(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの映像入力手段と、
前記映像入力手段から入力された映像を記憶するフレームメモリと、
前記フレームメモリから動画を構成する複数の動画構成手段とを備える映像記録装置であって、
前記映像入力手段の入力する映像をフレームに分解して前記フレームメモリに書き込むフレーム蓄積手段を備え、
前記動画構成手段からの条件に応じて、該当するフレームを前記フレームメモリから読み出すフレーム参照手段を備え、
前記フレーム蓄積手段には、前記フレームを前記フレームメモリに書き込む位置を決める書き込み位置決定手段を備え、
前記フレーム参照手段には、前記フレームメモリから前記フレームを読み出す位置を決める読み出し位置決定手段を備え、
前記書き込み位置決定手段の決める書き込み位置と、前記読み出し位置決定手段の決める読み出し位置に基づいて、制限フレームレートを算出する制限フレームレート決定手段を備え、
前記映像入力手段の入力する映像を構成するフレームを間引いて、前記制限フレームレート決定手段で算出された制限フレームレートまで低減させるフレームレート制限手段を備え、
前記複数の動画構成手段が、異なるフレームレートの動画を作成しながら、同時に動作することを特徴とする映像記録装置。
【請求項２】
前記制限フレームレート決定手段が、前記映像入力手段のフレームレートを下回り、かつ０を上回る制限フレームレートを算出することを特徴とする請求項１に記載の映像記録装置。
【請求項３】
前記制限フレームレート、または前記制限フレームレートと相関を持つ値を表示することを特徴とする請求項１または２に記載の映像記録装置。
【請求項４】
前記フレームレート制限手段の動作を任意に開始および／または終了させる手段を備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の映像記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、映像記録装置に関し、特に偶発的に発生する動きの速い事象を確実に記録することができる映像記録装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、映像記録装置としては、連続記録型と瞬発記録型の２タイプが存在していた。連続記録型は連続して長く映像を記録し続けるタイプであり、これにはたとえば防犯カメラや監視カメラのようなものがある（たとえば、特許文献１参照）。瞬発記録型は、何かのきっかけがあった時のみ高品質の映像を記録するタイプであり、これにはたとえばハイスピードカメラやドライブレコーダのようなものがある（たとえば、特許文献２参照）。
【０００３】
これらの映像記録装置に共通する課題として、動画データの巨大なサイズに起因する問題がある。映像、すなわち時間的に変化する画像を記録する動画データは、一般に巨大なサイズを持っている。これらの動画データのサイズが１ギガバイトを超えることは珍しくなく、高品質・長時間の映像を記録する動画データでは、サイズが１テラバイトに達することもある。このような巨大な動画データの保管や移動が非常に大変であることは言うまでもない。
【０００４】
この不便さを回避するため、一般に映像記録装置では、記録時間と映像品質のどちらかを犠牲にして、動画データのサイズが大きくなりすぎないように配慮する必要があった。映像記録装置のうち連続記録型は、映像品質を落とすことで記録時間を確保し、瞬発記録型は記録時間を限ることで映像品質を確保していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２５５２９３号公報
【特許文献２】特開２０１４−２２０８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
