JP2000270347A - 記録装置、及び該記録装置を用いた監視システム - Google Patents

記録装置、及び該記録装置を用いた監視システム

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JP2000270347A
JP2000270347A JP11072323A JP7232399A JP2000270347A JP 2000270347 A JP2000270347 A JP 2000270347A JP 11072323 A JP11072323 A JP 11072323A JP 7232399 A JP7232399 A JP 7232399A JP 2000270347 A JP2000270347 A JP 2000270347A
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recording
video
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signal
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Seiji Suda
誠次 須田
Shugoro Harihara
修五郎 針原
Tamotsu Aoki
保 青木
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Original Assignee
Sharp Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 監視範囲を複数のビデオカメラと集音マイク
で監視し、その映像信号と音声信号から異常が検出され
たとき、それぞれの信号を同時に記録し、立体映像とし
て高解像度に再生する。 【構成】 ビデオカメラ10,11、集音マイク12か
らの信号は、それぞれ圧縮手段16,17,18で圧縮
され、記録手段21によってDVD22に記録される。
DVD22上の左眼用,右眼用映像信号は再生手段23
によって再生され、伸長手段で伸長された後、立体表示
モニタ29に液晶シャッタ28を通して立体映像が表示
される。圧縮された主映像信号と副映像信号はMPEG
規格におけるGOP(Group Of Picture)の大きさと略
同一のインターリーブユニットとして交互に記録され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、記録装置、及び該
記録装置を用いた監視システムに関し、詳しくは、DV
D(Digital Versatile Disc)ビデオに代表される映
像,音声等の情報を高密度に記録可能な高密度光ディス
ク等の記録媒体に情報、特に立体映像を記録するための
記録装置、及び該記録装置と複数の監視カメラを用い、
映像情報や音声情報の変化が検出されると、複数の監視
カメラによる映像情報を立体映像として記録することが
できるようにした監視システムに関する。
【0002】
【従来の技術】従来の監視カメラシステムには、監視カ
メラによる画像で異常が検出された場合に監視カメラか
らの映像信号をVTR等に記録するようにしたものがあ
るが、広い範囲を監視するため監視カメラの視野角を広
く設定しているので、後刻、VTR等を再生して異常を
確認する場合に広角画像のため被写体が小さく、確認が
困難な場合が多い。
【0003】これらを解決するための監視カメラシステ
ムに関して、監視カメラによる映像信号の差分を演算す
ることにより、監視範囲内の異常を検知し、異常と判断
した場合に、異常発生部分に対し監視カメラを旋回して
ズームアップし、監視カメラよりの映像信号をVTR等
に記録する技術(特開平9−212770号公報)や、
複数の監視カメラで広範囲を監視し、それら複数の監視
カメラが撮像したそれぞれの画像をそれぞれのVTR等
の記録手段に記録するが、通常はその撮像した画像を全
て記録するのでなく、それぞれの撮像装置によって得ら
れた映像信号から動きが検出された場合に全ての記録手
段に記録する技術(特開平9−116794号公報)等
がある。また監視カメラシステムにおいて、記録再生装
置の果たす役割はきわめて大きいものであるが、このよ
うな監視カメラシステムに適用しうる立体映像の記録再
生装置についても、様々な構成の装置が提案されてい
る。まず、表示に関しては、右眼と左眼が、それぞれ右
眼用映像と左眼用映像を見るように、偏光眼鏡を用いた
り、液晶シャッタ眼鏡を用いたり、表示画面前面にレン
チキュラ板を配する等の手法が考えられている。
【0004】また、立体表示のためには、通常、右眼用
映像と左眼用映像の2つに映像信号が必要である。この
少なくとも2つの映像信号を放送したり、記録媒体に記
録する場合は、この信号データ量が問題となる。そこ
で、信号量を低減するために、周知の如く様々な圧縮手
法が、利用されている。立体表示用の映像信号圧縮にM
PEG(Moving Picture Experts Group)規格を用い、
これらの圧縮された映像信号をDVD用のディスクに記
録,再生するための方法等に関する従来例としては、メ
インビデオストリームに主映像信号を記憶するととも
に、プライベートビットストリーム,ユーザエリア等の
使用任意領域に立体映像再生のために補助データを記録
したり、記録層を多層備える記録媒体において、それぞ
れの層に、立体映像を形成する映像信号を記録する技術
(特開平9−327041号公報)や、複数の撮像手段
より得られる複数の画像情報間の画像差分を演算し圧縮
した画像差分情報を得、撮像手段より得られた1つの画
像情報と画像差分情報をVTRに記録する技術(特開平
6−30445号公報)等がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来例の監視システムのように、異常と判別した場合に
異常発生部分に対しカメラを旋回してズームアップして
記録すれば、例えば被写体としての侵入者の映像が小さ
くて確認が困難ということは無くなるが、監視カメラを
旋回させるためのモータ音やズームアップのためのモー
タ音等の発生は避け難く侵入者に気づかれてしまう恐れ
があり、監視カメラが旋回したことを視認される恐れも
ある。また、複数の監視カメラに対しそれぞれVTR等
の記録手段を設けるものでは、立体画像を得ることが困
難であるとともに、システムが大がかりになり、その保
守に要する労力も無視できないものである。
