JP2001325131A - ファイルシステムおよびファイル記録方法 - Google Patents

ファイルシステムおよびファイル記録方法

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JP2001325131A
JP2001325131A JP2000143954A JP2000143954A JP2001325131A JP 2001325131 A JP2001325131 A JP 2001325131A JP 2000143954 A JP2000143954 A JP 2000143954A JP 2000143954 A JP2000143954 A JP 2000143954A JP 2001325131 A JP2001325131 A JP 2001325131A
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Ryoichi Suzuki
良一 鈴木
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 アプリケーションやデータに左右されず、簡
単かつ高速に、圧縮、伸長を行うことができ、情報記録
媒体がライトワンスのものであっても、繰り返し書込め
るものであっても差が無く利用できるファイルシステム
を提供する。 【解決手段】 ファイルを記録する際に、そのファイル
のデータを調べ、それまでに記録したファイルに含まれ
るデータブロックのパターンと一致するパターンが含ま
れるとき、そこのデータブロックは他のファイルと共有
することによって圧縮を行う。図示の例では、ファイル
A、B、Cの記述子がそれぞれメモリブロックアドレス
N、N+1、N+2に存在する。ファイルAの第5ブロ
ックが、ファイルBの第1ブロックおよびファイルCの
第1ブロックと内容が等しいとき、ファイルB、Cの記
述子内で、ファイルAの第5ブロックから記述する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、CD-R/RW、D
VD-R/RWなどの光ディスク、HD、FD、LS12
0、ZIPなどの磁気ディスク、光磁気ディスク、メモ
リカード等、情報記録媒体に対するファイル記録技術に
属し、とくにファイルのデータを圧縮しつつ記録するフ
ァイルシステムおよびファイル記録方法に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来からファイルのデータを圧縮しつつ
記録するファイル記録方法は数多くあるが、その多く
は、ハードディスクや半導体メモリなどの比較的アクセ
ス速度の速い固定された情報記録媒体を対象とするもの
である。また、そのための圧縮アルゴリズムも数多くあ
るが、高性能なアルゴリズムほど処理が複雑化する傾向
があり、処理速度低下を招いたり汎用的に用い得ないも
のも多い。処理速度の低下を補うために圧縮処理専用の
プロセッサを必要とするものもある。また、多くの圧縮
ファイルシステムは、何らかの圧縮処理をデータに施し
た後、ファイル毎に再配置を行い、空いた領域を再利用
するようなことを行っているが、このような方法は、P
ROM、CD-R、DVD-Rのような一度きりの書き込
みしか行えない追記型の情報記録媒体に対しては用いる
ことはできない。このようなライトワンス媒体に対して
もファイルのデータを圧縮しつつ記録できるファイル記
録方法は提案されていない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】最近特に交換可能な情
報記録媒体に求められている機能は、音声、静止画像、
動画像、といったデータを手軽に取り扱えることであ
る。従来の文書データや線画データはこれらに比べれば
一般に小さくテープやフロッピー(登録商標)などで取
り扱うことができた。ところが、前者のようなデータは
テープやフロッピーなどで扱うことができる容量をはる
かに越えており、これがコンピュータ間でのデータ流通
を阻害している大きな要因となっている。また、前者の
ようなデータは、アプリケーションに依存する形で圧縮
されることが多いが、この場合、受け手にも同じアプリ
ケーションを保有していることを要求する。単純なデー
タ再生においても同じ高価なアプリケーションの保有を
受け手にも要求するのはこれまたデータ流通を阻害して
いる無視できない要因といえる。そこで、本発明は上記