映像記録については、低頻度かつ偶発的に発生する事象、たとえば数日に一度しか起きない機械の異常動作などを確実に記録したいというニーズが存在している。しかしながら、前記したような映像記録装置では、記録時間と映像品質のどちらか片方を選ぶ必要があり、このようなニーズに応えることが困難であった。記録時間を優先させた連続記録型では、時間的な見落としは生じないものの、対象物の速い動きを鮮明に記録することができない。また映像品質を優先させた瞬発記録型では、タイミングが合わないと事象を完全に記録し損ねてしまう。すなわちいずれのタイプであっても、上記のようなニーズに的確に応えることはできなかった。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、偶発的に発生する動きの速い事象を確実に記録することができる映像記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる課題を達成するために、請求項１に記載の発明は、少なくとも一つの映像入力手段と、前記映像入力手段から入力された映像を記憶するフレームメモリと、前記フレームメモリから動画を構成する複数の動画構成手段とを備える映像記録装置であって、前記映像入力手段の入力する映像をフレームに分解して前記フレームメモリに書き込むフレーム蓄積手段を備え、前記動画構成手段からの条件に応じて、該当するフレームを前記フレームメモリから読み出すフレーム参照手段を備え、前記フレーム蓄積手段には、前記フレームを前記フレームメモリに書き込む位置を決める書き込み位置決定手段を備え、前記フレーム参照手段には、前記フレームメモリから前記フレームを読み出す位置を決める読み出し位置決定手段を備え、前記書き込み位置決定手段の決める書き込み位置と、前記読み出し位置決定手段の決める読み出し位置に基づいて、制限フレームレートを算出する制限フレームレート決定手段を備え、前記映像入力手段の入力する映像を構成するフレームを間引いて、前記制限フレームレート決定手段で算出された制限フレームレートまで低減させるフレームレート制限手段を備え、前記複数の動画構成手段が、異なるフレームレートの動画を作成しながら、同時に動作する映像記録装置としたことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記制限フレームレート決定手段が、前記映像入力手段のフレームレートを下回り、かつ０を上回る制限フレームレートを算出することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の構成に加え、前記制限フレームレート、または前記制限フレームレートと相関を持つ値を表示することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の構成に加え、前記フレームレート制限手段の動作を任意に開始および／または終了させる手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の発明によれば、一つまたは複数の映像入力手段と、映像入力手段の数に合わせた分だけ備えるフレームメモリと、複数の動画構成手段とを備える映像記録装置であり、複数の動画構成手段が、異なるフレームレートの動画を作成しながら、同時に動作するため、記録時間と映像品質のバランスが異なる複数の映像記録プランを設定することができる。記録対象に合わせて複数の映像記録プランを組み合わせれば、記録時間と映像品質の両面から見落としのない映像記録を実現することができる。
【００１５】
また、請求項１に記載の発明によれば、フレームをフレームメモリに書き込む位置を決める書き込み位置決定手段と、フレームメモリからフレームを読み出す位置を決める読み出し位置決定手段を備えるため、フレームメモリにおける現在の書き込み位置と読み出し位置が特定でき、これにより、フレームメモリの現在の使用状況が分かる。このようにフレームメモリの使用状況を把握しておくことで、フレームメモリがいっぱいになることに起因する映像の消失を防ぎ、映像の確実な記録が可能な映像記録装置を提供することができる。
【００１６】
また、請求項１に記載の発明によれば、さらに、映像入力手段の入力する映像を構成するフレームを間引いて所定の制限フレームレートにまで低減させるフレームレート制限手段と、書き込み位置決定手段の決める書き込み位置と、読み出し位置決定手段の決める読み出し位置に基づいて、制限フレームレートを算出する制限フレームレート決定手段を備えているため、フレームメモリがいっぱいになることを防ぎ、映像の確実な記録が可能な映像記録装置を提供することができる。
【００１７】
また、請求項２に記載の発明によれば、制限フレームレート決定手段が、映像入力手段のフレームレートを下回り、かつ０を上回る制限フレームレートを算出するため、フレームメモリがいっぱいに近づいたとしても、低フレームレートの映像記録を停止させず、連続して映像の記録が可能な映像記録装置を提供することができる。
