JP2004334969A - Method for recording multifile in real time and reproducing method - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は実時間性のあるデータを同時に並行して複数のファイルに記録あるいは再生する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
テープメディアからディスクメディア、メモリメディアへと記録メディアが変遷する中で、データをファイルとして認識できる形態で記録・再生するシステムが普及してきた。典型的な例にコンピュータが記録・再生するデータファイルがあるが、コンピュータが扱うファイルの記録・再生は実時間性を保証しない場合が多く、ベストエフォートで最速に動作できるようチューニングが施されている。しかしながらオーディオやビデオなど実時間性のあるデータをファイルとして記録・再生するような場合、記録メディアのランダムアクセスによって書き込み・読み出しに遅延が発生すると音声や映像に乱れが生じる。したがってオーディオやビデオを記録・再生する応用においては実時間性が保証できる規格が策定されてきた。
【0003】
例えば「DVD Specifications for Rewritable/Re−recordable Discs」では光ディスクメディアを応用したオーディオとビデオの実時間記録・再生が標準規格として規定されている。規格書によれば、オーディオとビデオをMPEG2のプログラムストリームに符号化し、一定長以上の記録メディアの連続アドレス領域に単一ファイルとして記録・再生することで実時間性が保証できるとしている。これは記録アドレスが不連続になるポイントで光ディスクドライブのピックアップを物理的に移動させるシーク動作を必要とするため、シークが頻発してデータが書き込めない、あるいは読み出せない期間が多発することを回避するためである。このように単一ファイルへの記録・再生においてはファイル内でのシークの発生を抑制することで実時間性を保証することが可能になるとしている。
【0004】
また特開2001−67802号公報の「マルチチャンネル記録装置及び記録方法」においては、複数チャンネルのデータをインターリーブして交互に連続記録する方法について提案している。複数のチャンネルを無秩序に記録してしまうと、チャンネル間で予測できないシークが発生するため、それぞれのチャンネルのデータを順序良くインターリーブして連続に記録することで実時間性が保証できるとしている。
【0005】
【特許文献1】
特開2001−67802号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらデータをメディアの連続領域に記録するだけではファイルシステムを用いてチャンネル毎に別々のファイルに記録することはできない。ファイルとして独立に認識できる構造にするためには、ファイルシステムにおけるファイル管理情報の生成と記録が必要になる。一般にファイルの管理情報が記録されている領域はデータ記録領域と離れた位置にあり、データの読み書きとファイル管理情報の読み書きにはシークが発生してしまう。シークによる記録・再生動作の中断が実時間性を損なうため、ファイルの管理情報を更新あるいは読み出すタイミングの制御まで確実に行わない限り実時間性の保証ができないといった課題がある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明では、複数のファイル間でシークの条件を積極的に制御する方法として、ファイルシステムを用いて複数の実時間性のあるデータを並行して別々のファイルに記録する方式において、ファイルシステムに対して記録メディアの連続アドレス領域に空き記録領域を確保する空き領域確保手段と、記録したい複数の実時間性のあるデータを個々に記録するメディアの誤り訂正符号化ブロック単位の断片に分割するデータ分割手段と、前記データ分割手段によって分割されたデータの断片を個々に記録するデータレートに応じた割合で時分割多重して1次元データ化する多重化手段と、前記多重化手段においてどの種類のデータがどの順番に多重化されたかを記憶しておく多重化順記憶手段と、多重化されたデータを前記空き領域確保手段にてあらかじめ確保した記録メディアの連続アドレス領域に記録する記録手段と、多重化された全データの断片が記録終了した後に前記多重化順記憶手段の情報に従ってファイルシステムの管理情報を更新して複数のファイルに分割するファイル管理情報更新手段を具備することを特徴とするマルチファイルの実時間記録方法を提供するものである。
【0008】
【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。
【0009】
(実施の形態1)
