JP3731586B2

JP3731586B2 - 画像記録再生装置装置

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Publication number: JP3731586B2
Application number: JP2003139761A
Authority: JP
Inventors: 則行井浦; 淳司塩川; 啓治長山
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2003-05-19
Filing date: 2003-05-19
Publication date: 2006-01-05
Anticipated expiration: 2017-02-21
Also published as: JP2004007684A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像の記録、再生装置に係り、特に記録中の画像データの保護の方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像の記録、再生装置は、アナログ記録であるＶＨＳ方式、あるいは８ｍｍ方式のビデオカメラ、ビデオデッキが一般的であった。しかし近年、画像圧縮技術の進歩により、ディジタルビデオカメラも製品化されている。上記機器は、いずれもヘリカルスキャン方式で磁気テープに画像を記録する。ＶＨＳ、８ｍｍの両方式は、磁気記録面の１トラックに１フィールドの映像信号を記録する。ディジタルビデオカメラの記録方法も、同じくヘリカルスキャン方式であるが、撮像した画像をフレーム内符号化し、圧縮処理した信号を磁気テープに１０トラックに分けて記録する。なお、ディジタルビデオカメラの信号記録方法に関しては、玄光社刊行の「ビデオサロン」１９９６年６月号の６２〜６３頁に記載されている。また、最近普及が進む電子スチルカメラも新しい画像記録再生装置として、近年、ハードディスクなどの記録装置の大容量化、小型化が進み携帯機器向けに多数製品化されている。例えば、コダック社から発売されているディジタルスチルカメラＤＣＳ４６０は、画像の記録媒体にＰＣＭＣＩＡ−ＡＴＡ、ＴｙｐｅIII準拠のハードディスクを用いている。また、静止画像だけでなく、ＭＰＥＧ１を用いて動画像を圧縮し、画像データをＰＣＭＣＩＡ−ＡＴＡ、ＴｙｐｅIII準拠のハードディスクに記録するビデオカメラも製品化予定が報告されている。上記ＰＣＭＣＩＡカード型ハードディスクは、近年市場に出回っているノート型パーソナルコンピュータ（以下ノートＰＣ）が装備しているＰＣＭＣＩＡスロットに差し込めば、ノートＰＣで直接データの読み書きが出来る。（マイクロソフト社の登録商標であるＭＳ−ＤＯＳフォーマットされている場合）また、近年低価格化と大容量化が進むフラッシュメモリカードも、ディジタルスチスカメラ等の機器の記録媒体として盛んに用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、ＶＨＳ方式や８ｍｍ方式、若しくはディジタルビデオカメラの場合、撮影の途中で故意に電源を切断しても、映像信号が破壊されるのは電源を切断した最後の１フィールドないし１フレーム分だけである。言い換えると、今まで撮影した分の情報が失われることはない（テープの絡みつき等の障害が起こらなかった場合）。
【０００４】
しかし、記録媒体にハードディスクやフラッシュメモリを用いて、記録データの管理をＭＳ−ＤＯＳに準拠した方法で行っている場合、データの記録開始、終了は、必ず所定動作に基づいて行われなければならない。もし、データ書き込み中に電源を切断すると、現在記録中のデータ（同一ファイルの全てのデータ）が破壊されてしまう。（上記テープ記録と同様に、ハードディスクの物理的障害は発生しなかった場合）パーソナルコンピュータ（以下ＰＣ）を例に挙げれば、ハードディスクアクセス中は電源を切ってはいけない事が、明確に表示されている。ところで、ディジタルスチルカメラ等は、主に電源に電池を用いており、撮影の途中で電池の容量が減少し、電源が切れてしまったり、誤って電池を抜き取ってしまったり、といった事態が起こりうる。