JP3140821B2 - 画像情報記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は画像情報記録装置に関
し、特に記録情報量を低減し、長時間記録に適する画像
情報記録装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】防犯及び事故防止の目的で所定空間を監
視カメラで監視し、その画像情報をメモリに記録する画
像情報記録装置においては、長時間にわたって画像情報
を記録する必要があるため、画像情報を圧縮して記録す
ることが多い。この種圧縮手法としては、毎フィールド
毎に得られる画像情報間の差分だけを記録する差分圧縮
法と、画像の周波数成分を落とす手法とが一般的に利用
されている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上述のように従来の画
像情報記録装置では、画像情報の圧縮処理により記録情
報の圧縮を行なっているが、実際の監視期間中は記録動
作を行なうことには変わりがなく、長時間記録時には記
録情報量は膨大なものとなってしまう。その結果、記録
後に、画像情報を再生、検索する場合に多大な時間を要
し、迅速な検索が困難であるという問題がある。 【０００４】そこで本発明の目的は、記録情報を低減す
るとともに再生時の検索を容易化する画像情報記録装置
を提供することにある。 【０００５】 【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明による画像情報記録装置は、過去の或る時点
で記録された画面全体に対応する画像信号を上記記録時
点に続く或る有限の時間区間での基準信号とし上記時点
以降逐次継続的に供給される画像信号の上記基準信号に
対する経時変化分を表す第１情報を逐次継続的に得るた
めの第１のモニタリング手段と、逐次継続的に供給され
る画像信号の或る時点での画像を表す値と該時点の直前
の時点での画像を表す値との差分を表す第２情報を逐次
継続的に得るための第２のモニタリング手段と、上記第
１情報により上記経時変化分が所定値を越える状態にあ
ることが認識される時点に到る都度、該時点で供給され
る１つの画面全体を表す画像情報を情報記録媒体に記録
させるための原画情報記録手段と、上記原画情報記録手
段による画像情報の記録時点に続く有限の時間区間で上
記第２情報を逐次継続的に記録するための差分情報記録
手段と、上記第１情報により上記経時変化分が所定の値
に達しない状態にあることが認識されたとき及び／又は
上記第２情報により逐次継続的に供給される画像信号の
或る時点での画像を表す値と該時点の直前の時点での画
像を表す値との差分が所定の値に達しない状態が所定時
間以上継続したことが認識されたときには上記差分情報
記録手段による上記第２情報の記録を停止するための記
録停止手段と、を具備して構成される。 【０００６】 【作用】本発明では、記録対象画像に基準画像との変化
が発生した時点での画像データと、それ以降の差分デー
タとを記録することにより、記録すべき情報量を大幅に
低減し、再生時の検索を容易にする。また、変化後の状
態が所定時間以上継続したときにはその画像を上記基準
画像とすることにより、記録情報量の更なる低減を可能
とする。 【０００７】 【実施例】次に本発明の実施例について詳細に説明す
る。本発明は、記録開始時に画像を基準画像としてメモ
リに格納し、それ以後は毎フィールド（フレーム）毎に
上記基準画像との差分が所定レベル以上になった期間の
み差分情報を記録することにより、記録情報を格段に減
少せしめている。画像に変化が発生した場合のみ記録し
ているので、再生、検索時には、非常に迅速に目的画像
シーンを見付けることができる。上記差分情報の記録開
始の判別は、基準画像との差分値の総和が所定の閾値以