【００１８】
また、請求項３に記載の発明によれば、制限フレームレート、または制限フレームレートと相関を持つ値を表示するため、フレームレートの間引きに起因する映像の品質劣化などの副作用が発生している可能性を作業者に分かり易く示し、必要であれば映像記録プランの見直しを促すことができる。
【００１９】
また、請求項４に記載の発明によれば、フレームレート制限手段の動作を任意に開始および／または終了させる手段を備えるため、フレームレートの間引きに起因する映像の品質劣化などの副作用の発生が許されない場合に、この機能の動作を停止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】動画に関する基本的な概念を説明するための図である。
【図２】この発明の実施の形態に係る映像記録装置１の概略を示すブロック図である。
【図３】同実施の形態に係るフレームメモリ４０の構成を示す図である。
【図４】同実施の形態に係る低フレームレート映像Ａ２から保存動画Ａ７を作成する方法を示す図である。
【図５】同実施の形態に係る低フレームレート映像Ａ２から保存動画Ａ７を作成する方法を示す図である。
【図６】同実施の形態に係る低フレームレート映像Ａ２から保存動画Ａ７を作成する方法を示す図である。
【図７】同実施の形態に係る低フレームレート映像Ａ２から保存動画Ａ７を作成する方法を示す図である。
【図８】同実施の形態に係る低フレームレート映像Ａ２から保存動画Ａ７を作成する方法を示す図である。
【図９】同実施の形態に係る低フレームレート映像Ａ２から保存動画Ａ７を作成する方法を示す図である。
【図１０】同実施の形態に係るフレームメモリ４０における書き込み位置Ａ８と読み出し位置Ａ９の関係を示す図である。
【図１１】同実施の形態に係るフレームメモリ４０における書き込み位置Ａ８と読み出し位置Ａ９の関係を示す図である。
【図１２】同実施の形態に係るフレームメモリ使用率と制限フレームレートＡ１０の関係の例を示す図である。
【図１３】同実施の形態に係るフレームメモリ使用率の時間的な推移の例を示す図である。
【図１４】同実施の形態に係る制限フレームレートＡ１０の時間的な推移の例を示す図である。
【図１５】同実施の形態に係るフレームメモリ使用率と制限フレームレートＡ１０の関係の例を示す図である。
【図１６】同実施の形態に係るフレームメモリ使用率の時間的な推移の例を示す図である。
【図１７】同実施の形態に係る制限フレームレートＡ１０の時間的な推移の例を示す図である。
【図１８】同実施の形態に係るフレームメモリ使用率と制限フレームレートＡ１０の関係の例を示す図である。
【図１９】同実施の形態に係るフレームメモリ使用率の時間的な推移の例を示す図である。
【図２０】同実施の形態に係る制限フレームレートＡ１０の時間的な推移の例を示す図である。
【図２１】同実施の形態に係る映像記録装置１の画面例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、この発明の実施の形態について説明する。
【００２２】
図１〜図２１には、この発明の実施の形態を示す。
【００２３】
まずは、動画に関する基本的な概念について、図１を用いて説明する。
【００２４】
この発明の実施の形態に係る映像記録装置１について説明する前に、動画に関する基本的な概念を一通り記載する。一般に、動画とは時間とともに変換する画像であり、その実体は「フレーム」と呼ばれる静止画像の配列である。個々のフレームの実体は、縦横に等間隔に並んだ個々の格子点の色を表す「ピクセル」の２次元配列である。フレームを構成するピクセルの数は「解像度」と呼ばれる。また個々のフレームには、画面に表示されるべき時間である「フレームの長さ」が設定されている。これらの概念の関係を図１に示す。
【００２５】
多くの動画では、すべてのフレームを通して解像度と長さは一定である。解像度としては６４０×４８０ピクセル（ＶＧＡ)、フレームの長さとしては１／３０秒などの値がよく使われる。なおフレームの長さの逆数、すなわち単位時間あたりのフレームの数は「フレームレート」と呼ばれる。
【００２６】
以上の動画に関する基本的な概念を踏まえ、以下でこの発明の実施の形態に係る映像記録装置１について説明する。
