JP3548073B2 - 映像記録再生装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、デジタルＶＴＲ等の映像記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
監視カメラによって撮像された映像を、たとえば、ＪＰＥＧ方式の画像圧縮装置よって圧縮した後に、ビデオテープに記録するとともに、ビデオテープに記録されたデータを読み取った後、画像伸長装置によって伸長させて出力する映像記録再生装置が既に開発されている。
【０００３】
記録時には、画像圧縮装置よって圧縮したデータがメモリに蓄積され、メモリに所定容量の１ブロック分のデータが蓄積される毎に、その１ブロック分のデータが順次読み出されてビデオテープに記録せしめられる。再生時には、ビデオテープから読み出されたデータがメモリに蓄積され、メモリに所定容量の１ブロック分のデータが蓄積される毎に、その１ブロック分のデータが順次読み出されて画像伸長装置に送られる。
【０００４】
このような映像記録再生装置において、映像データに付加された付加データに基づいて検索を行なう場合には、付加データを含むフィールド（フレーム）データを読み出していたため、検索時間が長くかかるという問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、検索が迅速に行なえるようになる映像記録再生装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この発明による第１の映像記録再生装置は、記録時においては、入力映像データまたはその圧縮データを、複数フィールド分のデータを含むブロック単位毎に、かつブロック単位内に含まれている各フィールド毎に先頭に付加情報を付加して記録媒体に記録する映像記録再生装置において、メインバンクとサブバンクを備えたメモリ、付加情報に所定の特定情報が含まれているフィールドデータのみを検索する際には、ブロック記録媒体からブロック単位で、複数フィールド分の入力映像データまたはその圧縮データおよび各フィールドの先頭に付加された付加情報を含むデータを読み取ってメモリのメインバンクに格納する第１手段、ブロック単位のデータをメモリのメインバンクに格納する際に、そのブロックに含まれている各フィールドデータの先頭格納アドレスをメモリのサブバンクに格納していく第２手段、メインバンクに格納されたブロック内に含まれている各フィールドデータのうち、サブバンクに格納された各フィールドデータの先頭格納アドレスを利用して付加情報のみを順次読み出し、読み出した付加情報に上記特定情報が含まれているか否かを判別することによって、検索対象のフィールドデータを探索する第３手段、および探索されたフィールドデータをメインバンクから読み出して再生出力する第４手段を備えていることを特徴とする。
【０００７】
この発明による第２の映像記録再生装置は、記録時においては、入力映像データまたはその圧縮データを、複数フィールド分のデータを含むブロック単位毎に、かつブロック単位内に含まれている各フィールド毎に先頭に記録時刻情報を含む付加情報を付加するようにしてビデオテープに記録させるとともに、ビデオテープのコントロールトラックにブロック単位毎にその先頭の記録時刻情報を表すＶＡＳＳデータを記録させるようにした映像記録再生装置であって、メインバンクとサブバンクを備えたメモリ、記録時刻指定による検索を行うために記録時刻が指定されたときには、ＶＡＳＳデータに基づいて指定記録時刻に対応するブロックを特定して、そのブロック内のデータをメモリのメインバンクに格納させる第１手段、上記ブロック内のデータをメモリのメインバンクに格納する際に、そのブロックに含まれている各フィールドデータの先頭格納アドレスをメモリのサブバンクに格納していく第３手段、メインバンクに格納されたブロック内に含まれている複数のフィールドデータのうちから、２分検索によって指定記録時刻に対応する記録時刻情報を有するフィールドを探索する第３手段、および探索されたフィールドのデータをメインバンクから読み出して再生出力する第４手段を備えており、第３手段は、２分検索時においては、サブバンクに格納された各フィールドデータの先頭格納アドレスを利用して、メインバンクに格納されたブロック内に含まれている各フィールドデータのうち付加情報のみを読み出すことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明を、監視カメラによって撮像された映像を記録再生するデジタルＶＴＲに適用した場合の実施の形態について説明する。
【０００９】
〔１〕監視システムの全体的な構成の説明
【００１０】
図１は、監視システムの全体的な構成を示している。
【００１１】
監視システムは、ビデオカメラ（以下、監視カメラという）１０１と、監視カメラ１０１によって得られる映像信号を圧縮してビデオテープ記録するためのデジタルＶＴＲ１０２と、デジタルＶＴＲ１０２によって再生された映像を表示するモニタ１０３とを備えている。
【００１２】
〔２〕デジタルＶＴＲ１０２の映像信号処理回路の記録時の動作についての説明
【００１３】
図２は、デジタルＶＴＲ１０２の映像信号処理回路の構成を示している。映像信号処理回路の記録時の動作について説明する。
【００１４】
記録時には、監視カメラ１０１から送られてきたアナログの映像信号は、デコーダ１１によってデジタルの映像データに変換される。デコーダ１１によって得られた映像データは、第１のＦＰＧＡ１２（フィールドプログラマブルゲートアレイ）に送られる。
【００１５】