上になったことや、画像中の差分値が大きくなる点が近
接して発生したことを検出することにより行なえば良
く、また記録の終了の判別は、上記記録開始案件の解除
を検出して行なうことができる。このとき、記録を開始
する条件に合致し、変化があったまま元に戻らないよう
な場合には、上記条件では終了せず、記録データ量も多
大となるので、記録開始から一定時間以上変化した後、
定常状態が継続する場合には、その時点で基準画像をそ
の時点のものと置き換える処理を行なう。また、実際に
光磁気ディスク等に書き込みを行なう場合には、各記録
開始時に記録する原画と、各ブロックの記録開始アドレ
スを別のエリアにまとめて記録することにより、変化発
生シーンのメニュー表示が容易に行なえ、シーケンシャ
ル再生で画面を見ながら検索する必要がなく検索がより
容易となる。 【０００８】図１は本発明による画像情報記録装置の一
実施例を示す構成ブロック図で、撮影装置への適用例を
示す。レンズ１を介して撮像素子であるＣＣＤ２上に被
写体像が結像される。ＣＣＤ２から得られた電気信号
は、撮像プロセス回路３により所定の映像信号処理が施
され、Ａ／Ｄコンバータ４に供給される。Ａ／Ｄコンバ
ータ４からのデジタル画像データは、システム制御回路
１０からの制御の下、以下に説明するような処理が施さ
れる。すなわち、上記記録開始検出動作開始時に、上記
画像データの１画面分のデータがＲＡＭ５に書き込まれ
る。書き込み直後からは、以後、Ａ／Ｄコンバータ４か
ら逐次出力される画像データのＲＡＭ５に書き込まれた
画像データとの差分が差分回路６で得られる。この差分
は、積算回路７に供給され、各フレーム毎の差分の総和
値が算出される。システム制御回路１０では、積分回路
７からの差分総和値と、予め定めた記録開始時の値との
比較を行う。比較により、差分総和値が予め定めた値よ
り大きくなったときから記録動作に移る。 【０００９】記録動作の開始時には、開始時点の原画情
報である１画面分の情報をＲＡＭ８に書き込むと同時
に、光磁気ディスク１３に同様の原画情報を書き込む。
書き込み直後からは、Ａ／Ｄコンバータ４から逐次出力
される画像との各画素毎の差分が差分回路９で得られ、
ＲＡＭ８及びシステム制御回路１０と光磁気ディスクド
ライブ１２を介して光磁気ディスク１３に書き込まれ
る。この記録動作中においても上記差分総和値の認識は
常時行なわれており、総和値が予め定めた値より小さく
なったときに記録を停止する。また、差分回路９で得ら
れる各画素毎の差分値が所定時間以上０であった場合に
は、記録を停止し、ＲＡＭ５に記録されている画像を、
その時点の入力画像に置き換え、この後は、この書き換
えられた基準画像により上記差分を求める比較動作を行
なう。 【００１０】再生時には、光磁気デイスク１３から光磁
気ディスクドライブ１２を介して再生された原画（基準
画像）をＲＡＭ５に書き込み、ＲＡＭ８に次のフレーム
との差分である差分情報を書き込む。加算回路１４は、
ＲＡＭ５から読み出した原画情報とＲＡＭ８から読み出
した差分情報とを加算する。加算されて得られた画像デ
ータは、再生プロセス回路１５で周知の再生処理が施さ
れた後、Ｄ／Ａコンバータ１６でアナログ信号に変換さ
れモニタ出力される。このとき、加算回路１４で得られ
た加算画像データは、ＲＡＭ５に書き込まれて、次の差
分値との同様な処理に備える。このような処理を毎フレ
ーム毎に逐次差分値をロードすることによって繰り返し
行なって再生を行なう。図１において、１１は操作部で
あり、システム制御回路１０に対して各種動作指示を行
なう。 【００１１】上記実施例におけるＲＡＭ５に書き込まれ
た基準画像と毎フレーム毎に入力される入力画像との差
分計算は、図２に示す如く、各画素の８ｂｉｔデータ同
志を減算して得られる８ｂｉｔ差分値（本例では、入力
画像の輝度信号は８ｂｉｔのデジタル信号に変換されて