また、電池の残量だけでなく、記録媒体の記録残量も同様であり、残量が０になる以前に正規の終了動作をしなければ、現在記録中のデータが失われてしまう。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上記した問題を解決する為に、撮像した画像を映像信号に変換し、該映像信号を圧縮し、該圧縮処理された圧縮信号を記録媒体に記録し、該圧縮信号をファイル形式で管理する第１の管理情報及び前記圧縮信号のファイルサイズ及び前記第１の管理情報のファイルサイズを管理する第２の管理情報とを生成し、前記第１の管理情報を所定間隔で更新し、該第１の管理情報と前記第２の管理情報とから該圧縮信号の異常の有無を調べ、異常有りと判断した場合は、該第２の管理情報を正すこととする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図を用いて説明する。
【０００９】
図１は本発明の第１の実施の形態に係る画像記録再生装置の構成図である。同図において、１０１は撮像部、１０２は画像圧縮伸長処理部、１０３はシステムコントローラ、１０４は記録部、１０５は電源開閉器、１０６は電源ＳＷ、１０７は電池や電源アダプタ等で構成された電源部、１０８は各部に電源を供給する電源配線、１０９は各部を電気的に接続し、ディジタルの信号をやりとりする信号線、１１０は録画スタートストップボタン、１１１は撮像部１０１及び画像圧縮伸長処理部１０２から供給されるディジタル映像信号をアナログ信号に変換し、例えばＮＴＳＣ方式等の標準ＴＶ方式に変換して、図示しないモニタに出力する映像信号変換部である。
【００１０】
なお、以下画像圧縮伸長処理回路１０２は、ＭＰＥＧ１方式で画像を圧縮、伸長するものとして説明するが、画像の圧縮方法に関しては、他の方式を用いても良いことは言うまでもない。また、記録部１０４は、マイクロソフト社の登録商標である、公知のＭＳ−ＤＯＳ準拠のファイル管理システムを用いて記録するデータを管理するものとして説明するが、ファイルの管理方法は、他の方式を用いても良いことは言うまでもない。
【００１１】
まず、図１を用いて、画像を記録する動作を説明する。システムコントローラ１０３は、電源部１０７が電源を供給できる状態にあるとき、常に電源が供給され、電源ＳＷ１０６の状態を監視している。電源ＳＷ１０６が操作され、電源ＯＮの状態になったら、システムコントローラ１０３は、電源開閉器１０５を操作し、電源部１０７と電源配線１０８を電気的に接続し、電源配線１０８に接続された各部に電源を供給する。この状態を電源ＯＮの状態とする。上記電源ＯＮの状態の動作流れ図を図２に示す。
【００１２】
上記電源ＯＮの状態の時、録画スタートストップボタン１１０を一度操作すると、画像圧縮伸長処理部１０２は、撮像部１０１から供給される映像信号をＭＰＥＧ１方式で画像圧縮処理する。画像圧縮伸長処理部１０２で圧縮された信号は、システムコントローラ１０３に供給され、システムコントローラ１０３が制御する記録部１０４に記録される。なお、記録部１０４に信号を書き始めるに当たって、ＭＳ−ＤＯＳ準拠のファイル管理方式の場合、ディレクトリにファイル名とファイルサイズを記述する必要がある。したがって、システムコントローラ１０３は、画像圧縮伸長処理部１０２から供給される信号を記録部１０４に出力する前に記録部１０４に対してディレクトリに任意のファイル名を記述させる。なお、ＭＳ−ＤＯＳのＦＡＴを用いたデータ（ファイル）管理方法は、例えば秀和システム社の「はじめてのハードディスク新改訂版」の１００頁から１０８頁に記載されている。上記ディレクトリに対してファイル名を記述した後は、実際の画像データを記録するわけであるが、書き込むデータの位置を管理するため、ＦＡＴを用いる。システムコントローラ１０３は、記録部１０４内の特定領域に書かれたＦＡＴを読みとり、空きセクタを探し、空きセクタに対して圧縮画像データの書き込みを行う。なお、ＭＳ−ＤＯＳ準拠のファイル管理方法は、公知のものであり、上記文献や、その他多数の文献に詳しく記載されているので、その説明を省略する。記録部１０４は、例えばハードディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリ等で構成されており、上記記録部１０４に用いた記録媒体はあくまで一例として挙げたものであり、これに限定されることはない。なお、上記記録部１０４に映像信号を記録している動作状態を記録の状態という。上記電源ＯＮの状態以降の記録の状態の動作流れ図を図３に示す。
