JPH09322154A - 監視ビデオ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】画質を劣化させることなく長時間記録を達成す
る。 【技術手段】単位時間内に記録すべきフレーム数の多少
によって信号の圧縮方式を変更し、異常発生時は高解像
度の圧縮方式に自動変更する。異常発生前は間欠記録方
式であって、単位時間内に記録すべきフレーム数が規定
値以下のときの信号圧縮方式としてフレーム内圧縮方式
が用いられ、規定値以上のときの信号圧縮方式としてフ
レーム間差圧縮方式が用いられる。フレーム間差圧縮や
フレーム内圧縮処理技術を採用することによって、画質
を劣化させることなくデータを圧縮できるし、異常発生
時は連続記録方式を採用したため認識率の高い画像を記
録できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、監視ビデオ装置
に関する。詳しくは、単位時間内に記録すべきフレーム
数の多少によって信号圧縮方式を選択して画質を犠牲に
することなく長時間記録を実現すると共に、異常発生時
には高解像度となる圧縮方式に切り替えることによって
画質を劣化させることなく異常発生時の画像内容の判読
を容易にしたものである。

【０００２】

【従来の技術】監視ビデオシステム（装置）は一般に長
時間記録が要求され、その実現方法として間欠記録が採
用されている。そして異常発生時には連続記録を行って
できるだけ高画質で記録できるようにすることが求めら
れている。

【０００３】このような監視ビデオ装置の記録方式とし
てはＶＨＳ記録フォーマットが採用されている場合が多
い。

【０００４】従来の監視用ビデオシステムの場合、長時
間記録の手法としては間欠記録がー般的である。例えば
ＶＨＳ方式を利用した監視用ビデオシステムではＴ−１
２０のテープを使用した場合、ＳＰモードで２時間、Ｅ
Ｐモードで６時間程度である。さらに長時間記録モード
のときには間欠記録方式が採用され、１秒に１回（１フ
レーム）の記録を行うときには１８０時間程度の記録が
可能となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように長時間記録
を行うには間欠記録が採用されているが、間欠記録では
例えば１秒に１フレームづつ記録するようにフレーム数
が犠牲となる。この間欠記録場合の画質はＶＨＳのＥＰ
モードによるときの画質に制限されてしまうので、再現
画像の画質は劣化する。

【０００６】このように従来の監視ビデオ装置では、Ｅ
Ｐモードでの長時間記録では監視画像の鮮明さに限界が
あり、異常時における記録画像の解析が困難な場合があ
る。さらに１秒に１フレーム程度の間欠記録では、記録
間隔が開き過ぎるきらいがあり、後の画像解析のための
決定的瞬間を逃してしまう場合がある。

【０００７】そこで、この発明はこのような従来の課題
を解決したものであって、画質の劣化を伴うことなく長
時間記録を実現すると共に、異常発生時には連続記録に
切り替えて高解像度の画質が得られるようにした監視ビ
デオ装置を提案するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、この発明に係る監視ビデオ装置では、単位時間内に
記録すべきフレーム数の多少によって信号の圧縮方式を
変更し、異常発生時は高解像度の圧縮方式に自動変更さ
れるようになされたことを特徴とする。

【０００９】この発明では単位時間Ｘ内での記録フレー
ム数の設定が規定値Ｎよりも多いときにはフレーム間差
圧縮方式が採用され、規定値Ｎよりも少ないときにはフ
レーム内圧縮方式が採用され、何れの場合でも画像再現
時の画質が劣化しないように考慮される。

【００１０】そして何れの圧縮方式を採用する場合で
も、異常発生時は間欠記録方式から連続記録方式に自動
的に切り替えられるので高解像度の画質が得られ、異常
発生時の画像解析を容易にしている。

【００１１】

【発明の実施の形態】続いて、この発明に係る監視ビデ
オ装置の一実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
監視ビデオ装置は銀行やマーケットなどの出入り状態を
チェックする監視装置として使用できるのは勿論である
が、花の開花状態や雲の移動などを監視して撮影する微
速度長時間撮影用としても使用できる。

