JP4485921B2 - 画像記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、監視用テレビカメラの映像信号をハードディスクなどの記録媒体に記録する画像記録装置に関し、詳しくは画像記録部や画像圧縮部を自己診断することにより装置の異常を検出する自己診断機能付を備えた画像記録装置に関するものである。

従来、監視用のテレビカメラ装置では、映像信号をタイムラプス（間欠記録）ＶＴＲにより記録していた。このタイムラプスＶＴＲでは、磁気ヘッドクリーニングや磁気ヘッドの交換などの定期的にメンテナンスをする必要があった。最近では、タイムラプスＶＴＲのような頻繁なアクセスに伴う録画の画像劣化が発生する記録媒体からハードディスク（ＨＤＤ）や半導体メモリなどを使用したデジタルレコーダに変わりつつあり、これらの記録媒体は画像劣化が発生せず取り扱いのより簡便なものである。

デジタルレコーダはメンテナンスフリーであり、監視用画像記録装置の記憶媒体として利用した場合、管理維持が簡便であるとともに連続記録機能性に優れているといった特徴がある。例えば、デジタルレコーダを使用した監視用画像記録装置には、上書きしながら連続に記録するプリレコーディングメモリと、人間が監視領域に近づくと作動し、その監視画像を記憶するレコーディングメモリを備えたものがある（例えば、特許文献１を参照）。

特開平９−４６６３６号公報（明細書段落〔００１２〕，図面図２）

しかしながら、監視用画像記録装置にデジタルレコーダを使用したものは、メンテナンスフリーであり維持管理が簡便であるといった利点があるものの記録機能に不具合が発生した場合、管理者が映像信号が記録されていないにもかかわらず、長時間気付かない可能性があった。従来のデジタルレコーダには、このような記録動作の不具合を自動的で確認する機能はなく、事件事故が発生し、デジタルレコーダのデータを再生して初めて記録されていないことに気が付くことがあった。監視用画像記録装置では、このような記録漏れが発生したのでは致命的な問題となり、改善の余地があった。

本発明は、上記のような課題に鑑みなされたものであり、画像記録装置の記録系の不具合を一定時間毎に確認する自己診断機能を有し、異常があった場合にユーザーに通知するようした画像記録装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、上記課題を解決したものであり、請求項１の発明は、デジタル変換した映像信号を画像圧縮部にて圧縮し画像記録部に記憶し、該画像記録部に記録したデータを伸長して出力する画像記録装置において、前記画像記録装置が、基準データを記録する第１の記憶部とテストデータ発生部とを備え、該テストデータ発生部のデータを前記画像圧縮部にて圧縮し前記画像記録部に記憶し、前記第１の記憶部の基準データと前記画像記録部に読み込んだテストデータとを比較する第１の判定手段と、該テストデータ発生部のテストデータを前記画像圧縮部にて圧縮し記憶する第２の記憶部に記憶し、前記第１の記憶部の基準データと前記第２の記憶部に読み込んだテストデータとを比較する第２の判定手段とを備え、前記第１の判定手段により正常であるか否かを判定し、異常と判定した場合、前記第２の判定手段により、前記画像記録部と前記画像圧縮部の何れかが異常であることを自己診断することを特徴とする画像記録装置である。なお、第１および第２の判定手段は、ＣＰＵ（中央処理装置）によって、実行することができる。また、例えば、第１の記憶部はＲＯＭであり、第２の記憶部はＲＡＭである。

