JP2004165972A - 映像及び音声信号記録装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】フラッシュメモリを用いたメモリカード等においては、累積書込回数が増加するとフラグメンテーション(ブロック分断)が発生する。このような場合、データ書き込みに際し内部フラッシュメモリの書き込み可能な連続領域の検索に時間がかかり、期待通りの速度で記録できない可能性がある。
【解決手段】CODEC7により圧縮されRAM6に格納された映像や音声信号のデータを、メモリカードコントローラ9を介してメモリカード11にデータを書き込む際、メモリカードコントローラ9は、予め書き込むデータサイズと略同一サイズの消去処理をメモリカード11に施す。これにより、書き込み可能な連続領域を検索するまでの時間を短縮し、常に高速なデータ書き込みが可能となる。
【選択図】 図1
【解決手段】CODEC7により圧縮されRAM6に格納された映像や音声信号のデータを、メモリカードコントローラ9を介してメモリカード11にデータを書き込む際、メモリカードコントローラ9は、予め書き込むデータサイズと略同一サイズの消去処理をメモリカード11に施す。これにより、書き込み可能な連続領域を検索するまでの時間を短縮し、常に高速なデータ書き込みが可能となる。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動画および静止画などの映像信号、および音声信号を着脱可能な記録媒体に記録するための映像および音声信号記録装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、動画や静止画などの映像を記録する機器においては、記録媒体が従来の磁気テープやフィルムから、半導体メモリを使用したメモリカードへと切り替わろうとしている。
【0003】
特に、デジタルスチルカメラ商品は、その低価格もさることながら、上記メディアへの切り替わりによって、通常ならば36枚程度の撮影枚数の上限を1000枚近くに引き上げ、パーソナルコンピュータとのデータ連携など、従来の機械式カメラでは成し得なかった新たな使い方を利用者に提案し、カメラ市場に急速に浸透していったことは記憶に新しい。また、データ容量の大きな動画においても同様に、これをメモリカードに記録する技術が提案・実用化されている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
具体的には、特許文献1の例においては、静止画撮影時の画像信号も動画撮影時の画像信号も共にブロック型の信号に変換し同じ圧縮回路でデータ圧縮することで、静止画及び動画の両方を撮影可能で、且つ記録媒体により多くの画像を記録させることが可能な機器が開示されている。
【0005】
しかし、ここで1つ課題が存在する。それは、このような機器においては、記録媒体としてフラッシュメモリ(フラッシュEEPROM)を内蔵したメモリカードを使用する例がほとんどである。これはメモリカードが小さく軽量であるため可搬性に優れており、記録中の耐衝撃性にも秀でているという有利な点が認められるからである。しかし、ここで1つ課題が存在する。このフラッシュメモリは構造上、メモリカードに対する累積書込回数が増加するとともに、フラグメンテーション(ブロック分断)の発生も増加することが一般的に知られており、このフラグメンテーションが発生しているメモリカードに対しては、内部フラッシュメモリの書込可能な連続領域の検索に時間がかかり、期待通りの速度で記録できない可能性がある。
【0006】
そのため、高い速度でのデータ転送を保証する手段としては、フラッシュメモリのデータをあらかじめ消去しておくことが考えられる。しかし、フラッシュメモリの消去に関しては、当然のことながら一定の時間が必要であり(例えば、特許文献2参照)、フラッシュメモリの全容量が大きければ大きいほど、メモリカード全体の消去時間も長くなる。これは例えば、機器の使用者がメモリカードを使用するに先立って、メモリカードの全消去を行うとすると、長時間にわたって消去完了を待つことになり、機器の利便性が損なわれる結果となる。しかしながら、メモリカードの消去を行わなければ、高速度でのデータ記録が保証されがたい状況も発生し得るため、例えばデータ量の大きい動画像の記録などを行う際に、正常にデータを記録できない可能性がある。
【0007】
【特許文献1】
特開平6−253251号公報(第3頁〜第4頁、図1−3)
【特許文献2】
特開平5−54682号公報(第5頁)
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
このように、例えば特許文献1に挙げた従来の技術においては、静止画及び動画の両方を撮影可能な機器を提案しているが、この機器で生成されたデータを高速で、且つ正常にメモリカードに書き込む技術に関しては、何ら提案されていない。そのため、上記に述べたようにメモリカードに対するデータ消去が行われていない状況では、データ量の大きな動画像の記録などを行う際に、正常にデータを記録できないという課題は解決されていない。
【0009】
本発明はこのような従来の課題を解決するもので、メモリカードへのデータ書き込みに先立ち、メモリカードに対するデータ消去処理を行い、フラグメンテーションが発生している状況を解消することで、メモリカードへのデータ書き込みが常時、最適な状況下で実行され得る映像および音声信号記録装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
以上に述べた従来の課題を解決するために、本発明の映像および音声信号記録装置は、メモリカードへ書込データを転送する前に、メモリカードに対して消去処理を行うことで、フラグメンテーション発生状況を解消する。
【0011】
これにより、フラッシュメモリを内蔵したメモリ手段に映像もしくは音声信号の少なくともいずれか一方を記録する装置において、書き込み可能な連続領域を検索するまでの時間を短縮し、最も高速にデータ書込が可能な状況を提供でき、メモリカードに対して安定した転送速度を実現できるという有利な効果が得られる。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1に記載の発明は、映像信号もしくは音声信号の少なくともいずれか一方の入力信号に対し、加工処理を施す信号処理手段と、前記信号処理手段で加工処理されたデータを、着脱自在なメモリ手段に書き込むためのインターフェース手段とを有し、前記メモリ手段へのデータ転送の際に、前記インターフェース手段より前記メモリ手段に対して予め消去処理を行うことを特徴としたものであり、これにより、フラッシュメモリを内蔵したメモリ手段に映像もしくは音声信号の少なくともいずれか一方を記録する装置において、書き込み可能な連続領域を検索するまでの時間を短縮し、最も高速にデータ書込が可能な状況を提供でき、メモリカードに対して安定した転送速度を実現できるという作用を有する。
【0013】
また、本発明の請求項2に記載の発明は、前記請求項1に係る発明において、前記信号処理手段が、前記映像信号もしくは音声信号の少なくともいずれか一方の入力信号に対し、1つもしくは複数のデータ転送速度でデータ圧縮処理を施すことを特徴としたものであり、これにより、データのサイズを減少させることで転送時間を短縮できるという作用を有する。
【0014】
また、本発明の請求項3に記載の発明は、前記請求項1または2に係る発明において、前記インターフェース手段は、前記メモリ手段へのデータ転送の際、前記メモリ手段に対して予めデータ転送サイズと略同一サイズの消去処理を行うことを特徴としたものであり、これにより、書き込み可能な連続領域を検索するまでの時間を短縮し、最も高速にデータ書込が可能な状況を提供でき、メモリカードに対して安定した転送速度を実現できるという作用を有する。
【0015】
また、本発明の請求項4に記載の発明は、前記請求項1または2に係る発明において、前記インターフェース手段は、前記メモリ手段へのデータ転送を行うごとに、前記メモリ手段に対して特定サイズの消去処理をデータ転送に先立って行うことを特徴としたものであり、これにより、書き込み可能な連続領域を検索するまでの時間を短縮し、最も高速にデータ書込が可能な状況を提供でき、メモリカードに対して安定した転送速度を実現できるという作用を有する。
【0016】
また、本発明の請求項5に記載の発明は、前記請求項1〜4のいずれかに係る発明において、前記メモリ手段は、電気的に消去、書き換え可能なフラッシュEEPROMであることを特徴としたものであり、これにより、小さく軽量であるため可搬性に優れており、記録中の耐衝撃性にも秀でるという作用を有する。
【0017】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【0018】
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1による音声および映像信号記録装置の基本構成を示すブロック図である。同図において、1は撮影レンズ、2はCCD(撮像素子、Charge Coupled Device)、3はCCDからの映像信号を受けるデジタル演算処理回路(DSP、Digital Signal Processor)、4は音声信号を受けるマイク(MIC)、5はシステムバス、6はシステムの作業領域として利用されるRAM(Random Access Memory)、7はデジタル化された映像情報のCODEC(圧縮伸張処理回路)、8はユーザー向け情報を表示するディスプレイ、9はメモリカードとのインターフェースを提供するメモリカードコントローラ、10はメモリカードソケット、11はメモリカードを示す。メモリカード11はカードソケット10を介し電気的に接続され、自由に着脱できる。12はシステム全体を制御するCPU(Central Processing Unit)である。