図1および図2を用いて本発明請求項1および2の実施の形態を説明する。図1は本発明の実施の形態1のブロック図を、図2は空き領域確保手段の動作を示している。図1において、100は記録するメディアのファイルを管理するファイルシステム、101はファイルシステムに対して連続領域に空き記録領域を確保する空き領域確保手段、102と103は記録したい実時間の入力データ1と入力データ2、104と105は記録したい2つの実時間性のあるデータ1とデータ2を記録するメディアの誤り訂正符号化ブロック単位の断片に分割するデータ分割手段1とデータ分割手段2、106は分割されたデータの断片を個々に記録するデータレートに応じた割合で時分割多重して1次元データ化する多重化手段、107は前記多重化手段においてどの種類のデータがどの順番に多重化されたかを記憶しておく多重化順記憶手段、108は多重化されたデータを前記空き領域確保手段にてあらかじめ確保した連続領域に記録する記録手段、109は多重化された全データの断片が記録終了した後に前記多重化順記憶手段の情報に従ってファイルシステムの管理情報を更新して複数のファイルに分割するファイル管理情報更新手段である。また図2において、201と202は実時間の入力データ1と入力データ2の容量、203は空き領域確保手段が確保する空き領域の容量、204はデータ記録後の状態をそれぞれ模式的に図示している。以上のように構成されるマルチファイルの実時間記録システムについて、以下その動作を説明する。
【0010】
データを断片に分割してメディアに記録するとともに、記録した断片の再生順をファイル管理情報としてメディアに記録する一般的なファイルシステム100を用いて実時間入力データ1と実時間入力データ2の2つファイルを同時に並行して記録するシステムにおいて、空き領域確保手段101は図2に示すように記録したい実時間の入力データ1と入力データ2の合計の容量分203だけファイルシステム100から空き領域を確保する。入力データ1と入力データ2はそれぞれデータ分割手段1とデータ分割手段2によって記録するメディアの誤り訂正符号化ブロックのサイズに分割され、多重化手段106によって入力データ1と入力データ2のデータレートに応じた割合で時分割多重して1次元のデータ列に並べられる。この際、多重化順記憶手段107はどの順番にデータを時分割多重して1次元化したかを記憶している。記録手段108は前記多重化手段106によって1次元データに並べられたデータ列を前記空き領域確保手段101によって確保された記録領域に記録する。この結果、記録されたデータ204は図2のような状態になる。すべてのデータの記録が完了した時点でファイル管理情報更新手段109は前記多重化順記憶手段107にしたがって入力データ1と入力データ2を別々のファイルとして正しく読み出せるようにファイル管理情報を更新する。
【0011】
上記のように動作することにより、実時間性のある2つの入力データ1と入力データ2は連続アドレス領域に交互に記録されるため、入力データ1と入力データ2の記録の間でヘッドシークは発生しない。また、ファイル管理情報としては2つの独立したファイルとして更新されるため、入力データ1と入力データ2はそれぞれ別々のファイルとして読み出すことが可能な状態となる。2つの異なる実時間性のあるデータを1次元データとして連続に記録すること、ファイル管理情報としては別々のファイルとなるように更新することが本発明が提供する実時間データ記録を保証する。
【0012】
なお、実施の形態1では2つの実時間入力データの例を説明したが、入力される実時間入力データの数は2つに限定されるものではなく、さらに多数の入力データであってもかまわない。
【0013】
(実施の形態2)
次に図1および図3を用いて本発明請求項3の実施の形態を説明する。実施の形態1においては、空き領域確保手段101は入力データ1と入力データ2の合計容量分だけあらかじめ空き領域を確保することを特徴としていたが、実施の形態2においては請求項3に記載したとおり、まず所定の容量分だけ空き領域を確保して記録動作を開始する(図3の空き容量確保手段が確保する容量303の1回目の容量に相当)。確保された容量分だけ記録が完了した時点でファイル管理情報更新手段109はその時点でのファイルの記録状態に応じて管理情報を部分的に更新する。さらに記録すべき入力データ1あるいは入力データ2がまだ連続する場合には空き領域確保手段101は再度所定の容量分だけ空き領域を確保して記録動作を継続する(図3の2回目、3回目に相当)。
【0014】
このように動作することにより、入力データ1および入力データ2の終端が不明であるようなライブ入力に対して前進的に記録動作を継続することが可能であるばかりでなく、所定の容量分だけ記録が完了した時点でファイル管理情報が更新されるために何らかの障害によって記録動作が停止した場合でも、直前にファイル管理情報が更新された時点までのファイル情報が保存されるため、記録の開始から記録情報が失われるリスクを回避することが可能となる。
【0015】
なお、実施の形態2では2つの実時間入力データの例を説明したが、入力される実時間入力データの数は2つに限定されるものではなく、さらに多数の入力データであってもかまわない。さらに、空き領域確保手段の領域確保の繰り返し回数についても3回の例を図示しているが、1回以上の繰り返しについて同様の動作をするものとする。
【0016】
(実施の形態3)