また、請求項２の発明は、映像信号をデジタル変換する入力映像信号処理部と、
テストデータを発生するテストデータ発生部と、
前記入力映像信号処理部と前記テストデータ発生部との出力の何れかを選択するデータ切換部と、
前記データ切換部の出力を圧縮する画像圧縮部と、
前記画像圧縮部の出力を記録する画像記録部と、
圧縮した基準データを記録する第１の記憶部と、
前記テストデータ発生部のみの圧縮データを記録する第２の記憶部と、
前記画像記録部からの読み出しデータを伸長する画像伸長部と、
前記画像伸長部の出力信号をアナログ信号に変換する出力映像信号処理部と、
前記テストデータを比較して判定結果を出力する処理部とからなり、
前記処理部は、前記データ切換部が前記テストデータを選択して前記画像圧縮部で圧縮したデータを前記画像記録部に記録し、前記画像記録部から読み出したデータと前記第１の記憶の基準データとを比較し、該比較の結果、不一致のときには、前記テストデータを選択して前記画像圧縮部で圧縮したデータを前記第２の記憶部に記録し、前記第２の記憶部の読み出しデータと前記第１の記憶部の基準データとを比較し、該比較の結果、一致のときは前記画像記録部の異常、又は不一致のときは前記画像圧縮部の異常を判定することを特徴とする画像記録装置である。上記比較、および一致、不一致の判定は、ＣＰＵ（中央処理装置）によって、実行することができる。また、例えば、第１の記憶部はＲＯＭであり、第２の記憶部はＲＡＭである。

また、請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の画像記録装置において、前記テストデータはカラーバー信号による固定画像信号とすることを特徴とする画像記録装置である。

また、請求項４の発明は、請求項１又は２に記載の画像記録装置において、前記画像記録部の圧縮したテストデータと前記基準データとの比較を任意で設定する所定時間間隔毎に行うことを特徴とする画像記録装置である。

また、請求項５の発明は、請求項１又は２に記載の画像記録装置において、前記異常と判定された場合、発光ダイオードの点灯または文字にて表示することを特徴とする画像記録装置である。また、異常を検出して出力信号を発信し、その出力信号に基づいて、接点信号により管理者への携帯電話に報知するようなシステムを構築することが可能である。

本発明の効果について以下に説明する。請求項１の発明では、デジタル変換した映像信号を画像圧縮部にて圧縮し画像記録部に記憶し、該画像記録部に記録したデータを伸長して出力する画像記録装置において、前記画像記録装置が、基準データを記録する第１の記憶部とテストデータ発生部とを備え、該テストデータ発生部のデータを前記画像圧縮部にて圧縮し前記画像記録部に記憶し、前記第１の記憶部の基準データと前記画像記録部に読み込んだテストデータとを比較する第１の判定手段と、該テストデータ発生部のテストデータを前記画像圧縮部にて圧縮し記憶する第２の記憶部に記憶し、前記第１の記憶部の基準データと前記第２の記憶部に読み込んだテストデータとを比較する第２の判定手段とを備え、前記第１の判定手段により正常であるか否かを判定し、異常と判定した場合、前記第２の判定手段により、前記画像記録部と前記画像圧縮部の何れかが異常であることを自己診断することを特徴とする画像記録装置であるので、最初に第１の判定手段により、画像圧縮処理系統を含めた画像記録部の自己診断を行い、基準データと画像記録部に記録したテストデータとが不一致であれば、第２の判定手段により、画像記録部と画像圧縮部との何れかが異常があるか否かを判定することが可能であり、装置としての信頼性を向上させることができ、監視用画像記録装置として極めて効果的である。

また、請求項２の発明では、映像信号をデジタル変換する入力映像信号処理部と、
テストデータを発生するテストデータ発生部と、
前記入力映像信号処理部と前記テストデータ発生部との出力の何れかを選択するデータ切換部と、
前記データ切換部の出力を圧縮する画像圧縮部と、
前記画像圧縮部の出力を記録する画像記録部と、
圧縮した基準データを記録する第１の記憶部と、
前記テストデータ発生部のみの圧縮データを記録する第２の記憶部と、
前記画像記録部からの読み出しデータを伸長する画像伸長部と、
前記画像伸長部の出力信号をアナログ信号に変換する出力映像信号処理部と、
前記テストデータを比較して判定結果を出力する処理部とからなり、
前記処理部は、前記データ切換部が前記テストデータを選択して前記画像圧縮部で圧縮したデータを前記画像記憶部に記録し、前記画像記録部から読み出したデータと前記第１の記憶の基準データとを比較し、該比較の結果、不一致のときには、前記テストデータを選択して前記画像圧縮部で圧縮したデータを前記第２の記憶部に記録し、前記第２の記憶部の読み出しデータと前記第１の記憶部の基準データとを比較し、該比較の結果、一致のときは前記画像記録部の異常、又は不一致のときは前記画像圧縮部の異常を判定することを特徴とする画像記録装置であるので、最初に圧縮処理系統を含めた画像記録部の自己診断を行い、異常であると判定された場合、基準データと第２の記録部に記録したテストデータとの一致又は不一致により、画像記録部と画像圧縮部との何れかが異常があるかを判定することが可能であり、装置としての信頼性が向上する利点があり、監視用画像記録装置として極めて効果的である。