【0019】
撮影レンズ1を介して得た撮影情報は、CCD2によって光電変換されCCD信号として出力される。CCD信号はデジタル演算処理回路3で、マイク4から受けたアナログ音声信号とともにデジタル信号に変換され、CCD2から得られたCCD信号に対してはゲイン調整、ノイズ除去、ガンマ補正、アパーチャ処理、ニー処理等の周知のカメラ信号処理が施され、マイク4から得た音声信号に対しては、不要なノイズや風切り音の除去等の周知の音声信号処理が施される。そして、デジタル演算処理回路3で処理された信号は、システムバス5を経由してRAM6に格納される。RAM6に格納されたデジタル信号はCODEC7によって画像圧縮および音声圧縮処理されブロックデータに変換される。同時にCODEC7はディスプレイ8に記録画像を出力する。圧縮処理されたブロックデータは、CODEC7からメモリカード11に対してカード制御コマンドを発行するためのコントローラ制御コマンドとともにメモリカードコントローラ9に転送され、メモリカードコントローラ9によってメモリカード11に記録される。これら一連のシーケンスはCPU12によって制御される。
【0020】
図2は、メモリカード11の内部構造の概要を示すブロック図である。同図において、201は外部ホストコントローラ(メモリカードコントローラ9)とのインターフェースを提供するホストインターフェース、202はカード内部コントローラ、203はメモリカードコントローラ9から転送されるカード制御コマンドやブロックデータを一時的に保存するデータバッファ、204は書込時のブロックサイズなどメモリカードの属性を格納した読み出し専用の内部情報レジスタ、205は内部情報レジスタ204に記録されたブロックサイズにて読み書きが行われるフラッシュメモリ(フラッシュEEPROM)である。
【0021】
メモリカードコントローラ9から転送されたカード制御コマンドおよびブロックデータは、ホストインターフェイス201を介して、データバッファ203に一旦保存される。データバッファ203に保存されたカード制御コマンドやデータは、カード内部コントローラ202によって、カード制御コマンドの場合は、そのコマンド機能が実行され、データの場合は、データバッファ203の内容がフラッシュメモリ205に書き込まれる。
【0022】
図3は、画像および音声信号記録時において、CODEC7がRAM6に格納されたデジタル信号を圧縮処理によって変換したブロックデータをメモリカードコントローラ9に転送し、メモリカードコントローラ9がメモリカード11に記録する際のタイミングチャートである。
【0023】
図3において、IOWRはシステムバス5とメモリカードコントローラ9の間の信号を示し、ここでは、メモリカードコントローラ9に入力されるデータ(コントローラ制御コマンドやブロックデータ)の状態を示し、WRITE ENABLEはメモリカードコントローラ9とCODEC7の間の信号を示し、メモリカードコントローラ9が書き込み可能な状態になったことをCODEC7に通知する状態を示し、CARD READYはメモリカードコントローラ9とメモリカード11の間の信号を示し、メモリカード11がコマンドおよびデータを受け付け可能な状態になったことをメモリカードコントローラ9に通知する状態を示し、CMD/DATAはメモリカードコントローラ9とメモリカード11の間の信号(カード制御コマンドやデータ)を示し、メモリカードコントローラ9とメモリカード11の間のデータバスの状態を示す(以下の図においても同様とする)。
【0024】
また、時間301はCODEC7が圧縮処理後のブロックデータをコントローラ制御コマンドとともにメモリカードコントローラ9に転送する時間、時間302はメモリカードコントローラ9がカード制御コマンドをメモリカード11のデータバッファ203に転送する時間、時間303はメモリカード11の内部コントローラ202がメモリカード制御コマンドを処理する時間、時間304はメモリカードコントローラ9がデジタル信号をメモリカード11のデータバッファ203に転送する時間、時間305はメモリカード11の内部コントローラ202がフラッシュメモリ205の連続領域を検索してからデータバッファ203に格納されたデジタル信号をフラッシュメモリ205に転送する時間、時間306はメモリカードコントローラ9がメモリカード11からのCARD READY信号がHレベル(1)であることを検知してホストにWRITE ENABLE信号をHレベル(1)出力するまでの時間、時間307はCODEC7がメモリカードコントローラ9からシステムバスに対してWRITE ENABLE信号をHレベル(1)出力したのを検知して次のデジタル信号の書込を開始するまでの時間である。時間308は、CODEC7がメモリカードコントローラ9からのWRITE ENABLE信号がHレベル(1)であるのを検知して書込を開始した時点から、同じくCODEC7が、メモリカードコントローラ9が次にWRITE ENABLE信号がHレベル(1)であるのを検知して次のブロックデータの書込を開始する時点までの時間を示し、具体的には時間301、時間302、時間303、時間304、時間305、時間306、時間307の総和である。
【0025】
RAM6に格納されたデジタル信号は、CODEC7によって圧縮処理されてブロックデータに変換され、CODEC7がコントローラ制御コマンドとともにメモリカードコントローラ9に転送する。メモリカードコントローラ9は、メモリカード11がCARD READY信号をHレベル(1)出力しているのを確認してからメモリカード11に対してWRITEコマンド(カード制御コマンドの1つ)、ブロックデータの順に転送する。メモリカード11はWRITEコマンドを受信すると、CARD READY信号をLレベル(0)出力し、メモリカードコントローラ9からブロックデータが転送されるのを待機する。図では、便宜的にWRITEコマンド入力と同時に、CARD READY信号がLレベルに変化している様に示しているが、本来は若干の遅延が生じる。メモリカードコントローラ9からブロックデータを受け取ったメモリカード11は、内部フラッシュメモリ205の連続領域を検索し、データバッファ203からフラッシュメモリ205への転送を開始する。転送が完了したら、メモリカード11はCARD READY信号をHレベル(1)出力する。
【0026】
以上の様に、通常は、ある程度の連続領域の検索時間(時間305)を含んだ状態で、データが書き込まれることになる。
【0027】
図4は、CODEC7がRAM6に格納されたデジタル信号を圧縮処理によって変換したブロックデータをメモリカードコントローラ9に転送し、メモリカードコントローラ9がフラグメンテーションによる転送遅延が発生しているメモリカード11に記録する際のタイミングチャートの一例である。
【0028】
図示する時間401、時間402、時間403、時間404、時間405、時間406、時間407、時間408は、それぞれ図3における時間301、時間302、時間303、時間304、時間305、時間306、時間307、時間308に対応する。
【0029】
時間409は、メモリコントローラ9に対してCODEC7がブロックデータの転送を開始する本来のタイミングから、フラグメンテーションの影響を受けてCODEC7がメモリコントローラ9に対して当該ブロックデータの転送を開始したタイミングまでの区間であり、転送開始タイミングの遅延時間を示している。この場合、メモリカード11内部でのフラグメンテーション発生により、連続した空きブロックの検索に、さらに多くの時間を消費するようになり、図4におけるメモリカード11の内部コントローラ202がフラッシュメモリ205の空きブロックを検索する時間およびデータバッファ203に格納されたデジタル信号をフラッシュメモリ205に転送する時間の合計時間である時間305に対応する時間405が長くなり、安定した転送状況である図3の状態と比較して、時間409相当の遅延を発生させ、結果として転送効率を下げている。
【0030】
図5は、画像および音声信号記録時において、CODEC7がRAM6に格納されたデジタル信号を圧縮処理によって変換したブロックデータをメモリカードコントローラ9に転送し、メモリカードコントローラ9がメモリカード11に記録する前に消去処理を繰り返し行うことによってフラグメンテーションが全く発生していない状況になったメモリカード11に記録する際のタイミングチャートである。
【0031】
図示する時間501、時間502、時間503、時間504、時間505、時間506、時間507、時間508は、それぞれ図3における時間301、時間302、時間303、時間304、時間305、時間306、時間307、時間308に対応する。図5において、時間505が限りなくゼロに近い理由はフラグメンテーション発生による空き領域検索時間分の遅延が存在しないため、メモリカードコントローラ9からのメモリカード11のデータバッファ203への転送が完了すると同時にメモリカード内部フラッシュメモリ205への転送も完了するためである。時間509はメモリカードコントローラ9から発行されたERASEコマンド(消去コマンド)の処理時間を示す。
【0032】
ここで、ERASEコマンドは、空き領域を確保するためのコマンドであり、単にフラッシュメモリ205に記録されたデータを消去するものではなく、例えば、有効論理ブロックを集約し、空き(消去済み)領域を確保する最適化処理である。
【0033】
