JP2004153452A - デジタル記録装置及びそのファイルシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】画像及び音声データを時間経過とともに記録したファイルから目的の画像及び音声データを短い処理時間でアクセスすることができるデジタル記録装置及びそのファイルシステムを提供することを目的とするものである。
【解決手段】画像データを記録する記録媒体を備えるデジタル記録装置１０のファイルシステムにおいて、記録媒体２０にはシステムの起動とデータ情報等を格納する疑似ＦＡＴ領域と、前記画像データを記録するデータ領域と該データ領域のメインファイルを記録開始・終了データを付与して管理する管理領域とが設けられ、該データ領域には単位時間毎の前記画像データを記録する単位時間ファイル領域が多数設けられ、かつ該単位時間ファイル領域には単位時間毎に付与されるファイルインデックスと、所定時間経過毎にインデックスを付与して所定時間経過毎の画像データとを記録するようにしたファイルシステムである。
【選択図】 図１
【解決手段】画像データを記録する記録媒体を備えるデジタル記録装置１０のファイルシステムにおいて、記録媒体２０にはシステムの起動とデータ情報等を格納する疑似ＦＡＴ領域と、前記画像データを記録するデータ領域と該データ領域のメインファイルを記録開始・終了データを付与して管理する管理領域とが設けられ、該データ領域には単位時間毎の前記画像データを記録する単位時間ファイル領域が多数設けられ、かつ該単位時間ファイル領域には単位時間毎に付与されるファイルインデックスと、所定時間経過毎にインデックスを付与して所定時間経過毎の画像データとを記録するようにしたファイルシステムである。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル記録装置及びそのファイルシステムに関し、特にハードディスク装置の管理領域とデータ領域とをファイル検索に好適なシステム構成としたデジタル記録装置及びそのファイルシステムに係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、デジタル画像記録装置のファイル管理システムには、ハードディスク装置等のファイル管理方式として、最も一般的なＦＡＴ（Ｆｉｌｅ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｔａｂｌｅ：ファイル割り当て表）ファイルシステムが使用されている。この種の従来例としては、例えば、特許文献１，２がある。特許文献１は、画像記録装置におけるファイルシステムに関する。先ず、画像記録装置について、図８を参照して説明する。画像記録装置１は、映像入力端子２Ａと映像出力端子２Ｂとを介して映像データの受入或いは送出するＡ／Ｄ・Ｄ／Ａコンバータ部３と、画像データがＰＣコントローラ５を経て記録されるＰＣカード６と、プログラムの格納領域であるＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）７と、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）４の作業領域として使用され、クラスタ群の例えば各先頭アドレスを格納するＦＡＴ領域であるテーブル８ａを備えるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）８とが、バスライン９によりＣＰＵ４に接続されて構成されている。
【０００３】
この画像記録装置では、最初にＲＡＭ８のファイルのデータ配置情報を含むテーブル８ａ（ＦＡＴ領域）にアクセスして、所定数以上で連続して空いているクラスタの検索を行い、予めＲＡＭ８にその検索結果である先頭アドレスをテーブルとして作成する。その後、所望のファイルの書き込み／読み出しを行う際、上記テーブルを参照して連続するクラスタ群の開始位置にアクセスすることで、１クラスタ毎にアクセスする場合よりも書き込み／読み出しを短時間に実行することができる。すなわち、このファイルシステムでは、その記憶領域がディレクトリ領域とＦＡＴ領域とからなり、ディレクト領域にはデータ領域に記録された各ファイルの記憶開始位置である先頭クラスタのクラスタ番号等が記録され、ＦＡＴ領域には、各ファイルの先頭クラスタから連続する各クラスタのクラスタ番号等が記録される。これによりハードディスク等の記録媒体では、所望するファイル名の先頭クラスタ番号をディレクトリ領域から検出した後、この先頭クラスタ番号に続くクラスタ番号を順次ＦＡＴ領域から検出することにより、１つのファイルを構成する連続するクラスタのアドレスが検出できるようになっている。
【０００４】
また、特許文献２は、ファイル領域管理方法に関するものであり、メモリの空き領域を探すための処理時間を短縮してファイルの割り付けや開放を高速に行うことを目的としており、メモリの空き領域をファイルと同様にチェーン構造で管理して、一般的なリスト構造の変換を行う操作を省略し、空き領域や個々のファイル領域を表すチェーン情報の切り貼りで実行することで、空き領域を検索するための処理時間を短縮して高速に処理できるようにしたものである。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−９１８０６号公報（明細書全文、全図）
【特許文献２】
特開２００１−５６７７４号公報（明細書全文、全図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、近年では、デジタル画像記録装置に記録するデータ量が増大しており、それに伴って使用する記録媒体が大容量化している。従って、従来のＦＡＴファイルシステムでは高速処理するのが困難になってきている。すなわち、従来のＦＡＴファイルシステムでは、ファイルデータの書き込み／読み出しを行う場合、画像ファイルやテキストファイル等、そのデータ量を区別することなく、これらに対応する各クラスタの配置は記憶媒体上に、物理的にバラバラに配置されており、例えばハードディスクで所望するファイルにアクセスする場合、通常１クラスタのアクセスで４〜８セクタ分のアクセスしか実行できないことから、そのヘッドシーク（目的のトラックへのヘッドの移動）に時間が掛かり、ファイルアクセスが遅くなるという問題があった。
【０００７】
特許文献１では、１回のアクセスでより多くのセクタに連続してアクセスできるという利点がある。しかし、依然として記録媒体上での各ファイルの配置は、何の関連もなく、バラバラに配置されているため、所望のファイルデータを検索する場合、シーク速度の飛躍的な向上には繋がらないという問題があった。また、特許文献２では、メモリの空き領域をファイルと同様にチェーン構造で管理して処理時間の短縮を行っているが、時間経過に伴ってデータが記録されたファイルに対してアクセスする場合には、同様にシーク時間が増大する欠点があった。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであって、画像及び音声データを時間経過とともに記録したファイルから目的の画像及び音声データを短い処理時間でアクセスすることができるデジタル記録装置及びそのファイルシステムを提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を達成したものであり、請求項１の発明は、画像データを記録する記録媒体を備えるデジタル記録装置のファイルシステムにおいて、
前記記録媒体にはシステムの起動とデータ情報等を格納する疑似ＦＡＴ領域と、前記画像データを記録するデータ領域と該データ領域のメインファイルに記録開始・終了管理データを付与して管理する管理領域とが設けられ、該データ領域には単位時間毎の前記画像データを記録する単位時間ファイル領域が多数設けられ、かつ該単位時間ファイル領域には単位時間毎に付与されるファイルインデックスと、所定時間経過毎にインデックスを付与して所定時間経過毎の画像データとを記録することを特徴とするファイルシステムである。
【００１０】