【００２７】
本実施の形態に係る映像記録装置１を図２に示す。本実施の形態の映像記録装置１は、映像入力手段１０、フレームレート制限手段２０、フレーム蓄積手段３０、フレームメモリ４０、フレーム参照手段５０、動画構成手段６０、動画保存手段７０、制限フレームレート決定手段８０によって構成されている。映像入力手段１０と動画構成手段６０は一つだけとは限らず、いずれかまたは両方を複数備えることもある。
【００２８】
映像記録装置１はコンピュータシステムである。すなわちフレームレート制限手段２０、フレーム蓄積手段３０、フレームメモリ４０、フレーム参照手段５０、動画構成手段６０、制限フレームレート決定手段８０の実体はプログラムであり、それらが実行されているコンピュータにそれぞれの機能を持たせるように動作する。
【００２９】
また、映像入力手段１０は、リアルタイムな動画としての入力映像Ａ１を映像記録装置１に入力する機能を持つ。ビデオカメラ、テレビジョン受信器（チューナ)、コンピュータ画面取り込み（キャプチャ）装置のように自ら映像データを作り出す機能を持つ装置や、ビデオ入力ボードのように外部の装置が作り出した映像データを映像記録装置１に入力する装置が含まれる。
【００３０】
また、フレームレート制限手段２０は、入力映像Ａ１のリアルタイム性を保持しながら、フレームレートを与えられた制限フレームレートＡ１０以下に低減させる機能を持つ。これは入力映像Ａ１を構成するフレームを一定の割合で間引くことによって行う。すなわち入力映像Ａ１のフレームレートと制限フレームレートＡ１０の比がｋ：１である場合、入力映像Ａ１を構成するフレームのうち、ｋ枚ごとに１枚のみを残して他のフレームを削除し、残ったフレームに設定されている長さをｋ倍に伸ばす動作を行う。これによって低フレームレート映像Ａ２が作られる。
【００３１】
また、フレームメモリ４０は、図３に示すような構成を持つ一種の「リングバッファ」である。「リングバッファ」とは、始端レコードと終端レコードを隣接させ、シーケンシャルな書き込みをエンドレスに行うことができるようにした記憶手段のことである。実際の記憶は、コンピュータを構成するメインメモリやディスク（磁気ディスクだけでなく、フラッシュメモリを使用した「半導体ディスク」を含む）を使って実現することができる。
【００３２】
フレームメモリ４０の個々のレコードには、個々のフレームに対応する情報である「フレーム情報」が記憶される。フレーム情報には、フレームの「ピクセル配列」と「属性」が含まれる。またフレームの属性には、映像入力手段１０の識別子である「チャンネル」と、フレームの「開始時刻」・「終了時刻」が含まれる。
【００３３】
また、フレーム蓄積手段３０は、低フレームレート映像Ａ２から、それを構成するすべてのフレームを取り出し、そのピクセル配列と属性をフレームメモリ４０に書き込んで蓄積する機能を持つ。属性のチャンネルは、低フレームレート映像Ａ２のもとになった入力映像Ａ１を入力した映像入力手段１０の識別子を取得して求めることができる。また属性の開始時刻と終了時刻は、低フレームレート映像Ａ２を構成するフレームの長さを累積させて求めることができる。
【００３４】
フレーム蓄積手段３０は書き込み位置決定手段３１を備える。これはフレームメモリ４０にフレーム情報を書き込むべきレコード番号である、書き込み位置Ａ８を管理する機能を持つ。位置決定手段３１は、フレーム蓄積手段３０がフレーム情報を書き込むたびにレコード番号を１ずつ増加させていき、レコード番号がフレームメモリ４０のレコード数ｍを超えたら１に戻す。これによってフレームメモリ４０には常に最新のｍ個のフレーム情報が記憶されており、それよりも古いフレーム情報は順次消去されていく。
【００３５】
また、フレーム参照手段５０は、動画構成手段６０からの要求を受け、フレームメモリ４０に記憶されているすべてのフレーム情報の中から、フレーム選択条件Ａ５に適合するものを選択して読み出す機能を持つ。フレーム選択条件Ａ５に適合するフレーム情報が見つからない場合、特別な「代用フレーム情報」を作成して動画構成手段６０に渡す。有効なフレームを含まない代用フレーム情報では、たとえばピクセル配列を構成するすべてのピクセルの色が黒になる。あるいはピクセル配列に、フレームが無効であることを示す文字列や図形が表示される。
【００３６】