第１のＦＰＧＡ１２は、入力された映像データを、予め定められた所定フィールド数周期（以下、画像取込み周期という）で、フィールドメモリ１３に格納していく。フィールドメモリ１３に格納された映像データは、画像圧縮伸長回路１４に送られ、画像圧縮伸長回路１４により、フィールド単位毎にたとえばＪＰＥＧ方式で圧縮される。画像圧縮伸長回路１４によって得られた圧縮映像データ（符号化データ）は、第２のＦＰＧＡ１５に送られる。
【００１６】
第２のＦＰＧＡ１５は、画像圧縮伸長回路１４から送られてきた符号化データに、記録時刻情報（現在の年月日分秒の情報）、アラーム情報、カメラ番号等の付加情報を付加する。アラーム情報とは、セキュリティ上において重要な事象が発生したことが検出された場合に発生せしめられる情報である。たとえば、監視カメラ１０１は、入力映像の動きベクトルが所定値以上になったときにアラーム情報を発生してマイコン２２に送信する。また、外部に設けられた物体検知センサからマイコン２２に物体検知信号が入力されたときにマイコン２２はアラーム情報を発生する。カメラ番号とは、複数の監視カメラからの映像が時分割されてデジタルＶＴＲ１０２に入力されるようなシステムにおいて、各監視カメラを識別するための情報である。
【００１７】
第２のＦＰＧＡ１５は、付加情報を付加した符号化データを、複数フィールド分のデータを含む所定ブロック単位毎に２つのメモリ１６、１７に交互に書き込み、１ブロック分のデータがメモリに書き込まれる毎に、１ブロック分のデータの書き込みが終了したメモリから、データを読み出して、フォーマッタ１８に送る。１ブロックは、この例では、オーディオに関する情報も含めて、２８８トラック分のデータからなる。
【００１８】
つまり、第２のＦＰＧＡ１５は、付加情報が付加された符号化データを、一方のメモリ、たとえば、第１メモリ１６に書き込んでいく。そして、第１メモリ１６への１ブロック分のデータの書き込みが終了すると、データを書き込むメモリが他方の第２メモリ１７に切り替えられると同時に、第１メモリ１６から、データの読み出しが開始される。
【００１９】
第１メモリ１６から読み出されたデータは、フォーマッタ１８に送られる。そして、第１メモリ１６からの１ブロック分のデータの読み出しが完了すると、読み出しが停止せしめられる。
【００２０】
この後、第２メモリ１７への１ブロック分のデータの書き込みが終了すると、データを書き込むメモリが第１メモリ１６に切り替えられると同時に、第２メモリ１７から、データの読み出しが開始される。第２メモリ１７から読み出されたデータは、フォーマッタ１８に送られる。そして、第２メモリ１７からの１ブロック分のデータの読み出しが完了すると、読み出しが停止せしめられる。以後、同様な処理が繰り返される。
【００２１】
フォーマッタ１８では、送られてきたデータがビテオテープに記録できるデータ構造のデータに変換される。フォーマッタ１８によって得られたデータは、信号記録再生部１９内の記録アンプおよびビデオヘッドを介して、ビデオテープ（記録媒体）２３に記録される。つまり、ビデオテープ２３には、基本的には、１ブロック（２８８トラック分）単位で、映像データが記録される。１ブロック単位のデータの記録が終了する毎に、ビデオテープは停止せしめられる。
【００２２】
なお、第２のＦＰＧＡ１５およびフォーマッタ１８は、マイコン２２によって制御される。
【００２３】
図３は、ビデオテープに記録される１フィールド分のデータに対するフォーマットを示している。
【００２４】
１フィールド分のデータブロックは、ヘッダ部５１、オーディオデータ部５２および映像データ部５３からなる。
【００２５】
ヘッダ部５１には、記録時刻情報、アラーム情報、カメラ番号等の付加情報、量子化テーブル（Ｑテーブル）、音声付加データ等が含まれている。ヘッダ部５１の先頭には、ヘッダ部５１の先頭であることを示すフレームヘッダ（たとえば、”Ｅ１ＦＦｈ”）が挿入されている。映像データ部５３の最後には、映像データ部の最後であることを示すエンドコード（ＥＯＩ；たとえば、”Ｄ９ＦＦｈ”）が挿入されている。
【００２６】
〔３〕映像信号処理回路の通常再生時の動作についての説明
【００２７】
通常再生時には、信号記録再生部１９内のビデオヘッドによってビデオテープから１ブロック単位毎にデータが読み取られる。読み取られた映像データは、信号記録再生部１９内の再生アンプおよびフォーマッタ１８を介して、第２のＦＰＧＡ１５に送られる。
【００２８】
第２のＦＰＧＡ１５は、送られてきたデータ（符号化データおよび付加データ）を、ブロック単位毎に２つのメモリ１６、１７に交互に書き込んでいき、１ブロック分のデータがメモリに書き込まれる毎に、１ブロック分のデータの書き込みが終了したメモリからデータを読み出して画像圧縮伸長回路１４に送る。
【００２９】
図４は、第２のＦＰＧＡ１５によってメモリ１６、１７に格納されるデータを示している。第２のＦＰＧＡ１５は、フォーマッタ１８から送られてきたデータをメモリ１６、１７内のメインバンク（ＭＡＩＮ ＢＡＮＫ）に１フィールド単位毎に書き込むとともに、メインバンクに書き込まれる１フィールド単位毎のフィールドデータＤ１ 、Ｄ２ …Ｄｎ の書き込みアドレスを認識できるようにするために、メモリ１６、１７内のサブバンク（ＳＵＢ ＢＡＮＫ） に各フィールドデータＤ１ 、Ｄ２ …Ｄｎ の先頭にあるフレームヘッダの先頭格納アドレスを格納する。
【００３０】
図４に示すように、メモリ１６、１７に、Ｄ１ 、Ｄ２ …Ｄｎ の順番でフィールドデータが書き込まれたとすると、通常再生時には、Ｄ１ 、Ｄ２ …Ｄｎ の順で、フィールドデータが再生される。
【００３１】
通常再生時には、マイコン２２は、サブバンクのアドレスをＳ１ 、Ｓ２ …Ｓｎ の順番で順次指定していくことによって、フィールドデータがＤ１ 、Ｄ２ …Ｄｎ の順番で読み出され、読み出されたフィールドデータ内の映像符号化データが画像圧縮伸長回路１４に送られる。