請求項１の発明では、デジタル記録装置におけるファイルシステムが記録媒体にシステムの起動とデータ情報等を格納する疑似ＦＡＴ領域が設けられており、、疑似ＦＡＴ領域にはメインのデータ領域を設けることなく、デジタル記録装置を汎用のＷｉｎｄｏｗｓパソコンに接続した場合、画像データ（画像データ，画像及び音声データ）を記録するデータ領域を管理する管理領域のファイル情報を認識することができ、管理領域とデータ領域の全てを同一サイズのハードディスクにコピーしたり、管理領域とデータ領域との情報を削除することができる機能を与えるための管理作業領域である。すなわち、デジタル記録装置では独自のファイルシステムで構築されているが、疑似ＦＡＴ領域を設けることによって、ＦＡＴファイルシステムを採用するコンピュータに接続してデジタル記録装置における管理領域に格納された管理データを汎用コンピュータで操作することができる。なお、ＦＡＴファイルシステムとしては、例えば、３２ビットであるＦＡＴ３２形式のファイルシステムとし、このファイルシステムであれば、１パーティション当たりの容量を可能な限り無制限に設定できるし、比較的膨大な容量を必要とする画像データのファイルシステムとして有効である。
【００１１】
また、データ領域には、単位時間毎（例えば、１分間毎）の前記画像データを記録する単位時間ファイル領域が設けられ、かつ該単位時間ファイル領域には、単位時間の開始時刻、終了時刻及び単位時間内の所定時間経過毎（１秒経過毎）にインデックスを付与し、単位時間に対応するファイルインデックスと共に所定時間経過毎の画像データを記録する記憶領域を有している。管理領域には、記録中に時計データに基づいて、単位時間、例えば１分間毎に画像及び音声データを記録したファイルを作成する過程で、所定の時間、例えば１秒経過毎にインデックスを作成して単位時間毎のファイルを２次元配列されたインデックスで管理し得るようになされている。このように、単位時間の画像及び音声データを記録したファイルを１パケットとして、時系列的に画像及び音声データを配列させて管理されており、ヘッドシークが単位時間、例えば１分間毎に行われるようにして、物理的に限られた範囲を移動させることより、実質的にシーク速度を高速にすることができるし、ヘッドの操作が頻繁に行われないので騒音も低減することができる。
【００１２】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載のファイルシステムを備えるデジタル記録装置が前記記録媒体から所望の画像データのファイルを検索する時刻検索手段を備え、該時刻検索手段は、検索時刻に対応するアドレス内の時刻が前記管理領域の記録開始・終了管理データ内に存在するか否かを検索して存在しない場合、前記管理領域の単位時間毎のファイルが管理されているファイル管理アドレスの中間アドレスと一致するか否かを検索し、該中間アドレス内の時刻が検索時刻と一致しない場合、検索時刻間の中間アドレス内の時刻と一致するまで繰り返し検索することを特徴とするデジタル記録装置である。
【００１３】
請求項２の発明では、デジタル記録装置の制御手段として時刻検索手段を備えており、この時刻検索手段は、先ず、検索時刻が最古と最新のファイルのアドレスが存在するか否かを判定して、検索時刻に対応するアドレス内の時刻が存在しない場合、最古と最新のアドレス間の中間アドレスを算出して、この中間アドレス内の時刻と検索時刻とが一致するか否かを判断する。中間アドレス内の時刻と検索時刻とが一致しない場合、中間アドレス内の時刻が検索時刻と一致するまで繰り返し検索する。検索時刻に対応するアドレス内の時刻を探して、そのアドレスのファイルから画像及び音声データを再生する。なお、中間アドレス内の時刻による検索時刻において、検索時刻が中間アドレス内の時刻より前か後かを判断して、検索時刻が含まれる側の中間アドレスを検索時刻と一致するか否かを判断する。また、中間アドレスは、中間アドレス算出手段によって算出する。
【００１４】
また、検索時刻が最古のファイルの時間より前であれば、最古のファイルから画像及び音声データを再生する。また、検索時刻は、一分間毎の画像及び音声データが一つのパケットに記憶されてファイルを構成しており、そのパケットの先頭位置を探し出し、検索を完了すれば、従来のように分散された範囲を移動させることなく、ヘッドシークはその範囲内で行えばよく、物理的に限られた範囲を検索することとなり、目的のファイルを高速に検索できる作用を有する。また、目的の検索時刻のアドレスは、インデックスを２次元配列したインデックスアドレス方式のデータ形式であるので、容易に検索することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るデジタル記録装置及びそのファイルシステムの実施の形態について、図面を参照して説明する。
なお、図１は、本発明のデジタル記録装置の実施形態を示すブロック図である。図２は、本実施形態のデジタル記録装置のハードディスクの概要を示す図である。図３は、本実施形態のデジタル記録装置の単位時間毎の画像データ（画像及び音声データ，画像データ）を記憶する記憶領域を示す図である。図４は、本実施形態のデジタル記録装置の管理領域におけるリンク関係を示す説明図である。
図５は、時刻検索の制御フローを示す図である。図６は、画像及び音声データを再生するためのデータセットフローを示す図である。図７は、時刻検索における中間アドレスを算出する手順の説明図である。
【００１６】
先ず、本発明に係るデジタル記録装置の実施形態の概要について説明する。本実施形態は、防犯、防災等の監視に使用するものであり、各防犯、防災等の監視区域をカメラで撮影して、その画像データを１秒間に最大３０コマの画像が記録できる装置である。この画像データ（画像及び音声データ，画像データ）は、複数の映像ソースを切り替えながら記録できるものである。映像ソースの切り替え間隔は、例えば、１／３０秒から３０秒の間で切り替えることができる。また、データ領域が満杯になった場合は、古い画像及び音声データが記録された一定領域を上書きし、監視区域の映像を連続して記録できるようにしたものである。
【００１７】
先ず、本実施形態について、図１のデジタル記録装置を参照して説明する。同図のデジタル記録装置１０は、制御及び演算処理を行うＣＰＵ１１、制御プログラムが格納されたＲＯＭ１２、ＣＰＵ１１の作業領域であるＲＡＭ１３、操作用の入力装置１４、防災或いは防犯の各区域を撮影するカメラ１６１ 〜１６ｎとこれらに対応して撮影された映像を映すモニタ１７１ 〜１７ｎとが接続される切替手段（スイッチャー）１５、入力装置１４による操作によって、各箇所の映像を映すモニタ１８、ＣＰＵ１１と各装置等とを接続するバスライン１９、バスライン１９を通してＣＰＵ１１と接続される大容量の記憶領域であって、画像及び音声データを記憶する外部記憶領域であるハードディスク（記録媒体）２０等から構成されている。
【００１８】
ハードディスク２０は、図２に示したように、疑似ＦＡＴ領域２１と画像データを記憶する記憶領域が設けられている独自ファイルシステム領域（以下、メインファイルシステム領域とする）２２から構成されている。疑似ＦＡＴ領域２１は、画像データを格納するメインファイルが割り付けられることなく、汎用のＷｉｍｄｏｗｓパソコンに接続して、メインファイルシステム領域のデータ領域及び管理領域のデータ及び管理情報をコピーや削除する機能を有する。疑似ＦＡＴ領域２１とメインファイルシステム領域２２について詳細に説明する。
【００１９】
疑似ＦＡＴ領域２１には、ブートセレクタ領域２１ａ、ＦＡＴテーブルが格納されるＦＡＴ領域２１ｂ、ＦＡＴ領域２１ｂと同一のテーブルが格納されるＦＡＴコピ−領域２１ｃ、ディレクトリにメインファイルの場所等に関する情報が格納されるディレクトエントリ２１ｄが設けられている。ブートセレクタ領域２１ａには、Ｗｉｎｄｏｗ等が利用できるように、電源投入からコンピュータが操作可能な状態となるように設定するためのシステム起動用領域（ＭＢＲ：Ｍａｓｔｅｒ Ｂｏｏｔ Ｒｅｃｏｒｄ）が設けられ、他にハーディスクに関する情報が格納されているＢＰＢ（ＢＩＯＳ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ Ｂｌｏｃｋ）領域、同時に複数ファイルシステムを管理するＦＳＩ（Ｆｉｌｅ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｓｔａｌｌｅｒ）領域 、メモリを共用する予約領域が設けられている。この疑似ＦＡＴ領域２１は、ＦＡＴファイルシステムを採用するＷｉｎｄｏｗ等を利用する汎用パソコンに接続した場合に、汎用パソコンによって、デジタル記録装置のファイル管理情報を操作することができる。なお、ＦＡＴコピ−領域２１ｃには、ＦＡＴ領域２１ｂと同一の内容が記憶され、ＦＡＴコピ−領域２１ｃのデータが破壊すると、ファイルの記録情報が失われるので、ＦＡＴコピ−領域２１ｃを設けてトラブルを防いでいる。