RAM6に格納されたデジタル信号は、CODEC7によって圧縮処理されてブロックデータに変換され、メモリカードコントローラ9に転送される。メモリカードコントローラ9は、メモリカード11がCARD READY信号をHレベル(1)出力しているのを確認してからメモリカード11に対して、ERASEコマンド、WRITEコマンド、ブロックデータの順に転送する。メモリカード11はERASEコマンドを受信すると、CARD READY信号をLレベル(0)にし、ブロックの消去処理を行い、消去処理が終了した時点でCARD READY信号をHレベル(1)に変化させる(時間509)。図では、便宜的にERASEコマンド入力と同時に、CARD READY信号がLレベルに変化している様に示しているが、本来は若干の遅延が生じる。メモリカード11はデータWRITEコマンドを受信すると、CARD READY信号をLレベル(0)出力し、メモリカードコントローラ9からブロックデータが転送されるのを待機する。メモリカードコントローラ9からブロックデータを受け取ったメモリカード11は、内部フラッシュメモリ205の連続領域を検索し、データバッファ203からフラッシュメモリ205への転送を開始する。この場合、連続領域を検索する時間505は、無視できる程度である。
フラッシュメモリ205への転送が完了したら、メモリカード11はCARD READY信号をHレベル(1)出力する。
【0034】
この様に、本実施の形態による理想的な状態では、図5に示すようにフラグメンテーションが全く発生しない状況でデータを記録することができる。なお、より詳細には、以下に図6及び図7を用いて説明する。
【0035】
図6は本実施の形態による映像及び音声信号記録装置において、CODEC7がRAM6に格納されたデジタル信号を圧縮処理したブロックデータを、メモリカードコントローラ9を経由してメモリカード11に書き込むまでのデータ処理フローを示している。
【0036】
ステップ601はCODEC7がRAM6に格納されたデジタル信号を圧縮処理したブロックデータをメモリカードコントローラ9に対して繰り返し転送する場合の初期化処理を示す。変数WRITE_BLKは要求されたデータを書き込むのに必要なブロック数であり、転送するブロックデータのサイズをメモリカード11の内部レジスタ205から読み出したフラッシュメモリの書込ブロックサイズで除算した値の小数部分を繰り上げた整数値によって算出される。変数iは繰り返し処理中における転送済みブロック数を示す。変数TOTAL_SIZEは、繰り返し処理中における、その時点での転送済みデータサイズを示す。
【0037】
ステップ602はステップ601において設定された繰り返し処理(以降、「当該繰返し処理」と記述する)におけるメモリカード11に対して1ブロック分の消去処理を要求するコマンドの発行処理を示す。ステップ603は当該繰返し処理におけるメモリカード11に対して1ブロック分の書込処理を要求するコマンドの発行処理を示す。ステップ604は当該繰返し処理における作業変数の内容更新処理を示す。ステップ605は当該繰返し処理における処理の完了あるいは未完了の判断処理を示す。
【0038】
以上の一連のシーケンスを実行することにより、理想的には図5に示したフラグメンテーションの発生しない効率的な書き込みを実現することができる。なお、図6における一連のシーケンスは、ソフトウェアにより実現する場合を示しているが、これに限らずハードウェアによる実現でもかまわない。
【0039】
図7は、画像および音声信号記録時において、CODEC7がRAM6に格納されたデジタル信号を圧縮処理したブロックデータを、図6におけるデータ処理フローを適用して、メモリカードコントローラ9がメモリカード11に対して書込む際、1ブロック書き込む毎に1ブロックの消去処理をその前に行ってからブロックデータを書き込むする際のタイミングチャートである。
【0040】
図示する時間701、時間702、時間703、時間704、時間705、時間706、時間707、時間708は、それぞれ図3における時間301、時間302、時間303、時間304、時間305、時間306、時間307、時間308に対応する。時間709は、メモリコントローラ9からメモリカード11に対して発行されているERASEコマンドの処理時間を示している。
【0041】
RAM6に格納されたデジタル信号は、CODEC7によって圧縮処理されてブロックデータに変換され、メモリカードコントローラ9に転送される。メモリカードコントローラ9は、メモリカード11がCARD READY信号をHレベル(1)出力しているのを確認してからメモリカード11に対して、ERASEコマンド、WRITEコマンド、ブロックデータの順に転送する。メモリカード11はERASEコマンドを受信すると、CARD READY信号をLレベル(0)にし、ブロックの消去処理を行い、消去処理が終了した時点でCARD READY信号をHレベル(1)に変化させる(時間709)。図では、便宜的にERASEコマンド入力と同時に、CARD READY信号がLレベルに変化している様に示しているが、本来は若干の遅延が生じる。メモリカード11はデータWRITEコマンドを受信すると、CARD READY信号をLレベル(0)出力し、メモリカードコントローラ9からブロックデータが転送されるのを待機する。メモリカードコントローラ9からブロックデータを受け取ったメモリカード11は、内部フラッシュメモリ205の連続領域を検索し、データバッファ203からフラッシュメモリ205への転送を開始する。転送が完了したら、メモリカード11はCARD READY信号をHレベル(1)出力する。
【0042】
以上のように構成された映像および音声信号記録装置について、以下その動作を詳細に説明する。
【0043】
撮影レンズ1を介して得た撮影情報はCCD2によって光電変換されCCD信号として出力される。CCD信号はデジタル演算処理回路3で、マイク4から受けたアナログ音声信号とともにデジタル信号に変換される。この変換されたデジタル信号はシステムバス5を経由してRAM6に格納される。RAM6に格納されたデジタル信号はCODEC7によって画像圧縮および音声圧縮され、元のデータ量と比較してデータ量が削減される。
【0044】
なお、このときの圧縮方式については特に限定されるものではないが、例えばMPEG(Motion Picture Experts Group)2方式が考えられる。次に圧縮処理後の映像信号および音声信号は時間的同期をとって多重化され、ひとつのまとまったブロックデータに変換され、RAM6に格納される。同時にCODEC7は圧縮処理前の画像をディスプレイ8に出力する。このひとつにまとめられたブロックデータは、CODEC7によって、コントローラ制御コマンドとともにメモリカードコントローラ9に転送される。
【0045】
CODEC7から転送が開始されると、図6に記述したデータ処理フローに従い、メモリカードコントローラ9からは、最初に、1ブロックをデータ消去するERASEコマンドをメモリカード11に対して発行し、次に1ブロックを書込むWRITEコマンドをメモリカード11に対して発行する。ERASE処理、WRITE処理が完了したら、転送済みブロック数を示す変数iに1を加算し、変数TOTAL_SIZEに、転送した1ブロック分のデータサイズを加算する。この一連の処理を変数iが変数WRITE_BLK以上になるまで繰り返す。
【0046】
この様な処理を繰り返しながら、書き込み処理を行うと、ERASE処理により空きの連続領域が増えるので、連続領域を検索する時間705が短くなる確率が高くなる。従って、段々と時間705が短くなり、理想的には図5に示したように連続領域を検索する時間705(時間505)が限りなくゼロに近い状態になる。
【0047】
以上のように本実施の形態によれば、1ブロックをメモリカードへ書き込む毎に、その前に1ブロック分の消去処理を必ず行うことによりフラグメンテーション発生を解消し、メモリカードのフラグメンテーション発生状況による転送遅延の影響を受けずに効率よく映像および音声信号を記録できるという有利な効果を得られる。また、利用者が明示的にメモリカードに対して消去処理を実行する必要がないため、操作に対する利便性が向上するという有利な効果も得られる。
【0048】
なお、本発明の実施の形態1においては、各種エラー処理、たとえば処理中におけるメモリカード着脱への対応や繰り返し処理の最終回でメモリカード11の内部情報レジスタ204に記録されている既定のブロックサイズに満たない転送が発生することも予想されるため、対応するエラー処理などを追加してもかまわない。
【0049】
また、図6における一連の処理のシーケンスはCPU12によって制御されるが、もちろん、ハードウェア自身によって処理を行い、CPUは各ハードウェア間の処理タイミングの調停のみを行うという構成でもかまわない。
【0050】
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2は、実施の形態1の改良にかかるものであり、その全体の構成は図1と同様である。ただし、同図に示したメモリカード11への書込動作が異なるため、実施の形態1と異なる部分のみを以下に説明する。
【0051】
図8は本発明の実施の形態2における映像及び音声信号記録装置で使用される、CODEC7がRAM6に格納されたデジタル信号を圧縮処理したブロックデータを、メモリカードコントローラ9を経由してメモリカード11に書き込むまでのデータ処理フローを示している。
【0052】
ステップ801はCODEC7がRAM6に格納されたデジタル信号を圧縮処理したブロックデータをメモリカードコントローラ9に対して繰り返し転送する前に行う消去処理のための初期化処理を示す。変数WRITE_BLKは要求されたデータを書き込むのに必要なブロック数であり、転送するブロックデータのサイズをメモリカード11内部の情報レジスタ204から読み出したフラッシュメモリの書込ブロックサイズで除算した値の小数部分を繰り上げた整数値によって算出される。
【0053】
