(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声信号等のアナログ信号を所定の期間ごとにサンプリングしてディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、前記Ａ／Ｄ変換部よりのディジタル信号を差分圧縮方式により圧縮処理する圧縮部と、前記圧縮部よりの差分圧縮データを記憶する第１のメモリ部と、前記第１のメモリ部の記憶データから、予め定めた開始点より終了点までのデータを読み出すように同第１のメモリ部を制御するメモリコントローラと、前記Ａ／Ｄ変換部よりのディジタル信号を遅延する遅延部と、前記遅延部よりのデータであって前記Ａ／Ｄ変換部における１サンプリングデータ分を順次更新しつつ記憶する第２のメモリ部と、前記第１のメモリ部より読み出されたデータと前記第２のメモリ部よりの１データとをもとに、前記第１のメモリ部よりのデータの先頭を前記第２のメモリ部よりの１データにして出力する出力部と、入力される状態検出信号をもとに前記メモリコントローラ及び第２のメモリ部を制御する制御部とで構成したことを特徴とするデータ記憶装置。
【請求項２】
前記データ読み出しの終了点を、前記状態検出信号の入力時点としたことを特徴とする請求項１記載のデータ記憶装置。
【請求項３】
前記データ読み出しの開始点を、前記状態検出信号の入力時点より予め定めた以前の時点としたことを特徴とする請求項１記載のデータ記憶装置。
【請求項４】
前記遅延部の遅延時間を、前記第２のメモリ部より読み出した１データが、前記データ読み出しの開始点から１サンプリング期間前となるように設定するとともに、前記出力部において前記第１のメモリ部よりのデータの先頭に前記１データを付加して出力することを特徴とする請求項１記載のデータ記憶装置。
【請求項５】
前記遅延部の遅延時間を、前記第２のメモリ部より読み出した１データが、前記データ読み出しの開始点と重なる時間に設定するとともに、前記出力部において前記第１のメモリ部よりのデータの先頭データを前記１データに置換して出力することを特徴とする請求項１記載のデータ記憶装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はデータ記憶装置に係り、より詳細には、記憶した音声等のデータから任意の部分を高品質で再生可能にするデータ記憶に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばカメラ監視システムにおいては、通常、検出した異常状態を録画及び録音するようにしている。このうち録音の方法については、ＡＤＰＣＭ（適応差分パルス符号変調）方式を用いたシステムがある。
上記ＡＤＰＣＭ方式は、マイクで集音したアナログの音声信号をＰＣＭ（パルス符号変調）信号に変換し、同ＰＣＭ信号について差分圧縮の処理をする方式である。
このＡＤＰＣＭ方式の概念について図３をもとに説明する。
図３（Ａ）において、図中のD1、D2、D3、……Dn等はそれぞれＡ／Ｄ変換におけるサンプリングデータに対応するものであり、任意のビット数で形成される。これらデータの先頭のデータD1は圧縮の処理をしていないデータ（以下、非圧縮データ）であり、D2以降のデータは現在の非圧縮データとその一つ前の非圧縮データとの差分を示すデータ（以下、差分圧縮データ）である。
【０００３】
例えば、D1の非圧縮データをＡと表し、D2の非圧縮データをＢと表すとすれば、ＡとＢとの差（Ａ−Ｂ）がD2であり、同様に、D3の非圧縮データをＣとすれば、ＢとＣとの差（Ｂ−Ｃ）がD3である。このように圧縮処理したデータをメモリに格納する。
上記ＡＤＰＣＭ方式のデータを再生する場合には、先頭データD1をもとに、D2についてはD1とD2との差（又はD1と−D2との和）をとれば、「Ａ−（Ａ−Ｂ）＝Ｂ」となってD2の非圧縮データＢが再生され、同様に、D3についてはD2とD3との差（前記同）をとれば、「Ａ−（Ａ−Ｂ）−（Ｂ−Ｃ）＝Ｃ」となってD3の非圧縮データＣが再生される。
これにより、圧縮処理された信号から原信号が再生されることとなる。