いる）を求める演算である。記録開始の判別は、上記差
分値を全ての画素について求め、これらの総和が前記閾
値以上となったときに入力画像に大きな変化があったと
判断して記録を開始する。図３では、基準画像（山を背
景とする）の右下端から車が到来する場合が示され、右
下部で画像の差分が大きくなり、差分値の総和が閾値以
上になったとき、記録を開始する。 【００１２】上記判別は、一枚の画像内の所定ブロック
内の代表画素について差分を求めることによって行なう
こともできる。また、所定ブロック内で差分値が大きく
なった画素の近接発生により判別する場合は、例えば、
図４に示す如く、基準画像と入力画像の所定ブロック内
の画素４１Ａ，４２Ａと４１Ｂと４２Ｂ間の８ｂｉｔデ
ータの差分値が所定値以上になったことを検出すること
により記録を開始させることもできる、更に、図５に示
す如く、撮影画面（シーン）の特定の区域（ブロック）
内の変化を検出することにより記録を開始させることも
できる。図５では、入力画像の当該ブロック斜線部で示
す部分に変化があったときに記録を開始を開始する。こ
れは、例えば、花のうち花びら部のみを監視したいとき
や、部屋の出入口部のみを重点的に監視する場合等に効
果的である。 【００１３】ところで、上記差分を求める元の信号とし
ては対象物に対応して、つまり、目的に合わせて種々信
号が用いられる。例えば、変化が物の形で発生する対象
物のときには輝度信号のみが用いられ、変化が物の色で
発生する対象物のときは色信号のみが用いられ、また、
変化が物の形と色で発生する対象物のときには輝度信号
と色信号が用いられる。ここで、各判別条件を適切に変
えることによって複雑な状況変化の認識も可能となる。
上述の如く、基準画像中の所定ブロック内に大きな変化
（例えば図６のブロック６０）が生じた場合には、当該
変化ブロック画像のみをカメラ部でズーム動作させて拡
大して記録することでも可能となる。 【００１４】次に、光ディスク１３のような記録媒体に
記録されている画像の検索について説明する。記録デー
タとしては、変化が発生した時点での原画データと、そ
の後の差分データが記録されている。したがって、原画
データだけをメニュー形式に複数同時表示させることに
より、大まかな位置（粗位置）を検索し、原画データに
付随された差分データのアドレスから高速な再生動作に
移行することができる。図７には、上記検索の具体的動
作態様の一例が示されている。検索画面は１２個の区分
ブロックに対応した原画データ＃１〜＃１２として記録
されており、１回目の記録で基準画像データ＃１と各差
分データが、２回目の記録で原画データ＃２と各差分デ
ータが、３回目の記録で原画データ＃３と各差分データ
が、以下同様にファイル装置としての光磁気ディスクに
記録されており、原画＃１，＃２，＃３，…を検索し、
原画＃３が要求に合致するときには、原画＃３を選択し
て再生し、以後は付随差分データを用いて再生する。 【００１５】以下、山を背景としたシーンの右下側から
車とバスが到来したときの記録動作の一例を図８を参照
して説明する。先ず、（Ａ）の如く、基準画像のデータ
が記録され、この基準画像データと入力画像データとの
差分値を求め、差分値が閾値以上になったか否かが判定
される。次に、（Ｂ）に示す如く、右下側に車が到来す
ると、基準画像データと入力画像データとの差分値が大
きくなり、閾値以上になると、このときの全画面（基準
画像）データと毎フィールド毎の直前の画像データとの
差分データがファイル（光磁気ディスク）に記録され
る。（Ｃ）の如く、車が左側に移動し、左下側に去る
と、上記差分値は小さくなり、記録動作は停止する。そ
の後、比較的短時間である一定時間が経過した時点の入
力画像データ（Ｄ）を新しい基準画像データとして記録
し、以降に入力される入力画像データとの比較を行な
う。次に、（Ｅ）に示す如く、左下側からバスが到来す
