CN101505390A - 数据记录再现装置、存储装置及文件存取方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供数据记录再现装置、存储装置及文件存取方法。在使用硬盘的图像声音存储装置中，使图像声音文件的再现开始实现高速化，并且实现低消耗功率、低杂音。在本发明的数据记录再现装置中，具有硬盘装置和闪存装置，在记录图像声音数据文件时，在上述硬盘装置中存储上述文件的整体，并且在上述闪存装置中存储上述文件的先头部分。并且，在上述文件的再现时，从存储在上述闪存装置中的上述文件的先头部分再现，相接的剩余的部分的再现从上述硬盘再现。

Description

数据记录再现装置、存储装置及文件存取方法

本申请是申请日为2004年5月17日，申请号为200410044733.1，发明创造名称为数据记录再现装置、存储装置及文件存取方法的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种记录、再现数据的装置，特别涉及适合于记录、再现图像和声音等数据的数据记录再现装置、数据存储装置及文件存取方法。

背景技术

已公开了如下再现装置：在具有低速光盘装置和高速硬盘装置的记录再现图像声音数据的系统中，上述光盘装置中预先记录全部图像声音文件数据，硬盘装置中预先记录图像声音文件数据的先头部分，再现时用硬盘装置上的该先头部分开始再现，而且从上述光盘装置向硬盘装置上传送与该先头部分相接的数据并记录，由此从硬盘连续地再现整个文件(例如参照专利文献1：日本特开2001-14110号公报的第12页、图1)。根据该结构，可以快速地再现存储介质的插入和启动时间等慢的来自光盘装置的图像声音数据。

以下，用图2说明记录再现数字化了的图像声音数据的装置的概念。1是数据记录再现装置，2是用于接收电视播放数据的调谐器，3是天线，7是解压缩被压缩了的图像声音数据的MPEG解码器，8是把频道和音量信息等叠加并显示在MPEG解码器7的输出上的屏幕上显示控制部，9是显示器，6是硬盘装置，5是对硬盘装置6的数据的记录再现控制部，4是对图像声音数据的流动和格式转换等进行控制的流控制部，11是用于控制整个本数据记录再现装置的动作的CPU，12是存储了该CPU11的程序的ROM，13是执行该程序时使用的RAM。

实时地对电视播放进行视听时，从调谐器2输出的数据，经流控制部4发送到MPEG解码器7，由该MPEG解码器7解压缩后，通过屏幕上显示控制部8显示在显示器9上。另外，记录电视播放时，从调谐器2输出的数据，通过流控制部4发送到记录再现控制部5，并记录在硬盘装置6上。另外，在对所记录的播放数据进行视听时，记录再现控制部5从硬盘装置6读出所要的数据，并传送给流控制部4，流控制部4经MPEG解码器7、屏幕上显示控制部8显示在显示器上。

用可随机存取(access)的硬盘装置6来记录再现被压缩的图像声音数据，从而与使用磁带的记录再现装置相比，可以很好地为从大量的存储数据中高速地读出所要的数据等提供使用方便。

图3是表示在硬盘装置6内的硬盘600上记录上述图像声音数据时的记录格式的概念图。硬盘600的存储区域包括音量管理区域320、文件管理区域330、以及数据存储区域340。在文件管理区域330中，存储着各文件的文件名331、表示该文件的大小和存取权等的属性332、及表示记录该文件的数据实体的部位的块序号333。在此，所谓块是指汇集s个硬盘600上最小分区单位、即扇区来使用的单位，s个扇区被连续地分配给一个块。上述记录再现控制部5的动作如下：首先，存取在从硬盘装置6的先头扇区开始的区域中存储的音量管理区域320，取得文件管理区域330的先头块序号，然后把该块序号转换成扇区序号，并读取文件管理区域330，取得存储有所要的文件数据的块序号333，根据该块序号计算扇区序号，通过指定该扇区序号来读出数据341。