上記ＡＤＰＣＭ方式によるディジタル音声を常に前記先頭データD1をもとに再生する場合には図３（Ａ）においては何等問題はない。
【０００４】
しかし、カメラ監視システムにおいては異常発生時の音声再生が重要であり、正常時の音声記録は不要といってもよい。
上記の場合、異常が発生した数秒前からある定めた期間について記録音声を取り出し、再生することなる。この取り出す部分を図３（Ａ）のイとすれば、この部分のデータは全て差分圧縮データであり、従ってこれらデータを原信号に戻すためにはその先頭データDsに非圧縮データが必要になるところ、この非圧縮データが存在しない。このため原信号再生はできないこととなる。
そこで、カメラ監視システムにおいては上記図３（Ａ）の方法は不適のため、図３（Ｂ）又は同（Ｃ）に示す方法を採用している。
【０００５】
図３（Ｂ）は音声データ群を予め定めた区間で区切って細分化（フレーズ化）し、同細分化した先頭のデータを非圧縮データにする。
図中のD11 、D15 、D19 等の斜線を付した部分が非圧縮データであり、D12 、D13 等の斜線を付さない部分が差分を示すデータである。
具体的には、上記区間ごとにリセットし、先頭のデータを非圧縮データにする。
これにより、音声データを途中から取り出しても非圧縮データが存在するので原信号を再生することが可能となる。
また、図３（Ｃ）は音声データのすべてを非圧縮データとする方法である。
この方法についてはどの部分を取り出しても原信号を再生できることは説明するまでもない。なお、図３（Ｃ）の方法において、更に重要部分（図中イ）を別途データ保存したい場合にはその取り出した部分について前記圧縮処理をし、保存すればよい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記図３（Ｂ）の方法においては、原信号に戻す処理が細分化したフレーズごとになるため、フレーズの切れ目で音切れとなり、その間に雑音が発生するという欠点がある。
また、図３（Ｃ）の方法においては、データを圧縮処理しないのでデータ格納するメモリが大容量となるという欠点がある。
本発明は上記欠点の解消を図ったものであり、前述のような音切れを生じることなく、また、音声等のデータ格納用のメモリとして大容量を要しないようにしたデータ記憶装置を提供することを目的としたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、音声信号等のアナログ信号を所定の期間ごとにサンプリングしてディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、前記Ａ／Ｄ変換部よりのディジタル信号を差分圧縮方式により圧縮処理する圧縮部と、前記圧縮部よりの差分圧縮データを記憶する第１のメモリ部と、前記第１のメモリ部の記憶データから、予め定めた開始点より終了点までのデータを読み出すように同第１のメモリ部を制御するメモリコントローラと、前記Ａ／Ｄ変換部よりのディジタル信号を遅延する遅延部と、前記遅延部よりのデータであって前記Ａ／Ｄ変換部における１サンプリングデータ分を順次更新しつつ記憶する第２のメモリ部と、前記第１のメモリ部より読み出されたデータと前記第２のメモリ部よりの１データとをもとに、前記第１のメモリ部よりのデータの先頭を前記第２のメモリ部よりの１データにして出力する出力部と、入力される状態検出信号をもとに前記メモリコントローラ及び第２のメモリ部を制御する制御部とで構成したデータ記憶装置を提供するものである。
【０００８】
また、前記データ読み出しの終了点を前記状態検出信号の入力時点にする。または、前記データ読み出しの開始点を前記状態検出信号の入力時点より予め定めた以前の時点としてもよい。
【０００９】
また、前記遅延部の遅延時間を、前記第２のメモリ部より読み出した１データが、前記データ読み出しの開始点から１サンプリング期間前となるように設定するとともに、前記出力部において前記第１のメモリ部よりのデータの先頭に前記１データを付加して出力する。