【００２０】
一方、メインファイルシステム領域２２は、ディレクトエントリ２１ｄの情報に基づいてリンクしている管理領域２３と、管理領域２３による管理されたデータ領域２４とから構成されている。管理領域２３には、システム管理領域２３ａ、予約領域２３ｂ、リピート管理領域２３ｃ、記録開始・終了管理領域２３ｄ、ファイル管理領域２３ｅが設けられている。システム管理領域２３ａでは、各領域の開始アドレス、終了アドレス、サイズと記録開始・終了アドレスを管理する。予約領域２３ｂはメモリを共用する領域である。リピート管理領域２３ｃでは、記録を続けて行って、データ領域が満杯になった時に上書きを管理する。記録開始・終了管理領域２３ｄでは、記録開始時刻、記録終了時刻、記録チャンネル、記録モードの管理を行い、また１分間毎のファイルの記録開始時に該当するアドレスを管理する。１分毎のファイル管理領域２３ｅでは、記録中に計時データの１分間経過する毎に、１秒毎のインデックスを作成し、その１秒毎のインデックスのアドレスを管理する。
【００２１】
また、データ領域２４には、画像データ（画像又は音声データ，画像データ）が単位時間（例えば、１分間）毎に圧縮して記録されるファイル２４１ 〜２４ｎが設けられている。画像及び音声データは、最大速度１／３０秒間隔で圧縮されて１分間毎のファイルとして記録されている。
【００２２】
データ領域２４における１分間のファイル２４１ 〜２４ｎ（任意の１分間のファイルをファイルＦと称する）について、図３を参照して説明する。１分間のファイルＦには、１分間の圧縮された画像データが１秒毎に記憶される領域が設けられており、最初の１秒間のデータＳ１ から最後の１秒間のデータＳｎ（ｎ：５９）までがファイルＦに記憶されている。１秒毎の画像及び音声データＳ１が記憶される領域には、１秒間毎に付与されるインデックスを管理するインデックス領域Ｉ１ と、１分間のファイルＦに対応するアドレスのファイルインデックスを管理するファイルインデックス領域Ｆ１ とが設けられ、インデックス領域Ｉ１ に対応して最初のデータが記憶される画像データ領域Ｇ１１ と音声データ領域Ａ１１ とから一秒間経過毎（記録間隔）にデータが格納される画像データ領域Ｇ１ｎ（ｎ：２〜５９）と音声データ領域Ａ１ｎ（ｎ：２〜５９）とが設けられている。
【００２３】
すなわち、１分間のファイルＦには、１秒間の画像及び音声データＳ１ 〜Ｓｎに対応して、１秒間毎に付与されるインデックスを格納するインデックス領域Ｉ１ 〜Ｉｎと、１分間のファイルに対応して付与されるファイルインデックスを格納するファイルインデックス領域Ｆ１ 〜Ｆｎ（但し、同一ファイルインデックスで記録チャンネルを特定するインデックス等を含む）とが設けられ、インデックス領域Ｉ１ 〜Ｉｎに対応して、画像データ領域Ｇ１１ 〜Ｇ１ｎと、音声データ領域Ａ１１ 〜Ａ１ｎとが記憶される記憶領域が設けられている。１秒間のインデックス領域Ｉ１ 〜Ｉｎでは、計時データの秒毎にファイルインデックスを付与し、そのファイルインデックスのアドレス管理を行う。ファイルインデックス領域Ｆ１ 〜Ｆｎでは、１秒間に記録される画像データ及び音声データのインデックスを作成し、画像データと音声でデータの記録されているアドレスの管理、画像・音声の識別、記録チャンネルの管理を行う。画像データ領域Ｇ１１ 〜Ｇ１ｎでは、圧縮された画像データを記録する領域であり、音声データ領域Ａ１１ 〜Ａ１ｎは、音声データを記録する領域である。
【００２４】
次に、図２，図３の記録媒体に構築されたファイルシステムにおける管理領域２３とデータ領域２４とのリンク構成について、図４を参照して説明する。管理領域２３の記録開始・終了管理領域２３ｄには、記録開始時刻がＹ年Ｍ月Ｄ日のＨ時Ｍｓ分Ｓｓ秒とし、記録終了時刻がＹ年Ｍ月Ｄ日のＨ時Ｍｅ分Ｓｅ秒として管理されている。記録開始時刻から記録終了時刻まで１分毎のアドレスが１分毎のファイル管理領域２３ｅに格納されて管理されている。１分毎のファイル管理領域２３ｅには、記録開始時刻（Ｙ年Ｍ月Ｄ日のＨ時Ｍｓ分Ｓｓ秒）から記録終了時刻（Ｙ年Ｍ月Ｄ日のＨ時Ｍｅ分Ｓｅ秒）までの１分毎のアドレスが作成されて管理されている。
【００２５】
また、各１分毎のファイルＦのアドレスに対する１秒間毎のアドレスがインデックス管理領域Ｉ１ 〜Ｉ５９で管理されている。各１分毎のファイルに対応する１秒間のインデックス管理領域Ｉ１ 〜Ｉ５９に対応する画像データＧ１１ 〜Ｇ１ｎと音声データＡ１１ 〜Ａ１ｎを特定するアドレスがファイルインデックス管理領域Ｆ１ 〜Ｆｎにより管理されている。ファイルインデックス管理領域Ｆ１ 〜Ｆｎから画像データＧ１１ 〜Ｇ１ｎ及び音声データＡ１１ 〜Ａ１ｎがリンクするように構成されている。
【００２６】
従って、記録開始・終了管理領域２３ｄの記録開始時刻をＹ年Ｍ月Ｄ日のＨ時Ｍｓ分Ｓｓ秒を時刻検索を行うことによって、１分毎のファイル管理領域２３ｅのＭｓ分のアドレスが特定され、続いてＭｓ分のファイルに対応する１秒間のインデックス管理領域Ｉ１ からＳｓ秒のアドレスを特定することができ、ファイルインデックス管理領域Ｆ１ の画像及び音声データのインデックスが作成されてそのアドレスが特定され、Ｍｓ分のＳｓ秒の画像データＧ１１ と音声データＡ１１ のデータが読み出される。このようにして、時刻検索に対応する画像及び音声データの記録／再生ができるようにリンクされている。
【００２７】
なお、記録開始・終了管理領域２３ｄでは、記録開始と停止によりデータ内にインデックスが１つ作成される。インデックスは、記録開始及び終了時刻、記録開始及び終了時の１分毎のファイルインデックスアドレス、記録チャンネル、記録モードにより構成されている。各データは、１セクタ（５１２バイト）のサイズがあり、１インデックス当たり３２バイト使用している。そのため、データは、１６インデックスまで管理し得るように構成され、監視区域の画像データから時刻検索することで、所望する画像データを再生することができる。
【００２８】
次に、本実施形態のデジタル記録装置（図１）における時刻検索について、図５，図６を参照して説明する。本実施形態のデジタル記録装置は、時刻検索手段を備えている。時刻検索手段は、指定した時刻からリンクを辿って該当する画像及び音声データのアドレスを特定する機能を備えている。また、本実施形態では、検索時刻間の中間アドレスを算出する中間アドレス算出手段を備えている。先ず、入力装置１４から検索時刻をデジタル記録装置に入力すると、図５の時刻検索制御フローに従って時刻検索処理が実行される。指定できる検索時刻は、年月日時分（Ｙ年Ｍ月Ｄ日のＨ時Ｍｓ分）までとし、データ領域に同一時刻が存在する場合、その時刻の最初の秒から再生を行う。また、同一時刻が存在しない場合、検索時刻間の中間アドレス（中間時刻に対応）と一致するか否かを判定し、この手順を繰り返して一致する検索時刻を探索する。
【００２９】
次に、メインファイルシステム領域２２のデータ領域２４に、例えば、表１に示したように、画像及び音声データのファイル１〜３が存在するものとする。ファイル１〜３には、１分間のファイルが開始時刻から１分毎にインデックスが付与されて格納されている。仮に、検索時刻（Ｙ年Ｍ月Ｄ日のＨ時Ｍｓ分）▲１▼，▲２▼，▲３▼を検索するものとする。検索時刻▲１▼は、２００２／９／６の１２：０５であり，検索時刻▲２▼は、２００２／９／６の１２：３０であり、検索時刻▲３▼は、２００２／９／９の１４：００である。
【００３０】
【表１】
【００３１】