【００３２】
マイコン２２がサブバンクのアドレスＳ１ を指定した場合の動作について説明する。マイコン２２が、第２のＦＰＧＡ１５に対して、サブバンクのアドレスＳ１ を指定すると、第２のＦＰＧＡ１５は、指定されたアドレスＳ１ に格納されている先頭格納アドレスを取得し、取得した先頭格納アドレスからフィールドデータＤ１ を読み出す。この際、フィールドデータＤ１ から記録時刻情報等の付加情報が分離される。分離されたデータは、マイコン２２に送られる。また、フィールドデータＤ１ からオーディオデータが分離される。分離されたオーディオデータは、図示しない音声信号処理回路に送られる。フィールドデータＤ１ 内の映像符号化データは画像圧縮伸長回路１４に送られる。
【００３３】
画像圧縮伸長回路１４では、送られてきた映像符号化データが伸長される。画像圧縮伸長回路１４によって得られた映像データはフィールドメモリ１３に蓄積される。フィールドメモリ１３に１フィールド分の映像データが蓄積されると、当該１フィールド分の映像データが第１のＦＰＧＡ１２によって繰り返し読み出されてエンコーダ２１に送られる。エンコーダ２１では、送られてきた映像データがアナログの映像信号に戻された後、モニタ１０３に送られる。
【００３４】
〔４〕特殊再生についての説明
【００３５】
〔４−１〕逆転再生時の動作の説明
【００３６】
逆転再生時においては、通常再生時とは逆に、記録時刻が新しいブロックから古いブロックの順に、ビデオテープからブロック単位毎にデータが読み取られていく。ただし、１ブロック内においては、記録時刻の古いデータから新しいデータの順にデータが読み取られていく。ビデオテープから読み取られたデータは、メモリ１６、１７に交互に格納される。
【００３７】
図４に示すように、メモリ１６、１７に、Ｄ１ 、Ｄ２ …Ｄｎ の順番でフィールドデータが書き込まれたとすると、逆転再生時には、Ｄｎ 、Ｄ（ｎ−１） …Ｄ２ 、Ｄ１ の順で、フィールドデータが再生される。
【００３８】
つまり、逆転再生時には、マイコン２２は、サブバンクのアドレスをＳｎ 、Ｓ（ｎ−１） …Ｓ２ 、Ｓ１ の順番で順次指定していくことによって、フィールドデータがＤｎ 、Ｄ（ｎ−１） …Ｄ２ 、Ｄ１ の順番で読み出され、読み出されたフィールドデータ内の映像符号化データが画像圧縮伸長回路１４に送られる。
【００３９】
〔４−２〕早送り再生時の動作の説明
【００４０】
早送り再生時においては、通常再生時と同様に、ビデオテープから読み取られたデータが、メモリ１６、１７にブロック単位で交互に格納されていく。しかしながら、早送り再生時においては、メモリ１６、１７に格納されたフィールドデータが所定フィールド数ずつ飛ばされて読み出される。
【００４１】
早送り再生時においては、マイコン２２は、サブバンクのアドレスを、たとえば、ｋを２以上の整数とするとＳ１ 、Ｓ１＋ｋ 、Ｓ１＋２ｋ…の順番で順次指定していくことによって、フィールドデータがＤ１ 、Ｄ１＋ｋ 、Ｄ１＋２ｋ…の順番で読み出され、読み出されたフィールドデータ内の映像符号化データが画像圧縮伸長回路１４に送られる。
【００４２】
〔４−３〕早戻し再生時の動作の説明
【００４３】
早戻し再生時においては、逆転再生時と同様に、ビデオテープから読み取られたデータが、メモリ１６、１７にブロック単位で交互に格納されていく。しかしながら、早戻し再生時においては、メモリ１６、１７に格納されたフィールドデータが、所定フィールド数ずつ飛ばされて読み出される。
【００４４】
早戻し再生時においては、マイコン２２は、サブバンクのアドレスを、たとえば、ｋを２以上の整数とするとＳｎ 、Ｓｎ−ｋ 、Ｓｎ−２ｋ…の順番で順次指定していくことによって、フィールドデータがＤｎ 、Ｄｎ−ｋ 、Ｄｎ−２ｋ…の順番で読み出され、読み出されたフィールドデータ内の映像符号化データが画像圧縮伸長回路１４に送られる。
【００４５】
〔５〕検索処理の説明
【００４６】
〔５−１〕アラーム情報が付加された映像データのみを検索して再生する場合についての説明
【００４７】
アラーム情報が付加された映像データのみを検索して再生する場合について説明する。
【００４８】
この場合にも、通常再生時と同様に、信号記録再生部１９内のビデオヘッドによってビデオテープ２３から１ブロック単位毎にデータが読み取られる。読み取られた映像データは、信号記録再生部１９内の再生アンプおよびフォーマッタ１８を介して、第２のＦＰＧＡ１５に送られる。
【００４９】
第２のＦＰＧＡ１５は、送られてきたデータ（符号化データおよび付加データ）を、ブロック単位毎に２つのメモリ１６、１７に交互に書き込んでいく。第２のＦＰＧＡ１５は、図４に示すように、フォーマッタ１８から送られてきたデータをメモリ１６、１７内のメインバンクに１フィールド単位毎に書き込むとともに、メモリ１６、１７内のサブバンク（ＳＵＢ ＢＡＮＫ） に各フィールドデータＤ１ 、Ｄ２ …Ｄｎ の先頭にあるフレームヘッダの先頭格納アドレスを格納する。
【００５０】
マイコン２２は、第２のＦＰＧＡ１５に対して、サブバンクのアドレスをＳ１ 、Ｓ２ …Ｓｎ の順番で順次指定していくが、第２のＦＰＧＡ１５は、サブバンクから得た先頭格納アドレスに基づいてフィールドデータのうち付加情報のみを読み出して、付加情報にアラーム情報が含まれているか否かを判別する。付加情報にアラーム情報が含まれている場合には、当該フィールドデータを読み出す。付加情報にアラーム情報が含まれている場合には、次のフィールドデータの先頭格納アドレスを取得して、付加情報のみを読み出す。第２のＦＰＧＡ１５は、このような処理を繰り返し行なう。
【００５１】