【0006】また、上述の従来例の立体映像を記録/再
生する記録再生装置のように、DVDにおける使用任意
領域に立体映像再生のための補助データを記録したり、
記録層のそれぞれに立体映像を形成する映像信号を記録
する方法では、確かに従来のDVDとの互換性にすぐれ
ているが、品位の高い立体映像のために、任意使用可能
なデータ領域を十分に確保することが困難であったり、
ちらつきを防止できる左眼用映像信号と右眼用映像信号
の同時再生を行うためには、通常、トラックバッファと
同程度のメモリ(約5Mbit)を左眼用、右眼用に必
要となり、又、2層の同時再生のためにはピックアップ
機構が2系統必要となり、システムコストが高くなると
いう問題を有している。
【0007】本発明は、以上のような状況に鑑みてなさ
れたもので、異常と判別した場合に監視カメラのモータ
音等を発生させること無く、2台の監視カメラによって
立体映像として記録し、被写体としての侵入者を実際の
イメージに近い立体的な映像で認識できるようにし、さ
らに2つの映像から被写体の解像度を実質的に向上させ
て被写体が小さくても確認が十分に行えるようにするも
のである。また、記録装置について、少なくとも主映像
信号と副映像信号は、インターリーブユニット毎に交互
に記録し、しかも、インターリーブユニットの大きさを
1GOP程度に制限することで、従来のDVDとの互換
性をできるだけ保ちながら、小さなメモリと少ない付加
回路で立体映像の記録,再生ができるようにするもので
ある。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
圧縮された映像信号を、論理的にアクセス可能な最低単
位であり、1または複数のGOP(Group Of Picture)
を含む第1データグループに区分して、記録媒体に記録
する記録装置であって、前記第1データグループの夫々
から第2データグループを構成するとともに、該第2デ
ータグループを複数に分割して、1の前記第1データグ
ループが完結するような第3データグループを構成する
手段と、前記第3データグループの大きさを、前記GO
Pの大きさと略同一として、該第3データグループ毎に
同一被写体に対する主映像信号と副映像信号とを交互に
記録する手段と、を備えたことを特徴とする記録装置に
関する。
【0009】請求項2記載の発明は、請求項1記載の記
録装置において、前記主映像信号と前記副映像信号とに
対応したGOPの中の先頭Iピクチャが略同一時刻の画
像であることを特徴とする記録装置に関する。
【0010】請求項3記載の発明は、請求項1又は2記
載の記録装置において、前記第1データグループは、D
VD(Digital Versatile Disc)記録フォーマットにお
けるVOBU(Video Object Unit)であり、前記第2
データグループは、DVD記録フォーマットにおけるセ
ルであり、前記第3データグループは、DVD記録フォ
ーマットにおけるインターリーブユニットであることを
特徴とする記録装置に関する。
【0011】請求項4記載の発明は、請求項3記載の記
録装置において、前記インターリーブユニットは、該イ
ンターリーブユニットの境界を記録媒体上のセクタの境
界と一致させるためのスタッフィングデータを、前記G
OPに付加したものであることを特徴とする記録装置に
関する。
【0012】請求項5記載の発明は、請求項1乃至4の
いずれかに記載の記録装置において、前記副映像信号
は、立体映像再生のための奥行き情報、又は複眼映像信
号であることを特徴とする記録装置に関する。
【0013】請求項6記載の発明は、請求項1乃至4の
いずれかに記載の記録装置において、前記副映像信号
は、精細画像再生のための補助映像信号であることを特
徴とする記録装置に関する。
【0014】請求項7記載の発明は、請求項1乃至6の
いずれかに記載の記録装置において、前記主映像信号と
前記副映像信号とを記録していることを識別するための
識別データを記録することを特徴とする記録装置に関す
る。
【0015】請求項8記載の発明は、請求項1乃至7の
いずれかに記載の記録装置において、前記主映像信号と
前記副映像信号とを識別するための識別データを記録す
ることを特徴とする記録装置に関する。
【0016】請求項9記載の発明は、少なくとも主映像
信号と副映像信号とを含む複数の映像信号と、音声信号
とを入力する入力手段と、前記入力手段により入力され
た信号を記録媒体に記録する請求項1乃至8のいずれか
に記載の記録装置と、前記入力手段により入力された信
号の変化を検出する検出手段とを備え、前記検出手段に
よって信号の変化が検出された場合、前記入力手段によ
り入力された複数の映像信号及び音声信号を略同時に前
記記録媒体に記録することを特徴とする監視システムに
関する。
【0017】
【発明の実施の形態】本発明による監視システムの実施
形態の一例を図1に基づいて説明する。図1は、本発明
による記録再生装置の構成の一例であり、ビデオカメラ
10,ビデオカメラ11,集音マイク12,入力手段1
3,音声入力手段14,検出手段15,圧縮手段16,
圧縮手段17,圧縮手段18,圧縮率制御手段19,提
供手段20,記録手段21,ディスク22,再生手段2
3,伸長手段24,検索手段25,表示制御手段26か
ら構成されている。ここでは、記録媒体としてDVD
(Digital Versatile Disc)(特に、記録再生のできる
DVD−RAM、あるいは、1回だけ記録のできるDV
D−R等)を用いて記録再生した場合の例を示している
が、記録媒体は、DVDに限らず、記録再生可能なハー
ドディスク,光ディスク,メモリカードやVTR等に代
表されるテープメディア等であってもよい。また、混合
回路27,液晶シャッタ28,立体表示モニタ29は、
記録された立体映像を見る場合のモニタの構成の一例を
示している。ここでは、左眼用映像信号と右眼用映像信
号を混合回路27でフィールド毎に切り替えて立体表示
モニタ29に供給し、同時に液晶シャッタ28で左眼と
右眼を選択して透過させる交互表示の場合の例を示して
いる。これも、ヘッドマウントディスプレイに左眼用映
像信号と右眼用映像信号を同時に表示させるものを使用
してもよい。
【0018】監視用のビデオカメラは、3台以上設置し
てもよいが、ここでは立体表示するために、あるいは、
被写体の解像度を実質的に高めるために最低限必要な2
台(ビデオカメラ10とビデオカメラ11)を設置した
場合を示している。映像信号以外には、音声,赤外線,