ステップ802はメモリカード11に対してステップ801において設定された変数WRITE_BLKブロック分の消去処理を要求するコマンドの発行処理を示す。
ステップ803はCODEC7がRAM6に格納されたデジタル信号を圧縮処理したブロックデータをメモリカードコントローラ9に対して繰り返し転送する場合のWRITE処理の初期化処理を示す。変数iは繰り返し処理中における転送済みブロック数を示す。変数nは、1回のコマンド発行にて複数ブロックにわたるデータ転送をおこなうMULTI WRITEコマンド(マルチ・ライト・コマンド)を実行する場合の処理ブロック数であり通常は1でかまわない。変数TOTAL_SIZEは、繰り返し処理中における、その時点での転送済みデータサイズを示す。ステップ804はステップ803において設定された繰り返し処理(以降、「当該繰返し処理」と記述する)におけるメモリカード11に対して、nブロック分の書込む処理を要求するコマンドの発行処理を示す。ステップ805は当該繰返し処理における作業変数の内容更新処理を示す。ステップ806は当該繰返し処理における処理の完了あるいは未完了の判断処理を示す。
【0054】
CODEC7から転送が開始されると、図8に記述したデータ処理フローに従い、メモリカードコントローラ9からは、最初に、WRITE_BLK指定されたブロック数をデータ消去するERASEコマンドをメモリカード11に対して発行しERASE処理を行う。次に変数nで指定されたブロック数を書き込むWRITEコマンドをメモリカード11に対して発行し、WRITE処理が完了したら、転送済みブロック数を示す変数iにnを加算し、変数TOTAL_SIZEに転送したnブロック分のデータサイズを加算する。これらステップ804、ステップ805、ステップ806に示される一連のWRITE処理を変数iが変数WRITE_BLK以上になるまで繰り返す。
【0055】
図9は、画像および音声信号記録時において、CODEC7がRAM6に格納されたデジタル信号を圧縮処理したブロックデータを、図8におけるデータ処理フローを適用して、メモリカードコントローラ9がメモリカード11に対してWRITEコマンドを発行する前に、その書込サイズ分のブロック数の消去処理をあらかじめ行ってから、ブロックデータを連続転送する際のタイミングチャートである。
【0056】
図に示す時間901、時間902、時間903、時間904、時間905、時間906、時間907、時間908は、それぞれ図3における時間301、時間302、時間303、時間304、時間305、時間306、時間307、時間308に対応する。時間909は、メモリコントローラ9からメモリカード11に対して発行されているERASEコマンドの処理時間を示している。
【0057】
RAM6に格納されたデジタル信号は、CODEC7によって圧縮処理されてブロックデータに変換され、メモリカードコントローラ9に転送される。メモリカードコントローラ9は、メモリカード11がCARD READY信号をHレベル(1)出力しているのを確認してからメモリカード11に対して、ERASEコマンド、WRITEコマンド、ブロックデータの順に転送する。
【0058】
メモリカード11はERASEコマンドを受信すると、CARD READY信号をLレベル(0)出力し、内部フラッシュメモリ205の消去処理を開始する。消去処理が完了したら、メモリカード11はCARD READY信号をHレベル(1)出力する。
【0059】
メモリカード11はデータWRITEコマンドを受信すると、CARD READY信号をLレベル(0)出力し、メモリカードコントローラ9からブロックデータが転送されるのを待機する。メモリカードコントローラ9からブロックデータを受け取ったメモリカード11は、データバッファ203からフラッシュメモリ205への転送を開始する。転送が完了したら、メモリカード11はCARD READY信号をHレベル(1)出力する。
【0060】
以上のように本実施の形態によれば、メモリカード11に書き込むサイズと同じサイズの消去処理を1回で完了させることにより連続空き領域を確保して、フラグメンテーションの発生を解消し、メモリカード11のフラグメンテーション発生状況による転送遅延の影響を受けずに効率よく映像および音声信号を記録できるという有利な効果を得られる。また、複数のブロックの書き込みを指令するマルチブロックWRITEコマンドと併用すれば、コマンド発行時のオーバーヘッド発生回数も減らすことができるという有利な効果を得られる。また、利用者が明示的にメモリカードに対して消去処理を実行する必要がないため、操作に対する利便性が向上するという有利な効果も得られる。
【0061】
なお、本発明の実施の形態2においては、各種エラー、たとえば、メモリカードの着脱への対応や繰り返し処理の最終回でメモリカード11の内部情報レジスタ204に記録されている既定のブロックサイズに満たない転送が発生することも予想されるため、対応するエラー処理などを追加してもかまわない。
【0062】
また、図8における一連の処理のシーケンスはCPU12によって制御されるが、もちろん、ハードウェア自身によって処理を行い、CPU12は各ハードウェア間の処理タイミングの調停のみを行うという構成でもかまわない。
【0063】
また、本発明の全ての実施の形態において、映像信号及び音声信号はCCD2及びマイク4を使って得る構成を説明したがこれに限るものではなく、例えばTVチューナーや外部ビデオ入力手段を有し、TV放送や他の機器を経由して入力される映像信号及び音声信号を圧縮処理してメモリカード11に記録するような構成でも、本発明が有効であることは明らかである。
【0064】
また、本発明の全ての実施の形態において、メモリカード11は半導体メモリ、例えばフラッシュメモリ(フラッシュEEPROM)を内蔵するメモリ手段として説明しているがこれに限るものではなく、他の記憶媒体でもフラグメンテーションが発生することでデータ転送速度が変わる媒体においては本発明が有効であることはいうまでもない。
【0065】
また、本発明の全ての実施の形態においては、映像信号及び音声信号を記録する機器をもとに説明を行ったがこれに限るものではなく、映像信号のみ、もしくは音声信号のみを記録する機器においても本発明が有効であることはいうまでもない。また、映像信号は動画、もしくは静止画のいずれを撮影する場合でも同様である。また、映像信号や音声信号以外のデータを記録する場合にも有効である。
【0066】
また、本発明の全ての実施の形態において、映像信号及び音声信号の圧縮方法としてMPEG2方式を挙げているがこれに限るものではなく、例えば、映像信号に関してはMPEG4方式、モーションJPEG方式、JPEG方式、JPEG2000方式等の他の圧縮方式を用いた場合でも本発明が有効であることはいうまでもない。
【0067】
【発明の効果】
以上のように本発明の映像および音声信号記録装置によれば、カード書込時にあらかじめ消去処理を行うことによりフラグメンテーション発生を解消し、メモリカードのフラグメンテーション発生状況による転送遅延の影響を受けずに効率よく映像および音声信号を記録できるという有利な効果を得られる。また、利用者が明示的にメモリカードに対して消去処理を実行する必要がないため、操作に対する利便性が向上するという有利な効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1および2による映像及び音声信号記録装置の基本構成を示すブロック図
【図2】本発明の実施の形態1におけるメモリカードの内部の基本構成を示すブロック図
【図3】同実施の形態1におけるメモリカードに対する通常のデータ転送手順を示すタイミングチャート
【図4】同実施の形態1におけるフラグメンテーションが発生したメモリカードに対するデータ転送手順を示すタイミングチャート
【図5】同実施の形態1におけるフラグメンテーションが全く発生していないメモリカードに対するデータ転送手順を示すタイミングチャート
【図6】同実施の形態1におけるRAMに格納されたデジタル信号がメモリカードコントローラを経由してメモリカードに書き込まれるまでのデータ処理のフローチャート
【図7】同実施の形態1におけるメモリカードに対する通常のデータ転送手順に対して、メモリカードコントローラがメモリカードに対して消去処理をあらかじめ行ってからブロックデータを記録する際のタイミングチャート
【図8】同実施の形態2におけるRAMに格納されたデジタル信号がメモリカードコントローラを経由してメモリカードに書き込まれるまでのデータ処理のフローチャート
【図9】同実施の形態2におけるメモリカードに対する通常のデータ転送手順に対して、メモリカードコントローラがメモリカードに対して消去処理をあらかじめ行ってからブロックデータを記録する際のタイミングチャート
【符号の説明】
1 撮像レンズ
2 CCD
3 デジタル演算処理回路
4 マイク
5 システムバス
6 RAM
7 CODEC
8 ディスプレイ
9 メモリカードコントローラ
10 カードソケット
11 メモリカード
12 CPU
【発明の属する技術分野】
本発明は、動画および静止画などの映像信号、および音声信号を着脱可能な記録媒体に記録するための映像および音声信号記録装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、動画や静止画などの映像を記録する機器においては、記録媒体が従来の磁気テープやフィルムから、半導体メモリを使用したメモリカードへと切り替わろうとしている。
【0003】