先ず、検索時刻▲１▼がＹ年Ｍ月Ｄ日のＨ時Ｍｓ分（２００２／９／６の１２：０５）の時刻検索について説明する。先ず、ステップＳ１において、検索時刻を入力して、ステップＳ２に進む。ステップＳ２では、記録開始・終了管理領域２３ｄに基づいて、最古の記録開始・終了管理データ内を検索する。該当するファイルが存在すれば、ステップＳ３に進み、検索時刻が検索時刻≦最古時刻の関係が成り立つときは、ステップＳ４に進み、最古の１分毎のファイル管理アドレスをセットする。検索時刻▲１▼は、最古のファイル１には存在しないし、ステップＳ３，Ｓ４の条件を満たさないので、ステップＳ５に進む。ステップＳ５では、最新のファイル３の記録開始・終了管理データを検索する。該当するファイルが存在すれば、ステップＳ６に進み、検索時刻が検索時刻≧最新時刻の関係にある場合は、ステップＳ７に進む。検索時刻▲１▼は、ステップＳ５の条件に該当しないので、ステップＳ８に進む。ステップＳ８では、以下に説明する中間アドレス算出手段に基づいて、中間のファイル２に対応するアドレスをセットして、ステップＳ９に進む。ステップＳ９の実行結果として、該当するファイルが存在するので、ステップＳ１０に進み、図６のセッフローに従って、画像／音声データをセットし、ファイル２の２００２／９／６の１２：０５：００の画像／音声データから再生する。
【００３２】
次に、検索時刻▲２▼がＹ年Ｍ月Ｄ日のＨ時Ｍｓ分（２００２／９／６の１２：３０）である場合について説明する。ステップＳ２において、最古の記録開始・終了管理データに含まれるか否かを判断し、ファイル２には含まれていないので、ステップＳ５に進む。ステップＳ５において、最新の記録開始・終了管理データに含まれるか否かを判断して、ファイル３には含まれていないので、ステップＳ８，Ｓ９に進む。ステップＳ９では、中間アドレスに対応するファイル２の記録開始・終了管理データ内検索を行い、該当ファイルが存在しないので、ステップＳ１１に進む。ステップＳ１１において、記録開始・終了管理データ内の全検索を実施し、表１では、ファイル２を検索して、検索時刻▲２▼が存在しないので、ステップＳ１２に進み、検索時刻▲２▼以降のファイル３のアドレスをセットして、２００２／９／６の１３：００：３０から再生する。
【００３３】
次に、検索時刻▲３▼がＹ年Ｍ月Ｄ日のＨ時Ｍｓ分（２００２／９／６の１４：００）である場合、ステップＳ２からステップＳ５に進み、検索時刻▲３▼が検索時刻≧最新時刻の関係にあるので、最新のファイル３をアドレスをセットして、２００２／９／６の１３：００：３０から再生する。
【００３４】
この時刻検索では、１分間ファイルのアドレスを検索しており、この時刻検索方法において、時刻検索が検索対象アドレスと一致しない場合、中間アドレス算出手段による中間アドレスの算出によって、検索対象アドレスを算出して検索している。図７を参照して説明する。検索時刻が時間検索を行う過程で記録開始・終了管理データ内に存在しなかった場合、次の時刻検索を行うための記録開始・終了管理データのアドレスに基づいて検索対象の中間アドレスを計算する方法を説明する。
【００３５】
最古の記録開始・終了管理データはアドレスＡｓとし、アドレスＡｓにデータｓが記録され、最新の記録開始・終了管理データはアドレスＡｅとし、データｅが記録されている。中間アドレスの算出方法は、下記（１）式で算出することができる。
【数１】
中間アドレス＝（検索対象のデータの終了アドレス−検索対象のデータ
の開始アドレス）／２＋検索対象のデータの開始アドレス …（１）
【００３６】
中間アドレスの算出は、検索時刻がデータｓ（最古の記録開始・終了管理データ）内にあるかチエックし、また、検索時刻がデータｅ（最新の記録開始・終了管理データ）内にあるかチエックして、何れにも存在しない場合に実行される。
中間アドレスの計算方法は、データｓとデータｅの中間アドレス１（Ａｃ１）を式１で計算する。従って、中間アドレス１は、Ａｃ１＝（Ａｅ−Ａｓ）／２＋Ａｓによって求められ、中間アドレス１であるＡｃ１のデータｃ１内に検索時刻があるかチェックを行う。この中間アドレスに検索時刻が存在しない場合、次の中間アドレスの算出を行う。同様の算出式によって、次の中間アドレス２（Ａｃ２）を計算し、Ａｃ２のデータ内に検索時刻があるかチェックを行う。この時、検索時刻がＡｃ１の記録開始時刻より過去であるか、未来であるかを判断する。検索時刻がＡｃ１の記録開始時刻より過去ならば、中間アドレス２は、Ａｃ２＝（Ａｃ１−Ａｓ）／２＋Ａｓで求まる。また、検索時刻がＡｃ１の記録終了時刻より未来ならば、中間アドレス２は、Ａｃ２＝（Ａｅ−Ａｃ１）／２＋Ａｃ１となる。上記の方法で次の中間アドレスを計算し、中間アドレスのデータ内に検索時刻があるかチエックを行う。検索時刻が中間アドレス（Ａｃ３，Ａｃ４）と一致するまで、この処理を繰り返して検索時刻を行う。時刻検索と中間アドレスＡｃ４とが一致するれば、データｃ４の画像及び音声データを再生することができる。
【００３７】
なお、本実施形態のデジタル記録装置は、所定の記録期間が経過してハードディスクの記憶容量が満杯になった場合、リピート管理領域の機能によって、最古の画像データから上書きされるので、防犯や防災等のための監視区域の画像データを連続して記録することができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、デジタル記録装置がＦＡＴファイルシステムによるシステム構成であって、コンピュータで動作させることが可能であり、ハードディスクのデータ領域は、この記録媒体の管理領域によって管理され、画像データ（画像及び音声データ，画像データ）は記録媒体に自動的に記録され、時刻検索によって、必要な画像データを再生することができる。また、記録媒体には、単位時間毎にパケット化されて記録されており、パケットには、単位時間毎のインデックスと単位時間（１分間）内での所定時間経過（１秒経過）毎にインデックスが付与されて圧縮された画像データが格納されているので、時刻検索による画像データの検索が容易である利点がある。
【００３９】
また、本発明によれば、単位時間の画像データがパケットに記録され、かつ所定の時間経過毎にインデックスが付与されており、単位時間毎にハードディスクのシークは単位時間、例えば１分間毎に実施すればよいので、頻繁にシークを行う必要がないので装置が静寂なものとなり、信頼性を高めることができる。
【００４０】
また、本発明によれば、上書き機能を備えており、防犯や防災等の監視区域の映像及び音声を記録して監視するのに有効であり、複数の記録チャンネル毎に記録／再生することができ、各記録チャンネル毎に時刻検索することが可能であり、防犯や防災等に効果的なデジタル記録装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のデジタル記録装置の実施形態を示すブロック図である。
【図２】本実施形態のデジタル記録装置のハードディスクの概要を示す図である。
【図３】本実施形態のデジタル記録装置の単位時間毎の画像データ（画像及び音声データ）を記憶する記憶領域を示す図である。
【図４】本実施形態のデジタル記録装置の管理領域におけるリンク関係を示す説明図である。
【図５】本実施形態の時刻検索の制御フローを示す図である。
【図６】本実施形態の画像及び音声データを再生するためのデータセットフローを示す図である。
【図７】本実施形態の時刻検索における中間アドレスを算出する手順の説明図である。
【図８】従来の画像記録装置のブロック図である。
【符号の説明】
１１ ＣＰＵ
１２ ＲＯＭ
１３ ＲＡＭ
１４ 入力装置
１５ 切替手段
１６１ 〜１６ｎ カメラ
１７１ 〜１７ｎ，１８ モニタ
１９ バスライン
２０ ハードディスク（記録媒体）
２１ 疑似ＦＡＴ領域
２２ 独自ファイルシステム領域（メインファイルシステム領域）
２３ 管理領域
２４ データ領域
２４１ 〜２４ｎ，Ｆ １分間のファイル