電波等を入力して異常を監視することがあるが、ここで
は、音声のみを例示しており音声信号入力のための集音
マイク12が準備されている。集音マイク12も複数設
置してもよい。
【0019】ビデオカメラ10とビデオカメラ11は、
監視範囲に変化や異常が発生したときの映像を立体映像
として記録するためには、人間の左目と右目の間隔と同
じ距離を保って設置する必要がある。ただし、画像の解
像度を実質的に高めるためや、犯人映像の正面と側面と
いうように異なったアングルからの映像を求める場合は
この限りではない。
【0020】主映像信号を左眼用映像信号としてビデオ
カメラ10にて撮像し、これを第1の監視カメラと呼
び、副映像信号を右眼用映像信号としてビデオカメラ1
1にて撮像し、これを第2の監視カメラと呼ぶこととす
る。
【0021】第1の監視カメラは電源オン、第2の監視
カメラは、通常、電源オフとしておく。第1の監視カメ
ラ10からの左眼用映像信号は、入力手段13に入力さ
れる。同時に集音マイク12からの音声信号も音声入力
手段14に入力される。検出手段15は、この場合、第
1の監視カメラ10及び集音マイク12からの信号の変
化を検出することになる。
【0022】第1の監視カメラ10から入力された映像
信号の変化を検出する方法としては、映像データをフレ
ームメモリ等に記憶させ、入力された映像データと1フ
レーム分だけ遅延した映像データとの差分を演算し、さ
らにその差分量の累積を演算し、演算結果を出力するよ
うにしたり、所定のフレームの代表点と1つ前のフレー
ムの代表点を求め、いわゆる代表点マッチング方式によ
り、各フレームの代表点の位置の差からフレーム間の動
きベクトルを検出し、検出した動きベクトルを出力する
ようにしたり、あるいは、圧縮手段16によって例えば
MPEG規格で映像信号を圧縮する際に、任意のフレー
ムに、フレーム間予測を行った差分を表す符号化部分が
存在するかどうかを検出し、所定数のフレームに存在す
れば動きがあったと検出する方法等を用いることができ
る。
【0023】また、集音マイク12からの音声信号の変
化を検出する方法としては、入力された音声データを検
波し、レベルを検出し、各フレームの間隔でレベルを比
較し、差分が生じた場合、音声レベルの変化があったと
判断する方法等を用いることができる。
【0024】第1の監視カメラ10から入力された映像
信号は、長時間の記録が可能となるように圧縮手段16
によってMPEG規格で該映像信号を圧縮する。集音マ
イク12から入力された音声信号は音声入力手段14を
へて圧縮手段18でドルビーAC−3方式で圧縮する。
これらはDVDの規格にそったものがあるがこれ以外の
方法でもよい。
【0025】これらの圧縮された信号は、記録手段21
に供給され記録媒体としてのディスク22に記録され
る。通常、記録手段21には、ディスク22の回転を制
御するサーボ回路,変調回路,ピックアップユニット,
装置全体を制御するマイコン等が含まれる。
【0026】ディスク22に記録された映像信号や音声
信号データは、再生手段23によってディスク22から
読み出される。再生手段23には、同様にディスク22
の回転を制御するサーボ回路,復調回路,ピックアップ
ユニット,装置全体を制御するマイコン等が含まれる。
また、再生手段23から読み出された信号は、伸長手段
24によって、MPEGデコードされ記録時に圧縮され
た信号を伸長する。伸長手段24によって伸長された信
号は、映像信号及び音声信号として混合回路27,液晶
シャッタ28,立体表示モニタ29に供給される。伸長
手段24から得られた映像信号が主映像信号のみの場合
は、液晶シャッタ28は解放のままで立体表示モニタ2
9は通常のモニタとして動作する。
【0027】第1の監視カメラ10としてビデオカメ
ラ,第2の監視カメラ11としてビデオカメラ,音声録
音のための集音マイク12、及び当該装置を設置し、例
えば夜間の事務所内の監視を行う。初期状態の信号入力
としては、第1の監視カメラ10と集音マイク12が有
効となっている。第2の監視カメラ11は、電源オフと
なっている。上述したように、検出手段15は入力手段
13から入力される第1の監視カメラ10と集音マイク
12の信号の変化を監視し、圧縮手段16,圧縮手段1
7,圧縮手段18,記録手段21によってディスク22
にMPEG圧縮された映像信号と音声信号を記録してい
る。
【0028】事務所内へ侵入者が入ってくると第1の監
視カメラ10がその映像を捕らえ、検出手段15は人影
の無い事務所の映像信号に対して、侵入者映像の差分情
報や動きベクトルを検出する。あるいは、侵入者が発生
させた音を集音マイク12が捕らえ、フレーム間での音
声レベル差を検出する。このように第1の監視カメラの
映像信号や音声信号の変化や異常を検出手段15が検出
すると、第2の監視カメラ11の電源をオンし、第2の
監視カメラ11からの映像信号を入力手段13に入力さ
せる。第1の監視カメラ10と第2の監視カメラ11は
それぞれ左眼用映像信号と右眼用映像信号を供給できる
よう人間の左眼と右眼の間隔と同じ距離を保って設置さ
れている。第1の監視カメラ10,第2の監視カメラ1
1以外にも別のアングルからの映像をとらえる第3の監
視カメラであるビデオカメラが設置されていても、第1
の監視カメラの映像信号や音声信号の変化や異常を検出
手段15が検出すると、同様に第1の監視カメラ10,
第2の監視カメラ11以外の監視カメラの電源をオンと
して、それらの監視カメラからの映像信号を入力手段1
3に入力させることができる。音声信号について同様な
ことを行うことも可能である。
【0029】さらに、第1の監視カメラ10の映像信号
や音声信号の変化や異常を検出手段15が検出すると、
第2の監視カメラ11から入力手段13に入力された映
像信号を圧縮手段17でMPEG圧縮し、記録手段21
に供給する。記録手段21は、検出手段15が信号の変
化を検出するまでは圧縮手段16と圧縮手段18からの
信号のみをディスク22に記録しているが、検出手段1
5が信号の変化を検出すると記録手段21は、圧縮手段
16,圧縮手段18からの信号と同時に圧縮手段17か
らの信号をディスク22に記録を開始する。同一の記録
媒体ディスク22に立体映像用の2つの映像信号を同時
に記録できることは、記録された立体映像用の2つの映
像信号を同期させて表示させるのに重要である。
【0030】第1の監視カメラ10,第2の監視カメラ
11からの映像信号と集音マイク12からの音声信号を