また、請求項３の発明では、請求項１又は２に記載の画像記録装置において、前記テストデータはカラーバー信号による固定画像信号とすることを特徴とする画像記録装置であるので、画像記録装置や画像圧縮部の故障を検出することができるのみならず、第２の記憶部の圧縮されたテストデータを画像伸長部へ供給し、映像出力信号としてモニターテレビに出力すれば、画像圧縮部の異常検出のみならず、画像伸長部の故障をも検出することが可能である。

また、請求項４の発明では、請求項１又は２に記載の画像記録装置において、前記画像記録部の圧縮したテストデータと前記基準データとの比較を任意に設定する所定時間間隔毎に行うことを特徴とする画像記録装置であるので、監視対象の重要な記録データが機器故障により記録されていないといった問題の発生を軽減することができる。

また、請求項５の発明では、請求項１又は２に記載の画像記録装置において、前記異常と判定された場合、発光ダイオードの点灯または文字にて表示することを特徴とする画像記録装置であるので、使用者が異常を視認することができるし、この出力を接点信号として携帯電話等の端末機の制御信号として利用し、種々のシステムを構築することができる利点があり、監視用画像記録装置として極めて効果的である。

以下、本発明に係る画像記録装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。先ず、本実施形態は、映像入力信号の画像圧縮処理系と、圧縮データの画像伸長処理系と、制御系と、画像記録部等とによる基本構成に自己診断機能を付加した構成からなり、図１が本実施形態を示すブロック図であり、図２がその自己診断機能を説明するフローチャートである。

図１を参照し、本実施形態の画像記録装置について説明する。先ず、画像圧縮処理系について説明する。１は映像信号が入力される入力端子、２は入力された映像信号を適正なレベルに変換するビデオバッファ、３はカラーバーなどのテストデータを発生するテストデータ発生器、４はビデオバッファ２から入力される映像信号をデジタル変換して輝度信号（Ｙ）と色差信号（Ｕ，Ｖ）またはＲ，ＧおよびＢ信号の成分に分解するビデオデコーダ（入力映像信号処理部）、５はテストデータ発生器３からのテストデータとビデオデコーダ４からの映像入力信号を選択して出力するデータセレクタ（データ切換部）であり、６はデータセレクタ５より出力されるデータをＪＰＥＧなどの規格により圧縮する画像圧縮部である。このように画像圧縮処理系にテストデータ発生器３と映像入力信号とテストデータとの切り換えを行うデータセレクタ５が備えられ、システムバス７を介してＣＰＵ処理部（制御部）８に接続される。

ＣＰＵ処理部８は、データセレクタ５の切り換え制御やテストデータを後述の基準データと比較し、一致又は不一致を判定したり、或いはその判定に基づいてアラーム出力信号等を送出する機能を有する。その詳細は後述する。また、９はテストデータを比較するための基準データが書き込まれているＲＯＭ（Read Only Memory）、１０はテストデータを書き込むためのＲＡＭ（Random Access Memory）、１１は撮像（監視）画像を記録するハードディスク記録部（画像記録部）、１２はＣＰＵ処理部８を制御する操作パネル、１３はアラーム出力部であり、これらはシステムバス７を介してＣＰＵ処理部（制御部）８に接続されている。