特に、デジタルスチルカメラ商品は、その低価格もさることながら、上記メディアへの切り替わりによって、通常ならば36枚程度の撮影枚数の上限を1000枚近くに引き上げ、パーソナルコンピュータとのデータ連携など、従来の機械式カメラでは成し得なかった新たな使い方を利用者に提案し、カメラ市場に急速に浸透していったことは記憶に新しい。また、データ容量の大きな動画においても同様に、これをメモリカードに記録する技術が提案・実用化されている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
具体的には、特許文献1の例においては、静止画撮影時の画像信号も動画撮影時の画像信号も共にブロック型の信号に変換し同じ圧縮回路でデータ圧縮することで、静止画及び動画の両方を撮影可能で、且つ記録媒体により多くの画像を記録させることが可能な機器が開示されている。
【0005】
しかし、ここで1つ課題が存在する。それは、このような機器においては、記録媒体としてフラッシュメモリ(フラッシュEEPROM)を内蔵したメモリカードを使用する例がほとんどである。これはメモリカードが小さく軽量であるため可搬性に優れており、記録中の耐衝撃性にも秀でているという有利な点が認められるからである。しかし、ここで1つ課題が存在する。このフラッシュメモリは構造上、メモリカードに対する累積書込回数が増加するとともに、フラグメンテーション(ブロック分断)の発生も増加することが一般的に知られており、このフラグメンテーションが発生しているメモリカードに対しては、内部フラッシュメモリの書込可能な連続領域の検索に時間がかかり、期待通りの速度で記録できない可能性がある。
【0006】
そのため、高い速度でのデータ転送を保証する手段としては、フラッシュメモリのデータをあらかじめ消去しておくことが考えられる。しかし、フラッシュメモリの消去に関しては、当然のことながら一定の時間が必要であり(例えば、特許文献2参照)、フラッシュメモリの全容量が大きければ大きいほど、メモリカード全体の消去時間も長くなる。これは例えば、機器の使用者がメモリカードを使用するに先立って、メモリカードの全消去を行うとすると、長時間にわたって消去完了を待つことになり、機器の利便性が損なわれる結果となる。しかしながら、メモリカードの消去を行わなければ、高速度でのデータ記録が保証されがたい状況も発生し得るため、例えばデータ量の大きい動画像の記録などを行う際に、正常にデータを記録できない可能性がある。
【0007】
【特許文献1】
特開平6−253251号公報(第3頁〜第4頁、図1−3)
【特許文献2】
特開平5−54682号公報(第5頁)
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
このように、例えば特許文献1に挙げた従来の技術においては、静止画及び動画の両方を撮影可能な機器を提案しているが、この機器で生成されたデータを高速で、且つ正常にメモリカードに書き込む技術に関しては、何ら提案されていない。そのため、上記に述べたようにメモリカードに対するデータ消去が行われていない状況では、データ量の大きな動画像の記録などを行う際に、正常にデータを記録できないという課題は解決されていない。
【0009】
本発明はこのような従来の課題を解決するもので、メモリカードへのデータ書き込みに先立ち、メモリカードに対するデータ消去処理を行い、フラグメンテーションが発生している状況を解消することで、メモリカードへのデータ書き込みが常時、最適な状況下で実行され得る映像および音声信号記録装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
以上に述べた従来の課題を解決するために、本発明の映像および音声信号記録装置は、メモリカードへ書込データを転送する前に、メモリカードに対して消去処理を行うことで、フラグメンテーション発生状況を解消する。
【0011】
これにより、フラッシュメモリを内蔵したメモリ手段に映像もしくは音声信号の少なくともいずれか一方を記録する装置において、書き込み可能な連続領域を検索するまでの時間を短縮し、最も高速にデータ書込が可能な状況を提供でき、メモリカードに対して安定した転送速度を実現できるという有利な効果が得られる。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1に記載の発明は、映像信号もしくは音声信号の少なくともいずれか一方の入力信号に対し、加工処理を施す信号処理手段と、前記信号処理手段で加工処理されたデータを、着脱自在なメモリ手段に書き込むためのインターフェース手段とを有し、前記メモリ手段へのデータ転送の際に、前記インターフェース手段より前記メモリ手段に対して予め消去処理を行うことを特徴としたものであり、これにより、フラッシュメモリを内蔵したメモリ手段に映像もしくは音声信号の少なくともいずれか一方を記録する装置において、書き込み可能な連続領域を検索するまでの時間を短縮し、最も高速にデータ書込が可能な状況を提供でき、メモリカードに対して安定した転送速度を実現できるという作用を有する。
【0013】
また、本発明の請求項2に記載の発明は、前記請求項1に係る発明において、前記信号処理手段が、前記映像信号もしくは音声信号の少なくともいずれか一方の入力信号に対し、1つもしくは複数のデータ転送速度でデータ圧縮処理を施すことを特徴としたものであり、これにより、データのサイズを減少させることで転送時間を短縮できるという作用を有する。
【0014】
また、本発明の請求項3に記載の発明は、前記請求項1または2に係る発明において、前記インターフェース手段は、前記メモリ手段へのデータ転送の際、前記メモリ手段に対して予めデータ転送サイズと略同一サイズの消去処理を行うことを特徴としたものであり、これにより、書き込み可能な連続領域を検索するまでの時間を短縮し、最も高速にデータ書込が可能な状況を提供でき、メモリカードに対して安定した転送速度を実現できるという作用を有する。
【0015】
また、本発明の請求項4に記載の発明は、前記請求項1または2に係る発明において、前記インターフェース手段は、前記メモリ手段へのデータ転送を行うごとに、前記メモリ手段に対して特定サイズの消去処理をデータ転送に先立って行うことを特徴としたものであり、これにより、書き込み可能な連続領域を検索するまでの時間を短縮し、最も高速にデータ書込が可能な状況を提供でき、メモリカードに対して安定した転送速度を実現できるという作用を有する。
【0016】
また、本発明の請求項5に記載の発明は、前記請求項1〜4のいずれかに係る発明において、前記メモリ手段は、電気的に消去、書き換え可能なフラッシュEEPROMであることを特徴としたものであり、これにより、小さく軽量であるため可搬性に優れており、記録中の耐衝撃性にも秀でるという作用を有する。
【0017】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【0018】
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1による音声および映像信号記録装置の基本構成を示すブロック図である。同図において、1は撮影レンズ、2はCCD(撮像素子、Charge Coupled Device)、3はCCDからの映像信号を受けるデジタル演算処理回路(DSP、Digital Signal Processor)、4は音声信号を受けるマイク(MIC)、5はシステムバス、6はシステムの作業領域として利用されるRAM(Random Access Memory)、7はデジタル化された映像情報のCODEC(圧縮伸張処理回路)、8はユーザー向け情報を表示するディスプレイ、9はメモリカードとのインターフェースを提供するメモリカードコントローラ、10はメモリカードソケット、11はメモリカードを示す。メモリカード11はカードソケット10を介し電気的に接続され、自由に着脱できる。12はシステム全体を制御するCPU(Central Processing Unit)である。
【0019】
撮影レンズ1を介して得た撮影情報は、CCD2によって光電変換されCCD信号として出力される。CCD信号はデジタル演算処理回路3で、マイク4から受けたアナログ音声信号とともにデジタル信号に変換され、CCD2から得られたCCD信号に対してはゲイン調整、ノイズ除去、ガンマ補正、アパーチャ処理、ニー処理等の周知のカメラ信号処理が施され、マイク4から得た音声信号に対しては、不要なノイズや風切り音の除去等の周知の音声信号処理が施される。そして、デジタル演算処理回路3で処理された信号は、システムバス5を経由してRAM6に格納される。RAM6に格納されたデジタル信号はCODEC7によって画像圧縮および音声圧縮処理されブロックデータに変換される。同時にCODEC7はディスプレイ8に記録画像を出力する。圧縮処理されたブロックデータは、CODEC7からメモリカード11に対してカード制御コマンドを発行するためのコントローラ制御コマンドとともにメモリカードコントローラ9に転送され、メモリカードコントローラ9によってメモリカード11に記録される。これら一連のシーケンスはCPU12によって制御される。
【0020】
図2は、メモリカード11の内部構造の概要を示すブロック図である。同図において、201は外部ホストコントローラ(メモリカードコントローラ9)とのインターフェースを提供するホストインターフェース、202はカード内部コントローラ、203はメモリカードコントローラ9から転送されるカード制御コマンドやブロックデータを一時的に保存するデータバッファ、204は書込時のブロックサイズなどメモリカードの属性を格納した読み出し専用の内部情報レジスタ、205は内部情報レジスタ204に記録されたブロックサイズにて読み書きが行われるフラッシュメモリ(フラッシュEEPROM)である。
【0021】