【００１３】
ところで、複数の画像データを記録部１０４に記録するとき、各々のデータの管理をしなければならない。これも、ＰＣを例に挙げると、ファイルを作成した日時、ファイルの名前、ファイルの容量等を管理している。
【００１４】
次に、録画スタートストップボタン１１０をもう一度操作すると、システムコントローラ１０３は、現在撮像中のフレーム画像以降の圧縮を止め、ＭＰＥＧ１データの終了コードを圧縮データに付加し圧縮画像データを記録部１０４に出力する。なお、圧縮動作の終了は、現在処理しているＧＯＰが終了するまで待っていても良い。システムコントローラ１０３は、記録部１０４に対して上記終了コードを書き込んだら、ＦＡＴに対して終了コードを記入して、ディレクトリにファイルサイズと、ファイル作成日時、ファイルの先頭を示すＦＡＴ番号を書き込んでファイルをクローズする。上記記録の状態から、記録動作を終了するまでの動作流れ図を図４に示す。なお、ＭＰＥＧ１方式のデータの形に関しては、株式会社アスキーの「最新ＭＰＥＧ教科書」９８頁から１０１頁に記載されている。次に、装置の電源を切る動作を説明する。電源ＳＷ１０６が操作され、電源切るが選択されると、システムコントローラ１０３は電源開閉器１０５を制御し、電源部１０７と電源配線１０８を電気的に切り放し、電源配線１０８に接続された各部への電源を遮断する。この状態を電源ＯＦＦの状態とする。上記電源を切る動作の動作流れ図を図５に示す。
【００１５】
ところで、画像の記録中、若しくは記録動作を終了する図４に示した記録終了の動作を行っている最中に、電源配線１０８に接続された各部への電源供給が遮断されると、今まで記録したデータが失われてしまう。記録されたデータは記録部１０４内に残っているが、先頭のＦＡＴがディレクトリに対して記入されていない状態や、ＦＡＴに終了コードを記入していないと、正常なファイルとして取り扱うことが出来ない。上記問題を回避するため、システムコントローラ１０３は、電源ＳＷ１０６を操作して、装置の電源を切る状態を選択しても、上記図４に示す動作が完全に終了するまでは、電源開閉器１０５を操作しない。つまり、上記図４に示した動作が完全に終了するまでは、電源部１０７と電源配線１０８に接続された各部との電気的接続を保ち続け、システムコントローラ１０３は、上記図４に示す動作が終了した後、上記図５に示す電源ＯＦＦの動作を行う。また、装置全体の動作流れの一例を図６に示す。
【００１６】
次に、本発明の第２の実施の形態を図を用いて説明する。
【００１７】
なお、本実施の形態の動作、及び構成は、上記第１の実施の形態と共通する部分があり、重複する部分は同一の番号で記入し、その説明は省略する。
【００１８】
図７は、本発明の第２の実施の形態に係る画像記録再生装置の構成図である。同図において、７０３はシステムコントローラ、７０７はバッテリであり、システムコントローラ７０３は、バッテリ７０７の残量を認識する手段を有している。バッテリ７０７の残量を認識する手段としては、例えばバッテリ７０７がニッケルカドミウム電池だった場合、バッテリ７０７の電圧を測定すれば、おおよその残量を認識することが出来る。また、近頃リチウムイオン電池も盛んに使われており、リチウムイオン電池の場合は、現在の端子電圧、累積消費電力量、等の値を基にしてさらにきめの細かい残量認識が可能である。なお、本実施の形態においては、バッテリ７０７はニッケルカドミウム電池を用いているものとして説明するが、所望の電圧、電流が取り出せる電池であれば、どのような電池を用いても良い。
【００１９】
本実施の形態において、画像記録再生装置の動作は、上記図２、図３、図４、図５に示した動作の流れは同一である。ただし、システムコントローラ７０３は、バッテリ７０７の供給電圧を監視しており、バッテリ７０７の電圧が所定の電圧よりも低くなったら、上記図４に示した動作を行い、記録動作を終了し、その後、上記図５に示す動作を行い装置の電源を切る。なお、本実施の形態の全体の動作流れの一例を図８に示す。