フレーム参照手段５０は読み出し位置決定手段５１を備える。これはフレームメモリ４０に記憶されているすべてのフレーム情報の属性をフレーム選択条件Ａ５と照合し、最もよく適合するフレーム情報を特定して、その読み出し位置Ａ９をフレーム参照手段５０に知らせる機能を持つ。フレーム選択条件Ａ５はフレーム情報に含まれる属性、すなわちチャンネル・開始時刻・終了時刻を独立変数として実数値を返す評価関数として定義されている。フレーム選択条件Ａ５を定義する評価関数の例を下記の数式１に示す。フレーム参照手段５０は個々のフレーム情報をこの評価関数に渡してそれぞれ値を算出し、それが最大になるフレーム情報を特定する。たとえば数式１に記載の評価関数Ａ（Ｃ，ＴＳ，ＴＥ）は、チャンネルがＣ０であり、終了時刻が時刻Ｔ０以前である最も新しいフレーム情報に対して最大の値を返す。そのためフレーム選択条件Ａ５としてこの評価関数Ａを使えば、そのような条件を満たすフレーム情報を参照することができる。
【００３７】
【数１】
0006463960.tif 000002
また、動画構成手段６０は、フレーム参照手段５０にフレーム選択条件Ａ５を発行して読み出した選択フレームＡ６を素材として保存動画Ａ７を作成する機能を持つ。動画構成手段６０は、それぞれに独自の方法でフレームの選択と加工を行い、それらを連結して保存動画Ａ７とした上、動画保存手段７０に永久的に保存する。
【００３８】
動画は一般にデータサイズが非常に大きく、取り扱いにくいものである。そのため動画構成手段６０には、必要な情報を失わずにデータの分量を減らすための工夫が求められる。その方法は多種多様であることから、動画構成手段６０にもさまざまなものが考えられる。図４〜９には、素材となる低フレームレート映像Ａ２から保存動画Ａ７を作成するいくつかの方法を示す。
イ．コマ落とし（図４）
フレームレートを下げてデータサイズを削減する方法。一定の割合でフレームを削除しながら、個々のフレームの長さを伸ばすことでリアルタイム性を保つ。
ロ．スローモーション（図５）
フレームレートを下げて速い動きを見やすくする方法。フレームの削除を行わず、個々のフレームの長さを伸ばすことで、映像をゆっくり表示させる。
ハ．ダイジェスト（図６）
トリガ信号の入力など、特定のタイミングの動画のみを取り出して連結していく方法。不要なフレームを削除してデータの分量を減らす。
ニ．フレーム加工（図７）
映像に対して各種の加工を行う方法。色補正や輪郭抽出で映像を見やすくしたり、画像品質を下げてデータの分量を減らしたり、字幕や図形を挿入して表示される情報量を増やしたりする。
ホ．画面分割（図８）
一つの映像の中に複数の映像を配置して表示させる方法。画面をタイル状に分割したり、主映像に小さな副映像をはめ込んだりして、複数の映像を同時に観察することができるようにする。
ヘ．チャンネル切り替え（図９）
複数の映像を時間とともに切り替えながら表示させる方法。個々の映像の品質やリアルタイム性を保ちながら、複数の映像を一度に観察することができるようにする。
【００３９】
どの方法を使うかは、記録の目的によって変わってくる。従来のカメラシステムを例に挙げると、街角の防犯カメラではイの方法（コマ落とし）、建物の監視カメラではホの方法（画面分割）やヘの方法（チャンネル切り替え）、高速度カメラやドライブレコーダではロの方法（スローモーション）やハの方法（ダイジェスト）が多く使われている。上記イ〜ヘの方法を単独で使うだけでなく、いくつかを組み合わせて使うこともある。動作方法が決まれば、それを実現するために参照するべきフレーム情報が決まるので、そのようなフレームに対して大きな値を返すような評価関数を決めてフレーム選択条件Ａ５とし、それをフレーム参照手段５０に渡す。
【００４０】
本実施の形態に係る映像記録装置１は、動作方法の異なる複数の動画構成手段６０を備えており、それらを同時に動作させることができる。
【００４１】
また、動画保存手段７０は、動画構成手段６０の作成した保存動画Ａ７を長期にわたって保存することのできる、不揮発性の大容量記憶手段である。記憶には磁気ディスクや、フラッシュメモリを使用した「半導体ディスク」が使われる。
【００４２】
また、制限フレームレート決定手段８０は、書き込み位置決定手段３１の管理する書き込み位置Ａ８と、読み出し位置決定手段５１の特定した読み出し位置Ａ９をもとに、フレームレート制限手段２０に渡す制限フレームレートＡ１０を算出する機能を持つ。制限フレームレートＡ１０の算出は、あらかじめ定義された計算式に書き込み位置Ａ８と読み出し位置Ａ９を代入することによって行う。