メモリカードコントローラ9から転送されたカード制御コマンドおよびブロックデータは、ホストインターフェイス201を介して、データバッファ203に一旦保存される。データバッファ203に保存されたカード制御コマンドやデータは、カード内部コントローラ202によって、カード制御コマンドの場合は、そのコマンド機能が実行され、データの場合は、データバッファ203の内容がフラッシュメモリ205に書き込まれる。
【0022】
図3は、画像および音声信号記録時において、CODEC7がRAM6に格納されたデジタル信号を圧縮処理によって変換したブロックデータをメモリカードコントローラ9に転送し、メモリカードコントローラ9がメモリカード11に記録する際のタイミングチャートである。
【0023】
図3において、IOWRはシステムバス5とメモリカードコントローラ9の間の信号を示し、ここでは、メモリカードコントローラ9に入力されるデータ(コントローラ制御コマンドやブロックデータ)の状態を示し、WRITE ENABLEはメモリカードコントローラ9とCODEC7の間の信号を示し、メモリカードコントローラ9が書き込み可能な状態になったことをCODEC7に通知する状態を示し、CARD READYはメモリカードコントローラ9とメモリカード11の間の信号を示し、メモリカード11がコマンドおよびデータを受け付け可能な状態になったことをメモリカードコントローラ9に通知する状態を示し、CMD/DATAはメモリカードコントローラ9とメモリカード11の間の信号(カード制御コマンドやデータ)を示し、メモリカードコントローラ9とメモリカード11の間のデータバスの状態を示す(以下の図においても同様とする)。
【0024】
また、時間301はCODEC7が圧縮処理後のブロックデータをコントローラ制御コマンドとともにメモリカードコントローラ9に転送する時間、時間302はメモリカードコントローラ9がカード制御コマンドをメモリカード11のデータバッファ203に転送する時間、時間303はメモリカード11の内部コントローラ202がメモリカード制御コマンドを処理する時間、時間304はメモリカードコントローラ9がデジタル信号をメモリカード11のデータバッファ203に転送する時間、時間305はメモリカード11の内部コントローラ202がフラッシュメモリ205の連続領域を検索してからデータバッファ203に格納されたデジタル信号をフラッシュメモリ205に転送する時間、時間306はメモリカードコントローラ9がメモリカード11からのCARD READY信号がHレベル(1)であることを検知してホストにWRITE ENABLE信号をHレベル(1)出力するまでの時間、時間307はCODEC7がメモリカードコントローラ9からシステムバスに対してWRITE ENABLE信号をHレベル(1)出力したのを検知して次のデジタル信号の書込を開始するまでの時間である。時間308は、CODEC7がメモリカードコントローラ9からのWRITE ENABLE信号がHレベル(1)であるのを検知して書込を開始した時点から、同じくCODEC7が、メモリカードコントローラ9が次にWRITE ENABLE信号がHレベル(1)であるのを検知して次のブロックデータの書込を開始する時点までの時間を示し、具体的には時間301、時間302、時間303、時間304、時間305、時間306、時間307の総和である。
【0025】
RAM6に格納されたデジタル信号は、CODEC7によって圧縮処理されてブロックデータに変換され、CODEC7がコントローラ制御コマンドとともにメモリカードコントローラ9に転送する。メモリカードコントローラ9は、メモリカード11がCARD READY信号をHレベル(1)出力しているのを確認してからメモリカード11に対してWRITEコマンド(カード制御コマンドの1つ)、ブロックデータの順に転送する。メモリカード11はWRITEコマンドを受信すると、CARD READY信号をLレベル(0)出力し、メモリカードコントローラ9からブロックデータが転送されるのを待機する。図では、便宜的にWRITEコマンド入力と同時に、CARD READY信号がLレベルに変化している様に示しているが、本来は若干の遅延が生じる。メモリカードコントローラ9からブロックデータを受け取ったメモリカード11は、内部フラッシュメモリ205の連続領域を検索し、データバッファ203からフラッシュメモリ205への転送を開始する。転送が完了したら、メモリカード11はCARD READY信号をHレベル(1)出力する。
【0026】
以上の様に、通常は、ある程度の連続領域の検索時間(時間305)を含んだ状態で、データが書き込まれることになる。
【0027】
図4は、CODEC7がRAM6に格納されたデジタル信号を圧縮処理によって変換したブロックデータをメモリカードコントローラ9に転送し、メモリカードコントローラ9がフラグメンテーションによる転送遅延が発生しているメモリカード11に記録する際のタイミングチャートの一例である。
【0028】
図示する時間401、時間402、時間403、時間404、時間405、時間406、時間407、時間408は、それぞれ図3における時間301、時間302、時間303、時間304、時間305、時間306、時間307、時間308に対応する。
【0029】
時間409は、メモリコントローラ9に対してCODEC7がブロックデータの転送を開始する本来のタイミングから、フラグメンテーションの影響を受けてCODEC7がメモリコントローラ9に対して当該ブロックデータの転送を開始したタイミングまでの区間であり、転送開始タイミングの遅延時間を示している。この場合、メモリカード11内部でのフラグメンテーション発生により、連続した空きブロックの検索に、さらに多くの時間を消費するようになり、図4におけるメモリカード11の内部コントローラ202がフラッシュメモリ205の空きブロックを検索する時間およびデータバッファ203に格納されたデジタル信号をフラッシュメモリ205に転送する時間の合計時間である時間305に対応する時間405が長くなり、安定した転送状況である図3の状態と比較して、時間409相当の遅延を発生させ、結果として転送効率を下げている。
【0030】
図5は、画像および音声信号記録時において、CODEC7がRAM6に格納されたデジタル信号を圧縮処理によって変換したブロックデータをメモリカードコントローラ9に転送し、メモリカードコントローラ9がメモリカード11に記録する前に消去処理を繰り返し行うことによってフラグメンテーションが全く発生していない状況になったメモリカード11に記録する際のタイミングチャートである。
【0031】
図示する時間501、時間502、時間503、時間504、時間505、時間506、時間507、時間508は、それぞれ図3における時間301、時間302、時間303、時間304、時間305、時間306、時間307、時間308に対応する。図5において、時間505が限りなくゼロに近い理由はフラグメンテーション発生による空き領域検索時間分の遅延が存在しないため、メモリカードコントローラ9からのメモリカード11のデータバッファ203への転送が完了すると同時にメモリカード内部フラッシュメモリ205への転送も完了するためである。時間509はメモリカードコントローラ9から発行されたERASEコマンド(消去コマンド)の処理時間を示す。
【0032】
ここで、ERASEコマンドは、空き領域を確保するためのコマンドであり、単にフラッシュメモリ205に記録されたデータを消去するものではなく、例えば、有効論理ブロックを集約し、空き(消去済み)領域を確保する最適化処理である。
【0033】
RAM6に格納されたデジタル信号は、CODEC7によって圧縮処理されてブロックデータに変換され、メモリカードコントローラ9に転送される。メモリカードコントローラ9は、メモリカード11がCARD READY信号をHレベル(1)出力しているのを確認してからメモリカード11に対して、ERASEコマンド、WRITEコマンド、ブロックデータの順に転送する。メモリカード11はERASEコマンドを受信すると、CARD READY信号をLレベル(0)にし、ブロックの消去処理を行い、消去処理が終了した時点でCARD READY信号をHレベル(1)に変化させる(時間509)。図では、便宜的にERASEコマンド入力と同時に、CARD READY信号がLレベルに変化している様に示しているが、本来は若干の遅延が生じる。メモリカード11はデータWRITEコマンドを受信すると、CARD READY信号をLレベル(0)出力し、メモリカードコントローラ9からブロックデータが転送されるのを待機する。メモリカードコントローラ9からブロックデータを受け取ったメモリカード11は、内部フラッシュメモリ205の連続領域を検索し、データバッファ203からフラッシュメモリ205への転送を開始する。この場合、連続領域を検索する時間505は、無視できる程度である。
フラッシュメモリ205への転送が完了したら、メモリカード11はCARD READY信号をHレベル(1)出力する。
【0034】
この様に、本実施の形態による理想的な状態では、図5に示すようにフラグメンテーションが全く発生しない状況でデータを記録することができる。なお、より詳細には、以下に図6及び図7を用いて説明する。
【0035】
図6は本実施の形態による映像及び音声信号記録装置において、CODEC7がRAM6に格納されたデジタル信号を圧縮処理したブロックデータを、メモリカードコントローラ9を経由してメモリカード11に書き込むまでのデータ処理フローを示している。
【0036】
ステップ601はCODEC7がRAM6に格納されたデジタル信号を圧縮処理したブロックデータをメモリカードコントローラ9に対して繰り返し転送する場合の初期化処理を示す。変数WRITE_BLKは要求されたデータを書き込むのに必要なブロック数であり、転送するブロックデータのサイズをメモリカード11の内部レジスタ205から読み出したフラッシュメモリの書込ブロックサイズで除算した値の小数部分を繰り上げた整数値によって算出される。変数iは繰り返し処理中における転送済みブロック数を示す。変数TOTAL_SIZEは、繰り返し処理中における、その時点での転送済みデータサイズを示す。