【００２０】
次に、本発明の第３の実施の形態を図を用いて説明する。
【００２１】
なお、本実施の形態の動作、及び構成は、上記第１及び第２の実施の形態と共通する部分があり、重複する部分は同一の番号で記入しの説明は省略する。
【００２２】
図９は、本発明の第３の実施の形態に係る画像記録再生装置の構成図である。同図において、９０３はシステムコントローラであり、システムコントローラ９０３は、記録部１０４の記録空き容量を認識する手段を有している。記録部１０４の空き容量を認識する手段は、使用していないＦＡＴの数を数える。一つ当たりのクラスタサイズは解っているから、空き容量は下記の式で容易に計算することが出来る。
【００２３】
空き容量＝１クラスタの大きさ×空きＦＡＴの数
記録部１０４には、上記計算式で求まる空き容量以上の信号を記録することは出来ない。記録部１０４にさらに新しい信号を記録する場合は、不要なファイルを削除、つまりどこかのクラスタを空けなくてはならない。しかし、画像を記録している最中に、使用者に対して不要ファイルを選択させるのは操作が煩雑になり好ましくない。そこで、少なくともＭＰＥＧ１データの終了コードと、ディレクトリに記述するファイルサイズ、記録日時等の情報を記録する領域が残っている内に上記図４に示す終了動作を行い記録動作を終了する。なお、本実施の形態の動作流れを図１０に示す。
【００２４】
次に、本発明の第４の実施の形態を図を用いて説明する。
【００２５】
なお、本実施の形態の動作、及び構成は、上記第１、２及び第３の実施の形態と共通する部分があり、重複する部分は同一の番号で記入しの説明は省略する。図１１は、本発明の第４の実施の形態に係る画像記録再生装置の構成図である。同図において、１１０３はシステムコントローラであり、上記図１に示したシステムコントローラ１０３とは、動作が異なる。
【００２６】
まず、本実施の形態において、記録を開始する動作を説明する。
【００２７】
図１２は、記録を開始する動作の動作流れ図である。同図において、ＳＴＡＲＴの位置は、後述する電源ＯＮの状態である。録画スタートストップボタン１１０が操作されると、システムコントローラ１１０３は、記録部１０４に予め用意されている管理ファイルにこれから記録する圧縮画像データを格納するファイルのファイル名を記録する。なお、管理ファイルへのファイル名の書き込みは、上書き方式を取り、本記録動作以前に記録したファイルがあった場合、古いファイル名を削除して、新しく記録するファイル名を記録する。次に、システムコントローラ１１０３は、上記第１の実施の形態と同様にディレクトリ中の所定の場所に、これから記録するファイル名を記述する。続いてＦＡＴを検索し、空きクラスタを探し、上記動作で見つけた空きクラスタ（これから圧縮画像を記録するファイルの先頭）を指し示すＦＡＴ番号をディレクトリ中の所定の場所に記述する。上記一連の動作実行の後、記録部１０４が有する空きクラスタに撮像部１０１で撮像され、画像圧縮伸長処理部１０２で画像圧縮された圧縮画像信号を記録する。上記圧縮画像信号の記録部１０４への記録動作は、後述する記録終了の動作が行われるまで続く。上記記録動作によって、処理されて、記録部１０４に記録される圧縮画像データの信号量が、一つのクラスタの記録容量越えた場合、新たに空きクラスタを検索し、ＦＡＴにクラスタ番号を記述し、上記動作で見つけた空きクラスタに圧縮画像データを記録する。また、システムコントローラ１１０３は、上記記録動作中に所定の時間が経過したら、ディレクトリに現時点の記録中のファイルの大きさを記述する。上記所定の時間は、短ければ短い程良いが、圧縮画像信号の記録動作を妨げない程度に行うよう定めた時間である。
【００２８】
次に、記録を終了する動作を説明する。上記記録中に録画スタートストップボタン１１０が操作されると、上記第１の実施の形態と同様に図４に示す動作を行い記録動作を終了する。また、電源を切る動作も、上記第１の実施の形態と同様に図５に示す動作を行う。
【００２９】