【００１２】この発明では異常発生前は間欠記録が採用
される。その場合単位時間Ｘ内で記録すべきフレーム数
が予め定められた規定値Ｎよりも多く設定されていると
きは、差分圧縮方式（フレーム間差圧縮方式）が採用さ
れ、その場合には記録フレーム数が多いこともあって高
ビットレート（高い圧縮率）で、長時間の記録を実現す
る。

【００１３】これに対して設定値Ｎよりも少ない値が採
用されているときは、単位時間Ｘ内での記録フレーム数
が少なくなるので、この場合にはフレーム（フィール
ド）内圧縮方式が採用され、低ビットレート（低い圧縮
率）、高画質での長時間の間欠記録が行われる。

【００１４】例えば毎秒の規定記録フレーム数Ｎが１０
フレームに設定され、選択されたモードが１０フレーム
以上であるときは、余り重要でない間欠記録であると考
え、このときはデータ圧縮率が高く、単位フレーム当た
りのデータ量が少ない画像圧縮方式、つまりフレーム間
差圧縮方式（例：ＭＰＥＧのインター方式）が選択され
る。

【００１５】しかし、選択された記録モードが毎秒１０
フレーム以下、例えば５フレーム程度であるときは記録
フレーム数が少ないので、単位フレーム当たりのデータ
量が多いフレーム（フィールド）内圧縮方式（ＭＰＥＧ
のイントラ方式）が選択される。

【００１６】異常発生時には間欠記録から連続記録に切
り替える。この切り替え記録によって認識率の高い高画
質の記録が可能となる。異常発生時のとき間欠記録モー
ドのままで、ビットレートのみを上げて高画質記録を行
ってもよい。

【００１７】図１はこのような記録方式を採用した監視
ビデオ装置１０の一実施態様を示す。この監視ビデオ装
置１０は図のようにビデオカメラ２０とその信号を記録
する記録部３０とで構成される。

【００１８】ビデオカメラ２０は周知の回路構成が採用
され、ＣＣＤなどの撮像部２２で取り込まれた撮像信号
は力メラ信号処理部２４で所定の映像信号となされる。
信号処理部２４や撮像部２２は何れもＣＰＵ構成の制御
部２６によってコントロールされる。

【００１９】映像信号は信号ケーブルなどを使用して記
録部３０に送られる。記録部３０にはＶＴＲなどの記録
手段３６の他に信号圧縮部３２が設けられ、内部に設け
られたＣＰＵ構成の制御部３８からの制御にしたがって
所定の圧縮処理が実行される。

【００２０】本例ではＪＰＥＧやＭＰＥＧで採用されて
いる圧縮方式を用いて映像信号が圧縮処理される。した
がってフレーム間差圧縮方式によるフレーム間データ処
理部３２Ａと、フレーム内圧縮方式によるフレーム内デ
ータ処理部３２Ｂとが設けられる。単位時間Ｘ内での記
録フレーム数が規定値Ｎより多いか少ないかによって何
れかのデータ処理部３２Ａか３２Ｂが選択される。

【００２１】例えば、単位時間Ｘが１秒であって、規定
値Ｎが１０フレームであるとき、ユーザが１０フレーム
以上の記録フレーム数（若しくはそのような記録モー
ド）を選択したときには、単位時間内での記録フレーム
数が多いため、この場合にはフレーム間差圧縮方式つま
りフレーム間データ処理部３２Ａが選択される。記録画
質を差ほどこだわらないときこの圧縮方式が採用され
る。フレーム間差圧縮方式では記録すべきデータ量が少
ないため長時間記録を達成できる。

【００２２】これとは逆に、ユーザが１０フレーム以下
の記録フレーム数（若しくはそのような記録モード）を
選択したときには、単位時間内での記録フレーム数が少
なくなるため、この場合にはフレーム内圧縮方式つまり
フレーム内データ処理部３２Ｂが選択される。フレーム
数が少なくても単位フレーム当たりのデータ量を多くす
ることによって再生画質の劣化を回避できる。

【００２３】これらの間欠記録方式の他に、連続記録方
式も選択できるように構成される。これらはスイッチ３
４によって選択されて記録手段３６により間欠記録若し
くは連続記録される。