ると上記差分値が閾値以上により、再度記録が開始され
る。バスが中央位置で停止したときには（Ｆ）、上記差
分値は依然閾値以上であるから差分データの記録は継続
してしまい、無駄なデータが記録されることになる。そ
こで、一定時間以上、記録中に毎フィールド毎の差分値
に変化がなくなったときには、記録動作を停止せしめ、
その時点の入力画像データを新しい基準画像データとし
て記録し（Ｇ）、それ以後の入力画像データとの比較、
差分値を求める。 【００１６】以上の記録動作を図９を参照して説明する
と、画像（Ａ）が基準画像＃１としてメモリ（ＲＡＭ
５）に記録され、画像（Ｂ）に至ると、入力画像と基準
画像＃１との差分値の総和が閾値ＤA 以上になるので、
画像（Ｂ）を原画データ＃１として記録し、以後の差分
データをも記録する。画像（Ｃ）では、差分値の総和が
ＤA 以下になり記録を停止し、一定時間経過後の画像
（Ｃ）を基準画像データ＃２としてＲＡＭ５に記録す
る。次に、差分値の総和が閾値以上になる画像（Ｅ）の
状態では、ファイルに原画データ＃２と以後の差分デー
タが記録される。次に画像（Ｆ）の状態が一定時間Ｔ継
続すると、つまり、毎フィールド毎の差分値自体の変化
がなくなってから一定時間Ｔだけ経過すると、ファイル
への記録は停止し、そのときの画像（Ｇ）を基準画像デ
ータ＃３としてＲＡＭ５に記録する。 【００１７】図１０と図１１には上記記録動作の処理手
順のフローチャートが示されている。記録開始検出を開
始すると、先ず基準画像データをＲＡＭ５に記録し（ス
テップＳ１）、差分回路６により基準画とクレーム画の
画素データＤM（ｉ，ｊ）とＤN（ｉ，ｊ）間の差分値の
総和ＤSを求める（ステップＳ２）。ここで、ｉとｊ
は、それぞれ画素アドレスを示し、この例では、ｉ＝１
〜７６８、ｊ＝１〜５２５である。次に、求められたＤ
Sが閾値ＤA以上か否かを判定し（ステップＳ３）、ＤA
以上でなければステップＳ２の処理に戻り、ＤA以上で
あればファイル記録を開始する。 【００１８】ファイル記録動作が開始すると、図１１に
示す如く、先ず、画素を表わすアドレスパラメータであ
るｎとｍを０に初期化した後（ステップＳ４）、ｎを１
だけインクリメントする（ステップＳ５）。そして、原
画データＤＡＴｎ を読み出し（ステップＳ６）、ファ
イル装置に転送し（ステップＳ７）、１フレーム分の原
画データの転送を終了したか否かを、つまりｎ＝４０３
２００か否かを判定する（ステップＳ８）。１フレーム
分の終了でないときにはステップＳ５の処理に戻り、１
フレーム分終了したときには、差分データの記録処理と
して、ｍを１だけインクリメントし（ステップＳ９）、
差分データＤＡＴｍ を読み出し（ステップＳ１０）、
差分データをファイル装置に転送する（ステップＳ１
１）。次に、１フレーム分の転送が終了したか否かを、
ｍ＝４０３２００か否かを検出することにより判定し
（ステップＳ１２）、終了していなければステップＳ９
の処理に戻り、終了が判定されれば、記録動作の終了を
検出する（ステップＳ１３）、この終了は、差分値が０
となる期間が一定時間以上継続したこと等で判定され
る。ステップＳ１３で終了でないと判定されたときに
は、ｍ＝０にリセットしてステップＳ９の処理に戻る。 【００１９】ステップＳ１３の記録終了の検出は、図１
２に示す如く処理手順により行なわれる。先ず、タイマ
カウント値Ｔを０に初期化し（ステップＳ１５）、差分
総和値ＤSが閾値ＤA以下か否かを判定し（ステップＳ１
６）、以下であれば記録を停止し、以下でなければ全て
の画素についての差分値（ＤM −ＤN ）が０か否かを判
定する（ステップＳ１８）、ここで、否であれば、Ｔ＝
０にクリアして（ステップＳ１７）、ステップＳ１６の
処理に戻り、全ての画素の差分値が０であるときにはタ
イマをカウントし（ステップＳ１９）、カウント値Ｔが
所定時間ＴE より大きいか否かが判定される（ステップ