次に、装置の電源をＯＮする動作を説明する。図１３は、本実施の形態において、電源をＯＮする動作の流れを示す図である。システムコントローラ１１０３は、上記第１の実施の形態と同様に電源部１０７から常に電源が供給され、電源ＳＷ１０６の状態を監視している。電源ＳＷ１０６が操作され、電源ＯＮの状態になったら、システムコントローラ１１０３は、電源開閉器１０５を操作し、電源部１０７と電源配線１０８を電気的に接続し、電源配線１０８に接続された各部に電源を供給する。次にシステムコントローラ１１０３は、管理ファイルから、一番最近記録したファイル名を読みとる。上記一番最近記録したファイル名は、管理ファイルに、上記記録終了動作時に書かれたファイル名である。この時、システムコントローラ１１０３は、自身が認識できる所定の管理ファイルが無い場合、記録部１０４内に管理ファイルをつくる。次にシステムコントローラ１１０３は、上記管理ファイルから読みとったファイル名と同じファイル名をディレクトリ中から探し、そのファイル情報が書かれている内容を読みとる。ファイル情報とは、ファイルの大きさ、記録日時、先頭のＦＡＴが書かれている位置等である。システムコントローラ１１０３は、まず、上記ＦＡＴのファイルの先頭の位置情報を基にＦＡＴを検索し、ファイルの終了コードが入っているＦＡＴにたどり着くまでＦＡＴの数（使用しているクラスタの数）を数える。システムコントローラ１１０３は、上記数えたＦＡＴの数と、ディレクトリに記載されたファイルサイズから、下記の計算式で求まる使用クラスタ数を求める。
【００３０】
使用クラスタ数＝ディレクトリ記載のファイルの大きさ÷クラスタサイズ
（余りは切り上げ）
この時、上記ＦＡＴから求めた使用クラスタ数と、ディレクトリ記載のファイルサイズから求めた使用クラスタ数が等しければ、ファイルに異常がないと判断し、記録開始の待機状態にはいる。しかし、上記記録動作の終了が、何らかの原因で正常に行われず、ＦＡＴを検索しても、ファイルの終了位置が発見できなかった場合は、ディレクトリ記載のファイルサイズから求めた使用クラスタ数と、ＦＡＴから求めた使用クラスタ数が等しくならない。また、ＦＡＴを検索した時、ファイルの終了コードが出てくる前に、未使用クラスタを示すコードが出てきた場合も、上記記録の終了動作が正常に終了していないものと判断することが出来る。システムコントローラ１１０３は、上記したように一番最近記録した画像ファイルの異常を判定すると、ファイル修復動作を行う。
【００３１】
次に、ファイルの修復動作について説明する。上記判定で、異常と判断された場合、システムコントローラ１１０３は、異常を判定したファイルの先頭ＦＡＴから、上記ディレクトリ記載のファイルサイズから求めた使用クラスタ数個分だけＦＡＴを順に読みとる。上記場合において、例えばディレクトリ記載のファイルサイズから求めたクラスタ数が５だった場合は、ファイルの先頭ＦＡＴから５つ目までを正常なファイルとし、５つ目のＦＡＴにファイルの終了コードを記入し、終了情報を持たない異常ファイルに終了情報を与える。この時、上記したディレクトリへのファイルサイズの書き込みが、１秒に１回の割合で行われていたとする。上記方法であれば、少なくともディレクトリ記載のファイルサイズ分の信号までは、ファイルとして修復することが出来る。
【００３２】
すなわち、バッテリを抜き取る等の動作が行われ、装置に供給される電源がとだえてしまっても、１秒前の画像は正常に記録できたことになる。しかし、ＭＰＥＧ１方式の画像圧縮処理の場合、信号の最小構成単位がＧＯＰであり、ＧＯＰ中にイントラ画像が処理される前にバッテリ抜け等によって圧縮処理が中断されてしまった場合は、そのＧＯＰ画像を再生することが出来ない。また、記録動作が中断された時に記録中だったクラスタ内部は、記録が中断された以降の信号の内容を補償できない。上記異常データが入ったファイルを画像圧縮伸長処理部１０２で再生すると、再生画像が乱れる。上記画像の乱れは、上記画像圧縮伸長処理部１０２に、正常に伸長できないような異常な信号が入力されたら、出力する映像にミュートをかける（例えばブルーバック）機能を持たせることで回避することが出来る。
【００３３】
次に、装置の電源を切る動作を説明する。本実施の形態においても上記第１の実施の形態と同様に、電源ＳＷ１０６が操作され、電源切るが選択されると、システムコントローラ１１０３は電源開閉器１０５を制御し、電源部１０７と電源配線１０８を電気的に切り放し、電源配線１０８に接続された各部への電源を遮断する。動作の流れは、図５に記載されている動作流れと同一である。