【0037】
ステップ602はステップ601において設定された繰り返し処理(以降、「当該繰返し処理」と記述する)におけるメモリカード11に対して1ブロック分の消去処理を要求するコマンドの発行処理を示す。ステップ603は当該繰返し処理におけるメモリカード11に対して1ブロック分の書込処理を要求するコマンドの発行処理を示す。ステップ604は当該繰返し処理における作業変数の内容更新処理を示す。ステップ605は当該繰返し処理における処理の完了あるいは未完了の判断処理を示す。
【0038】
以上の一連のシーケンスを実行することにより、理想的には図5に示したフラグメンテーションの発生しない効率的な書き込みを実現することができる。なお、図6における一連のシーケンスは、ソフトウェアにより実現する場合を示しているが、これに限らずハードウェアによる実現でもかまわない。
【0039】
図7は、画像および音声信号記録時において、CODEC7がRAM6に格納されたデジタル信号を圧縮処理したブロックデータを、図6におけるデータ処理フローを適用して、メモリカードコントローラ9がメモリカード11に対して書込む際、1ブロック書き込む毎に1ブロックの消去処理をその前に行ってからブロックデータを書き込むする際のタイミングチャートである。
【0040】
図示する時間701、時間702、時間703、時間704、時間705、時間706、時間707、時間708は、それぞれ図3における時間301、時間302、時間303、時間304、時間305、時間306、時間307、時間308に対応する。時間709は、メモリコントローラ9からメモリカード11に対して発行されているERASEコマンドの処理時間を示している。
【0041】
RAM6に格納されたデジタル信号は、CODEC7によって圧縮処理されてブロックデータに変換され、メモリカードコントローラ9に転送される。メモリカードコントローラ9は、メモリカード11がCARD READY信号をHレベル(1)出力しているのを確認してからメモリカード11に対して、ERASEコマンド、WRITEコマンド、ブロックデータの順に転送する。メモリカード11はERASEコマンドを受信すると、CARD READY信号をLレベル(0)にし、ブロックの消去処理を行い、消去処理が終了した時点でCARD READY信号をHレベル(1)に変化させる(時間709)。図では、便宜的にERASEコマンド入力と同時に、CARD READY信号がLレベルに変化している様に示しているが、本来は若干の遅延が生じる。メモリカード11はデータWRITEコマンドを受信すると、CARD READY信号をLレベル(0)出力し、メモリカードコントローラ9からブロックデータが転送されるのを待機する。メモリカードコントローラ9からブロックデータを受け取ったメモリカード11は、内部フラッシュメモリ205の連続領域を検索し、データバッファ203からフラッシュメモリ205への転送を開始する。転送が完了したら、メモリカード11はCARD READY信号をHレベル(1)出力する。
【0042】
以上のように構成された映像および音声信号記録装置について、以下その動作を詳細に説明する。
【0043】
撮影レンズ1を介して得た撮影情報はCCD2によって光電変換されCCD信号として出力される。CCD信号はデジタル演算処理回路3で、マイク4から受けたアナログ音声信号とともにデジタル信号に変換される。この変換されたデジタル信号はシステムバス5を経由してRAM6に格納される。RAM6に格納されたデジタル信号はCODEC7によって画像圧縮および音声圧縮され、元のデータ量と比較してデータ量が削減される。
【0044】
なお、このときの圧縮方式については特に限定されるものではないが、例えばMPEG(Motion Picture Experts Group)2方式が考えられる。次に圧縮処理後の映像信号および音声信号は時間的同期をとって多重化され、ひとつのまとまったブロックデータに変換され、RAM6に格納される。同時にCODEC7は圧縮処理前の画像をディスプレイ8に出力する。このひとつにまとめられたブロックデータは、CODEC7によって、コントローラ制御コマンドとともにメモリカードコントローラ9に転送される。
【0045】
CODEC7から転送が開始されると、図6に記述したデータ処理フローに従い、メモリカードコントローラ9からは、最初に、1ブロックをデータ消去するERASEコマンドをメモリカード11に対して発行し、次に1ブロックを書込むWRITEコマンドをメモリカード11に対して発行する。ERASE処理、WRITE処理が完了したら、転送済みブロック数を示す変数iに1を加算し、変数TOTAL_SIZEに、転送した1ブロック分のデータサイズを加算する。この一連の処理を変数iが変数WRITE_BLK以上になるまで繰り返す。
【0046】
この様な処理を繰り返しながら、書き込み処理を行うと、ERASE処理により空きの連続領域が増えるので、連続領域を検索する時間705が短くなる確率が高くなる。従って、段々と時間705が短くなり、理想的には図5に示したように連続領域を検索する時間705(時間505)が限りなくゼロに近い状態になる。
【0047】
以上のように本実施の形態によれば、1ブロックをメモリカードへ書き込む毎に、その前に1ブロック分の消去処理を必ず行うことによりフラグメンテーション発生を解消し、メモリカードのフラグメンテーション発生状況による転送遅延の影響を受けずに効率よく映像および音声信号を記録できるという有利な効果を得られる。また、利用者が明示的にメモリカードに対して消去処理を実行する必要がないため、操作に対する利便性が向上するという有利な効果も得られる。
【0048】
なお、本発明の実施の形態1においては、各種エラー処理、たとえば処理中におけるメモリカード着脱への対応や繰り返し処理の最終回でメモリカード11の内部情報レジスタ204に記録されている既定のブロックサイズに満たない転送が発生することも予想されるため、対応するエラー処理などを追加してもかまわない。
【0049】
また、図6における一連の処理のシーケンスはCPU12によって制御されるが、もちろん、ハードウェア自身によって処理を行い、CPUは各ハードウェア間の処理タイミングの調停のみを行うという構成でもかまわない。
【0050】
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2は、実施の形態1の改良にかかるものであり、その全体の構成は図1と同様である。ただし、同図に示したメモリカード11への書込動作が異なるため、実施の形態1と異なる部分のみを以下に説明する。
【0051】
図8は本発明の実施の形態2における映像及び音声信号記録装置で使用される、CODEC7がRAM6に格納されたデジタル信号を圧縮処理したブロックデータを、メモリカードコントローラ9を経由してメモリカード11に書き込むまでのデータ処理フローを示している。
【0052】
ステップ801はCODEC7がRAM6に格納されたデジタル信号を圧縮処理したブロックデータをメモリカードコントローラ9に対して繰り返し転送する前に行う消去処理のための初期化処理を示す。変数WRITE_BLKは要求されたデータを書き込むのに必要なブロック数であり、転送するブロックデータのサイズをメモリカード11内部の情報レジスタ204から読み出したフラッシュメモリの書込ブロックサイズで除算した値の小数部分を繰り上げた整数値によって算出される。
【0053】
ステップ802はメモリカード11に対してステップ801において設定された変数WRITE_BLKブロック分の消去処理を要求するコマンドの発行処理を示す。
ステップ803はCODEC7がRAM6に格納されたデジタル信号を圧縮処理したブロックデータをメモリカードコントローラ9に対して繰り返し転送する場合のWRITE処理の初期化処理を示す。変数iは繰り返し処理中における転送済みブロック数を示す。変数nは、1回のコマンド発行にて複数ブロックにわたるデータ転送をおこなうMULTI WRITEコマンド(マルチ・ライト・コマンド)を実行する場合の処理ブロック数であり通常は1でかまわない。変数TOTAL_SIZEは、繰り返し処理中における、その時点での転送済みデータサイズを示す。ステップ804はステップ803において設定された繰り返し処理(以降、「当該繰返し処理」と記述する)におけるメモリカード11に対して、nブロック分の書込む処理を要求するコマンドの発行処理を示す。ステップ805は当該繰返し処理における作業変数の内容更新処理を示す。ステップ806は当該繰返し処理における処理の完了あるいは未完了の判断処理を示す。
【0054】
CODEC7から転送が開始されると、図8に記述したデータ処理フローに従い、メモリカードコントローラ9からは、最初に、WRITE_BLK指定されたブロック数をデータ消去するERASEコマンドをメモリカード11に対して発行しERASE処理を行う。次に変数nで指定されたブロック数を書き込むWRITEコマンドをメモリカード11に対して発行し、WRITE処理が完了したら、転送済みブロック数を示す変数iにnを加算し、変数TOTAL_SIZEに転送したnブロック分のデータサイズを加算する。これらステップ804、ステップ805、ステップ806に示される一連のWRITE処理を変数iが変数WRITE_BLK以上になるまで繰り返す。
【0055】
図9は、画像および音声信号記録時において、CODEC7がRAM6に格納されたデジタル信号を圧縮処理したブロックデータを、図8におけるデータ処理フローを適用して、メモリカードコントローラ9がメモリカード11に対してWRITEコマンドを発行する前に、その書込サイズ分のブロック数の消去処理をあらかじめ行ってから、ブロックデータを連続転送する際のタイミングチャートである。