同時に記録を行うときに、検出手段15が検出した第1
の監視カメラの映像信号や音声信号の変化を示す情報、
例えば第1の監視カメラの映像信号に動きベクトルが検
出されたことや音声信号にフレーム間のレベル差が検出
されたことを付加情報として映像信号や音声信号と対応
づけてディスク22に記録する。あるいは、立体映像を
同時記録していることを示す情報を付加情報として映像
信号や音声信号と対応づけてディスク22に記録する。
立体映像を同時記録していることを示す情報を付加して
記録する場合は、立体映像再生可能なDVDが普及した
時点では互換性が保てるので有効な方法である。
【0031】DVDに立体映像を同時に記録する別の方
法として、インターリーブユニット毎に、主映像信号と
副映像信号を交互に記録すれば、従来のDVDとの互換
性を保った上で立体映像の再生が可能となる。インター
リーブユニットとは、一時的にディスクからの読み出し
信号が停止しても、出力信号の連続性が損なわれない長
さのインターリーブユニット(すなわち、一つのインタ
ーリーブユニットの間だけピックアップがジャンプする
ことによりトラックバッファへの入力信号が途絶えて
も、当該トラックバッファからの出力信号を連続的に出
力可能な長さのインターリーブユニット)に夫々分解し
て記録して、シームレスな連続再生を可能とするもので
ある。
【0032】次に、DVDを利用してインターリーブユ
ニット毎に主映像信号と副映像信号を交互に記録するこ
とのできる記録再生装置について図2〜図6に基づいて
説明する。
【0033】始めに、映像情報及び音声情報のDVD上
における記録フォーマットについて、図4〜図6を用い
て概要を説明する。DVDでは、動画の圧縮にMPEG
規格を用いており、この場合、基本的に画面をマクロブ
ロックに区切り、各マクロブロック毎に画面(フレー
ム)で変化する動きを検出して、予測し補正する方法を
とっている。図4は、MPEG規格において定められて
いる単独で再生可能な最小の画像単位であるGOP(Gr
oupe Of Picture)の構成を示している。画面全体が、
別の画面に変わるチャンスが多いことを想定し、ある画
面(フレーム)ごとに圧縮しない原画(Iピクチャ:図
4ではIと表記)とIピクチャから予測された画面(P
ピクチャ:図4ではPと表記)を挿入し、その間の画面
(フレーム)は前後のIピクチャとPピクチャから予測
してフレーム間に挿入されている。例えば、Iピクチャ
は6〜16画面(フレーム)ごとに、Pピクチャは2〜
6画面(フレーム)ごとに挿入する。図4では、Iピク
チャを16フレーム、Pピクチャを3フレームごとに挿
入した場合を示している。矢印は、その予測して作成さ
れる関係を表している。これらのフレームからなる圧縮
された映像信号の集まりをGOPと呼んでいる。
【0034】次に、DVDの物理的及び論理的構成につ
いて図5及び図6に基づいて説明すると、後に述べるV
TS(Video Title Set)を構成するVOBS(Video O
bject Set)は、図5に示すように複数のVOB(Video
Object)が集まって構成されており、またVOBは複
数のセル(Cell)が集まって構成され、さらにセルはV
OBU( Video Object Unit)が集まって構成されてい
る。そして、各VOBU( Video Object Unit)は、ナ
ビゲーションデータパケット(NV_PCK)、ビデオ
データパケット(V_PCK)、オーディオデータパケ
ット(A_PCK)、サブピクチャデータパケット(S
P_PCK)等を合わせて構成されている。ここで、ビ
デオデータパケット(V_PCK)には、映像情報とし
てのビデオデータが記録され、オーディオデータパケッ
ト(A_PCK)には、音声情報としてのオーディオデ
ータが記録され、サブピクチャデータパケット(SP_
PCK)には、副映像としての立体映像のためのデータ
や文字や図形等のグラフィックデータデータが記録さ
れ、ナビゲーションデータパケット(NV_PCK)に
は、検索情報や表示制御に関するデータが記録されてい
る。ビデオデータパケット(V_PCK)には、図4に
示すようなGOP(Groupof Picture)が1または複数
記録されており、各ビデオデータパケット(V_PC
K)間にオーディオデータパケット(A_PCK)、サ
ブピクチャデータパケット(SP_PCK)が配置され
ている。
【0035】更に、図示していないが、複数のVOBS
とコントロールデータによってVTS( Video Title S
et)となり、DVD上に記録される。コントロールデー
タには、複数のセルを組み合わせた論理的区分であるプ
ログラムチェーン(PGC:Programm Chain)に関する
PGCI(Programm Chain Information)等の情報が記
録される。
【0036】図5に示すDVDの物理的構成において
は、複数のセルがID番号(IDN)順に記録されてい
る場合について説明したが、実際には複数のVOBUの
集まりであるセルは、図6に示すように、複数のインタ
ーリーブユニット(ILVU:Interlieved Unit)に分
割されて記録される場合がある。例えば、DVDの再生
に際し、飛ばしたいビデオデータが記録されたセルは図
6のパス2(path2)のILVU1〜3に分割して収納
し、再生したいビデオデータが記録されたセルはパス1
(path1)のILVU1〜3に分割して収納し、パス1
とパス2は各ILVUが交互にインターリーブされた状
態に記録する。再生時にピックアップがナビゲーション
データパケット(NV_PCK)から、表示制御に関す
る情報であるプリゼンテーションデータ( Presentatio
n Data)を読み出し、パス2(path2)を飛ばす再生を
行うように指示されると、ピックアップは、パス2のI
LVU1をジャンプして、パス1のILVU1を読み出
す。続いて、パス1のILVU1から読み出したビデオ
データをトラックバッファへ貯え、パス2のILVU2
をジャンプして、入力信号が途絶えている間は、トラッ
クバッファからパス1のILVU1を読み出して再生す
る。このように一時的に入力信号の入力が停止しても出
力信号の連続性が損なわれない長さのインターリーブユ
ニット(すなわち、一つのインターリーブユニットの間
だけピックアップがジャンプすることによりトラックバ
ッファへの入力信号が途絶えても、当該トラックバッフ
ァからの出力信号を連続的に出力可能な長さのインター
