(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録時においては、入力映像データまたは入力映像データがＪＰＥＧ方式で圧縮されたデータを、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、
記録媒体からブロック単位でデータを読み取り、読み取ったブロック単位内のデータを読み取った順番でメモリのメインバンクに格納していく第１手段、
ブロック単位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サブバンクに格納していく第２手段、  サブバンクのアドレスを指定する第３手段、ならびに
サブバンクのアドレスが指定されたときに、指定されたサブバンクのアドレスに格納されている先頭格納アドレスを読み出し、読み出した先頭格納アドレスからフィールドデータを読み出す第４手段を備えており、
第３手段は、通常再生時において、メインバンクに格納されているブロック単位のデータ内からメインバンクに書き込まれた順番でフィールドデータが読み出されるように、サブバンクのアドレスを指定していく手段、および逆転再生時において、メインバンクに格納されているブロック単位のデータ内からメインバンクに書き込まれた順番と反対の順番でフィールドデータが読み出されるように、サブバンクのアドレスを指定していく手段を備えていることを特徴とする映像記録再生装置。
【請求項２】
第３手段は、早送り再生時において、メインバンクに格納されているブロック単位のデータ内からメインバンクに書き込まれた順番と同じ方向であって、かつ所定フィールド数飛ばしで、フィールドデータが読み出されるように、サブバンクのアドレスを指定していく手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の映像記録再生装置。
【請求項３】
第３手段は、早戻し再生時において、メインバンクに格納されているブロック単位のデータ内からメインバンクに書き込まれた順番と反対方向であって、かつ所定フィールド数飛ばしで、フィールドデータが読み出されるように、サブバンクのアドレスを指定していく手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１および２のいずれかに記載の映像記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【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は、メモリに蓄積された１ブロック分のデータ内の各フィールド（各フレーム）データが格納されている先頭アドレスが認識することが困難であったため、逆転再生、早送り再生、早戻し再生等の特殊再生を行なうことが困難であ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、逆転再生、早送り再生、早戻し再生等の特殊再生が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入力映像データがＪＰＥＧ方式で圧縮されたデータを、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、記録媒体からブロック単位でデータを読み取り、読み取ったブロック単位内のデータを読み取った順番でメモリのメインバンクに格納していく第１手段、ブロック単位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サブバンクに格納していく第２手段、サブバンクのアドレスを指定する第３手段、ならびにサブバンクのアドレスが指定されたときに、指定されたサブバンクのアドレスに格納されている先頭格納アドレスを読み出し、読み出した先頭格納アドレスからフィールドデータを読み出す第４手段を備えており、第３手段は、通常再生時において、メインバンクに格納されているブロック単位のデータ内からメインバンクに書き込まれた順番でフィールドデータが読み出されるように、サブバンクのアドレスを指定していく手段、および逆転再生時において、メインバンクに格納されているブロック単位のデータ内からメインバンクに書き込まれた順番と反対の順番でフィールドデータが読み出されるように、サブバンクのアドレスを指定していく手段を備えていることを特徴とする。
【０００９】
第３手段としては、たとえば、早送り再生時において、メインバンクに格納されているブロック単位のデータ内からメインバンクに書き込まれた順番と同じ方向であって、かつ所定フィールド数飛ばしで、フィールドデータが読み出されるように、サブバンクのアドレスを指定していく手段を備えているものが用いられる。
【００１０】
第３手段としては、たとえば、早戻し再生時において、メインバンクに格納されているブロック単位のデータ内からメインバンクに書き込まれた順番と反対方向であって、かつ所定フィールド数飛ばしで、フィールドデータが読み出されるように、サブバンクのアドレスを指定していく手段を備えているものが用いられる。
【００１１】
【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。
【００１２】
〔１〕監視システムの全体的な構成の説明
【００１３】
図１は、監視システムの全体的な構成を示している。
【００１４】
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。
【００１５】
〔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
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
〔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
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
〔４〕特殊再生についての説明
【００３８】
〔４−１〕逆転再生時の動作の説明
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
〔４−２〕早送り再生時の動作の説明
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
〔４−３〕早戻し再生時の動作の説明
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
〔５〕検索処理の説明
【００４９】
〔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
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
〔５−２〕記録時刻指定による検索処理の説明
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
図５は、記録時刻指定による検索処理手順を示している。
【００５９】
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）。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
【発明の効果】
この発明によれば、逆転再生、早送り再生、早戻し再生等の特殊再生が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
【図１】
0003548072.tif 000002
【図２】
0003548072.tif 000003
【図３】
0003548072.tif 000004
【図４】
0003548072.tif 000005
【図５】
0003548072.tif 000006