【0056】
図に示す時間901、時間902、時間903、時間904、時間905、時間906、時間907、時間908は、それぞれ図3における時間301、時間302、時間303、時間304、時間305、時間306、時間307、時間308に対応する。時間909は、メモリコントローラ9からメモリカード11に対して発行されているERASEコマンドの処理時間を示している。
【0057】
RAM6に格納されたデジタル信号は、CODEC7によって圧縮処理されてブロックデータに変換され、メモリカードコントローラ9に転送される。メモリカードコントローラ9は、メモリカード11がCARD READY信号をHレベル(1)出力しているのを確認してからメモリカード11に対して、ERASEコマンド、WRITEコマンド、ブロックデータの順に転送する。
【0058】
メモリカード11はERASEコマンドを受信すると、CARD READY信号をLレベル(0)出力し、内部フラッシュメモリ205の消去処理を開始する。消去処理が完了したら、メモリカード11はCARD READY信号をHレベル(1)出力する。
【0059】
メモリカード11はデータWRITEコマンドを受信すると、CARD READY信号をLレベル(0)出力し、メモリカードコントローラ9からブロックデータが転送されるのを待機する。メモリカードコントローラ9からブロックデータを受け取ったメモリカード11は、データバッファ203からフラッシュメモリ205への転送を開始する。転送が完了したら、メモリカード11はCARD READY信号をHレベル(1)出力する。
【0060】
以上のように本実施の形態によれば、メモリカード11に書き込むサイズと同じサイズの消去処理を1回で完了させることにより連続空き領域を確保して、フラグメンテーションの発生を解消し、メモリカード11のフラグメンテーション発生状況による転送遅延の影響を受けずに効率よく映像および音声信号を記録できるという有利な効果を得られる。また、複数のブロックの書き込みを指令するマルチブロックWRITEコマンドと併用すれば、コマンド発行時のオーバーヘッド発生回数も減らすことができるという有利な効果を得られる。また、利用者が明示的にメモリカードに対して消去処理を実行する必要がないため、操作に対する利便性が向上するという有利な効果も得られる。
【0061】
なお、本発明の実施の形態2においては、各種エラー、たとえば、メモリカードの着脱への対応や繰り返し処理の最終回でメモリカード11の内部情報レジスタ204に記録されている既定のブロックサイズに満たない転送が発生することも予想されるため、対応するエラー処理などを追加してもかまわない。
【0062】
また、図8における一連の処理のシーケンスはCPU12によって制御されるが、もちろん、ハードウェア自身によって処理を行い、CPU12は各ハードウェア間の処理タイミングの調停のみを行うという構成でもかまわない。
【0063】
また、本発明の全ての実施の形態において、映像信号及び音声信号はCCD2及びマイク4を使って得る構成を説明したがこれに限るものではなく、例えばTVチューナーや外部ビデオ入力手段を有し、TV放送や他の機器を経由して入力される映像信号及び音声信号を圧縮処理してメモリカード11に記録するような構成でも、本発明が有効であることは明らかである。
【0064】
また、本発明の全ての実施の形態において、メモリカード11は半導体メモリ、例えばフラッシュメモリ(フラッシュEEPROM)を内蔵するメモリ手段として説明しているがこれに限るものではなく、他の記憶媒体でもフラグメンテーションが発生することでデータ転送速度が変わる媒体においては本発明が有効であることはいうまでもない。
【0065】
また、本発明の全ての実施の形態においては、映像信号及び音声信号を記録する機器をもとに説明を行ったがこれに限るものではなく、映像信号のみ、もしくは音声信号のみを記録する機器においても本発明が有効であることはいうまでもない。また、映像信号は動画、もしくは静止画のいずれを撮影する場合でも同様である。また、映像信号や音声信号以外のデータを記録する場合にも有効である。
【0066】
また、本発明の全ての実施の形態において、映像信号及び音声信号の圧縮方法としてMPEG2方式を挙げているがこれに限るものではなく、例えば、映像信号に関してはMPEG4方式、モーションJPEG方式、JPEG方式、JPEG2000方式等の他の圧縮方式を用いた場合でも本発明が有効であることはいうまでもない。
【0067】
【発明の効果】
以上のように本発明の映像および音声信号記録装置によれば、カード書込時にあらかじめ消去処理を行うことによりフラグメンテーション発生を解消し、メモリカードのフラグメンテーション発生状況による転送遅延の影響を受けずに効率よく映像および音声信号を記録できるという有利な効果を得られる。また、利用者が明示的にメモリカードに対して消去処理を実行する必要がないため、操作に対する利便性が向上するという有利な効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1および2による映像及び音声信号記録装置の基本構成を示すブロック図
【図2】本発明の実施の形態1におけるメモリカードの内部の基本構成を示すブロック図
【図3】同実施の形態1におけるメモリカードに対する通常のデータ転送手順を示すタイミングチャート
【図4】同実施の形態1におけるフラグメンテーションが発生したメモリカードに対するデータ転送手順を示すタイミングチャート
【図5】同実施の形態1におけるフラグメンテーションが全く発生していないメモリカードに対するデータ転送手順を示すタイミングチャート
【図6】同実施の形態1におけるRAMに格納されたデジタル信号がメモリカードコントローラを経由してメモリカードに書き込まれるまでのデータ処理のフローチャート
【図7】同実施の形態1におけるメモリカードに対する通常のデータ転送手順に対して、メモリカードコントローラがメモリカードに対して消去処理をあらかじめ行ってからブロックデータを記録する際のタイミングチャート
【図8】同実施の形態2におけるRAMに格納されたデジタル信号がメモリカードコントローラを経由してメモリカードに書き込まれるまでのデータ処理のフローチャート
【図9】同実施の形態2におけるメモリカードに対する通常のデータ転送手順に対して、メモリカードコントローラがメモリカードに対して消去処理をあらかじめ行ってからブロックデータを記録する際のタイミングチャート
【符号の説明】
1 撮像レンズ
2 CCD
3 デジタル演算処理回路
4 マイク
5 システムバス
6 RAM
7 CODEC
8 ディスプレイ
9 メモリカードコントローラ
10 カードソケット
11 メモリカード
12 CPU
Claims (5)
- 映像信号もしくは音声信号の少なくともいずれか一方の入力信号に対し、加工処理を施す信号処理手段と、
前記信号処理手段で加工処理されたデータを、着脱自在なメモリ手段に書き込むためのインターフェース手段とを有し、
前記メモリ手段へのデータ転送の際に、前記インターフェース手段より前記メモリ手段に対して予め消去処理を行うことを特徴とする映像及び音声信号記録装置。 - 前記信号処理手段は、前記映像信号もしくは音声信号の少なくともいずれか一方の入力信号に対し、1つもしくは複数のデータ転送速度でデータ圧縮処理を施すことを特徴とする請求項1記載の映像及び音声信号記録装置。
- 前記インターフェース手段は、前記メモリ手段へのデータ転送の際、前記メモリ手段に対して予めデータ転送サイズと略同一サイズの消去処理を行うことを特徴とする請求項1または2記載の映像及び音声信号記録装置。
- 前記インターフェース手段は、前記メモリ手段へのデータ転送を行う毎に、前記メモリ手段に対して特定サイズの消去処理をデータ転送に先立って行うことを特徴とする請求項1または2記載の映像及び音声信号記録装置。
- 前記メモリ手段は、電気的に消去、書き換え可能なフラッシュEEPROMであることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の映像及び音声信号記録装置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2002329433A JP2004165972A (ja) | 2002-11-13 | 2002-11-13 | 映像及び音声信号記録装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2002329433A JP2004165972A (ja) | 2002-11-13 | 2002-11-13 | 映像及び音声信号記録装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2004165972A true JP2004165972A (ja) | 2004-06-10 |
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2002329433A Pending JP2004165972A (ja) | 2002-11-13 | 2002-11-13 | 映像及び音声信号記録装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2004165972A (ja) |
-
2002
- 2002-11-13 JP JP2002329433A patent/JP2004165972A/ja active Pending
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