リーブユニット)に夫々分解して、シームレスな連続再
生を可能としている。
【0037】また、インターリーブユニットILVU
は、1のVOB内で完結するように形成され、1のイン
ターリーブユニットILVUが隣り合う複数のVOBに
跨ることはなく、インターリーブユニットILVUとV
OBUとの関係については、1のインターリーブユニッ
トILVU内に1又は複数のVOBUが含まれ、1のイ
ンターリーブユニットILVU内においては1のVOB
Uが完結するように構成されており、1のVOBUが分
割されて複数のインターリーブユニットILVUに跨る
ことはない。
【0038】図2は、本発明が適用されたDVD再生装
置の構成の一例であり、DVDディスク30,復調部/
誤り訂正部31,切替え手段32,記憶手段33,3
4,MPEGデコード手段35,36,同期化手段3
7,NTSC用エンコーダ38,39から構成されてい
る。左眼用モニタ40,右眼用モニタ41,混合器4
2,液晶シャッタ43,立体映像モニタ44は、本発明
のDVD再生装置によって再生された立体映像信号を実
際に表示させるためのものであり、状況によって適切な
ものを選択すればよい。左眼用モニタ40,右眼用モニ
タ41は、ヘッドマウントディスプレイを想定した表示
装置であり、液晶シャッタ43,立体映像モニタ44
は、立体映像モニタ44での表示映像を液晶シャッタ4
3を通して見る表示装置を示している。
【0039】DVDディスク30に記録された情報をピ
ックアップによって読み出し、読み出された情報は、復
調部/誤り訂正部31に供給される。復調部/誤り訂正
部31によって復調、及び誤り訂正されたデータは切替
え手段32に供給されるが、このとき、例えば、立体映
像信号を記録していることを識別するための識別デー
タ、及び、主映像信号データを左眼用映像信号データ
(L)、副映像信号データを右眼用映像信号データ
(R)として識別、記録された識別データも同時に再生
されているので、まず、再生された信号が立体映像対応
かどうかの識別信号によって、切替え手段32の動作モ
ードが決められる。すなわち、再生された信号が立体映
像対応でない場合は、切替え手段32は、例えば記憶手
段33側に接続され、通常のDVDとして動作すること
になる。再生された信号が立体映像対応の場合は、図に
は示していないが、DVDが備えているサーボ回路等を
制御して、ディスクを倍速で再生させる。これは、最終
の映像信号を左眼用、右眼用ともに、60Hzの通常の
NTSC信号と同等のフィールド周期で表示して、ちら
つきの少ない高品位な立体映像を得るためである。
【0040】さらに、切替え手段32は、このL/Rの
識別データに従って、復調部/誤り訂正部31からのデ
ータ列を記憶手段33,34に交互に切り替えて供給す
る。このときのデータ列の長さは、概ね1GOP程度の
長さのインターリーブユニットとしているので、記憶手
段33,34に必要な記憶容量は、各々、2Mビットを
用意すればよいことになる(但し、VOBUには1つの
GOPしか含まない場合)。これは、1GOPが、図4
に示したように、通常、16枚の圧縮率の異なる画像デ
ータから構成されており、これらのデータ容量は32K
バイト程度となっていることによる。記憶手段33に
は、インターリーブユニット毎に交互に供給される左眼
用のMPEG圧縮されたデータ列が一時的に蓄積され、
デコード手段35には、切れ目の無い連続した左眼用の
MPEG圧縮されたデータ列が供給される。
【0041】デコード手段36にも同様に、右眼用のM
PEG圧縮されたデータ列が記憶手段34により供給さ
れる。このときL/Rの画面のデータの圧縮率が同じと
は限らないため、デコード手段35,36によるMPE
Gデコード時間が異なることになる。すなわち、デコー
ド手段35,36からのデコード後の映像信号は、それ
ぞれは時間軸が正しく復調されるが、L/Rの映像信号
としての同期がとれているとは限らない。そこで、デコ
ード手段35とデコード手段36の間に、同期化手段3
7を設け、デコード手段35とデコード手段36の出力
側の映像信号間の同期をとる必要がある。
【0042】デコード手段35,36によってMPEG
デコードされた信号は、各々、NTSC用エンコーダ3
8,39に供給され、一般のテレビジョン受像機やモニ
タに表示できるNTSC信号に変換される。もちろん、
NTSC用エンコーダ38,39は、NTSCエンコー
ダに限るものではなく、製品の仕向地等に応じてPAL
用のエンコーダ等適切なものを選択する必要がある。
【0043】こうして得られた左眼用,右眼用の映像信
号は、例えば、ヘッドマウントディスプレイを構成する
左眼用モニタ40、右眼用モニタ41へ供給されたり、
あるいは、L/Rの映像信号を混合して120Hzの映
像信号として立体映像モニタ44に供給し、液晶シャッ
タ43を通して見ることによって、立体映像を楽しむこ
とができる。
【0044】図3は、本発明が適用されたDVD記録装
置の構成の一例であり、左眼用撮像機45,右眼用撮像
機46、MPEG圧縮手段47,48,混合器49,記
録部50,ディスク30から構成されている。被写体5
1は、左眼用撮像機45,右眼用撮像機46によって撮
像され、各々、左眼用,右眼用の映像信号としてMPE
G圧縮手段47,48に供給される。このとき、MPE
G圧縮手段47,48は、約90KHzのクロック信号
で同期した撮像動作を行う必要がある。これは、再生時
の左眼用,右眼用の映像信号の同期関係を維持するため
に、MPEG圧縮手段47,48でMPEGエンコード
するときに、GOPの先頭のIピクチャが、ほぼ同一時
刻の画像であるように同期した動作を行う必要があるた
めである。
【0045】また、このときインターリーブユニットの
大きさを平均的に1GOPと同じ程度の大きさとするこ
とにより、再生時に必要とされるトラックバッファ(図
2では記憶手段33,34として示している)の容量
を、各々2Mビット程度に小さくすることが可能とな
る。さらに、インターリーブユニットの大きさを、1G
OPとスタッフィングデータとを合わせてディスクに記
録されるときのセクタの境界と常に一致させるようにす
ると、特殊再生時に画像を安定して復元することを容易
に行えるようにできる。1GOPの大きさに合わせて空
データとしてのスタッフィングデータでインターリーブ
ユニットの大きさを一定に保つものであるので、データ
の圧縮率としては低下するが、特殊再生時の画像復元性
を確保するのには有効である。