の問題を解決するためになされたものであり、アプリケ
ーションやデータに左右されない、比較的簡単高速に、
圧縮・伸長が行えるファイルシステムおよびファイル記
録方法を提供することを目的とする。また、情報記録媒
体がライトワンスのものであっても、繰り返し書込める
ものであっても差が無く利用できるファイルシステムお
よびファイル記録方法を提供することを目的とする。な
お、ファイルを圧縮しつつ記録する方法の例として、特
開平10-069408号公報に記載されたデータ格納方法があ
るが、これは既存のデータを変換すること無くファイル
システムレベルで圧縮を行う方法で、具体的な圧縮方法
は任意になっており、また実存しないアドレスを用いて
はいるが圧縮方法の識別に利用しているのみである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1のファイルシステムでは、ファイルに含ま
れるデータブロックと各データブロックが使用するメモ
リブロックを指し示すアドレスとを対応させてファイル
を記録するファイルシステムにおいて、ファイルを記録
する際に、当該記録するファイルのデータを調べ、以前
記録したファイルに含まれるデータブロックと同一内容
のデータブロックが存在したとき、当該記録するファイ
ルに含まれる当該同一内容のデータブロックには、以前
記録した同一内容のデータブロックが使用しているメモ
リブロックを指し示すアドレスを対応させることにより
ファイルを圧縮(ロスレス圧縮)しつつ記録するように
した。また、請求項2のファイル記録方法では、ファイ
ルに含まれるデータブロックと各データブロックが使用
するメモリブロックを指し示すアドレスとを対応させて
ファイルを記録するファイルシステムにおいて、ファイ
ルを記録する際に、当該記録するファイルのデータを調
べ、以前記録したファイルに含まれるデータブロックと
同一内容のデータブロックが存在したとき、当該記録す
るファイルに含まれる当該同一内容のデータブロックに
は、以前記録した同一内容のデータブロックが使用して
いるメモリブロックを指し示すアドレスを対応させるこ
とによりファイルを圧縮(ロスレス圧縮)しつつ記録す
るようにした。
【0005】また、請求項3のファイルシステムでは、
ファイルに含まれるデータブロックと各データブロック
が使用するメモリブロックを指し示すアドレスとを対応
させてファイルを記録するファイルシステムにおいて、
ファイルを記録する際に、当該記録するファイルのデー
タを調べ、特定のデータパターンからなるデータブロッ
クが存在したとき、当該データブロックには、当該特定
のデータパターンからなるデータブロックを指し示すア
ドレスとしてあらかじめ定めた特殊なアドレス(仮想ア
ドレス)を割り振ることによりファイルを圧縮(ロスレ
ス圧縮)しつつ記録するようにした。また、請求項4の
ファイル記録方法では、ファイルに含まれるデータブロ
ックと各データブロックが使用するメモリブロックを指
し示すアドレスとを対応させてファイルを記録するファ
イルシステムにおいて、ファイルを記録する際に、当該
記録するファイルのデータを調べ、特定のデータパター
ンからなるデータブロックが存在したとき、当該データ
ブロックには、当該特定のデータパターンからなるデー
タブロックを指し示すアドレスとしてあらかじめ定めた
特殊なアドレス(仮想アドレス)を割り振ることにより
ファイルを圧縮(ロスレス圧縮)しつつ記録するように
した。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。ファイルシステムは、一般的に媒体に関係
なく、各情報記録再生装置による情報記録媒体の一次元
的に配置された一定の大きさのメモリブロックに対する
操作を行うものである。あるファイルとそのファイルが
使用するメモリブロックアドレスとの対応を取る機構を
備えるファイルシステムにおいては、そのファイルの実
体を記述する記述子が存在する。記述子自身も一次元的
に配置されたどこかのメモリブロック上に存在する。メ
モリブロックは記録の最小単位であり、ブロックより小
さい任意の範囲のみに記録することはできない。逆に、
複数の連続するメモリブロックでないと書込めない場合
はありうる。また多くの場合、メモリブロックは再生の
最小単位でもある。図1(a)はメモリブロックの一次
元配列を、図1(b)は(a)中のファイルA、B、C
のそれぞれの記述子を例示している。メモリブロック配