【００４３】
以下、本実施の形態の具体的構成について、さらに詳細に説明する。
【００４４】
フレームレート制限手段２０と制限フレームレート決定手段８０は、本実施の形態による映像記録装置１に特有の構成要件である。以下ではそれらの作用と効果について詳しく説明する。
【００４５】
まず、図３に示したフレームメモリ４０の動作について記載する。このフレームメモリ４０はｍ個のレコードを持っている。フレーム情報の書き込みはシーケンシャルに行われるので、書き込みのたびに書き込み位置Ａ８は１レコードずつ、時計回りに回転していく。したがって書き込み位置Ａ８から見て読み出し位置Ａ９が反時計回りとなる位置に隣接している場合（たとえば図１０に示すように、書き込み位置Ａ８が１で、読み出し位置Ａ９がｍである場合）、読み出しは書き込まれたばかりのフレーム情報に対して行われることになる。これに対して書き込み位置Ａ８から見て読み出し位置Ａ９が時計回りとなる位置に隣接している場合（たとえば図１１に示すように、書き込み位置Ａ８がｍで、読み出し位置Ａ９が１である場合）、読み出しはまもなく消去されるフレーム情報に対して行われることになる。
【００４６】
ここで「フレームメモリ使用率」という概念を導入する。これは「フレーム情報がフレームメモリ４０に書き込まれてから読み出されるまでの時間」を「フレーム情報がフレームメモリ４０に書き込まれてから消去されるまでの時間」で割ったものであり、下記の数式２に示す計算式で算出することができる。
【００４７】
【数２】
0006463960.tif 000003
フレームメモリ使用率は、図１０のような場合にはほぼ０％、図１１のような場合にはほぼ１００％になる。すなわちフレームメモリ使用率が１００％に近いということは、消去される寸前のフレーム情報が読み出されていることを意味する。
【００４８】
フレーム情報が消去されると、そのフレームに含まれていた情報が失われる。したがって映像記録装置１としては、フレームメモリ使用率を１００％未満に保っておきたい。しかし映像入力手段１０のフレームレートが高い場合、複数の映像入力手段１０が存在する場合、動画構成手段６０の動作が遅い場合には、図３における書き込み位置Ａ８の回転速度が読み出し位置Ａ９の回転速度を上回るので、フレームメモリ使用率は増加する傾向が強い。そのため動画構成手段６０が読み出そうとしたフレーム情報がすでに消失しており、正常な保存動画Ａ７が作れなくなる事態に陥りやすい。
【００４９】
このような事態を抑止するため、映像記録装置１ではフレームレート制限手段２０を設け、入力映像Ａ１のフレームレートを必要に応じて低減させる方法を採っている。制限フレームレート決定手段８０は、この目的に合うように制限フレームレートＡ１０を算出する。すなわち制限フレームレート決定手段８０は、書き込み位置Ａ８と読み出し位置Ａ９を常に監視してフレームメモリ使用率を算出しており、これが１００％に近づいてきたら制限フレームレートＡ１０を低下させる。これによってフレームメモリ使用率が減少に転じるので、動画構成手段６０が読み出すべきフレーム情報が消去される事態を避けることができる。フレームメモリ使用率が０％に近づいてきたら、再び制限フレームレートＡ１０を初期値に戻せばよい。
【００５０】
フレームメモリ使用率から制限フレームレートＡ１０を算出するには、いくつかの方法が考えられる。フレームメモリ使用率と制限フレームレートを一意に対応付けず、ヒステリシスを持たせてもよい。シミュレーションによって計算した、フレームメモリ使用率の時間的な変化の例を図１２〜２０に示す。制限フレームレートＡ１０の算出方法によってフレームメモリ使用率の変化が異なり、図１２〜１４の例のように、フレーム使用率に対して正比例するように制限フレームレートＡ１０を算出する方法や、図１５〜１７の例のように、フレーム使用率に対して閾値を境に急激に制限フレームレートＡ１０が変化するように算出する方法に比べて、ヒステリシスを持たせた図１８〜２０の例では、制限フレームレートＡ１０が安定に推移することがわかる。
【００５１】
以下、入力映像Ａ１を完全に遮断する方法との比較について説明する。
【００５２】