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル記録装置及びそのファイルシステムに関し、特にハードディスク装置の管理領域とデータ領域とをファイル検索に好適なシステム構成としたデジタル記録装置及びそのファイルシステムに係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、デジタル画像記録装置のファイル管理システムには、ハードディスク装置等のファイル管理方式として、最も一般的なＦＡＴ（Ｆｉｌｅ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｔａｂｌｅ：ファイル割り当て表）ファイルシステムが使用されている。この種の従来例としては、例えば、特許文献１，２がある。特許文献１は、画像記録装置におけるファイルシステムに関する。先ず、画像記録装置について、図８を参照して説明する。画像記録装置１は、映像入力端子２Ａと映像出力端子２Ｂとを介して映像データの受入或いは送出するＡ／Ｄ・Ｄ／Ａコンバータ部３と、画像データがＰＣコントローラ５を経て記録されるＰＣカード６と、プログラムの格納領域であるＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）７と、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）４の作業領域として使用され、クラスタ群の例えば各先頭アドレスを格納するＦＡＴ領域であるテーブル８ａを備えるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）８とが、バスライン９によりＣＰＵ４に接続されて構成されている。
【０００３】
この画像記録装置では、最初にＲＡＭ８のファイルのデータ配置情報を含むテーブル８ａ（ＦＡＴ領域）にアクセスして、所定数以上で連続して空いているクラスタの検索を行い、予めＲＡＭ８にその検索結果である先頭アドレスをテーブルとして作成する。その後、所望のファイルの書き込み／読み出しを行う際、上記テーブルを参照して連続するクラスタ群の開始位置にアクセスすることで、１クラスタ毎にアクセスする場合よりも書き込み／読み出しを短時間に実行することができる。すなわち、このファイルシステムでは、その記憶領域がディレクトリ領域とＦＡＴ領域とからなり、ディレクト領域にはデータ領域に記録された各ファイルの記憶開始位置である先頭クラスタのクラスタ番号等が記録され、ＦＡＴ領域には、各ファイルの先頭クラスタから連続する各クラスタのクラスタ番号等が記録される。これによりハードディスク等の記録媒体では、所望するファイル名の先頭クラスタ番号をディレクトリ領域から検出した後、この先頭クラスタ番号に続くクラスタ番号を順次ＦＡＴ領域から検出することにより、１つのファイルを構成する連続するクラスタのアドレスが検出できるようになっている。
【０００４】
また、特許文献２は、ファイル領域管理方法に関するものであり、メモリの空き領域を探すための処理時間を短縮してファイルの割り付けや開放を高速に行うことを目的としており、メモリの空き領域をファイルと同様にチェーン構造で管理して、一般的なリスト構造の変換を行う操作を省略し、空き領域や個々のファイル領域を表すチェーン情報の切り貼りで実行することで、空き領域を検索するための処理時間を短縮して高速に処理できるようにしたものである。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−９１８０６号公報（明細書全文、全図）
【特許文献２】
特開２００１−５６７７４号公報（明細書全文、全図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、近年では、デジタル画像記録装置に記録するデータ量が増大しており、それに伴って使用する記録媒体が大容量化している。従って、従来のＦＡＴファイルシステムでは高速処理するのが困難になってきている。すなわち、従来のＦＡＴファイルシステムでは、ファイルデータの書き込み／読み出しを行う場合、画像ファイルやテキストファイル等、そのデータ量を区別することなく、これらに対応する各クラスタの配置は記憶媒体上に、物理的にバラバラに配置されており、例えばハードディスクで所望するファイルにアクセスする場合、通常１クラスタのアクセスで４〜８セクタ分のアクセスしか実行できないことから、そのヘッドシーク（目的のトラックへのヘッドの移動）に時間が掛かり、ファイルアクセスが遅くなるという問題があった。
【０００７】
特許文献１では、１回のアクセスでより多くのセクタに連続してアクセスできるという利点がある。しかし、依然として記録媒体上での各ファイルの配置は、何の関連もなく、バラバラに配置されているため、所望のファイルデータを検索する場合、シーク速度の飛躍的な向上には繋がらないという問題があった。また、特許文献２では、メモリの空き領域をファイルと同様にチェーン構造で管理して処理時間の短縮を行っているが、時間経過に伴ってデータが記録されたファイルに対してアクセスする場合には、同様にシーク時間が増大する欠点があった。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであって、画像及び音声データを時間経過とともに記録したファイルから目的の画像及び音声データを短い処理時間でアクセスすることができるデジタル記録装置及びそのファイルシステムを提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を達成したものであり、請求項１の発明は、画像データを記録する記録媒体を備えるデジタル記録装置のファイルシステムにおいて、
前記記録媒体にはシステムの起動とデータ情報等を格納する疑似ＦＡＴ領域と、前記画像データを記録するデータ領域と該データ領域のメインファイルに記録開始・終了管理データを付与して管理する管理領域とが設けられ、該データ領域には単位時間毎の前記画像データを記録する単位時間ファイル領域が多数設けられ、かつ該単位時間ファイル領域には単位時間毎に付与されるファイルインデックスと、所定時間経過毎にインデックスを付与して所定時間経過毎の画像データとを記録することを特徴とするファイルシステムである。
【００１０】
請求項１の発明では、デジタル記録装置におけるファイルシステムが記録媒体にシステムの起動とデータ情報等を格納する疑似ＦＡＴ領域が設けられており、、疑似ＦＡＴ領域にはメインのデータ領域を設けることなく、デジタル記録装置を汎用のＷｉｎｄｏｗｓパソコンに接続した場合、画像データ（画像データ，画像及び音声データ）を記録するデータ領域を管理する管理領域のファイル情報を認識することができ、管理領域とデータ領域の全てを同一サイズのハードディスクにコピーしたり、管理領域とデータ領域との情報を削除することができる機能を与えるための管理作業領域である。すなわち、デジタル記録装置では独自のファイルシステムで構築されているが、疑似ＦＡＴ領域を設けることによって、ＦＡＴファイルシステムを採用するコンピュータに接続してデジタル記録装置における管理領域に格納された管理データを汎用コンピュータで操作することができる。なお、ＦＡＴファイルシステムとしては、例えば、３２ビットであるＦＡＴ３２形式のファイルシステムとし、このファイルシステムであれば、１パーティション当たりの容量を可能な限り無制限に設定できるし、比較的膨大な容量を必要とする画像データのファイルシステムとして有効である。
【００１１】
また、データ領域には、単位時間毎（例えば、１分間毎）の前記画像データを記録する単位時間ファイル領域が設けられ、かつ該単位時間ファイル領域には、単位時間の開始時刻、終了時刻及び単位時間内の所定時間経過毎（１秒経過毎）にインデックスを付与し、単位時間に対応するファイルインデックスと共に所定時間経過毎の画像データを記録する記憶領域を有している。管理領域には、記録中に時計データに基づいて、単位時間、例えば１分間毎に画像及び音声データを記録したファイルを作成する過程で、所定の時間、例えば１秒経過毎にインデックスを作成して単位時間毎のファイルを２次元配列されたインデックスで管理し得るようになされている。このように、単位時間の画像及び音声データを記録したファイルを１パケットとして、時系列的に画像及び音声データを配列させて管理されており、ヘッドシークが単位時間、例えば１分間毎に行われるようにして、物理的に限られた範囲を移動させることより、実質的にシーク速度を高速にすることができるし、ヘッドの操作が頻繁に行われないので騒音も低減することができる。