または、前記遅延部の遅延時間を、前記第２のメモリ部より読み出した１データが、前記データ読み出しの開始点と重なる時間に設定するとともに、前記出力部において前記第１のメモリ部よりのデータの先頭データを前記１データに置換して出力するようにしてもよい。
【００１０】
また、前記第１のメモリ部を、１データ分のみを書き換え更新して記憶するＦＩＦＯ（First In First Out）メモリとする。
【００１１】
また、前記第２のメモリ部を、少なくとも前記データ読み出しの開始点から終了点までの期間のデータ分以上のメモリ容量を有したＦＩＦＯメモリとする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を実施例にもとづき図面を参照して説明する。
図１は本発明によるデータ記憶装置の一実施例を示す要部ブロック図、図２は図１におけるデータ圧縮及びデータ取り出しの説明図である。
なお、以下の説明ではカメラ監視システムにおける音声記録を例として説明する。
図１において、１はＡ／Ｄ変換部であり、マイク等で集音したアナログの音声信号SaをＰＣＭ（パルス符号変調）信号化する。
２は圧縮部であり、Ａ／Ｄ変換部１よりのＰＣＭ信号について差分圧縮の処理をする。３は第１のメモリ部であり、圧縮部２よりの音声データを予め定めた期間につき、データ書き換えしつつ保存する。
【００１３】
４は第１のメモリ部３を制御するメモリコントローラであり、圧縮部２よりのデータの書込み及び同書き込んだ（メモリ）データから予め定めた期間のデータを読み出すように制御する。
５は遅延部であり、Ａ／Ｄ変換部１よりのデータを予め定めた時間遅延する。６は第２のメモリ部であり、遅延部５よりの先頭の１サンプリングデータ（非圧縮データ）を更新しつつ記憶する。
７は出力部であり、第１のメモリ部３から取り出したデータの先頭データを第２のメモリ部６よりのデータに付加又は置換する。
８は制御部であり、入力される異常検出信号（状態検出信号）Sbをもとにメモリコントローラ４及び第２のメモリ部６を制御する。
【００１４】
次に、本発明の動作について説明する。
図１における基本的処理は図３（Ａ）で説明したＡＤＰＣＭ方式である。
マイク等で集音したアナログの音声信号SaはＡ／Ｄ変換部１においてサンプリングされてディジタルのＰＣＭ信号化される。同Ａ／Ｄ変換部１よりのＰＣＭ信号は圧縮部２において差分圧縮の処理が行われる。この圧縮処理自体は前記図３（Ａ）と同様であり、図２に示す先頭のデータD1は非圧縮データである。同D1以降は差分圧縮データD2、D3……のように連なる。このように圧縮部２において差分圧縮処理された音声データはメモリコントローラ４の制御のもとに第１のメモリ部３に格納される。
上記第１のメモリ部３として、本実施例ではＦＩＦＯ（First In First Out）メモリとし、新しいデータを書き込むときには古いデータに上書きすることで一定期間（予め定めた期間）の音声データを保存するようにする。また、前記「一定期間」については例えば数秒間とする。カメラ監視システムにおける音声記録については異常発生前の数秒間についてデータ保存されていれば充分だからである。これにより格納するデータ量が制限され、メモリの大容量化を防止できることとなる。
【００１５】
また、図２において、検出信号Sbの入力時、即ち、異常発生のタイミング（＝現在とする）をToとすれば、同Toを基準としてデータ取り出しの開始点T1及び同T1からの取り出し期間ｔを予め定め、同定めたT1及びｔのデータをメモリコントローラ4 に予め設定しておく。図２ではこの取り出し期間ｔを例としてT1からToの間のデータとしたものである。なお、検出信号Sbは人体センサ等のセンサ部又は画像センサ等よりの信号を意味する。
また、このｔ期間における先頭データについては非圧縮データになるようにする。そのため、非圧縮データを出力しているＡ／Ｄ変換部１の変換出力データを遅延部５により上記ｔの時間遅延し、同遅延したデータを１データ単位（サンプリング単位）で第２のメモリ部６に記憶し且つ更新していく。これにより、第２のメモリ部６には常に非圧縮データが保存されていることになる。ここで例として、第２のメモリ部６に保存した１データを、差分圧縮データD5に対応する非圧縮データd5とする。