複数の監視カメラによって撮像された映像が時分割されてデジタルＶＴＲ１０２に入力されるシステムにおいて、特定の監視カメラによって撮像された映像のみを再生出力する場合も、上記と同様な検索方法によって行なうことができる。ただし、この場合には、付加情報に含まれているカメラ番号が指定された検索対象のカメラ番号と一致している場合のみ、当該付加情報が付加されているフィールドデータが読み出される。
【００５２】
〔５−２〕記録時刻指定による検索処理の説明
【００５３】
次に、記録時刻を指定することによって、指定された記録時刻（以下、指定記録時刻という）に記録された映像を再生するといった検索処理について説明する。
【００５４】
データ記録時において、各記録ブロック毎に、記録ブロックの先頭の記録時刻（年、月、日、分、秒）を、ビデオテープのコントロールトラックにＶＡＳＳデータとして書き込んでおく。
【００５５】
図５は、記録時刻指定による検索処理手順を示している。
【００５６】
まず、コントロールトラックに書き込まれているＶＡＳＳデータに基づいて指定記録時刻に対応する記録ブロックを特定し、その記録ブロックのデータをメモリ１６に取り込む（ステップ１）。
【００５７】
つまり、マイコン２２は、ビデオテープを早送りさせながらコントロールトラックからＶＡＳＳデータを取込んでいく。そして、指定記録時刻を過ぎるＶＡＳＳデータを検出すると、１ブロックだけ巻き戻した後、通常再生動作を行うことによって、指定記録時刻を過ぎるＶＡＳＳデータに対応するブロックより１つ前の記録ブロックのデータをメモリ１６に取り込む。
【００５８】
第２のＦＰＧＡ１５は、特定した記録ブロックのデータをメモリ１６に取り込む際に、各フィールドデータの先頭にあるフレームヘッダの先頭格納アドレスをサブバンクに記憶する。先頭格納アドレスが格納されたサブバンクのアドレスＳ１ 〜Ｓｎ の添字１〜ｎをインデックス番号ということにする。第２のＦＰＧＡ１５は、インデックスの総数（サブバンクに格納された先頭格納アドレスの総数）をマイコン２２に知らせる（ステップ２）。マイコン２２および第２のＦＰＧＡ１５は、２分検索を開始する。
【００５９】
つまり、マイコン２２は、まず、第２のＦＰＧＡ１５に対して、検索範囲の中央のインデックス番号を指示して付加情報を要求することにより、検索範囲の中央のインデックス番号に対応するフィールドデータ中の付加情報のみを取得する（ステップ３）。２分検索開始直後においては、検索範囲は、上記ステップ１で特定された記録ブロック内の全フィールド（全インデックス）となる。
【００６０】
そして、取得した付加情報に含まれている当該フィールドに対する記録時刻情報と、指定記録時刻とが一致しているか否かを判別する（ステップ４）。一致していない場合には、目的とするフィールドが付加情報を取得したフィールドより前側にあるか後ろ側にあるかを判別し、この判別結果によって、検索範囲を１／２に絞った後（ステップ５）、ステップ３に戻り、ステップ３以降の処理を行う。
【００６１】
ステップ３〜ステップ５の２分検索を繰り返し行うことによって、指定記録時刻と同じ時刻が付加情報に含まれているフィールドを探索する。指定記録時刻と同じ時刻が付加情報に含まれているフィールド（以下、該当フィールドという）が探索できた場合には（ステップ４でＹＥＳ）、マイコン２２は、該当フィールドの映像符号化データを出力するように第２のＦＰＧＡ１５に指示する（ステップ６）。これにより、該当フィールドデータが再生出力される。
【００６２】
【発明の効果】
この発明によれば、検索が迅速に行なえるようになる映像記録再生装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】監視システムの構成を示すブロック図である。
【図２】デジタルＶＴＲの概略構成を示すブロック図である。
【図３】ビデオテープに記録される１フィールド分のデータに対するフォーマットを示す模式図である。
【図４】再生時においてメモリ１６、１７に格納されるデータを示す模式図である。
【図５】記録時刻指定による検索処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１２ 第１のＦＰＧＡ
１３ フィールドメモリ
１４ 画像圧縮伸長回路
１５ 第２のＦＰＧＡ
１６、１７ メモリ
１８ フォーマッタ
１９ 信号記録再生部
２２ マイコン
２３ 記録媒体
【発明の属する技術分野】
この発明は、デジタルＶＴＲ等の映像記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
監視カメラによって撮像された映像を、たとえば、ＪＰＥＧ方式の画像圧縮装置よって圧縮した後に、ビデオテープに記録するとともに、ビデオテープに記録されたデータを読み取った後、画像伸長装置によって伸長させて出力する映像記録再生装置が既に開発されている。
【０００３】
記録時には、画像圧縮装置よって圧縮したデータがメモリに蓄積され、メモリに所定容量の１ブロック分のデータが蓄積される毎に、その１ブロック分のデータが順次読み出されてビデオテープに記録せしめられる。再生時には、ビデオテープから読み出されたデータがメモリに蓄積され、メモリに所定容量の１ブロック分のデータが蓄積される毎に、その１ブロック分のデータが順次読み出されて画像伸長装置に送られる。
【０００４】