フレームメモリ４０に蓄積されたフレーム情報の消失を防ぐ方法として、入力映像Ａ１を完全に遮断する従来技術が存在する。これに対して本実施の形態に係る映像記録装置１では、制限フレームレートＡ１０を設定して入力映像Ａ１を完全に遮断することはしない。以下ではこの方法のもたらす利点について説明する。
【００５３】
映像を動画として蓄積記録する映像記録装置では、動画特有の巨大なデータサイズが問題になることが多い。多数の画像の集積である動画では、そのサイズが１ギガバイトを超えることは珍しいことではなく、時には１テラバイトに達することもある。あまりにも巨大な動画は、保管・移動・閲覧などの取り扱いが著しく困難になる。そのため映像記録装置には、動画が大きくなりすぎることを防ぐ工夫が求められる。防犯カメラや監視カメラでは、フレームレートや解像度を下げることによってデータサイズを削減している。また高速度カメラやドライブレコーダでは、記録時間を短く限定することによってデータサイズの増大を防いでいる。
【００５４】
本実施の形態に係る映像記録装置１は、動作方法の異なる複数の動画構成手段６０を同時に動作させることができる。このことが入力映像Ａ１を完全に遮断してフレーム情報の消失を防ぐ方法の利用を難しくしている。たとえば高速度カメラやドライブレコーダのような動作をする瞬発型動画構成手段６０ａと、防犯カメラや監視カメラのような動作をする連続型動画構成手段６０ｂが同時に動作している場合を考える。映像入力手段１０のフレームレートが大きいと、瞬発型動画構成手段６０ａの動作が追いつかず、フレームメモリ使用率が増えていく。しかしフレームメモリ使用率が１００％に近づいてきた時に入力映像Ａ１を完全に遮断すると、連続型動画構成手段６０ｂの必要とするフレーム情報が得られなくなり、正常な保存動画Ａ７を作ることが不可能になる。本実施の形態に係る映像記録装置１が、入力映像Ａ１を完全に遮断せず、フレームレートを制限するだけにとどめるのは、このような事態を避けるためである。多くの連続型動画構成手段６０ｂは、フレームレートの高い入力映像Ａ１を必要としないので、フレームレート制限手段２０が動作してもほとんど影響を受けない。
【００５５】
また、フレームレート制限手段２０と制限フレームレート決定手段８０は、映像記録装置１においてフレーム情報の消失を防ぎ、正常な保存動画Ａ７が作れなくなる事態を避ける手段として機能している。しかしこの方法も万能ではなく、動画構成手段６０の組み合わせによっては、入力映像Ａ１のフレームレートを制限した結果、保存動画Ａ７の映像品質が劣化する副作用となって現れることがある。これは瞬発型動画構成手段６０ａが複数同時に動作している場合や、連続型動画構成手段６０ｂが比較的大きいフレームレートで動作している場合に問題になりやすい。
【００５６】
次に、ユーザインタフェースについて説明する。
【００５７】
本実施の形態による映像記録装置１の画面例を図２１に示す。この画面は、「入力映像」欄・「記録」欄・「設定」欄・「状態」欄によって構成されている。
【００５８】
「入力映像」欄には、入力映像Ａ１がリアルタイムに表示される。映像記録装置１が二つの映像入力手段１０を備えている場合、この例のように二つの入力映像Ａ１が表示される。
【００５９】
「記録」欄には、動画構成手段６０の動作を設定する入力欄が表示される。映像記録装置１が二つの動画構成手段６０を備えている場合、二つの入力欄が表示される。この例では、第１の動画構成手段６０を瞬発型の動作に、第２の動画構成手段６０を連続型の動作に設定している。
【００６０】
「設定」欄には、二つの設定項目が表示されている。「入力フレームレートを動的に制限」項目をチェックすると、フレームレート制限手段２０と制限フレームレート決定手段８０の動作が有効になる。上記のような副作用を嫌う場合には、この項目のチェックを外す。もう一つの「フレームメモリをディスクに配置」項目では、フレームメモリ４０をメインメモリに置くか、ディスクに置くかを選択することができる。メインメモリよりも大容量であるが低速のディスクにフレームメモリ４０を置くと、フレームレートの高い映像入力手段１０の性能を引き出すことはできなくなるが、さかのぼって記録することのできる時間は長くなる。
【００６１】
「状態」欄には、現在のフレームメモリ使用率と制限フレームレートＡ１０がリアルタイムに表示される。映像記録装置１の使用者はこれらの数字を見て、上記の副作用が生じる危険性を推定したり、副作用が生じにくいように動画構成手段６０の設定を見直したりすることができる。