但是，在上述方法中，由于总是从硬盘装置读出图像声音数据，因此有不能避免因硬盘装置的搜索时间和存取时间造成的再现开始延时这样的问题。另外，在为了省电和静音而使硬盘装置的主轴的旋转停止时，有再次使主轴旋转并达到可存取的状态需要长的时间，上述再现的延迟变得显著这样的问题。同样，在从记录在硬盘装置上的多个文件中检索所要的图像声音文件时，有因硬盘的头的频繁的搜索动作而产生杂音这样的问题。另外，在再现被压缩了的图像声音数据时，解压缩处理要1秒左右，因此实际中，有在图像显示在显示屏上之前发生再现开始延迟这样的问题。另外，在上述专利文献1所记载的方法中，需要把图像声音数据的与先头部分相接的剩余部分的数据从光盘装置传送到硬盘装置上，并写入硬盘装置，同时从硬盘装置读出再现的部分，与通常的再现方法比较，硬盘装置需要2倍的读写带宽。另外，虽然硬盘装置比光盘速度高，但是诸如在为了省电而使旋转圆盘旋转的主轴电机停止时，其再启动需要时间，而且产生比恒速旋转时大的启动声音，因此在性能、耗电、杂音等方面存在问题。

发明内容

本发明的目的是解决上述问题，提供一种数据记录再现装置，不产生由硬盘装置的启动时间和搜索时间、存取时间而造成的图像声音数据的再现开始延迟。

另外，本发明的其它目的是提供一种数据记录再现装置，在再现图像声音数据时，不产生由数据的解压缩处理而造成的再现开始延迟。

另外，本发明的其它目的是提供一种数据存储装置，图像声音数据的读出、开始时的读出延迟时间短，并且能用与现有的硬盘装置一样的接口连接。

为了解决上述问题，在本发明的数据记录再现装置中，具有硬盘装置和半导体存储装置，在把图像声音数据文件存储到上述记录再现装置中时，在上述半导体存储装置中存储上述文件的先头部分，而且在上述硬盘装置中存储上述文件的整体。并且，在再现上述文件时，存储在上述半导体存储装置中的上述文件的先头部分，从半导体存储装置再现；再现相接的剩余部分，从上述硬盘再现。

另外，为解决上述其它问题，在本发明的数据记录再现装置中，具有硬盘装置和半导体存储装置，在把图像声音数据文件存储到上述记录再现装置中时，在上述半导体存储装置中存储上述文件的先头部分，而且在上述硬盘装置中存储上述文件的与先头部分相接的后续部分的数据。并且，在再现上述文件时，存储在上述半导体存储装置中的上述文件的先头部分，从半导体存储装置再现；相接的剩余部分的再现从上述硬盘再现。

另外，为解决上述其它问题，在本发明的数据记录再现装置中，具有硬盘装置和半导体存储装置，在把图像声音数据文件存储到上述记录再现装置中时，以解压缩了的形式把上述文件的先头部分的数据存储到上述半导体存储装置中，而且以原来压缩了的形式把上述文件的与先头部分相接的后续部分的数据存储到上述硬盘装置中。并且，在再现上述文件时，存储在上述半导体存储装置中的上述文件的先头部分，从半导体存储装置再现；相接的剩余部分的再现从上述硬盘读出、解压缩并再现。

另外，为了解决上述其它问题，本发明的存储装置，具有与现有的硬盘装置同样的外部接口构件、硬盘存储单元、半导体存储单元，设置了对硬盘装置进行存取时，根据由逻辑扇区序号等区域序号指定的存取区域，决定对上述硬盘或者半导体存储单元的哪一个进行存取并进行存取的构件。

