JP2004165972A

JP2004165972A - 映像及び音声信号記録装置

Info

Publication number: JP2004165972A
Application number: JP2002329433A
Authority: JP
Inventors: Hiroya Kusaka; 博也日下; Katsumi Watanabe; 克己渡辺
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-11-13
Filing date: 2002-11-13
Publication date: 2004-06-10

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

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、ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）、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、ＤｉｇｉｔａｌＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｏｒ）、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（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）、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（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）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、ＷＲＩＴＥＥＮＡＢＬＥ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、ＣＡＲＤＲＥＡＤＹ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ＣＡＲＤＲＥＡＤＹ信号がＨレベル（１）であることを検知してホストにＷＲＩＴＥＥＮＡＢＬＥ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ＷＲＩＴＥＥＮＡＢＬＥ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ＷＲＩＴＥＥＮＡＢＬＥ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ＷＲＩＴＥＥＮＡＢＬＥ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ＣＡＲＤＲＥＡＤＹ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、ＣＡＲＤＲＥＡＤＹ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、ＣＡＲＤＲＥＡＤＹ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ＣＡＲＤＲＥＡＤＹ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ＣＡＲＤＲＥＡＤＹ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、ＣＡＲＤＲＥＡＤＹ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ＣＡＲＤＲＥＡＤＹ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、ＣＡＲＤＲＥＡＤＹ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、ＣＡＲＤＲＥＡＤＹ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ＣＡＲＤＲＥＡＤＹ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ＣＡＲＤＲＥＡＤＹ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、ＣＡＲＤＲＥＡＤＹ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ＣＡＲＤＲＥＡＤＹ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、ＣＡＲＤＲＥＡＤＹ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、ＣＡＲＤＲＥＡＤＹ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ＣＡＲＤＲＥＡＤＹ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（ＭｏｔｉｏｎＰｉｃｔｕｒｅＥｘｐｅｒｔｓＧｒｏｕｐ）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ＭＵＬＴＩＷＲＩＴＥ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ＣＡＲＤＲＥＡＤＹ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、ＣＡＲＤＲＥＡＤＹ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ＣＡＲＤＲＥＡＤＹ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、ＣＡＲＤＲＥＡＤＹ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ＣＡＲＤＲＥＡＤＹ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
２ＣＣＤ
３デジタル演算処理回路
４マイク
５システムバス
６ＲＡＭ
７ＣＯＤＥＣ
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
１２ＣＰＵ

Claims

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。