【００１２】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載のファイルシステムを備えるデジタル記録装置が前記記録媒体から所望の画像データのファイルを検索する時刻検索手段を備え、該時刻検索手段は、検索時刻に対応するアドレス内の時刻が前記管理領域の記録開始・終了管理データ内に存在するか否かを検索して存在しない場合、前記管理領域の単位時間毎のファイルが管理されているファイル管理アドレスの中間アドレスと一致するか否かを検索し、該中間アドレス内の時刻が検索時刻と一致しない場合、検索時刻間の中間アドレス内の時刻と一致するまで繰り返し検索することを特徴とするデジタル記録装置である。
【００１３】
請求項２の発明では、デジタル記録装置の制御手段として時刻検索手段を備えており、この時刻検索手段は、先ず、検索時刻が最古と最新のファイルのアドレスが存在するか否かを判定して、検索時刻に対応するアドレス内の時刻が存在しない場合、最古と最新のアドレス間の中間アドレスを算出して、この中間アドレス内の時刻と検索時刻とが一致するか否かを判断する。中間アドレス内の時刻と検索時刻とが一致しない場合、中間アドレス内の時刻が検索時刻と一致するまで繰り返し検索する。検索時刻に対応するアドレス内の時刻を探して、そのアドレスのファイルから画像及び音声データを再生する。なお、中間アドレス内の時刻による検索時刻において、検索時刻が中間アドレス内の時刻より前か後かを判断して、検索時刻が含まれる側の中間アドレスを検索時刻と一致するか否かを判断する。また、中間アドレスは、中間アドレス算出手段によって算出する。
【００１４】
また、検索時刻が最古のファイルの時間より前であれば、最古のファイルから画像及び音声データを再生する。また、検索時刻は、一分間毎の画像及び音声データが一つのパケットに記憶されてファイルを構成しており、そのパケットの先頭位置を探し出し、検索を完了すれば、従来のように分散された範囲を移動させることなく、ヘッドシークはその範囲内で行えばよく、物理的に限られた範囲を検索することとなり、目的のファイルを高速に検索できる作用を有する。また、目的の検索時刻のアドレスは、インデックスを２次元配列したインデックスアドレス方式のデータ形式であるので、容易に検索することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るデジタル記録装置及びそのファイルシステムの実施の形態について、図面を参照して説明する。
なお、図１は、本発明のデジタル記録装置の実施形態を示すブロック図である。図２は、本実施形態のデジタル記録装置のハードディスクの概要を示す図である。図３は、本実施形態のデジタル記録装置の単位時間毎の画像データ（画像及び音声データ，画像データ）を記憶する記憶領域を示す図である。図４は、本実施形態のデジタル記録装置の管理領域におけるリンク関係を示す説明図である。
図５は、時刻検索の制御フローを示す図である。図６は、画像及び音声データを再生するためのデータセットフローを示す図である。図７は、時刻検索における中間アドレスを算出する手順の説明図である。
【００１６】
先ず、本発明に係るデジタル記録装置の実施形態の概要について説明する。本実施形態は、防犯、防災等の監視に使用するものであり、各防犯、防災等の監視区域をカメラで撮影して、その画像データを１秒間に最大３０コマの画像が記録できる装置である。この画像データ（画像及び音声データ，画像データ）は、複数の映像ソースを切り替えながら記録できるものである。映像ソースの切り替え間隔は、例えば、１／３０秒から３０秒の間で切り替えることができる。また、データ領域が満杯になった場合は、古い画像及び音声データが記録された一定領域を上書きし、監視区域の映像を連続して記録できるようにしたものである。
【００１７】
先ず、本実施形態について、図１のデジタル記録装置を参照して説明する。同図のデジタル記録装置１０は、制御及び演算処理を行うＣＰＵ１１、制御プログラムが格納されたＲＯＭ１２、ＣＰＵ１１の作業領域であるＲＡＭ１３、操作用の入力装置１４、防災或いは防犯の各区域を撮影するカメラ１６１ 〜１６ｎとこれらに対応して撮影された映像を映すモニタ１７１ 〜１７ｎとが接続される切替手段（スイッチャー）１５、入力装置１４による操作によって、各箇所の映像を映すモニタ１８、ＣＰＵ１１と各装置等とを接続するバスライン１９、バスライン１９を通してＣＰＵ１１と接続される大容量の記憶領域であって、画像及び音声データを記憶する外部記憶領域であるハードディスク（記録媒体）２０等から構成されている。
【００１８】
ハードディスク２０は、図２に示したように、疑似ＦＡＴ領域２１と画像データを記憶する記憶領域が設けられている独自ファイルシステム領域（以下、メインファイルシステム領域とする）２２から構成されている。疑似ＦＡＴ領域２１は、画像データを格納するメインファイルが割り付けられることなく、汎用のＷｉｍｄｏｗｓパソコンに接続して、メインファイルシステム領域のデータ領域及び管理領域のデータ及び管理情報をコピーや削除する機能を有する。疑似ＦＡＴ領域２１とメインファイルシステム領域２２について詳細に説明する。
【００１９】
疑似ＦＡＴ領域２１には、ブートセレクタ領域２１ａ、ＦＡＴテーブルが格納されるＦＡＴ領域２１ｂ、ＦＡＴ領域２１ｂと同一のテーブルが格納されるＦＡＴコピ−領域２１ｃ、ディレクトリにメインファイルの場所等に関する情報が格納されるディレクトエントリ２１ｄが設けられている。ブートセレクタ領域２１ａには、Ｗｉｎｄｏｗ等が利用できるように、電源投入からコンピュータが操作可能な状態となるように設定するためのシステム起動用領域（ＭＢＲ：Ｍａｓｔｅｒ Ｂｏｏｔ Ｒｅｃｏｒｄ）が設けられ、他にハーディスクに関する情報が格納されているＢＰＢ（ＢＩＯＳ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ Ｂｌｏｃｋ）領域、同時に複数ファイルシステムを管理するＦＳＩ（Ｆｉｌｅ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｓｔａｌｌｅｒ）領域 、メモリを共用する予約領域が設けられている。この疑似ＦＡＴ領域２１は、ＦＡＴファイルシステムを採用するＷｉｎｄｏｗ等を利用する汎用パソコンに接続した場合に、汎用パソコンによって、デジタル記録装置のファイル管理情報を操作することができる。なお、ＦＡＴコピ−領域２１ｃには、ＦＡＴ領域２１ｂと同一の内容が記憶され、ＦＡＴコピ−領域２１ｃのデータが破壊すると、ファイルの記録情報が失われるので、ＦＡＴコピ−領域２１ｃを設けてトラブルを防いでいる。
【００２０】
一方、メインファイルシステム領域２２は、ディレクトエントリ２１ｄの情報に基づいてリンクしている管理領域２３と、管理領域２３による管理されたデータ領域２４とから構成されている。管理領域２３には、システム管理領域２３ａ、予約領域２３ｂ、リピート管理領域２３ｃ、記録開始・終了管理領域２３ｄ、ファイル管理領域２３ｅが設けられている。システム管理領域２３ａでは、各領域の開始アドレス、終了アドレス、サイズと記録開始・終了アドレスを管理する。予約領域２３ｂはメモリを共用する領域である。リピート管理領域２３ｃでは、記録を続けて行って、データ領域が満杯になった時に上書きを管理する。記録開始・終了管理領域２３ｄでは、記録開始時刻、記録終了時刻、記録チャンネル、記録モードの管理を行い、また１分間毎のファイルの記録開始時に該当するアドレスを管理する。１分毎のファイル管理領域２３ｅでは、記録中に計時データの１分間経過する毎に、１秒毎のインデックスを作成し、その１秒毎のインデックスのアドレスを管理する。
【００２１】
また、データ領域２４には、画像データ（画像又は音声データ，画像データ）が単位時間（例えば、１分間）毎に圧縮して記録されるファイル２４１ 〜２４ｎが設けられている。画像及び音声データは、最大速度１／３０秒間隔で圧縮されて１分間毎のファイルとして記録されている。
【００２２】