次に図4を用いて本発明請求項4の実施の形態を説明する。図4は本発明の実施の形態3の領域開放動作を示している。図4において、401は記録されたデータの状態、402は未記録領域を開放した状態を模式的に示している。
【0017】
実施の形態2で説明したとおり、空き領域の確保を所定の容量だけ前進的に確保した場合、入力データの終端において未使用の領域が残されることが起こり得る。領域を確保したまま放置しても記録動作として支障は無いが、記録メディアの使用効率が悪くなる恐れがある。そこで請求項4では記録データの終端があらかじめ確保した空き容量よりも短い場合において、未記録の確保領域を開放する。これによって無駄に確保されたままとなる空き領域を以降の記録で有効に使用することが可能となる。
【0018】
(実施の形態4)
次に図5を用いて本発明請求項5の実施の形態を説明する。図5はIDによって入力データの多重化順を記憶する請求項5のブロック図である。図5において、501と502は記録したい2つの実時間性のある入力データを記録するメディアの誤り訂正符号化ブロック単位の断片に分割した入力データ1と入力データ2、503は分割されたデータの断片を個々に記録するデータレートに応じた割合で時分割多重して1次元データ化する多重化手段、504は前記多重化手段においてどの種類のデータがどの順番に多重化されたかをIDによって記憶しておく多重化順記憶手段、505は多重化された全データの断片が記録終了した後に前記多重化順記憶手段のID情報に従ってファイルシステムの管理情報を更新して複数のファイルに分割するファイル管理情報更新手段である。
【0019】
多重化手段503は記録するメディアの誤り訂正符号化ブロック単位の断片に分割されたデータを個々に記録するデータレートに応じた割合で時分割多重して1次元データ化するとともに、多重化した順番をIDにして多重化順記憶手段504に伝送する。多重化順記憶手段は前記IDを記憶しておき、ファイル管理情報更新手段505に情報を伝達する。ファイル管理情報更新手段505はファイル管理情報を更新する際、前記多重化順記憶手段504の出力にしたがい、同じIDのデータ断片が同じファイルとなるようにファイル管理情報を更新する。
【0020】
以上のように動作することにより、2つの入力データは別々のファイルとして記録することが可能となる。
【0021】
(実施の形態5)
最後に図6を用いて本発明請求項6の実施の形態を説明する。図6は請求項1〜5で記録された実時間性のある複数のファイルを同時に並行して再生する再生方法のブロック図である。図6において、600はデータを断片化して記録するとともに、断片データを連ねてファイルとして管理する一般的なファイルシステム、601はファイルシステムのファイル管理情報から並列に読み出すべき複数ファイルの断片データが記録されているアドレスを誤り訂正符号化ブロックの単位に読み出すアドレス読み出し手段、602は読み出したアドレス情報を一時的に記憶しておくアドレスバッファ手段、603は前記アドレスバッファ手段のアドレス情報をアドレス値の大小関係からソートして並べ替えるアドレス並べ替え手段、604は前記アドレス並べ替え手段によって並べ替えられたアドレスの順にデータの断片を読み出すデータ読み出し手段、605は読み出したデータの断片を一時記憶しておくデータバッファ手段、606はファイルシステムのファイル管理情報から読み出したデータの断片がそれぞれどのファイルのデータであるかを特定するファイル特定手段、607は前記ファイル特定手段によって特定されたファイル毎に前記データバッファ手段に一時記憶されているデータの断片を並べ替えるデータ並べ替え手段、608と609は最終的に並列に読み出される実時間の出力データ1と出力データ2である。
【0022】
実施の形態5では2つの実時間ファイルを並列に読み出す場合について説明する。読み出すべき2つのファイルの読み出すべき位置が指定さると、アドレス読み出し手段601は2つのファイルの断片データが記録されているメディア上の複数のアドレス情報を読み出し、アドレスバッファ手段602に格納する。アドレス並べ替え手段603はアドレスバッファ手段602に読み出された複数のアドレスをアドレスの小さい順に並べ替える。これによって可能な限りヘッドのシークが少なくなるようにデータの読み出し順が整理される。読み出すべき2つのファイルが請求項1〜5にしたがって記録され、読み出しの先頭位置が2つのファイルで等しい場合には、読み出しアドレスを小さい順に並べ替えることで全くシークが発生しない連続な読み出しが可能になる。データ読み出し手段604は前記アドレス並べ替え手段603の結果に基づいて、最小限のヘッドシークによってデータを高速に読み出し、データバッファ手段605に一旦格納する。この段階では2つのファイルのデータが混じりあった状態であり、このまま出力することはできない。ファイル特定手段606はファイルシステムの管理情報から読み出されたデータの断片がどのファイルのものであるか特定し、データ並べ替え手段607は前記ファイル特定手段606の結果に基づいてデータバッファ手段605に格納されているデータをそれぞれのファイルのデータに分類する。このように動作することによって、最終的に実時間の出力データ1と出力データ2を得ることができる。
【0023】