このような映像記録再生装置において、映像データに付加された付加データに基づいて検索を行なう場合には、付加データを含むフィールド（フレーム）データを読み出していたため、検索時間が長くかかるという問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、検索が迅速に行なえるようになる映像記録再生装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この発明による第１の映像記録再生装置は、記録時においては、入力映像データまたはその圧縮データを、複数フィールド分のデータを含むブロック単位毎に、かつブロック単位内に含まれている各フィールド毎に先頭に付加情報を付加して記録媒体に記録する映像記録再生装置において、メインバンクとサブバンクを備えたメモリ、付加情報に所定の特定情報が含まれているフィールドデータのみを検索する際には、ブロック記録媒体からブロック単位で、複数フィールド分の入力映像データまたはその圧縮データおよび各フィールドの先頭に付加された付加情報を含むデータを読み取ってメモリのメインバンクに格納する第１手段、ブロック単位のデータをメモリのメインバンクに格納する際に、そのブロックに含まれている各フィールドデータの先頭格納アドレスをメモリのサブバンクに格納していく第２手段、メインバンクに格納されたブロック内に含まれている各フィールドデータのうち、サブバンクに格納された各フィールドデータの先頭格納アドレスを利用して付加情報のみを順次読み出し、読み出した付加情報に上記特定情報が含まれているか否かを判別することによって、検索対象のフィールドデータを探索する第３手段、および探索されたフィールドデータをメインバンクから読み出して再生出力する第４手段を備えていることを特徴とする。
【０００７】
この発明による第２の映像記録再生装置は、記録時においては、入力映像データまたはその圧縮データを、複数フィールド分のデータを含むブロック単位毎に、かつブロック単位内に含まれている各フィールド毎に先頭に記録時刻情報を含む付加情報を付加するようにしてビデオテープに記録させるとともに、ビデオテープのコントロールトラックにブロック単位毎にその先頭の記録時刻情報を表すＶＡＳＳデータを記録させるようにした映像記録再生装置であって、メインバンクとサブバンクを備えたメモリ、記録時刻指定による検索を行うために記録時刻が指定されたときには、ＶＡＳＳデータに基づいて指定記録時刻に対応するブロックを特定して、そのブロック内のデータをメモリのメインバンクに格納させる第１手段、上記ブロック内のデータをメモリのメインバンクに格納する際に、そのブロックに含まれている各フィールドデータの先頭格納アドレスをメモリのサブバンクに格納していく第３手段、メインバンクに格納されたブロック内に含まれている複数のフィールドデータのうちから、２分検索によって指定記録時刻に対応する記録時刻情報を有するフィールドを探索する第３手段、および探索されたフィールドのデータをメインバンクから読み出して再生出力する第４手段を備えており、第３手段は、２分検索時においては、サブバンクに格納された各フィールドデータの先頭格納アドレスを利用して、メインバンクに格納されたブロック内に含まれている各フィールドデータのうち付加情報のみを読み出すことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明を、監視カメラによって撮像された映像を記録再生するデジタルＶＴＲに適用した場合の実施の形態について説明する。
【０００９】
〔１〕監視システムの全体的な構成の説明
【００１０】
図１は、監視システムの全体的な構成を示している。
【００１１】
監視システムは、ビデオカメラ（以下、監視カメラという）１０１と、監視カメラ１０１によって得られる映像信号を圧縮してビデオテープ記録するためのデジタルＶＴＲ１０２と、デジタルＶＴＲ１０２によって再生された映像を表示するモニタ１０３とを備えている。
【００１２】
〔２〕デジタルＶＴＲ１０２の映像信号処理回路の記録時の動作についての説明
【００１３】
図２は、デジタルＶＴＲ１０２の映像信号処理回路の構成を示している。映像信号処理回路の記録時の動作について説明する。
【００１４】
記録時には、監視カメラ１０１から送られてきたアナログの映像信号は、デコーダ１１によってデジタルの映像データに変換される。デコーダ１１によって得られた映像データは、第１のＦＰＧＡ１２（フィールドプログラマブルゲートアレイ）に送られる。
【００１５】
第１のＦＰＧＡ１２は、入力された映像データを、予め定められた所定フィールド数周期（以下、画像取込み周期という）で、フィールドメモリ１３に格納していく。フィールドメモリ１３に格納された映像データは、画像圧縮伸長回路１４に送られ、画像圧縮伸長回路１４により、フィールド単位毎にたとえばＪＰＥＧ方式で圧縮される。画像圧縮伸長回路１４によって得られた圧縮映像データ（符号化データ）は、第２のＦＰＧＡ１５に送られる。
【００１６】
第２のＦＰＧＡ１５は、画像圧縮伸長回路１４から送られてきた符号化データに、記録時刻情報（現在の年月日分秒の情報）、アラーム情報、カメラ番号等の付加情報を付加する。アラーム情報とは、セキュリティ上において重要な事象が発生したことが検出された場合に発生せしめられる情報である。たとえば、監視カメラ１０１は、入力映像の動きベクトルが所定値以上になったときにアラーム情報を発生してマイコン２２に送信する。また、外部に設けられた物体検知センサからマイコン２２に物体検知信号が入力されたときにマイコン２２はアラーム情報を発生する。カメラ番号とは、複数の監視カメラからの映像が時分割されてデジタルＶＴＲ１０２に入力されるようなシステムにおいて、各監視カメラを識別するための情報である。
【００１７】
第２のＦＰＧＡ１５は、付加情報を付加した符号化データを、複数フィールド分のデータを含む所定ブロック単位毎に２つのメモリ１６、１７に交互に書き込み、１ブロック分のデータがメモリに書き込まれる毎に、１ブロック分のデータの書き込みが終了したメモリから、データを読み出して、フォーマッタ１８に送る。１ブロックは、この例では、オーディオに関する情報も含めて、２８８トラック分のデータからなる。