画像伸長処理系はシステムバス７に接続され、圧縮された画像データを伸長してコンポジット映像信号として出力する。１４は圧縮されたデータを伸長する画像伸長部、１５は伸長された輝度信号（Ｙ）と色差信号（Ｕ，Ｖ）またはＲ，ＧおよびＢの成分信号よりコンポジット映像信号に変換するためのエンコーダ（出力映像信号処理部）、１６は文字表示部（ＯＳＤ：オンスクリーンディスプレイ）、１７はビデオドライバ、１８は出力端子であり、これらの回路から画像伸長処理系が構成されている。

先ず、本実施形態における通常の画像記録動作（自己診断を行わない時の動作）について説明する。入力端子１からはテレビカメラの出力である映像信号が入力される。テレビカメラの出力であるから動画信号であるが撮像（監視）対象によっては動きの少ない場合がある。入力した映像信号はビデオバッファ２を通してビデオデコーダ４に入力される。ビデオデコーダ４では、映像信号をデジタル信号に変換し、輝度信号（Ｙ）と色差信号（Ｕ，Ｖ）またはＲ，ＧおよびＢの成分信号に分解する。さらに、輝度信号（Ｙ）と色差信号（Ｕ，Ｖ）またはＲ，ＧおよびＢの成分信号は、データ切換部５を経由して画像圧縮部６により、ＪＰＥＧなどの国際標準規格に基づいて画像圧縮が行われる。動画の場合にはモーションＪＰＥＧを使用して圧縮する。圧縮された画像信号は、システムバス７を経由してハードディスク記録部１１に記録される。

ハードディスク記録部１１に記録された画像信号は、操作パネル１２の操作に応じてＣＰＵ処理部８からの制御により読み出される。読み出された圧縮画像信号は画像伸長部１４において、圧縮前の輝度信号（Ｙ）と色差信号（Ｕ，Ｖ）またはＲ，ＧおよびＢ信号に伸長する。伸長した輝度信号（Ｙ）と色差信号（Ｕ，Ｖ）またはＲ，ＧおよびＢ信号はビデオエンコーダ１５でコンポジット映像信号に変換されると同時にアナログ信号に変換され、文字表示部１６，ビデオドライバ１７を経由して出力端子１８から映像信号として出力される。出力された映像信号はテレビモニタに接続することにより記録された画像信号を見ることができる。

次に、本実施形態の画像記録装置における自己診断動作について、図２を参照して説明する。画像記録装置における自己診断は自己診断プログラムによりＣＰＵ処理部８を作動させて実行する。先ず、ステップＳ１にて、自己診断プログラムを作動させて、ステップＳ２に進む。ステップＳ２では、ＣＰＵ処理部８からの切換信号に基づいて、データセレクタ５を切り換えてテストデータを選択し、テストデータ発生部３からのテストデータをデータセレクタ５を経由し画像圧縮部６に入力して画像圧縮する。ステップＳ３にて、圧縮したテストデータをシステムバス７を経由してハードディスク記録部１１に書き込み記録し、ステップＳ４に進む。ステップＳ４では、ハードディスク記録部１１に記録された圧縮したテストデータを読み出し、ＣＰＵ処理部８のレジスタに保存する。続いて、基準データを記憶しているＲＯＭ９より圧縮された基準データを読み出し、ＣＰＵ処理部８のレジスタに保存しているテストデータと基準データとを比較し、ステップＳ５に進む。ステップＳ５にて、基準データと圧縮したテストデータと比較した結果、一致している場合、正常であると判定してステップＳ６に進み、自己診断を終了する。また、不一致の場合、不良であると判定し、ステップＳ７に進む。ステップＳ２〜Ｓ５が第１の判定手段であり、画像圧縮系或いはハードディスク記録部１１が正常であるか否かの判定を行う。なお、テストデータの比較は、ＣＰＵ処理部８のレジスタの大きさとテストデータの長さを考慮して一度に実行してもよいし、少しずつ読み出して実行してもよい。