Ｓ２０）。ＴがＴE より大きくなければステップＳ１６
の処理に戻り、大きければ記録を停止する。 【００２０】以上の実施例において、原画データと差分
データの記録は、例えば次のように行なわれる。図１３
において、データは０〜２５５の値をとる輝度値とし、
原画データＤM （一画素について示す）を１２８とし、
１フレームデータＤN を１３０、２フレームデータＤN
＋1 を１３５としたとき、１フレームデータの差分値Ｄ
P1はＤN −ＤM として２、２フレームデータの差分値Ｄ
P2はＤN＋1−ＤNとして５となる。再生時には、逆に加
算すれば良く、１フレームデータはＤM＋ＤP1１＝１２
８＋２＝１３０、２フレームデータはＤM ＋ＤP1＋ＤP2
＝１２８＋２＋５＝１３５として得られる。これらの関
係は図１４に示されている。 【００２１】以上本実施例の動作を簡略化して逐次説明
すると、 （１）動作開始時点で１つの画面全体（基準画）を表す
画像情報（基準画情報）をＲＡＭ５に記憶する。 （２）上記開始時点以降フィールドレートで供給される
画像情報と上記基準画情報との比較を画素毎の両者の差
分の画面全体に亘っての総和をとることによって行い、
この総和値（第１情報）が所定値を越える状態にあるこ
とが認識された時点で、該時点で供給される１つの画面
全体（原画）を表す画像情報（原画情報＃１）をＲＡＭ
８に記憶するとともに光磁気ディスクに記録する。 （３）上記（２）で原画情報が記録されて以降、上記第
１情報と、フィールドレートで供給される画像情報の当
該フィールドでの値と当該直前のフィールドでの値との
差分を表す情報（第２情報）とを継続的にモニタリング
する。このモニタリングは装置が動作中である限り常時
継続される。 （４）上記（３）でのモニタリングの継続中、フィール
ドレートで逐次第２情報を光磁気デイスクに記録する。 （５）上記（３）でのモニタリングの結果、上記第１情
報により上記総和値が所定値に達しない状態であること
が認識された時点で上記光磁気ディスクへの記録を停止
する。 （６）上記（５）での記録の停止から比較的短い時間が
経過した時点で、該時点で供給される１つの画面全体を
表す画像情報を新たな基準画情報（基準画情報＃２）と
してＲＡＭ５に更新・記憶する。 （７）上記（６）以降も上記第１情報及び第２情報のモ
ニタリングは継続し、このモニタリングの結果上記第１
情報により上記総和値が所定値を越える状態にあること
が認識された時点で、該時点で供給される１つの画面全
体を表す画像情報（原画情報＃２）を新たな原画情報と
してＲＡＭ８に更新・記憶するとともに光磁気ディスク
に記録する。このような新たな原画情報のＲＡＭ８への
更新・記憶並びに光磁気ディスクへの記録は、上記第１
情報により上記総和値が所定値を越える状態にあること
が認識される都度逐次繰り返して実行される。 （８）上記（３）でのモニタリング（従って、上記
（７）のモニタリング）の結果、上記第２情報により、
フィールドレートで供給される画像情報の当該フィール
ドでの値と当該直前のフィールドでの値との差分が所定
値に達しない状態が所定時間以上継続したことが認識さ
れた時点で、上記（４）の記録を停止し、且つ、該時点
で供給される１つの画面全体を表す画像情報（基準画情
報＃３）を更に新たな基準画情報としてＲＡＭ５に更新
・記憶する。 （９）上記（２），（６），（７），（８）での原画情
報の記録は、光磁気ディスク上の所定領域（原画情報記
録領域）にまとめて行うか、又は、原画情報毎に原画情
報であることを表す副情報を伴って原画情報記録領域を
必ずしも特定することなく記録するか、若しくは、光磁
気ディスク上の所定領域に原画情報を記録した領域がど
こであるかを表す情報をまとめて記録するが該当する原
画情報自体は記録領域を必ずしも特定することなく記録
する。 （１０）記録情報の再生時には、上記（９）で記録され