【００６２】
以上のように、本実施の形態の映像記録装置１によれば、フレームをフレームメモリに書き込む位置を決める書き込み位置決定手段と、フレームメモリからフレームを読み出す位置を決める読み出し位置決定手段を備えるため、フレームメモリにおける現在の書き込み位置と読み出し位置が特定でき、これにより、フレームメモリの現在の使用状況が分かる。このようにフレームメモリの使用状況を把握しておくことで、フレームメモリがいっぱいになることに起因する映像の消失を防ぎ、映像の確実な記録が可能な映像記録装置を提供することができる。
【００６３】
また、本実施の形態では、さらに、映像入力手段の入力する映像を構成するフレームを間引いて所定の制限フレームレートにまで低減させるフレームレート制限手段と、書き込み位置決定手段の決める書き込み位置と、読み出し位置決定手段の決める読み出し位置に基づいて、制限フレームレートを算出する制限フレームレート決定手段を備えているため、フレームメモリがいっぱいになることを防ぎ、映像の確実な記録が可能な映像記録装置を提供することができる。
【００６４】
また、本実施の形態では、制限フレームレート決定手段が、映像入力手段のフレームレートを下回り、かつ０を上回る制限フレームレートを算出するため、フレームメモリがいっぱいに近づいたとしても、低フレームレートの映像記録を停止させず、連続して映像の記録が可能となる映像記録装置を提供することができる。
【００６５】
また、本実施の形態では、制限フレームレート、または制限フレームレートと相関を持つ値を表示するため、フレームレートの間引きに起因する映像の品質劣化などの副作用が発生している可能性を作業者に分かり易く示し、必要であれば映像記録プランの見直しを促すことができる。
【００６６】
また、本実施の形態では、フレームレート制限手段の動作を任意に開始および／または終了させる手段を備えるため、フレームレートの間引きに起因する映像の品質劣化などの副作用の発生が許されない場合に、この機能の動作を停止させることができる。
【００６７】
また、本実施の形態では、一つまたは複数の映像入力手段と、映像入力手段の数に合わせた分だけ備えるフレームメモリと、複数の動画構成手段とを備える映像記録装置であり、複数の動画構成手段が、異なるフレームレートの動画を作成しながら、同時に動作するため、記録時間と映像品質のバランスが異なる複数の映像記録プランを設定することができる。記録対象に合わせて複数の映像記録プランを組み合わせれば、記録時間と映像品質の両面から見落としのない映像記録を実現することができる。
【００６８】
なお、以上説明した各実施の形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。
【００６９】
たとえば、前記した実施の形態では、フレームメモリとして固定長のレコードからなるリングバッファを用いていたが、これに限るものではなく、他の構造のメモリを用いてもよい。ただし、フレームメモリとしてリングバッファを用いるのが、実装しやすさと性能の両面から望ましい。
【００７０】
また、動画構成手段６０の動作方法について、前記イ〜ヘに例示した方法に限らず、他の方法を設けてもよい。
【００７１】
また、図２１に示す画面例において、制限フレームレートＡ１０を表示させる代わりに、入力映像Ａ１のフレームレートに対する制限フレームレートＡ１０の割合である、フレームレート低減率を表示させてもよい。
【符号の説明】
【００７２】
１  映像記録装置
１０  映像入力手段
２０  フレームレート制限手段
３０  フレーム蓄積手段
３１  書き込み位置決定手段
４０  フレームメモリ
５０  フレーム参照手段
５１  読み出し位置決定手段
６０  動画構成手段
７０  動画保存手段
８０  制限フレームレート決定手段
Ａ１  入力映像
Ａ２  低フレームレート映像
Ａ３  書き込みフレーム
Ａ４  読み出しフレーム
Ａ５  フレーム選択条件
Ａ６  選択フレーム
Ａ７  保存動画
Ａ８  書き込み位置
Ａ９  読み出し位置
Ａ１０  制限フレームレート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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