次に、第１の判定手段において、異常であると判定された場合、ステップＳ７に進む。ステップＳ７では、ＣＰＵ処理部８からの切換信号により、再びデータセレクタ５をテストデータ発生部３からのテストデータを選択するように切り換えて、データセレクタ５で選択したテストデータを画像圧縮部６で圧縮し、ステップＳ８に進む。ステップＳ８では、圧縮したテストデータをシステムバス７を経由してＲＡＭ１０へ書き込み、ステップＳ９に進む。ステップＳ９では、ＲＡＭ１０より書き込んだテストデータを読み出し、ＣＰＵ処理部８のレジスタに保存し、基準データを記憶しているＲＯＭ９より圧縮された基準データを読み出し、ＣＰＵ処理部８のレジスタに保存されている圧縮されたテストデータと比較し、ステップＳ１０に進む。ステップＳ１０では、圧縮された基準データとテストデータと比較し、その結果、一致していると判定された場合は、ステップＳ１１に進み、ハードディスク記録部１１が不良であると判定する。また、ステップＳ１０において、不一致であると判定された場合、ステップＳ１２に進み、画像圧縮部６が不良であると判定する。これらの判定結果に基づいて、異常検出信号を操作パネル１２またはアラーム出力部１３に出力する。異常検出信号に基づいて、異常箇所が画像圧縮部６であるか、またはハードディスク記録部１１であるかを表出し、自己診断を終了する。これらのステップのステップＳ７〜Ｓ１２が第２の判定手段である。

この自己診断プログラムでは、ステップＳ１からステップＳ６、或いはステップＳ１からステップＳ１１またはステップＳ１２までの一連の動作を所定時間経過毎に実行する。例えば、一分または三分の短い時間間隔で行うように制御すれば、画像記録装置の異常を素早く検知することができ、信頼性を高めることができる。

また、テストデータとしては、画像信号として基準となるカラーバー信号を使用する。
カラーバーなどの固定画像を画像圧縮部６で一定の自己診断用パラメータ（圧縮率など）により画像圧縮する。この圧縮したデータをハードディスク記録部１１に書き込む。次に、ハードディスク記録部１１から今圧縮したテストデータの圧縮データを読み出し、ＲＯＭ９からは、予め用意してあった基準データを読み出し比較処理を行う。ここで基準データとは、テストデータをＨＤＤ（ハードディスク記録部１１）の自己診断用に作成した比較用基準圧縮データである。このとき、画像圧縮部６で設定した自己診断用パラメータ（圧縮率など）を記録診断時に設定使用することで、画像圧縮部６が正常の場合、圧縮画像のデータは基準データと同じ圧縮データを得ることができる。

また、カラーバー信号をテストデータとして使用することによって、画像圧縮した後、ハードディスク記録部１１またはＲＡＭ１０に書き込みした信号を読み出したときに、その読み出し信号を画像伸長部１４で伸長し、映像出力端子をテレビモニタに接続すれば、テレビモニタ出力で画像伸長部の動作を自己診断することも可能であり、さらにハードディスク記録部１１や画像圧縮部６での読み出し結果をテレビモニタで確認することもできる。

次に、本実施形態における異常発生時の通知について説明する。第一は、液晶ディスプレイ等を使用した操作パネルである場合、異常箇所を文字表示することができる。例えば、ハードディスク記録部が異常であれば、「ＨＤＤの異常が検出されました。画像が正しく記録されません。電源をＯＦＦして至急メンテナンスしてください。」などと警告行うことができる。また、画像圧縮部が異常であれば、「画像圧縮部が異常が検出されました。画像が正しく記録されません。電源をＯＦＦして至急メンテナンスしてください。」などと警告行うことができるし、同じ内容の表示を文字表示部１６でＯＳＤにて文字表示する。他の通知として操作パネル上に発光ダイオードを設けて異常のときは点灯することもできる。さらに、アラーム出力部１３においてブザーで警告したり、リレーなどの接点出力として出力することもできる。

また、異常検出時の接点出力に基づいて、自動的に携帯電話に通話できるようにし、音声で異常を通知することも可能であり、監視用画像記録装置として信頼性の高いシステムを構築することができる。