【００１８】
つまり、第２のＦＰＧＡ１５は、付加情報が付加された符号化データを、一方のメモリ、たとえば、第１メモリ１６に書き込んでいく。そして、第１メモリ１６への１ブロック分のデータの書き込みが終了すると、データを書き込むメモリが他方の第２メモリ１７に切り替えられると同時に、第１メモリ１６から、データの読み出しが開始される。
【００１９】
第１メモリ１６から読み出されたデータは、フォーマッタ１８に送られる。そして、第１メモリ１６からの１ブロック分のデータの読み出しが完了すると、読み出しが停止せしめられる。
【００２０】
この後、第２メモリ１７への１ブロック分のデータの書き込みが終了すると、データを書き込むメモリが第１メモリ１６に切り替えられると同時に、第２メモリ１７から、データの読み出しが開始される。第２メモリ１７から読み出されたデータは、フォーマッタ１８に送られる。そして、第２メモリ１７からの１ブロック分のデータの読み出しが完了すると、読み出しが停止せしめられる。以後、同様な処理が繰り返される。
【００２１】
フォーマッタ１８では、送られてきたデータがビテオテープに記録できるデータ構造のデータに変換される。フォーマッタ１８によって得られたデータは、信号記録再生部１９内の記録アンプおよびビデオヘッドを介して、ビデオテープ（記録媒体）２３に記録される。つまり、ビデオテープ２３には、基本的には、１ブロック（２８８トラック分）単位で、映像データが記録される。１ブロック単位のデータの記録が終了する毎に、ビデオテープは停止せしめられる。
【００２２】
なお、第２のＦＰＧＡ１５およびフォーマッタ１８は、マイコン２２によって制御される。
【００２３】
図３は、ビデオテープに記録される１フィールド分のデータに対するフォーマットを示している。
【００２４】
１フィールド分のデータブロックは、ヘッダ部５１、オーディオデータ部５２および映像データ部５３からなる。
【００２５】
ヘッダ部５１には、記録時刻情報、アラーム情報、カメラ番号等の付加情報、量子化テーブル（Ｑテーブル）、音声付加データ等が含まれている。ヘッダ部５１の先頭には、ヘッダ部５１の先頭であることを示すフレームヘッダ（たとえば、”Ｅ１ＦＦｈ”）が挿入されている。映像データ部５３の最後には、映像データ部の最後であることを示すエンドコード（ＥＯＩ；たとえば、”Ｄ９ＦＦｈ”）が挿入されている。
【００２６】
〔３〕映像信号処理回路の通常再生時の動作についての説明
【００２７】
通常再生時には、信号記録再生部１９内のビデオヘッドによってビデオテープから１ブロック単位毎にデータが読み取られる。読み取られた映像データは、信号記録再生部１９内の再生アンプおよびフォーマッタ１８を介して、第２のＦＰＧＡ１５に送られる。
【００２８】
第２のＦＰＧＡ１５は、送られてきたデータ（符号化データおよび付加データ）を、ブロック単位毎に２つのメモリ１６、１７に交互に書き込んでいき、１ブロック分のデータがメモリに書き込まれる毎に、１ブロック分のデータの書き込みが終了したメモリからデータを読み出して画像圧縮伸長回路１４に送る。
【００２９】
図４は、第２のＦＰＧＡ１５によってメモリ１６、１７に格納されるデータを示している。第２のＦＰＧＡ１５は、フォーマッタ１８から送られてきたデータをメモリ１６、１７内のメインバンク（ＭＡＩＮ ＢＡＮＫ）に１フィールド単位毎に書き込むとともに、メインバンクに書き込まれる１フィールド単位毎のフィールドデータＤ１ 、Ｄ２ …Ｄｎ の書き込みアドレスを認識できるようにするために、メモリ１６、１７内のサブバンク（ＳＵＢ ＢＡＮＫ） に各フィールドデータＤ１ 、Ｄ２ …Ｄｎ の先頭にあるフレームヘッダの先頭格納アドレスを格納する。
【００３０】
図４に示すように、メモリ１６、１７に、Ｄ１ 、Ｄ２ …Ｄｎ の順番でフィールドデータが書き込まれたとすると、通常再生時には、Ｄ１ 、Ｄ２ …Ｄｎ の順で、フィールドデータが再生される。
【００３１】
通常再生時には、マイコン２２は、サブバンクのアドレスをＳ１ 、Ｓ２ …Ｓｎ の順番で順次指定していくことによって、フィールドデータがＤ１ 、Ｄ２ …Ｄｎ の順番で読み出され、読み出されたフィールドデータ内の映像符号化データが画像圧縮伸長回路１４に送られる。
【００３２】
マイコン２２がサブバンクのアドレスＳ１ を指定した場合の動作について説明する。マイコン２２が、第２のＦＰＧＡ１５に対して、サブバンクのアドレスＳ１ を指定すると、第２のＦＰＧＡ１５は、指定されたアドレスＳ１ に格納されている先頭格納アドレスを取得し、取得した先頭格納アドレスからフィールドデータＤ１ を読み出す。この際、フィールドデータＤ１ から記録時刻情報等の付加情報が分離される。分離されたデータは、マイコン２２に送られる。また、フィールドデータＤ１ からオーディオデータが分離される。分離されたオーディオデータは、図示しない音声信号処理回路に送られる。フィールドデータＤ１ 内の映像符号化データは画像圧縮伸長回路１４に送られる。
【００３３】
画像圧縮伸長回路１４では、送られてきた映像符号化データが伸長される。画像圧縮伸長回路１４によって得られた映像データはフィールドメモリ１３に蓄積される。フィールドメモリ１３に１フィールド分の映像データが蓄積されると、当該１フィールド分の映像データが第１のＦＰＧＡ１２によって繰り返し読み出されてエンコーダ２１に送られる。エンコーダ２１では、送られてきた映像データがアナログの映像信号に戻された後、モニタ１０３に送られる。
【００３４】
〔４〕特殊再生についての説明
【００３５】
〔４−１〕逆転再生時の動作の説明
【００３６】