以上のように、実施例によれば、画像記録中に誤って電源ＳＷを切ったり、バッテリが無くなったり、記録メディアの記録残量が無くなったり、誤ってバッテリを抜いてしまっても、撮像した画像の破壊を最小限度にとどめることが出来るので、携帯型の、特にバッテリを電源とする画像記録再生装置において、使い勝手の良い好適な画像記録再生装置を提供することが出来る。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、携帯型の、特にバッテリを電源とする画像記録再生装置において、使い勝手の良い好適な画像記録再生装置を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像記録再生装置の構成図である。
【図２】本発明の第１、２及び３の実施の形態に係る動作流れ図である。
【図３】本発明の第１、２及び３の実施の形態に係る動作流れ図である。
【図４】本発明の第１、２、３及び４の実施の形態に係る動作流れ図である。
【図５】本発明の第１、２、３及び４の実施の形態に係る動作流れ図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る動作流れ図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る画像記録再生装置の構成図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る動作流れ図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る画像記録再生装置の構成図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係る動作流れ図である。
【図１１】本発明の第４の実施の形態に係る画像記録再生装置の構成図である。
【図１２】本発明の第４の実施の形態に係る動作流れ図である。
【図１３】本発明の第４の実施の形態に係る動作流れ図である。
【符号の説明】
１０１…撮像部、１０２…画像圧縮伸長処理部、１０３…システムコントローラ、１０４…記録部、１０５…電源開閉器、１０６…電源ＳＷ、１０７…電源部、１０８…電源配線、１０９…信号線、１１０…録画スタートストップボタン、１１１…映像信号変換部、７０３…システムコントローラ、７０７…バッテリ、９０３…システムコントローラ、１１０３…システムコントローラ。

Claims

撮像した画像を映像信号に変換する撮像手段と、
該撮像手段から供給される映像信号を圧縮する圧縮処理手段と、
該圧縮処理手段で圧縮処理された圧縮信号を記録媒体に記録する記録手段と、
該圧縮信号をファイル形式で管理する第１の管理情報及び前記圧縮信号のファイルサイズ及び前記第１の管理情報のファイルサイズを管理する第２の管理情報とを生成する制御手段と、を備え、
該制御手段は、前記第１の管理情報を所定間隔で更新し、該第１の管理情報と前記第２の管理情報とから該圧縮信号の異常の有無を調べ、異常有りと判断した場合は、該第２の管理情報を正し、
前記第１の管理情報がディレクトリ情報であり、前記第２の管理情報がＦＡＴであり、
前記ＦＡＴから求めた使用クラスタ数と、前記ディレクトリ記載のファイルサイズから求めた使用クラスタ数が異なる場合、異常有りと判断することを特徴とする映像記録装置。
撮像した画像を映像信号に変換し、
該映像信号を圧縮して圧縮信号を生成し、
該圧縮信号を記録媒体に記録する記録し、
該圧縮信号をファイル形式で管理する第１の管理情報及び前記圧縮信号のファイルサイズ及び前記第１の管理情報のファイルサイズを管理する第２の管理情報とを生成し、
前記第１の管理情報を所定間隔で更新し、該第１の管理情報と前記第２の管理情報とから該圧縮信号の異常の有無を調べ、異常有りと判断した場合は、該第２の管理情報を正し、
前記第１の管理情報がディレクトリ情報であり、前記第２の管理情報がＦＡＴであり、
前記ＦＡＴから求めた使用クラスタ数と、前記ディレクトリ記載のファイルサイズから求めた使用クラスタ数が異なる場合、異常有りと判断することを特徴とする映像記録方法。