列には、N,N+1,N+2,・・・と連続したアドレス
が付けられている。本発明では、これら各ファイルに対
応するメモリブロックを記録時に比較し、同一の内容で
あれば、そのアドレスをファイル記述子に記録しメモリ
ブロックを共有することで圧縮を行う。また、あらかじ
め登録しておいた特定のデータブロックパターンによる
ブロックを記録しようとしたときは、特定のデータブロ
ックパターンを意味するブロックアドレスをファイル記
述子に記録することで圧縮を行う。この場合、読み出し
時には、特定のデータブロックパターンは自動生成され
る。請求項1および2の発明では、ファイルを記録する
際に、そのファイルのデータを調べ、それまでに記録し
たファイルに含まれるデータブロックのパターンと一致
するパターンが含まれるとき、そこのデータブロックは
他のファイルと共有することによって圧縮を行う。
【0007】図2に示す例では、ファイルA、B、Cの
記述子がそれぞれメモリブロックアドレスN、N+1、
N+2に存在する。記述子には、開始ブロックアドレス
と長さが含まれ(Ex(n)Allocation, Ex(n)Len)、更にそ
のアドレスと長さの組の数も記録されている(# of Exte
nt)。たとえば、ファイルAの第5ブロックが、ファイ
ルBの第1ブロックおよびファイルCの第1ブロックと
内容が等しいとき、ファイルB、Cの記述子内で、ファ
イルAの第5ブロックから記述するようにすれば、同じ
内容のデータブロックでメモリブロックを消費すること
なくファイルを記録できる。ただし、この場合、それま
で記録していたファイルに含まれるデータブロックパタ
ーンをすべて記憶して一致を比較していたのでは、記憶
領域が大量に消費されてしまう。そこで、特徴的なデー
タブロックパターン(たとえば、オールゼロとか、バイ
ト、ワード、ロングワードで比較してすべて同じ値のブ
ロックであるなど)のみを記憶するように制限をかける
と処理にコストの掛からない圧縮が実現できる。非圧縮
の画像データ、色分解した画像データ、音声データの無
音部、等音部などがこのようなデータを多く持つと思わ
れる。
【0008】また、請求項3および4の発明では、これ
を更に進めて、このような特徴的なデータブロックパタ
ーンを示す仮想的なアドレスをあらかじめ決めておき、
ファイル記述子を記録する際にそのアドレスを記述する
ことを行う。その方法を図3により説明する。図3にお
いて、仮想アドレスMは、実際に存在するブロックアド
レスよりも大きい領域を差すものとしている(M>N m
ax)。ファイル記述子は、ファイルシステムが実際に
管理するブロックアドレス以外のブロックアドレスを記
述可能にしており、そのブロックアドレスの内容は、オ
ールゼロであったり、全てのデータバイトが1であった
り(M+1)、全ビットが立っている状態(M+255、
0xFF=255)であったりする。記録時にこのような
データブロックが出現したとき、実際に記録するのでは
なく、ファイル記述子にM以上の仮想アドレスを記録す
るようにする。M以上のアドレスが意味するものは、図
3では、単純なバイトデータであったが、ある数式とパ
ラメータによって生成されるものとすることも、媒体毎
に変化させることも可能である。ファイルの読み出し時
に、この仮想アドレスが出現したときは、ファイルシス
テムがブロック長分、データを自動的に生成してアプリ
ケーションに送り出す。なお、請求項1および2の発明
と請求項3および4の発明は仕組みとしては独立してい
るので同時に使用することもできる。両発明を組み合わ
せて用いることで、更に高効率の圧縮を実現できる可能
性がある。
【0009】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1および2
の発明は、ファイルを記録する際に、そのファイルのデ
ータを調べ、それまでに記録したファイルに含まれるデ
ータブロックのパターンと一致するパターンが含まれる
とき、そのデータブロックは他のファイルと共有するこ
とによってファイルを圧縮するようにしたので、アプリ
ケーションやデータに左右されることなく、比較的簡単
かつ高速に圧縮・伸長を行うことができ、しかも情報記
録媒体がライトワンスのものであっても、繰り返し書込
めるものであっても適用できる。請求項3および4の発
明は、ファイルを記録する際に、そのファイルのデータ
を調べ、特定のデータパターンからなるデータブロック