逆転再生時においては、通常再生時とは逆に、記録時刻が新しいブロックから古いブロックの順に、ビデオテープからブロック単位毎にデータが読み取られていく。ただし、１ブロック内においては、記録時刻の古いデータから新しいデータの順にデータが読み取られていく。ビデオテープから読み取られたデータは、メモリ１６、１７に交互に格納される。
【００３７】
図４に示すように、メモリ１６、１７に、Ｄ１ 、Ｄ２ …Ｄｎ の順番でフィールドデータが書き込まれたとすると、逆転再生時には、Ｄｎ 、Ｄ（ｎ−１） …Ｄ２ 、Ｄ１ の順で、フィールドデータが再生される。
【００３８】
つまり、逆転再生時には、マイコン２２は、サブバンクのアドレスをＳｎ 、Ｓ（ｎ−１） …Ｓ２ 、Ｓ１ の順番で順次指定していくことによって、フィールドデータがＤｎ 、Ｄ（ｎ−１） …Ｄ２ 、Ｄ１ の順番で読み出され、読み出されたフィールドデータ内の映像符号化データが画像圧縮伸長回路１４に送られる。
【００３９】
〔４−２〕早送り再生時の動作の説明
【００４０】
早送り再生時においては、通常再生時と同様に、ビデオテープから読み取られたデータが、メモリ１６、１７にブロック単位で交互に格納されていく。しかしながら、早送り再生時においては、メモリ１６、１７に格納されたフィールドデータが所定フィールド数ずつ飛ばされて読み出される。
【００４１】
早送り再生時においては、マイコン２２は、サブバンクのアドレスを、たとえば、ｋを２以上の整数とするとＳ１ 、Ｓ１＋ｋ 、Ｓ１＋２ｋ…の順番で順次指定していくことによって、フィールドデータがＤ１ 、Ｄ１＋ｋ 、Ｄ１＋２ｋ…の順番で読み出され、読み出されたフィールドデータ内の映像符号化データが画像圧縮伸長回路１４に送られる。
【００４２】
〔４−３〕早戻し再生時の動作の説明
【００４３】
早戻し再生時においては、逆転再生時と同様に、ビデオテープから読み取られたデータが、メモリ１６、１７にブロック単位で交互に格納されていく。しかしながら、早戻し再生時においては、メモリ１６、１７に格納されたフィールドデータが、所定フィールド数ずつ飛ばされて読み出される。
【００４４】
早戻し再生時においては、マイコン２２は、サブバンクのアドレスを、たとえば、ｋを２以上の整数とするとＳｎ 、Ｓｎ−ｋ 、Ｓｎ−２ｋ…の順番で順次指定していくことによって、フィールドデータがＤｎ 、Ｄｎ−ｋ 、Ｄｎ−２ｋ…の順番で読み出され、読み出されたフィールドデータ内の映像符号化データが画像圧縮伸長回路１４に送られる。
【００４５】
〔５〕検索処理の説明
【００４６】
〔５−１〕アラーム情報が付加された映像データのみを検索して再生する場合についての説明
【００４７】
アラーム情報が付加された映像データのみを検索して再生する場合について説明する。
【００４８】
この場合にも、通常再生時と同様に、信号記録再生部１９内のビデオヘッドによってビデオテープ２３から１ブロック単位毎にデータが読み取られる。読み取られた映像データは、信号記録再生部１９内の再生アンプおよびフォーマッタ１８を介して、第２のＦＰＧＡ１５に送られる。
【００４９】
第２のＦＰＧＡ１５は、送られてきたデータ（符号化データおよび付加データ）を、ブロック単位毎に２つのメモリ１６、１７に交互に書き込んでいく。第２のＦＰＧＡ１５は、図４に示すように、フォーマッタ１８から送られてきたデータをメモリ１６、１７内のメインバンクに１フィールド単位毎に書き込むとともに、メモリ１６、１７内のサブバンク（ＳＵＢ ＢＡＮＫ） に各フィールドデータＤ１ 、Ｄ２ …Ｄｎ の先頭にあるフレームヘッダの先頭格納アドレスを格納する。
【００５０】
マイコン２２は、第２のＦＰＧＡ１５に対して、サブバンクのアドレスをＳ１ 、Ｓ２ …Ｓｎ の順番で順次指定していくが、第２のＦＰＧＡ１５は、サブバンクから得た先頭格納アドレスに基づいてフィールドデータのうち付加情報のみを読み出して、付加情報にアラーム情報が含まれているか否かを判別する。付加情報にアラーム情報が含まれている場合には、当該フィールドデータを読み出す。付加情報にアラーム情報が含まれている場合には、次のフィールドデータの先頭格納アドレスを取得して、付加情報のみを読み出す。第２のＦＰＧＡ１５は、このような処理を繰り返し行なう。
【００５１】
複数の監視カメラによって撮像された映像が時分割されてデジタルＶＴＲ１０２に入力されるシステムにおいて、特定の監視カメラによって撮像された映像のみを再生出力する場合も、上記と同様な検索方法によって行なうことができる。ただし、この場合には、付加情報に含まれているカメラ番号が指定された検索対象のカメラ番号と一致している場合のみ、当該付加情報が付加されているフィールドデータが読み出される。
【００５２】
〔５−２〕記録時刻指定による検索処理の説明
【００５３】
次に、記録時刻を指定することによって、指定された記録時刻（以下、指定記録時刻という）に記録された映像を再生するといった検索処理について説明する。
【００５４】
データ記録時において、各記録ブロック毎に、記録ブロックの先頭の記録時刻（年、月、日、分、秒）を、ビデオテープのコントロールトラックにＶＡＳＳデータとして書き込んでおく。
【００５５】
図５は、記録時刻指定による検索処理手順を示している。
【００５６】
まず、コントロールトラックに書き込まれているＶＡＳＳデータに基づいて指定記録時刻に対応する記録ブロックを特定し、その記録ブロックのデータをメモリ１６に取り込む（ステップ１）。
【００５７】
つまり、マイコン２２は、ビデオテープを早送りさせながらコントロールトラックからＶＡＳＳデータを取込んでいく。そして、指定記録時刻を過ぎるＶＡＳＳデータを検出すると、１ブロックだけ巻き戻した後、通常再生動作を行うことによって、指定記録時刻を過ぎるＶＡＳＳデータに対応するブロックより１つ前の記録ブロックのデータをメモリ１６に取り込む。