在本发明的数据记录再现装置中，由于在图像声音文件的再现开始时使用半导体存储装置上的数据，因此有不产生因硬盘装置的启动时间和搜索时间、存取时间造成的图像声音数据的再现开始延迟这样的效果。另外，即使在文件检索等只存取多数图像声音文件的先头部分时，也没有必要启动硬盘装置、对硬盘装置进行存取，因此有可以高速检索，并且可以防止启动声音和搜索声音等杂音这样的效果。

另外，本发明的存储装置，作为可在图像声音数据的记录中使用的存储单元，具有硬盘存储单元和半导体存储单元的两者，能以与现有的硬盘装置同样的接口来存取，因此有可以容易地实现上述本发明的数据记录再现装置这样的效果。

根据本发明，可以提供使用方便的数据记录再现装置和存储装置以及文件存取方法。

附图说明

图1是本发明实施例1涉及的数据记录装置的一个结构例。

图2是用于说明本发明数据记录再现装置的概念的一个结构例。

图3是用于说明本发明硬盘装置内的记录格式的一个例子。

图4是本发明实施例1涉及的记录格式的一个例子。

图5是本发明实施例2涉及的记录格式的一个例子。

图6是本发明实施例3涉及的硬盘装置的一个结构例。

图7是表示本实施例1涉及的图像声音文件再现程序的流程的一个例子的图。

图8是表示本发明实施例1涉及的图像声音文件写入程序的流程的一个例子的图。

图9是表示本发明实施例3涉及的读出处理程序的流程的一个例子的图。

图10是表示本发明实施例3涉及的写入处理程序的流程的一个例子的图。

图11是本发明实施例4涉及的数据记录再现装置的一结构例。

图12是表示本发明实施例2的图像声音文件写入程序的流程的一个例子的图。

图13是表示本发明实施例3的扇区关系的一个例子的图。

具体实施方式

通过灵活地应用图像声音文件的1个文件的数据量大的特性，把文件的先头部分记录在比硬盘容量低的半导体存储装置、即闪存(闪速存储器)装置中，把数据记录再现装置的软件和硬件的变更抑制在最小限度，从而实现图像声音文件的再现开始的高速化。

(实施例1)

以下，用附图来说明本发明的一个实施例。

首先，说明整个系统结构。图1是本发明实施例涉及的数据记录再现装置的一个结构例。1a是数据记录再现装置，2是用于接收电视播放数据的调谐器，3是天线，7是解压缩被压缩了的图像声音数据的MPEG解码器，8是在MPEG解码器7的输出中叠加频道和音量信息等来显示的屏幕上显示控制部，9是显示器，6是硬盘装置，5a是对硬盘装置6和闪存装置10的数据的记录再现控制部，4是控制图像声音数据的流动和格式转换等的流控制部，11是用于控制本数据记录再现装置整体的动作的CPU，12是存储该CPU11的程序的ROM，13是执行该程序时使用的RAM。本实施例的特征是：对于用图2说明的记录再现的概念，加上由非易失性半导体存储器构成的闪存装置10，在记录再现控制部5中进行如下所述的动作，并作为记录再现控制部5a。

在本实施例1中，在记录电视播放时，由调谐器2输出的数据通过流控制部4发送到记录再现控制部5a，并记录在硬盘装置6中，而且还在上述闪存装置10中也只对记录了播放节目的先头(开始)部分进行记录。并且，在对记录的播放数据进行视听时，上述记录再现部5a从上述闪存装置10读出所要的再现数据的先头部分，从上述硬盘装置6读出与该先头部分相接的后续部分的数据，并把上述先头部分和上述后续部分的数据顺次传送到流控制部4，流控制部4通过MPEG解码器7、屏幕控制部8显示在显示屏上。

图4是表示本实施例的上述硬盘装置6和上述闪存装置10的记录格式的一个例子的图。音量管理区域320和文件管理区域330在上述硬盘装置6和上述闪存装置10中记录相同的内容。另一方面，上述存储区域340在上述硬盘装置6中记录整体，在上述闪存装置10中只记录各个文件的先头的p块部分。在本实施例中，p被定为存储使用者对在该文件中记录的图像声音数据的内容进行确认所需要的、例如30秒的数据所需要的块数。