【００２４】単位時間当たりの記録フレーム数（フィー
ルド数）は、これが余り少ないと間欠記録していても決
定的な瞬間を逃してしまうおそれがあり、また記録フレ
ーム数が多いと長時間記録ができなくなるため、規定値
としては１０フレーム程度が適当である。そして、規定
値よりも多目に記録するときは記録フレーム数が多いた
め、画像圧縮方式としてフレーム間差圧縮方式が採用さ
れ、規定値よりも少ないとき例えば単位時間（例えば１
秒）当たり５フレーム程度記録するときには、記録フレ
ームが少ないため画質を重んずるように、フレーム内圧
縮方式が採用されることになる。

【００２５】最初にどの記録モードとするかの選択は、
例えば入力部４０からのユーザ入力によって定まり、キ
ー入力が制御部３８で判断され、それに基づいてスイッ
チ３４が制御される。例えば銀行の窓口やキャッシュコ
ーナーにこの装置を設置する場合には、盗難通帳や盗難
カードによる使用や強盗も考えられるので、認識度を高
めるためフレーム内圧縮方式が採用される。それ以外の
ところではフレーム間差圧縮方式が採用される。規定値
Ｎに対する記録フレーム数は入力部４０でユーザが設定
できるように構成してもよい。

【００２６】制御部３８には端子４２から監視センサ
（図示はしない）によるセンサ出力が入力され、異常検
出時、スイッチ３４が制御されてこの例では連続記録に
切り替えられる。これによって間欠記録から連続記録に
自動的に切り替えられ、時間的に前後する画像内容の認
識を確実なものとすることができる。

【００２７】監視センサは本装置の使用目的によって相
違し、例えば来客監視用として使用する場合にはこの監
視センサは出入り口や受付窓口あるいは現金支払機など
に設置されることになる。したがって監視センサは単一
よりも複数使用される場合がある。何れかのセンサ出力
が変化したとき、異常とみなして記録方式が自動的に切
り替えられる。

【００２８】図２は上述したデータ処理部３２の具体例
を示す。端子４４に供給されたディジタル映像信号は減
算器４６を介してＤＣＴ変換手段４８に供給されて所定
画素単位ごとにＤＣＴ変換される。ＤＣＴ変換後のＤＣ
Ｔ係数は量子化手段５０において量子化され、その後符
号化手段５２で符号化される。符号化されたデータが記
録手段３６で記録される。

【００２９】量子化されたＤＣＴ係数は逆量子化手段５
４で元のＤＣＴ係数に戻され、これが逆ＤＣＴ手段５６
で元の映像信号に戻される。そしてこの映像信号がコン
トロール手段を含んだメモリ手段５８に供給され、次の
フレームの映像信号が端子４４に供給されたとき直前フ
レームの映像信号がリードされて減算器４６に供給され
る。

【００３０】したがって減算器４６では前後するフレー
ム間の差分データ（フレーム間差画像データ）が得ら
れ、この差分データのみがＤＣＴ変換される。フレーム
内圧縮処理の場合にはメモリ手段５８の出力は利用され
ない。フレーム間差圧縮処理の場合にこのメモリ出力が
利用される。したがって図２に示すデータ処理手段３２
はフレーム間データ処理部３２Ａとフレーム内データ処
理部３２Ｂとの具体例を示すことになる。

【００３１】図３は圧縮方式を選択するための処理フロ
ーの具体例を示すもので、単位時間Ｘ内での記録フレー
ム数が規定値Ｎよりも多いときはフレーム間圧縮処理
が、規定値Ｎよりも少ないときはフレーム内圧縮処理が
それぞれ選択される（ステップ６２，６４，７０）。そ
してそれぞれの記録モードが選択されているときに異常
状態が発生したときには連続記録方式か若しくは低圧縮
率での記録方式への変更処理が自動的に行われる（ステ
ップ６６，６８，７２）。