【0046】MPEG圧縮された左眼用,右眼用の映像
信号データ列は、混合器49に供給され、ここで、イン
ターリーブユニット毎に、L/RのMPEGデータ列を
切り替え、さらに、L/Rの識別信号、及び立体映像信
号を記録していることを識別するための識別データを付
加してMPEG圧縮された立体映像用データ列を作り、
これを記録部50によってディスク30に記録する。こ
うしてインターリーブユニット毎に、立体映像再生のた
めの主映像信号データと副映像信号データを交互に記録
することができる。
【0047】なお、立体映像を構成するための映像信号
を、左眼用,右眼用の映像信号として説明したが、主映
像信号と副映像信号はこれに限るものではなく、副映像
信号が奥行情報又は複眼映像情報を示すデータであって
もよい。
【0048】DVDに立体映像を同時に記録する別の方
法としては、主映像信号はDVDのメインビデオストリ
ームに通常通り記録し、DVDの規格上、任意に設定可
能なプライベートストリームやユーザエリアに副映像信
号を記録すればよい。あるいは、DVDはマルチアング
ルデータを記録する方法が定められているので、副映像
信号をマルチアングルデータとして記録すれば、DVD
との互換性の高い監視用の記録再生装置を構成できる。
【0049】以上のような記録/再生装置によって、映
像信号,音声信号,変化情報等がディスク22に記録さ
れるが、記録された情報は、再生手段23によって読み
出される。第1の監視カメラの映像信号や音声信号の変
化を示す情報、あるいは、立体映像を同時記録している
とこを示す情報は、再生手段23のからの読み出しデー
タの中から検索手段25が検出する(図1)。
【0050】図1に示すような監視システムにおいて、
変化等があった時点を特定するための検索モードを設
け、この検索モードにおいてはディスク22を高速でサ
ーチし、検索手段25で検出した変化情報を表示制御手
段26によって例えば異常発生状況一覧として表示させ
る。表示制御手段26によって表示させた異常発生状況
一覧表の例を図7に示す。確認者は、この一覧表を見て
特定の時間の映像を見るために検索手段25に頭出しを
指示すれば、検索手段25は再生手段23の再生モード
を切り替えてディスク22を高速でサーチし、改めて検
索手段25が指示を受けた、映像信号と対応づけて記録
されている第1の監視カメラの映像信号や音声信号の変
化を示す情報、あるいは、立体映像を同時記録している
ことを示す情報が記録されているトラックを探し出し
て、再生手段23を高速サーチモードから立体再生モー
ドに切り替える。再生手段23で再生された信号は伸長
手段24によってMPGEデコードし、第1の監視カメ
ラ10,第2の監視カメラ11及び集音マイク12から
記録された立体映像信号を再生する。
【0051】これらの立体映像信号と音声信号を見るに
は、混合回路27,液晶シャッタ28と立体表示モニタ
29を使用すればよい。このようにして異常発生時の映
像をリアルに立体的に認識できるようにすると共に、2
つの監視カメラからの映像信号を用いることができるの
で被写体の解像度を実質的に高めることが可能となる。
【0052】ここで、第1の監視カメラ,第2の監視カ
メラからの映像信号を用いることによって、画像の解像
度が実質的に高まる理由について説明する。1つのカメ
ラで撮影した場合、画素と画素の間の欠落した情報は、
画素と画素のデータから推論した演算処理でしか補えな
い。これに対し、立体映像で撮影した場合、あるいは複
数のカメラで撮影した場合には、1つのカメラでの画素
間の欠落データをもう1つのカメラの画素データで補う
ことが可能である。すなわちAカメラとBカメラの画像
信号の中で、被写体の同一場所を写したデータを抽出
し、AカメラとBカメラの各々画素データから、例えば
Aカメラの画素間の欠落データをAカメラの画素データ
とそれと少しアングルの異なるBカメラが捕らえた画素
データとから推論,演算処理して補完することが可能で
ある。
【0053】図8にその画像の合成例を、図9に画像合
成方法のフローチャートの1例を示す。図8のV1〜V
8,H1〜H9は各々、垂直,水平方向の画素の番号を
示している。図9のS1〜S9は各処理ステップを示し
ている。Aカメラが左眼用映像信号を、Bカメラが右眼
用映像信号を供給しているとする。左眼用映像信号と右
眼用映像信号の差分データを演算する(S2)。この演
算によって差分データの分布が得られ、これに基づいて
左眼用映像信号と右眼用映像信号のずれがどの方向のど
れくらいの大きさであるかをずれ方向ベクトル演算によ
って求める(S3)。例えば、図8の映像の場合、左眼
用映像信号のV7,H3の画素、V6,H3の画素、右
眼用映像信号のV6,H4の画素から、この近傍の画素
は、左眼用映像信号のV7,H3→右眼用映像信号のV
6,H4、右眼用映像信号のV5,H5に向かっている
ことが決定される(S4)。これによって、左眼用映像
信号のH3,V1〜V8の右側に左眼用映像信号のH
3,V1〜V8を挿入する方向で画像データの合成を行
う(S5)。このとき、画面の場所によってずれ方向が
異なり、挿入する方向が異なる場合もある。上下方向に
ずれている場合でも同様な処理ができる。さらに、合成
処理が終わった画像と左眼用映像信号あるいは右眼用映
像信号との差分データを演算し(S6)、差分データが
異常に大きくなっている場合はずらした方向に異常があ
ったとして(S7)、ずれ方向の修正を行って合成処理
をやり直すようにすれば、合成画像の精度をさらに高め
ることができる。
【0054】図8の解像度を高めた映像信号を見れば分
かるように、この場合は、水平方向の解像度が倍になっ
ているため、被写体の映像(図8ではアルファベットの
「A」という文字)が横方向に倍に拡大されている。垂
直方向に同様の処理を行うことも可能である。また、被
写体の動き検出に合わせて解像度を高める処理を行う画
像範囲を選択すれば、被写体を追跡しながら被写体の解
像度を高めることが可能である。Bカメラが捕らえた右
眼用映像信号の画素は推論,演算処理によるものではな
いので実質的にこの補完処理は画像の解像度を高めたも
のとすることができる。もちろん、通常の補完処理を併
用して補完データをより実体に近いものとすることもで
きる。輝度信号での解像度を高める処理として説明した
が、クロマ信号に対しても同様な処理が可能である。
【0055】立体映像部分の再生が終了する等して、第
1の監視カメラの映像信号や音声信号の変化を示す情