图8是在本实施例中CPU11操作上述记录再现部5a而执行的图像声音文件写入程序800的流程图。首先，在步骤805，判定所指示的写入块的序号W是否是包含在先头的p块中的块，该判定的结果是未被包含的后续数据块部分时，在步骤802，对硬盘装置6进行该块的数据写入，在步骤825的结束处理之后结束。另一方面，步骤805的判定结果为写入块的序号w是在不包含在先头的p块中的后续数据块部分之外时，在步骤810进行硬盘装置6的主轴旋转开始等启动指示，在步骤815对闪存装置10进行该块的数据写入，进而在步骤820对硬盘装置6进行该块的数据写入，在步骤825的结束处理之后结束。这样，通过在向闪存装置10写入之前，预先在步骤810进行硬盘装置6的启动指示，从而与向闪存装置10的写入平行地实行硬盘装置6的启动处理，因此可以缩短在步骤820向硬盘装置6写入时的等待时间。

图7是在本实施例中CPU11操作上述记录再现部5a而执行的图像声音文件再现程序700的流程图。首先，在步骤705判定所指示的读出块的序号r是否是包含在先头的p块中的块，该判定结果是不包含时，在步骤730从硬盘装置6进行该块的数据读出，步骤735的结束处理之后结束。另一方面，步骤705的判定结果是读出块的序号r包含在先头的p块中时，前进至步骤710。在该步骤710，再判定上述块序号r是否包含在先头的(p-q)块中。在此，q是满足q<p的整数，是大于等于能存储只与硬盘装置6的启动所需要的时间相同的、与图像声音数据的1倍速度再现时间相当的数据量的块数的数。

上述步骤710的判定结果是不包含在先头的(p-q)块中时，在步骤715进行硬盘装置6的主轴旋转的开始等启动指示，在步骤720从闪存装置10的响应块进行数据的读出，步骤735的结束处理之后结束。上述步骤710的判定结果是包含在先头的(p-q)块时，不进行在步骤715的硬盘装置6的主轴旋转的开始等启动指示，在步骤720从闪存装置10的该块进行数据的读出，步骤735的结束处理之后结束。

根据以上的处理，从文件的先头的(p-q)块读出时，不启动硬盘装置6，从闪存装置10读出所要的数据，因此与从硬盘装置6读出相比，可以大幅地削减读出开始延迟时间。另外，据此，可以降低硬盘装置6的消耗功率和动作声音。而且，读出从p到q之间的块时，除了启动硬盘装置6之外，还进行从闪存装置10读出所要的数据的动作，因此若继续实行，则读出比q还大的块时，由于上述硬盘装置6的启动处理已经完成，因此具有如下效果，即，可以无等待时间地执行从上述闪存装置10进行先头部分的块读出完成之后，转移到从上述硬盘装置6读出后续部分的块。

(实施例2)

接下来，用图12和作为实施例2的记录格式的一例的图5来说明本发明其它的实施例。本实施例2与实施例1所说明的发明结构大致相同，因此，以下只说明不同的部分。图12是本实施例的图像声音文件写入程序800a的流程图。首先，在步骤805判定所指示的写入块的序号w是否是包含在先头的p块中的块，该判定结果是不包含的后续数据块部分时，在步骤820a向硬盘装置6进行该块的数据写入，步骤825a的结束处理之后结束。另外，步骤805a的判定结果是写入块的序号w是不包含在先头的p块中的后续数据块部分以外时，在步骤815a向闪存装置10进行该块的数据写入，步骤825a的结束处理之后结束。与第1实施例不同，在本实施例中，存储在硬盘装置6的部分如图5所示，只是与先头的p块相接的后续的块部分。

(实施例3)