た原画情報に基づいて１コマ毎の画像として視認可能な
検索用画面（メニュー表示）を構成することによって、
画面内である程度以上の動きが認められたときの画像を
効率的に検索することができる。 【００２２】 【発明の効果】以上説明したように本発明による画像情
報記録装置は、記録対象画像に基準画像との変化が発生
した時点での画像データと、それ以降の差分データとを
記録しているので、記録すべき情報量を大幅に低減可能
となるとともに再生時の検索が容易になる。また、変化
後の状態が所定時間以上継続したときにはその画像を上
記基準画像としているので、記録情報量の更なる低減を
可能となる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明による画像情報記録装置の一実施例を示
す構成ブロック図である。 【図２】本実施例において基準画像と入力画像との差分
計算を説明するための図である。 【図３】本実施例において記録開始条件の例を示す図で
ある。 【図４】本実施例において記録開始条件の例を示す図で
ある。 【図５】本実施例において記録開始条件の例を示す図で
ある。 【図６】本実施例において変化部分のズーム記録の一例
を示す図である。 【図７】本実施例において検索時動作を説明するための
図である。 【図８】本実施例において記録動作の具体例を説明する
ための図である。 【図９】本実施例において記録動作の具体的動作例を説
明するための図である。 【図１０】本実施例において記録開始検出開始の処理手
順を示すフローチャートである。 【図１１】本実施例においてファイル記録動作開始の処
理手順を示すフローチャートである。 【図１２】本実施例において記録終了検出の処理手順を
示すフローチャートである。 【図１３】原画データと差分データの記録態様の一例を
示す図である。 【図１４】図１３にうおける原画データと差分データの
記録、再生態様の例を示す図である。 【符号の説明】 １ レンズ ２ ＣＣＤ ３ 撮像プロセス回路 ４ Ａ／Ｄコンバータ ５，８ ＲＡＭ ６，９ 差分回路 ７ 積算回路 １０ システム制御回路 １１ 操作部 １２ 光磁気ディスクドライブ １３ 光磁気ディスク １４ 加算回路 １５ 再生プロセス回路 １６ Ｄ／Ａコンバータ

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】過去の或る 時点で記録された画面全体に対応する画像信
   号を上記記録時点に続く或る有限の時間区間での基準信
   号とし上記時点以降逐次継続的に供給される画像信号の
   上記基準信号に対する経時変化分を表す第１情報を逐次
   継続的に得るための第１のモニタリング手段と、 逐次継続的に供給される画像信号の或る時点での画像を
   表す値と該時点の直前の時点での画像を表す値との差分
   を表す第２情報を逐次継続的に得るための第２のモニタ
   リング手段と、 上記第１情報により上記経時変化分が所定値を越える状
   態にあることが認識される時点に到る都度、該時点で供
   給される１つの画面全体を表す画像情報を情報記録媒体
   に記録させるための原画情報記録手段と、 上記原画情報記録手段による画像情報の記録時点に続く
   有限の時間区間で上記第２情報を逐次継続的に記録する
   ための差分情報記録手段と、 上記第１情報により上記経時変化分が所定の値に達しな
   い状態にあることが認識されたとき及び／又は上記第２
   情報により逐次継続的に供給される画像信号の或る時点
   での画像を表す値と該時点の直前の時点での画像を表す
   値との差分が所定の値に達しない状態が所定時間以上継
   続したことが認識されたときには上記差分情報記録手段
   による上記第２情報の記録を停止するための記録停止手
   段と、 を具備したことを特徴とする画像情報記録装置。