【００３２】上述した監視ビデオ装置１０において、例
えば３０ギガバイトの記録容量を持った記録媒体を使用
したときで、例えば２．５Ｍｂｐｓの転送レートでＪＰ
ＥＧベースのフレーム間差分圧縮記録方式を採用したと
きには、毎秒１フレーム記録したとして連続２４時間以
上の記録ができる。１．５Ｍｂｐｓの転送レートでＪＰ
ＥＧのフレーム内（フィールド内）記録であって、毎秒
５フレームづつ記録する場合にあっては、２６時間以上
の間欠記録を行うことができる。

【００３３】このように連続記録に近いモードにおいて
は、ある程度の画質を維持しつつ長時間記録を実現でき
る。毎秒の記録フレーム数が多い間欠記録モードにおい
てはより高画質の長時間記録を実現することができる。

【００３４】図１ではビデオカメラ２０とは別体に記録
部３０が設けられ、記録部３０側で圧縮方式を選択する
ようにした例であるが、図４に示す例はこの圧縮処理部
をビデオカメラ２０側に内蔵させた場合である。この場
合には図１に示す制御部２６，３８の何れかがビデオカ
メラ２０本体に内蔵され、この例では制御部３８によっ
てビデオ処理や圧縮処理などの各種制御が行われる。

【００３５】このようにデータ処理部３２をビデオカメ
ラ２０に搭載した場合には記録部３１としては汎用のＶ
ＴＲや光磁気ディスクを用いたディスク記録再生装置な
どを使用することができる。

【００３６】ビデオカメラ２０内にデータ圧縮機能を包
含させると、同一信号ケーブル上に複数の映像信号を多
重して伝送することができるようになり、信号の伝送効
率を上げることができる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明では従来よ
りも遥かに長く、しかも高画質の長時間記録ができる
他、異常発生時には最適な記録モードで自動記録される
から、異常発生時における画像内容の認識率を格段に高
めることができる。

【００３８】したがってこの発明は各種監視システムや
微速度撮影システムなどに適用して極めて好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る監視ビデオ装置の一実施態様を
示す要部の系統図である。

【図２】データ処理部の詳細を示す系統図である。

【図３】データ圧縮処理例を示すフローチャートであ
る。

【図４】この発明に係る監視ビデオ装置の他の実施態様
を示す要部の系統図である。

【符号の説明】

１０・・・監視ビデオ装置、２０・・・ビデオカメラ、
３０・・・記録部、３２・・・データ処理部、３２Ａ・
・・フレーム間差圧縮手段、３２Ｂ・・・フレーム内圧
縮処理手段、３８・・・制御部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 単位時間内に記録すべきフレーム数の多
   少によって信号の圧縮方式を変更し、 異常発生時は高解像度の圧縮方式に自動変更されるよう
   になされたことを特徴とする監視ビデオ装置。
2. 【請求項２】 異常発生前は間欠記録方式であって、単
   位時間内に記録すべきフレーム数が規定値以下のときの
   信号圧縮方式としてフレーム内圧縮方式が用いられ、 規定値以上のときの信号圧縮方式としてフレーム間差圧
   縮方式が用いられたことを特徴とする請求項１記載の監
   視ビデオ装置。
3. 【請求項３】 上記高解像度圧縮方式としては、低圧縮
   率で、連続記録方式が採用されたことを特徴とする請求
   項１記載の監視ビデオ装置。
4. 【請求項４】 ビデオカメラと記録部とで構成され、 この記録部にはフレーム内圧縮手段とフレーム間差圧縮
   手段とで構成された信号圧縮部が設けられ、 予め設定された圧縮方式によって記録部にそのデータが
   記録されると共に、 監視センサが設けられ、異常発生時には連続記録に切り
   替えられるようになされたことを特徴とする請求項１記
   載の監視ビデオ装置。
5. 【請求項５】 ビデオカメラ内に信号圧縮部が設けら
   れ、 この信号圧縮部がフレーム内圧縮手段とフレーム間差圧
   縮手段とで構成され、 予め設定された圧縮方式によって外部に設けられた記録
   部にそのデータが記録されると共に、 異常検出時には連続記録に切り替えられて高解像度記録
   が行われるようになされたことを特徴とする請求項１記
   載の監視ビデオ装置。