報、あるいは、立体映像を同時記録していることを示す
情報が検索手段25によって検出されなくなると、再生
手段23を主映像信号と音声信号のみを再生する、通常
再生モードにする。すなわち異常のない部分は、解像度
の低い通常再生モードで見るということになる。さら
に、映像や音声を記録するときに、圧縮率制御手段19
によって特に圧縮手段16,圧縮手段17のデータ圧縮
率を制御して、長時間記録ができるようにすると共に、
解像度の高い異常時の映像を得ることができる。
【0056】すなわち、入力手段13に入力されている
第1の監視カメラであるビデオカメラ10の映像信号と
集音マイク12の音声信号の変化を検出手段15で検出
された変化レベルが所定のレベル以下の場合、例えば映
像信号ではフレーム間の動きベクトルの大きさ、音声信
号ではフレーム間での音声レベル差等が所定のレベル以
下の場合、圧縮率制御手段19によって圧縮手段16の
データ圧縮率を大幅に高め、これを記録手段21で長時
間記録に用いる。
【0057】MPEG規格においてデータ圧縮率を大幅
に高める方法は、符号化時点でIピクチャ,Pピクチャ
の出現頻度をさげ、Bピクチャの出現頻度を上げればよ
い。通常のDVDに記録されているデータは、Iピクチ
ャを16フレーム、Pピクチャを3フレームごとに挿入
しているが、これはランダムアクセス性,エラー回復性
能,復号処理での遅延量等を勘案して決定しているもの
で、監視用の記録再生装置においては、一般に夜間の事
務所の監視等、映像に動きがないものが多く、復号処理
での遅延量を犠牲にしてもよいことからBピクチャを多
用することが圧縮率の向上に有効である。記録信号の圧
縮率を制御する場合も、映像信号や音声信号の変化を示
す情報や立体映像として同時記録を行っていることを示
す情報を該信号に対応づけてディスク22に記録した
り、それによって検索を行ったりするのは上述の説明と
同じである。
【0058】また、電話回線等を通じて監視センターか
ら夜間の事務所内の監視を行う場合等、提供手段20に
よって監視センターからの要求を受けつけ、圧縮手段1
6,圧縮手段17及び圧縮手段18で圧縮された信号を
監視センターに伝送することができる。提供手段20に
は、通常デジタルインターフェースやモデムが含まれ
る。この場合も、監視センターからは、事務所内に異常
がない時は高圧縮率の通常映像を、異常時には解像度の
高い立体映像を見ることが可能となる。
【0059】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、圧縮された映
像信号を、論理的にアクセス可能な最低単位であり、1
又は複数のGOPを含む第1データグループに区分し
て、記録媒体に記録する記録装置において、前記第1デ
ータグループの夫々から第2データグループを構成する
とともに、該第2データグループを複数に分割して、1
の前記第1データグループが完結するような第3データ
グループを構成する手段と、前記第3データグループの
大きさを、前記GOPの大きさと略同一として、該第3
データグループ毎に、同一被写体に対する主映像信号と
副映像信号とを交互に記録する手段とを備えているの
で、記録装置を構成するトラックバッファのメモリ容量
を小さくできたり、左眼用映像信号と右眼用映像信号の
同時再生を行うためのメモリ容量を小さくでき、あるい
は、2層ディスクの同時再生のためのピックアップ機構
が不要となり、従来のDVDと互換性をできるだけ保ち
ながら、少ない付加回路、メモリ等でちらつきの少ない
品位の高い立体映像を記録することが可能となる。
【0060】請求項2の発明によれば、請求項1の発明
において、主映像信号と副映像信号とに対応したGOP
の中の先頭Iピクチャが略同一時刻の画像であるので、
左眼用映像信号と右眼用映像信号に記録の時間差が生じ
ないので少ない付加回路、メモリ等でちらつきの少ない
品位の高い立体映像を記録することが可能となる。
【0061】請求項3の発明によれば、請求項1又は2
の発明において、第1データグループはVOBUであ
り、第2データグループはセルであり、第3データグル
ープはインターリーブユニットILVUであるので、立
体映像再生のための主映像データと副映像データは、イ
ンターリーブユニット毎に交互に記録していることによ
り、従来のDVD記録装置との互換性を保ちながら、少
ない付加回路とメモリで立体映像を記録することが可能
となる。
【0062】請求項4の発明によれば、請求項3の発明
において、DVD上のセクタの境界とインターリーブユ
ニットの境界が常に一致するので、少ない付加回路とメ
モリ等で品位の高い立体映像を記録することが可能とな
り、特殊再生時に画像を安定して復元することができ
る。
【0063】請求項5の発明によれば、請求項1〜4の
いずれかの発明において、立体映像構成するための信号
を左眼用、右眼用の映像信号とするのに変えて、副映像
信号を立体映像再生用の奥行情報、複眼映像信号とした
ので、選択の幅が広がり、映像の種類によって最適の情
報を選択して記録することが可能となる。
【0064】請求項6の発明によれば、請求項1〜4の
いずれかの発明において、副映像信号を精細画像再生用
の補助映像信号としたので、記録装置の用途によって最
適の画像を選択して記録することが可能となる。
【0065】請求項7の発明によれば、請求項1〜6の
いずれかの発明において、主映像信号と副映像信号とを
記録していることを識別する識別データを記録し、また
請求項8の発明によれば、請求項1〜7のいずれかの発
明において、主映像信号と副映像信号とを識別するため
の識別データを記録しているので、インターリーブユニ
ット毎に、立体映像再生のための主映像信号データと副
映像信号データを交互に記録することができる。
【0066】請求項9の発明によれば、主映像信号と副
映像信号を含む複数の映像信号と音声信号を入力する入
力手段と、それらの信号の変化を検出する検出手段とを
備え、検出手段が入力手段に入力された信号の変化を検
出すると、複数の映像信号及び音声信号を略同時に請求
項1〜8のいずれかに記載された記録装置の記録媒体に
記録するので、主映像信号と副映像信号を含む複数の映
像信号と音声信号を得る監視カメラ、マイクロフォン等
を被写体や異常の起きた方向に旋回させたり、ズームア
ップさせたりするためのモータ音を発生させる恐れがな
く、後日記録された内容を確認するときに、被写体の変
化や異常を立体映像として見ることが可能となり、例え
ば犯人像をよりリアルに立体的に認識できるとともに、
