媒体の記録データを第２の記録媒体に転送す
ることにより間欠記録を行うよう前記記録制御手段が制
御するものである請求項７記載のビデオ記録装置。
【請求項９】前記エンドレス記憶手段としての記録媒
体の第１エリアの記録データ量が所定値を超えたとき
は、前記第１エリアの記録データを前記記録媒体の第２
エリアに転送することにより間欠記録を行うよう前記記
録制御手段が制御するものである請求項７記載のビデオ
記録装置。