【００５８】
第２のＦＰＧＡ１５は、特定した記録ブロックのデータをメモリ１６に取り込む際に、各フィールドデータの先頭にあるフレームヘッダの先頭格納アドレスをサブバンクに記憶する。先頭格納アドレスが格納されたサブバンクのアドレスＳ１ 〜Ｓｎ の添字１〜ｎをインデックス番号ということにする。第２のＦＰＧＡ１５は、インデックスの総数（サブバンクに格納された先頭格納アドレスの総数）をマイコン２２に知らせる（ステップ２）。マイコン２２および第２のＦＰＧＡ１５は、２分検索を開始する。
【００５９】
つまり、マイコン２２は、まず、第２のＦＰＧＡ１５に対して、検索範囲の中央のインデックス番号を指示して付加情報を要求することにより、検索範囲の中央のインデックス番号に対応するフィールドデータ中の付加情報のみを取得する（ステップ３）。２分検索開始直後においては、検索範囲は、上記ステップ１で特定された記録ブロック内の全フィールド（全インデックス）となる。
【００６０】
そして、取得した付加情報に含まれている当該フィールドに対する記録時刻情報と、指定記録時刻とが一致しているか否かを判別する（ステップ４）。一致していない場合には、目的とするフィールドが付加情報を取得したフィールドより前側にあるか後ろ側にあるかを判別し、この判別結果によって、検索範囲を１／２に絞った後（ステップ５）、ステップ３に戻り、ステップ３以降の処理を行う。
【００６１】
ステップ３〜ステップ５の２分検索を繰り返し行うことによって、指定記録時刻と同じ時刻が付加情報に含まれているフィールドを探索する。指定記録時刻と同じ時刻が付加情報に含まれているフィールド（以下、該当フィールドという）が探索できた場合には（ステップ４でＹＥＳ）、マイコン２２は、該当フィールドの映像符号化データを出力するように第２のＦＰＧＡ１５に指示する（ステップ６）。これにより、該当フィールドデータが再生出力される。
【００６２】
【発明の効果】
この発明によれば、検索が迅速に行なえるようになる映像記録再生装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】監視システムの構成を示すブロック図である。
【図２】デジタルＶＴＲの概略構成を示すブロック図である。
【図３】ビデオテープに記録される１フィールド分のデータに対するフォーマットを示す模式図である。
【図４】再生時においてメモリ１６、１７に格納されるデータを示す模式図である。
【図５】記録時刻指定による検索処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１２ 第１のＦＰＧＡ
１３ フィールドメモリ
１４ 画像圧縮伸長回路
１５ 第２のＦＰＧＡ
１６、１７ メモリ
１８ フォーマッタ
１９ 信号記録再生部
２２ マイコン
２３ 記録媒体
Claims (2)
- 記録時においては、入力映像データまたはその圧縮データを、複数フィールド分のデータを含むブロック単位毎に、かつブロック単位内に含まれている各フィールド毎に先頭に付加情報を付加して記録媒体に記録する映像記録再生装置において、
メインバンクとサブバンクを備えたメモリ、
付加情報に所定の特定情報が含まれているフィールドデータのみを検索する際には、ブロック記録媒体からブロック単位で、複数フィールド分の入力映像データまたはその圧縮データおよび各フィールドの先頭に付加された付加情報を含むデータを読み取ってメモリのメインバンクに格納する第１手段、
ブロック単位のデータをメモリのメインバンクに格納する際に、そのブロックに含まれている各フィールドデータの先頭格納アドレスをメモリのサブバンクに格納していく第２手段、
メインバンクに格納されたブロック内に含まれている各フィールドデータのうち、サブバンクに格納された各フィールドデータの先頭格納アドレスを利用して付加情報のみを順次読み出し、読み出した付加情報に上記特定情報が含まれているか否かを判別することによって、検索対象のフィールドデータを探索する第３手段、および
探索されたフィールドデータをメインバンクから読み出して再生出力する第４手段、
を備えていることを特徴とする映像記録再生装置。 - 記録時においては、入力映像データまたはその圧縮データを、複数フィールド分のデータを含むブロック単位毎に、かつブロック単位内に含まれている各フィールド毎に先頭に記録時刻情報を含む付加情報を付加するようにしてビデオテープに記録させるとともに、ビデオテープのコントロールトラックにブロック単位毎にその先頭の記録時刻情報を表すＶＡＳＳデータを記録させるようにした映像記録再生装置であって、
メインバンクとサブバンクを備えたメモリ、
記録時刻指定による検索を行うために記録時刻が指定されたときには、ＶＡＳＳデータに基づいて指定記録時刻に対応するブロックを特定して、そのブロック内のデータをメモリのメインバンクに格納させる第１手段、
上記ブロック内のデータをメモリのメインバンクに格納する際に、そのブロックに含まれている各フィールドデータの先頭格納アドレスをメモリのサブバンクに格納していく第３手段、
メインバンクに格納されたブロック内に含まれている複数のフィールドデータのうちから、２分検索によって指定記録時刻に対応する記録時刻情報を有するフィールドを探索する第３手段、および
探索されたフィールドのデータをメインバンクから読み出して再生出力する第４手段を備えており、
第３手段は、２分検索時においては、サブバンクに格納された各フィールドデータの先頭格納アドレスを利用して、メインバンクに格納されたブロック内に含まれている各フィールドデータのうち付加情報のみを読み出すことを特徴とする映像記録再生装置。
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