接下来，以下用图6、图9、图10、图13来说明本发明的其它实施例。图6是表示本实施例3的硬盘装置6a的结构的图。601是控制CPU，602是外部接口，603是外部接口连接器，604是电源电路，605是电源连接器，608是对硬盘600的读写控制部，609是头，611是硬盘600的主轴电机控制部，这些与现有的一般硬盘装置6所具有的构件相同。本实施例的硬盘装置6a，特征是在上述构件之外具有闪存控制部606和闪存607。

图13是表示上述硬盘装置6a的逻辑扇区序号1301、闪存逻辑扇区1302、以及硬盘逻辑扇区1303的关系的一个例子的图。在本实施例中，把逻辑扇区序号1301的0～1FFFFFh分配给闪存607，把逻辑扇区序号200000h以上分配给硬盘600。在此，所谓扇区序号意味着指出并表示存储区域的位置的区域序号。

接下来，用图9、图10说明上述硬盘装置6a的动作。图9是表示上述控制CPU601的读出处理程序900的一个例子的流程图。通过外部接口602接受读出命令时，在步骤905，调查附在上述命令上的参数的扇区序号，如果是1FFFFFh以下，则是闪存607的扇区，因此前进至步骤910，实行从闪存607的读出。另外，上述参数的扇区序号如果是大于等于200000h，则是从硬盘600读出，因此前进至步骤920，并动作进行从硬盘600的读出。接着，用表示图10所示的写入处理程序1000的一个例子的流程图来说明对上述控制CPU601的写入处理。通过外部接口602接受写入命令时，在步骤1005，调查附在上述命令上的参数的扇区序号，如果是小于等于1FFFFFh，则是闪存607的扇区，因此前进至步骤1010，实行对闪存607的写入。另外，上述参数的扇区序号如果是大于等于200000h，则是向硬盘600的写入，因此前进至步骤1020，并动作进行向硬盘600的写入。

通过在图2所示的上述数据记录再现装置1中使用本实施例的硬盘装置6a，在上述记录再现控制部5，把存储在上述音量管理区域320、上述文件管理区域330、数据存储区域340中的各文件的先头部分的p块部分分配给小于等于逻辑扇区序号1FFFFFh的扇区，与上述第1以及第2实施例一样，从文件的先头块读出时，主轴控制部611不使硬盘600旋转，从闪存607读出所要的数据，因此与从硬盘600读出相比，可以大幅地降低读出开始延迟时间。另外，这样还可以降低硬盘装置6a的消耗功率和动作声音。

(实施例4)

接下来，以下用图11说明本发明的其它实施例。图11是表示本实施例4的数据记录再现装置1b的一结构例的图。在本实施例中，与第1实施例相反，设有新的MPEG解码器8和流开关14。并且，对闪存装置10的写入通过上述MPEG解码器8进行，并以解压缩了的形式存储图像声音数据。另外，流开关14图像声音无中断地切换从闪存装置10读出的数据和MPEG解码器7的输出，并进行动作传送给屏幕控制部8。根据这样的结构，在再现文件时，存储在闪存装置10中的文件的先头部分，可以不要MPEG解码器7的解压缩处理。因此，通过与上述第1或者第2实施例组合，实际上，有能进一步降低到由显示器9再现的图像和声音被输出为止的延迟时间的效果。

在以上所述的实施例中，作为非易失性半导体存储器和装置使用了闪存607和闪存装置10，但是很明确用其它的半导体存储器也能得到同样的效果。同样地，不只是硬盘600或者硬盘装置6，使用具有光盘、光盘装置等旋转圆盘的存储装置时，也可以得到同样的效果。

另外，在上述实施例中，示出了从闪存装置10进行文件的先头部分的p块的读出的例子，但是也可以不是先头部分，而是从闪存装置10进行从使图像声音的再现暂时停止的部位开始的p块的量的读出。

本发明能容易地利用在使用了硬盘的摄像机和内容服务器中。

Claims (11)