データ領域２４における１分間のファイル２４１ 〜２４ｎ（任意の１分間のファイルをファイルＦと称する）について、図３を参照して説明する。１分間のファイルＦには、１分間の圧縮された画像データが１秒毎に記憶される領域が設けられており、最初の１秒間のデータＳ１ から最後の１秒間のデータＳｎ（ｎ：５９）までがファイルＦに記憶されている。１秒毎の画像及び音声データＳ１が記憶される領域には、１秒間毎に付与されるインデックスを管理するインデックス領域Ｉ１ と、１分間のファイルＦに対応するアドレスのファイルインデックスを管理するファイルインデックス領域Ｆ１ とが設けられ、インデックス領域Ｉ１ に対応して最初のデータが記憶される画像データ領域Ｇ１１ と音声データ領域Ａ１１ とから一秒間経過毎（記録間隔）にデータが格納される画像データ領域Ｇ１ｎ（ｎ：２〜５９）と音声データ領域Ａ１ｎ（ｎ：２〜５９）とが設けられている。
【００２３】
すなわち、１分間のファイルＦには、１秒間の画像及び音声データＳ１ 〜Ｓｎに対応して、１秒間毎に付与されるインデックスを格納するインデックス領域Ｉ１ 〜Ｉｎと、１分間のファイルに対応して付与されるファイルインデックスを格納するファイルインデックス領域Ｆ１ 〜Ｆｎ（但し、同一ファイルインデックスで記録チャンネルを特定するインデックス等を含む）とが設けられ、インデックス領域Ｉ１ 〜Ｉｎに対応して、画像データ領域Ｇ１１ 〜Ｇ１ｎと、音声データ領域Ａ１１ 〜Ａ１ｎとが記憶される記憶領域が設けられている。１秒間のインデックス領域Ｉ１ 〜Ｉｎでは、計時データの秒毎にファイルインデックスを付与し、そのファイルインデックスのアドレス管理を行う。ファイルインデックス領域Ｆ１ 〜Ｆｎでは、１秒間に記録される画像データ及び音声データのインデックスを作成し、画像データと音声でデータの記録されているアドレスの管理、画像・音声の識別、記録チャンネルの管理を行う。画像データ領域Ｇ１１ 〜Ｇ１ｎでは、圧縮された画像データを記録する領域であり、音声データ領域Ａ１１ 〜Ａ１ｎは、音声データを記録する領域である。
【００２４】
次に、図２，図３の記録媒体に構築されたファイルシステムにおける管理領域２３とデータ領域２４とのリンク構成について、図４を参照して説明する。管理領域２３の記録開始・終了管理領域２３ｄには、記録開始時刻がＹ年Ｍ月Ｄ日のＨ時Ｍｓ分Ｓｓ秒とし、記録終了時刻がＹ年Ｍ月Ｄ日のＨ時Ｍｅ分Ｓｅ秒として管理されている。記録開始時刻から記録終了時刻まで１分毎のアドレスが１分毎のファイル管理領域２３ｅに格納されて管理されている。１分毎のファイル管理領域２３ｅには、記録開始時刻（Ｙ年Ｍ月Ｄ日のＨ時Ｍｓ分Ｓｓ秒）から記録終了時刻（Ｙ年Ｍ月Ｄ日のＨ時Ｍｅ分Ｓｅ秒）までの１分毎のアドレスが作成されて管理されている。
【００２５】
また、各１分毎のファイルＦのアドレスに対する１秒間毎のアドレスがインデックス管理領域Ｉ１ 〜Ｉ５９で管理されている。各１分毎のファイルに対応する１秒間のインデックス管理領域Ｉ１ 〜Ｉ５９に対応する画像データＧ１１ 〜Ｇ１ｎと音声データＡ１１ 〜Ａ１ｎを特定するアドレスがファイルインデックス管理領域Ｆ１ 〜Ｆｎにより管理されている。ファイルインデックス管理領域Ｆ１ 〜Ｆｎから画像データＧ１１ 〜Ｇ１ｎ及び音声データＡ１１ 〜Ａ１ｎがリンクするように構成されている。
【００２６】
従って、記録開始・終了管理領域２３ｄの記録開始時刻をＹ年Ｍ月Ｄ日のＨ時Ｍｓ分Ｓｓ秒を時刻検索を行うことによって、１分毎のファイル管理領域２３ｅのＭｓ分のアドレスが特定され、続いてＭｓ分のファイルに対応する１秒間のインデックス管理領域Ｉ１ からＳｓ秒のアドレスを特定することができ、ファイルインデックス管理領域Ｆ１ の画像及び音声データのインデックスが作成されてそのアドレスが特定され、Ｍｓ分のＳｓ秒の画像データＧ１１ と音声データＡ１１ のデータが読み出される。このようにして、時刻検索に対応する画像及び音声データの記録／再生ができるようにリンクされている。
【００２７】
なお、記録開始・終了管理領域２３ｄでは、記録開始と停止によりデータ内にインデックスが１つ作成される。インデックスは、記録開始及び終了時刻、記録開始及び終了時の１分毎のファイルインデックスアドレス、記録チャンネル、記録モードにより構成されている。各データは、１セクタ（５１２バイト）のサイズがあり、１インデックス当たり３２バイト使用している。そのため、データは、１６インデックスまで管理し得るように構成され、監視区域の画像データから時刻検索することで、所望する画像データを再生することができる。
【００２８】
次に、本実施形態のデジタル記録装置（図１）における時刻検索について、図５，図６を参照して説明する。本実施形態のデジタル記録装置は、時刻検索手段を備えている。時刻検索手段は、指定した時刻からリンクを辿って該当する画像及び音声データのアドレスを特定する機能を備えている。また、本実施形態では、検索時刻間の中間アドレスを算出する中間アドレス算出手段を備えている。先ず、入力装置１４から検索時刻をデジタル記録装置に入力すると、図５の時刻検索制御フローに従って時刻検索処理が実行される。指定できる検索時刻は、年月日時分（Ｙ年Ｍ月Ｄ日のＨ時Ｍｓ分）までとし、データ領域に同一時刻が存在する場合、その時刻の最初の秒から再生を行う。また、同一時刻が存在しない場合、検索時刻間の中間アドレス（中間時刻に対応）と一致するか否かを判定し、この手順を繰り返して一致する検索時刻を探索する。
【００２９】
次に、メインファイルシステム領域２２のデータ領域２４に、例えば、表１に示したように、画像及び音声データのファイル１〜３が存在するものとする。ファイル１〜３には、１分間のファイルが開始時刻から１分毎にインデックスが付与されて格納されている。仮に、検索時刻（Ｙ年Ｍ月Ｄ日のＨ時Ｍｓ分）▲１▼，▲２▼，▲３▼を検索するものとする。検索時刻▲１▼は、２００２／９／６の１２：０５であり，検索時刻▲２▼は、２００２／９／６の１２：３０であり、検索時刻▲３▼は、２００２／９／９の１４：００である。
【００３０】
【表１】
先ず、検索時刻▲１▼がＹ年Ｍ月Ｄ日のＨ時Ｍｓ分（２００２／９／６の１２：０５）の時刻検索について説明する。先ず、ステップＳ１において、検索時刻を入力して、ステップＳ２に進む。ステップＳ２では、記録開始・終了管理領域２３ｄに基づいて、最古の記録開始・終了管理データ内を検索する。該当するファイルが存在すれば、ステップＳ３に進み、検索時刻が検索時刻≦最古時刻の関係が成り立つときは、ステップＳ４に進み、最古の１分毎のファイル管理アドレスをセットする。検索時刻▲１▼は、最古のファイル１には存在しないし、ステップＳ３，Ｓ４の条件を満たさないので、ステップＳ５に進む。ステップＳ５では、最新のファイル３の記録開始・終了管理データを検索する。該当するファイルが存在すれば、ステップＳ６に進み、検索時刻が検索時刻≧最新時刻の関係にある場合は、ステップＳ７に進む。検索時刻▲１▼は、ステップＳ５の条件に該当しないので、ステップＳ８に進む。ステップＳ８では、以下に説明する中間アドレス算出手段に基づいて、中間のファイル２に対応するアドレスをセットして、ステップＳ９に進む。ステップＳ９の実行結果として、該当するファイルが存在するので、ステップＳ１０に進み、図６のセッフローに従って、画像／音声データをセットし、ファイル２の２００２／９／６の１２：０５：００の画像／音声データから再生する。
【００３２】
次に、検索時刻▲２▼がＹ年Ｍ月Ｄ日のＨ時Ｍｓ分（２００２／９／６の１２：３０）である場合について説明する。ステップＳ２において、最古の記録開始・終了管理データに含まれるか否かを判断し、ファイル２には含まれていないので、ステップＳ５に進む。ステップＳ５において、最新の記録開始・終了管理データに含まれるか否かを判断して、ファイル３には含まれていないので、ステップＳ８，Ｓ９に進む。ステップＳ９では、中間アドレスに対応するファイル２の記録開始・終了管理データ内検索を行い、該当ファイルが存在しないので、ステップＳ１１に進む。ステップＳ１１において、記録開始・終了管理データ内の全検索を実施し、表１では、ファイル２を検索して、検索時刻▲２▼が存在しないので、ステップＳ１２に進み、検索時刻▲２▼以降のファイル３のアドレスをセットして、２００２／９／６の１３：００：３０から再生する。
【００３３】
次に、検索時刻▲３▼がＹ年Ｍ月Ｄ日のＨ時Ｍｓ分（２００２／９／６の１４：００）である場合、ステップＳ２からステップＳ５に進み、検索時刻▲３▼が検索時刻≧最新時刻の関係にあるので、最新のファイル３をアドレスをセットして、２００２／９／６の１３：００：３０から再生する。