複数の監視カメラからの映像信号を用いることができる
ので被写体の解像度を実質的に高めることが可能とな
る。従って、犯人像の割り出し等に有効な手段を提供で
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による記録/再生装置の実施例を示すブ
ロック図である。
【図2】本発明の再生装置の実施例を示すブロック図で
ある。
【図3】本発明の記録装置の実施例を示すブロック図で
ある。
【図4】GOP(Group Of Picture)の構成の例を示す
図である。
【図5】VOBS(Video Object Set)の構成の例を示
す図である。
【図6】ILVU(Interleaved Unit)の構成の例を示
す図である。
【図7】本発明による監視システムの異常発生状況一覧
表の表示例を示す図である。
【図8】画像の解像度を実質的に高める画像合成方法の
原理を示す図である。
【図9】画像の解像度を実質的に高める画像合成方法の
処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
10,11…ビデオカメラ、12…集音マイク、13…
入力手段、14…音声入力手段、15…検出手段、1
6,17,18…圧縮手段、19…圧縮率制御手段、2
0…提供手段、21…記録手段、22…ディスク、23
…再生手段、24…伸長手段、25…検索手段、26…
表示制御手段、27…混合回路、28…液晶シャッタ、
29…立体表示モニタ、30…DVDディスク、31…
復調部/誤り訂正部、32…切替え手段、33,34…
記憶手段、35,36…デコード手段、37…同期化手
段、38,39…NTSC用エンコーダ、40…左眼用
モニタ、41…右眼用モニタ、42…混合器、43…液
晶シャッタ、44…立体映像モニタ、45…左眼用撮像
機、46…右眼用撮像機、47,48…MPEG圧縮手
段、49…混合器、50…記録部、51…被写体。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青木 保 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Fターム(参考) 5C053 FA11 FA24 GB06 GB37 HA29 JA24 LA01 LA06 LA14 5C054 AA02 CC02 DA08 EA01 EA05 EA07 FC11 FC12 FD01 FD02 FE21 FF01 GA02 GB01 GB02 GD03 HA18 5C061 AA01 AA03 AA11 AB04 AB08 AB10 AB12 AB17 AB21 AB24 5C084 AA02 AA07 AA13 BB04 BB31 DD02 DD11 GG52

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧縮された映像信号を、論理的にアクセ
    ス可能な最低単位であり、1または複数のGOP(Grou
    p Of Picture)を含む第1データグループに区分して、
    記録媒体に記録する記録装置であって、 前記第1データグループの夫々から第2データグループ
    を構成するとともに、該第2データグループを複数に分
    割して、1の前記第1データグループが完結するような
    第3データグループを構成する手段と、 前記第3データグループの大きさを、前記GOPの大き
    さと略同一として、該第3データグループ毎に同一被写
    体に対する主映像信号と副映像信号とを交互に記録する
    手段と、を備えたことを特徴とする記録装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の記録装置において、 前記主映像信号と前記副映像信号とに対応したGOPの
    中の先頭Iピクチャが略同一時刻の画像であることを特
    徴とする記録装置。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載の記録装置におい
    て、 前記第1データグループは、DVD(Digital Versatil
    e Disc)記録フォーマットにおけるVOBU(Video Ob
    ject Unit)であり、 前記第2データグループは、DVD記録フォーマットに
    おけるセルであり、 前記第3データグループは、DVD記録フォーマットに
    おけるインターリーブユニットであることを特徴とする
    記録装置。
  4. 【請求項4】 請求項3記載の記録装置において、 前記インターリーブユニットは、該インターリーブユニ
    ットの境界を記録媒体上のセクタの境界と一致させるた
    めのスタッフィングデータを、前記GOPに付加したも
    のであることを特徴とする記録装置。
  5. 【請求項5】 請求項1乃至4のいずれかに記載の記録
    装置において、 前記副映像信号は、立体映像再生のための奥行き情報、
    又は複眼映像信号であることを特徴とする記録装置。
  6. 【請求項6】 請求項1乃至4のいずれかに記載の記録
    装置において、 前記副映像信号は、精細画像再生のための補助映像信号
    であることを特徴とする記録装置。
  7. 【請求項7】 請求項1乃至6のいずれかに記載の記録
    装置において、 前記主映像信号と前記副映像信号とを記録していること
    を識別するための識別データを記録することを特徴とす
    る記録装置。
  8. 【請求項8】 請求項1乃至7のいずれかに記載の記録
    装置において、 前記主映像信号と前記副映像信号とを識別するための識
    別データを記録することを特徴とする記録装置。
  9. 【請求項9】 少なくとも主映像信号と副映像信号とを
    含む複数の映像信号と、音声信号とを入力する入力手段
    と、 前記入力手段により入力された信号を記録媒体に記録す
    る請求項1乃至8のいずれかに記載の記録装置と、 前記入力手段により入力された信号の変化を検出する検
    出手段とを備え、 前記検出手段によって信号の変化が検出された場合、前
    記入力手段により入力された複数の映像信号及び音声信
    号を略同時に前記記録媒体に記録することを特徴とする
    監視システム。
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