さらに、本実施形態では、従来例でも説明したように、常に連続上書きが可能な記録媒体を併設してもよいし、また、間欠的に画像データが記録される間に上記のような自己診断処理を行うようにしてもよい。

本発明の活用例としては、画像録画の信頼性を高めることができるので、監視用画像記録装置として利用することができる。

本発明の一実施形態を示すブロック図である。 本実施形態の自己診断機能を説明するフローチャートを示す図である。

符号の説明

１ 入力端子
２ ビデオバッファ
３ テストデータ発声部
４ ビデオデコーダ（入力映像信号処理部）
５ データセレクタ（データ切換部）
６ 画像圧縮部
７ システムバス
８ ＣＰＵ処理部
９ ＲＯＭ（第１の記憶部）
１０ ＲＡＭ（第２の記憶部）
１１ ハードディスク記録部（画像記録部）
１２ 操作パネル
１３ アラーム出力部
１４ 画像伸長部
１５ ビデオエンコーダ（出力映像信号処理部）
１６ 文字表示部
１７ ビデオドライバ
１８ 出力端子

Claims (5)

1. デジタル変換した映像信号を画像圧縮部にて圧縮し画像記録部に記憶し、該画像記録部に記録したデータを伸長して出力する画像記録装置において、
   前記画像記録装置が、基準データを記録する第１の記憶部とテストデータ発生部とを備え、該テストデータ発生部のデータを前記画像圧縮部にて圧縮し前記画像記録部に記憶し、前記第１の記憶部の基準データと前記画像記録部に読み込んだテストデータとを比較する第１の判定手段と、該テストデータ発生部のテストデータを前記画像圧縮部にて圧縮し記憶する第２の記憶部に記憶し、前記第１の記憶部の基準データと前記第２の記憶部に読み込んだテストデータとを比較する第２の判定手段とを備え、前記第１の判定手段により正常であるか否かを判定し、異常と判定した場合、前記第２の判定手段により、前記画像記録部と前記画像圧縮部の何れかが異常であることを自己診断することを特徴とする画像記録装置。
2. 映像信号をデジタル変換する入力映像信号処理部と、
   テストデータを発生するテストデータ発生部と、
   前記入力映像信号処理部と前記テストデータ発生部との出力の何れかを選択するデータ切換部と、
   前記データ切換部の出力を圧縮する画像圧縮部と、
   前記画像圧縮部の出力を記録する画像記録部と、
   圧縮した基準データを記録する第１の記憶部と、
   前記テストデータ発生部のみの圧縮データを記録する第２の記憶部と、
   前記画像記録部からの読み出しデータを伸長する画像伸長部と、
   前記画像伸長部の出力信号をアナログ信号に変換する出力映像信号処理部と、
   前記テストデータを比較して判定結果を出力する処理部とからなり、
   前記処理部は、前記データ切換部が前記テストデータを選択して前記画像圧縮部で圧縮したデータを前記画像記録部に記録し、前記画像記録部から読み出したデータと前記第１の記憶の基準データとを比較し、該比較の結果、不一致のときには、前記テストデータを選択して前記画像圧縮部で圧縮したデータを前記第２の記憶部に記録し、前記第２の記憶部の読み出しデータと前記第１の記憶部の基準データとを比較し、該比較の結果、一致のときは前記画像記録部の異常、又は不一致のときは前記画像圧縮部の異常を判定することを特徴とする画像記録装置。
3. 請求項１又は２に記載の画像記録装置において、
   前記テストデータはカラーバー信号による固定画像信号とすることを特徴とする画像記録装置。
4. 請求項１又は２に記載の画像記録装置において、
   前記画像記録部の圧縮したテストデータと前記基準データとの比較を任意に設定する所定時間間隔毎に行うことを特徴とする画像記録装置。
5. 請求項１又は２に記載の画像記録装置において、
   前記異常と判定された場合、発光ダイオードの点灯または文字にて表示することを特徴とする画像記録装置。

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