が存在したとき、そのデータブロックにはあらかじめ定
めた特殊なアドレスを割り振ることによりファイルを圧
縮するようにしたので、アプリケーションやデータに左
右されることなく、比較的簡単かつ高速に圧縮・伸長を
行うことができ、しかも情報記録媒体がライトワンスの
ものであっても、繰り返し書込めるものであっても適用
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は一般的なファイルシステムにおけるメ
モリブロックの一次元配列を示す図、(b)は(a)中
のファイルA、B、Cのそれぞれの記述子を示す図であ
る。
【図2】請求項1および2記載の発明の実施の形態を例
示する図であり、(a)は同一内容のデータブロックに
ついてはメモリブロックを共有することによりファイル
を圧縮するようにしたファイルシステムにおけるメモリ
ブロックの一次元配列を示す図、(b)は(a)中のフ
ァイルA、B、Cのそれぞれの記述子を示す図である。
【図3】請求項3および4記載の発明の実施の形態を例
示する図であり、(a)は仮想アドレスにより特定のデ
ータブロックを補完することによりファイルを圧縮する
ようにしたファイルシステムにおけるメモリブロックの
一次元配列を示す図、(b)は(a)中のファイルA、
B、Cのそれぞれの記述子を示す図である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ファイルに含まれるデータブロックと各
    データブロックが使用するメモリブロックを指し示すア
    ドレスとを対応させてファイルを記録するファイルシス
    テムにおいて、 ファイルを記録する際に、当該記録するファイルのデー
    タを調べ、以前記録したファイルに含まれるデータブロ
    ックと同一内容のデータブロックが存在したとき、当該
    記録するファイルに含まれる当該同一内容のデータブロ
    ックには、以前記録した同一内容のデータブロックが使
    用しているメモリブロックを指し示すアドレスを対応さ
    せることによりファイルを圧縮しつつ記録するようにし
    たことを特徴とするファイルシステム。
  2. 【請求項2】 ファイルに含まれるデータブロックと各
    データブロックが使用するメモリブロックを指し示すア
    ドレスとを対応させてファイルを記録するファイルシス
    テムにおいて、 ファイルを記録する際に、当該記録するファイルのデー
    タを調べ、以前記録したファイルに含まれるデータブロ
    ックと同一内容のデータブロックが存在したとき、当該
    記録するファイルに含まれる当該同一内容のデータブロ
    ックには、以前記録した同一内容のデータブロックが使
    用しているメモリブロックを指し示すアドレスを対応さ
    せることによりファイルを圧縮しつつ記録するようにし
    たことを特徴とするファイル記録方法。
  3. 【請求項3】 ファイルに含まれるデータブロックと各
    データブロックが使用するメモリブロックを指し示すア
    ドレスとを対応させてファイルを記録するファイルシス
    テムにおいて、 ファイルを記録する際に、当該記録するファイルのデー
    タを調べ、特定のデータパターンからなるデータブロッ
    クが存在したとき、当該データブロックには、当該特定
    のデータパターンからなるデータブロックを指し示す特
    殊なアドレスを割り振ることによりファイルを圧縮しつ
    つ記録するようにしたことを特徴とするファイルシステ
    ム。
  4. 【請求項4】 ファイルに含まれるデータブロックと各
    データブロックが使用するメモリブロックを指し示すア
    ドレスとを対応させてファイルを記録するファイルシス
    テムにおいて、 ファイルを記録する際に、当該記録するファイルのデー
    タを調べ、特定のデータパターンからなるデータブロッ
    クが存在したとき、当該データブロックには、当該特定
    のデータパターンからなるデータブロックを指し示す特
    殊なアドレスを割り振ることによりファイルを圧縮しつ
    つ記録するようにしたことを特徴とするファイル記録方
    法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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