【００３４】
この時刻検索では、１分間ファイルのアドレスを検索しており、この時刻検索方法において、時刻検索が検索対象アドレスと一致しない場合、中間アドレス算出手段による中間アドレスの算出によって、検索対象アドレスを算出して検索している。図７を参照して説明する。検索時刻が時間検索を行う過程で記録開始・終了管理データ内に存在しなかった場合、次の時刻検索を行うための記録開始・終了管理データのアドレスに基づいて検索対象の中間アドレスを計算する方法を説明する。
【００３５】
最古の記録開始・終了管理データはアドレスＡｓとし、アドレスＡｓにデータｓが記録され、最新の記録開始・終了管理データはアドレスＡｅとし、データｅが記録されている。中間アドレスの算出方法は、下記（１）式で算出することができる。
【数１】
の開始アドレス）／２＋検索対象のデータの開始アドレス …（１）
【００３６】
中間アドレスの算出は、検索時刻がデータｓ（最古の記録開始・終了管理データ）内にあるかチエックし、また、検索時刻がデータｅ（最新の記録開始・終了管理データ）内にあるかチエックして、何れにも存在しない場合に実行される。
中間アドレスの計算方法は、データｓとデータｅの中間アドレス１（Ａｃ１）を式１で計算する。従って、中間アドレス１は、Ａｃ１＝（Ａｅ−Ａｓ）／２＋Ａｓによって求められ、中間アドレス１であるＡｃ１のデータｃ１内に検索時刻があるかチェックを行う。この中間アドレスに検索時刻が存在しない場合、次の中間アドレスの算出を行う。同様の算出式によって、次の中間アドレス２（Ａｃ２）を計算し、Ａｃ２のデータ内に検索時刻があるかチェックを行う。この時、検索時刻がＡｃ１の記録開始時刻より過去であるか、未来であるかを判断する。検索時刻がＡｃ１の記録開始時刻より過去ならば、中間アドレス２は、Ａｃ２＝（Ａｃ１−Ａｓ）／２＋Ａｓで求まる。また、検索時刻がＡｃ１の記録終了時刻より未来ならば、中間アドレス２は、Ａｃ２＝（Ａｅ−Ａｃ１）／２＋Ａｃ１となる。上記の方法で次の中間アドレスを計算し、中間アドレスのデータ内に検索時刻があるかチエックを行う。検索時刻が中間アドレス（Ａｃ３，Ａｃ４）と一致するまで、この処理を繰り返して検索時刻を行う。時刻検索と中間アドレスＡｃ４とが一致するれば、データｃ４の画像及び音声データを再生することができる。
【００３７】
なお、本実施形態のデジタル記録装置は、所定の記録期間が経過してハードディスクの記憶容量が満杯になった場合、リピート管理領域の機能によって、最古の画像データから上書きされるので、防犯や防災等のための監視区域の画像データを連続して記録することができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、デジタル記録装置がＦＡＴファイルシステムによるシステム構成であって、コンピュータで動作させることが可能であり、ハードディスクのデータ領域は、この記録媒体の管理領域によって管理され、画像データ（画像及び音声データ，画像データ）は記録媒体に自動的に記録され、時刻検索によって、必要な画像データを再生することができる。また、記録媒体には、単位時間毎にパケット化されて記録されており、パケットには、単位時間毎のインデックスと単位時間（１分間）内での所定時間経過（１秒経過）毎にインデックスが付与されて圧縮された画像データが格納されているので、時刻検索による画像データの検索が容易である利点がある。
【００３９】
また、本発明によれば、単位時間の画像データがパケットに記録され、かつ所定の時間経過毎にインデックスが付与されており、単位時間毎にハードディスクのシークは単位時間、例えば１分間毎に実施すればよいので、頻繁にシークを行う必要がないので装置が静寂なものとなり、信頼性を高めることができる。
【００４０】
また、本発明によれば、上書き機能を備えており、防犯や防災等の監視区域の映像及び音声を記録して監視するのに有効であり、複数の記録チャンネル毎に記録／再生することができ、各記録チャンネル毎に時刻検索することが可能であり、防犯や防災等に効果的なデジタル記録装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のデジタル記録装置の実施形態を示すブロック図である。
【図２】本実施形態のデジタル記録装置のハードディスクの概要を示す図である。
【図３】本実施形態のデジタル記録装置の単位時間毎の画像データ（画像及び音声データ）を記憶する記憶領域を示す図である。
【図４】本実施形態のデジタル記録装置の管理領域におけるリンク関係を示す説明図である。
【図５】本実施形態の時刻検索の制御フローを示す図である。
【図６】本実施形態の画像及び音声データを再生するためのデータセットフローを示す図である。
【図７】本実施形態の時刻検索における中間アドレスを算出する手順の説明図である。
【図８】従来の画像記録装置のブロック図である。
【符号の説明】
１１ ＣＰＵ
１２ ＲＯＭ
１３ ＲＡＭ
１４ 入力装置
１５ 切替手段
１６１ 〜１６ｎ カメラ
１７１ 〜１７ｎ，１８ モニタ
１９ バスライン
２０ ハードディスク（記録媒体）
２１ 疑似ＦＡＴ領域
２２ 独自ファイルシステム領域（メインファイルシステム領域）
２３ 管理領域
２４ データ領域
２４１ 〜２４ｎ，Ｆ １分間のファイル
Claims (2)
- 画像データを記録する記録媒体を備えるデジタル記録装置のファイルシステムにおいて、
前記記録媒体にはシステムの起動とデータ情報等を格納する疑似ＦＡＴ領域と、前記画像データを記録するデータ領域と該データ領域のメインファイルに記録開始・終了管理データを付与して管理する管理領域とが設けられ、該データ領域には単位時間毎の前記画像データを記録する単位時間ファイル領域が多数設けられ、かつ該単位時間ファイル領域には単位時間毎に付与されるファイルインデックスと、所定時間経過毎にインデックスを付与して所定時間経過毎の画像データとを記録することを特徴とするファイルシステム。 - 請求項１に記載のファイルシステムを備えるデジタル記録装置が前記記録媒体から所望の画像データのファイルを検索する時刻検索手段を備え、該時刻検索手段は、検索時刻に対応するアドレス内の時刻が前記管理領域の記録開始・終了管理データ内に存在するか否かを検索して存在しない場合、前記管理領域の単位時間毎のファイルが管理されているファイル管理アドレスの中間アドレスと一致するか否かを検索し、該中間アドレス内の時刻が検索時刻と一致しない場合、検索時刻間の中間アドレス内の時刻と一致するまで繰り返し検索することを特徴とするデジタル記録装置。
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| JP2002314834A JP4270845B2 (ja) | 2002-10-29 | 2002-10-29 | デジタル記録装置及びそのファイルシステム |
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|---|---|---|---|---|
| JP2011024048A (ja) * | 2009-07-16 | 2011-02-03 | Toshiba Corp | 映像収録再生装置および映像収録方法 |
| JP2012123770A (ja) * | 2010-12-06 | 2012-06-28 | Aptos Technology Inc | 車両記録装置とイメージ記録方法 |
| JP2012242845A (ja) * | 2011-05-13 | 2012-12-10 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | メディアファイル管理装置およびそのプログラム |
| CN114385075A (zh) * | 2021-12-01 | 2022-04-22 | 浙江大华技术股份有限公司 | 特征值的存储方法、查询方法、电子设备和存储介质 |
-
2002
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