1.一种数据记录再现装置，进行数据的记录和读出，其特征在于：

具有使用了旋转圆盘的第1存储装置和使用了半导体存储器的第2存储装置，在上述数据记录再现装置中记录文件时，在上述第1存储装置中存储上述文件，且在上述第2存储装置中只存储上述文件的先头部分。

2.根据权利要求1所述的数据记录再现装置，特征在于：

从上述数据记录再现装置读出文件，是通过从上述第2存储装置读出上述文件之中的先头部分，从上述第1存储装置读出剩余的部分而进行的。

3.根据权利要求1所述的数据记录再现装置，特征在于：

上述文件包括图像声音数据，存储在上述第2存储装置中的上述各文件的先头部分的数据量，是大于使以1倍速度再现上述先头部分的数据时的再现时间等于上述第1存储装置的启动时间的量。

4.根据权利要求2所述的数据记录再现装置，特征在于：

设置了启动机构，在从上述第2存储装置开始读出上述文件的先头部分之后、并在该先头部分的读出结束之前，进行上述第1存储装置的启动处理。

5.根据权利要求1所述的数据记录再现装置，特征在于：

存储在上述第1存储装置中的上述文件的数据，是压缩了图像声音的压缩形式数据，存储在上述第2存储装置中的上述文件的上述先头部分是使上述压缩形式数据的先头部分解压缩了的非压缩数据。

6.根据权利要求1所述的数据记录再现装置，特征在于：

存储在上述第1存储装置中的上述文件的数据，是压缩了图像声音的压缩形式数据，存储在上述第2存储装置中的上述文件的先头部分是使上述压缩形式数据的先头部分解压缩了的非压缩数据；从上述数据记录再现装置读出文件，是从上述第2存储装置读出上述文件之中的先头部分，不进行解压缩处理地再现，剩余的部分从上述第1存储装置读出，进行解压缩处理地再现。

7.一种数据记录再现装置，进行数据的记录和读出，特征在于：

具有使用了旋转圆盘的第1存储装置和使用了半导体存储器的第2存储装置，在上述数据记录再现装置中记录文件时，在上述第1存储装置中存储上述文件的整体和文件管理信息，并且在上述第2存储装置中存储上述文件的文件管理信息和上述文件的仅先头部分；从上述数据记录再现装置读出文件，是从上述第2存储装置读出上述文件的管理信息和上述文件的先头部分，且从上述第1存储装置读出上述文件的与上述先头部分相接的剩余的部分。

8.一种数据记录再现装置，进行数据的记录和读出，特征在于：

具有使用了旋转圆盘的第1存储装置和使用了半导体存储器的第2存储装置，在上述数据记录再现装置中记录文件时，在上述第2存储装置中至少存储文件管理信息和上述文件的仅先头部分，在上述第1存储装置中存储上述文件的上述先头部分以外的部分；从上述数据记录再现装置读出文件，是从上述第2存储装置读出上述文件的管理信息和上述文件的先头部分，且从上述第1存储装置读出上述文件的与上述先头部分相接的剩余的部分。

9.一种文件存取方法，对存储装置进行文件的读写，特征在于：

记录文件时，在第1存储装置中存储上述文件的整体，并且在第2存储装置中只存储上述文件的先头部分，读出上述文件时，上述先头部分从上述第2存储装置读出，与上述先头部分相接的后续部分从上述第1存储装置读出。

10.根据权利要求9所述的文件存取方法，特征在于：

上述文件包括图像声音数据，存储在上述第2存储装置中的上述各文件的先头部分的数据量，是大于使以1倍速度再现上述先头部分的数据时的再现时间等于上述第1存储装置的启动时间的量。

11.根据权利要求9所述的文件存取方法，特征在于：

在从上述第2存储装置开始读出上述文件的先头部分之后、并在该先头部分的读出结束之前，进行上述第1存储装置的启动处理。

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