【００１６】
上記第２のメモリ部６のデータは読み出されて出力部７へ入力する。また、この出力部７には前記第１のメモリ部３より差分圧縮データが入力する。この差分圧縮データを例としてD5〜Dnとする。この差分圧縮データD5〜Dnの読み出しはメモリコントローラ４が前記予め設定されたデータをもとに制御する。この場合、第１のメモリ部３からのD5と第２のメモリ部６からのd5とが重複する。
そこで、出力部７においてはD5をd5に差し替える。即ち、取り出すデータの先頭データを非圧縮データd5に差し替え、同差し替え後のデータを出力信号Soとする。この非圧縮データd5をもとに後段回路（図示せず）において原データに戻す。原データに戻す方法は図３で説明した通りであり、d5と各差分圧縮データとの差（又はd5と正負反転した各差分圧縮データとの和）をとればよい。前述のように、各差分圧縮データはその一つ前の非圧縮データとの差である。従って、d5が非圧縮データであれば以降の差分圧縮データを非圧縮データが求まることとなる。
【００１７】
上記においては第１のメモリ部３からはD5〜Dnを取り出すこととしたのでd5とD5とが重複したが、この取り出し法に代え、D6〜Dnを取り出すようにしてもよい。この場合、メモリコントローラ４の制御データを変更するとともに、出力部７はD6〜Dnに対しd5を先頭データとして付加するようにする。これによりD5をd5に差し替えた前記方法と同出力となる。
また、取り出す期間についても、前記ではT1からToの間としたが、これに代え、T1からTo以前の任意の期間としてもよい。この場合もメモリコントローラ４の制御データをそのように設定しておく。
なお、以上の説明では本発明をカメラ監視システムにおける音声データ記憶を例に説明したが、この他、ＡＤＰＣＭ方式で記憶したデータから任意の期間のデータを取り出し、原信号に戻すような分野の技術に適用することができる。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ＡＤＰＣＭ方式で記憶したデータから任意の期間のデータを取り出し、高品質の原信号に戻すことがでる。
また、データ記憶用として大容量のメモリが不要である。
即ち、例えばカメラ監視システムの音声記録において上記ＡＤＰＣＭ方式を適用する場合、従来、音声記録中の一部の取り出し再生を可能にするために音声記録を複数のフレーズに細分化して同フレーズの先頭を非圧縮データとし、この非圧縮データをもとにフレーズ単位で原信号に戻すようにしていたが、その処理が細分化したフレーズごとになるため、フレーズの切れ目で音切れとなり、その間に雑音が発生するという欠点があった。しかし、本発明においては細部化することなく一つの非圧縮データを常時更新しつつ保存するようにしているのでこのような欠点がない。
また、上記欠点を回避するために上記ＡＤＰＣＭ方式によらずに全音声データを圧縮処理することなく記憶させる方法とした場合にはデータ格納するメモリが大容量となるという欠点があったが、本発明においては上記の如く一つの非圧縮データを常時保存しているのである定めた量のデータを記憶していればよく、大容量のメモリを要しない。
このように、本発明は、ＡＤＰＣＭ方式で記憶したデータから任意の期間のデータを取り出し、原信号に戻すような分野の技術の性能向上に寄与するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるデータ記憶装置の一実施例を示す要部ブロック図である。
【図２】図１におけるデータ圧縮及びデータ取り出しの説明図である。
【図３】従来のデータ記憶装置に関するデータ圧縮及びデータ取り出しの説明図である。
【符号の説明】
１  Ａ／Ｄ変換部
２  圧縮部
３、６  メモリ部
４  メモリコントローラ
５  遅延部
７  出力部
８  制御部
【図１】
0004470002.tif 000002
【図２】
0004470002.tif 000003
【図３】
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