なお、実施の形態5では2つのファイルを読み出すことを例に説明したが、2つ以上の場合でも同様に再生することが可能である。
【0024】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、実時間性のある複数のデータを別々のファイルとして同時に記録・再生する際の不必要なヘッドシークを防止し、データを欠落することなく記録・再生することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1による実時間データ記録方法のブロック図
【図2】本発明の実施の形態1による空き領域確保手段と記録データの状態を示す模式図
【図3】本発明の実施の形態2による空き領域確保手段と記録データの状態を示す模式図
【図4】本発明の実施の形態3による未記録領域の開放を示す模式図
【図5】本発明の実施の形態4によるIDを用いた多重化順記憶手段のブロック図
【図6】本発明の実施の形態5による実時間データファイルの再生方法のブロック図
【符号の説明】
100 ファイルシステム
101 空き領域確保手段
102 実時間入力データ1
103 実時間入力データ2
104 データ分割手段1
105 データ分割手段2
106 多重化手段
107 多重化順記憶手段
108 記録手段
109 ファイル管理情報更新手段
201 実時間入力データ1の容量
202 実時間入力データ2の容量
203 空き領域確保手段が確保する容量
204 記録されたデータの状態
301 実時間入力データ1
302 実時間入力データ2
303 空き領域確保手段が確保する容量
304 記録されたデータの状態
401 記録されたデータの状態
402 未記録領域を開放した状態
501 分割された実時間の入力データ1
502 分割された実時間の入力データ2
503 多重化手段
504 IDによって多重化順を記憶する多重化順記憶手段
505 IDによってファイルの管理情報を更新するファイル管理情報更新手段
600 ファイルシステム
601 アドレス読み出し手段
602 アドレスバッファ手段
603 アドレス並べ替え手段
604 データ読み出し手段
605 データバッファ手段
606 ファイル特定手段
607 データ並べ替え手段
608 実時間の出力データ1
609 実時間の出力データ2[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for simultaneously recording or reproducing real-time data in a plurality of files in parallel.
[0002]
[Prior art]
With the transition of recording media from tape media to disk media and memory media, systems for recording and reproducing data in a form that can be recognized as files have become widespread. A typical example is a data file that is recorded and played back by a computer.However, recording and playback of files handled by a computer often do not guarantee real-time performance, and are tuned to operate at the best speed and the best effort. . However, in the case of recording / reproducing real-time data such as audio and video as a file, if the writing / reading is delayed due to random access of a recording medium, the sound or video is disturbed. Therefore, a standard that can guarantee real-time performance in applications for recording and reproducing audio and video has been formulated.
[0003]
For example, in “DVD Specifications for Rewritable / Re-recordable Discs”, real-time recording and reproduction of audio and video using an optical disk medium is defined as a standard. According to the standard, real-time performance can be guaranteed by encoding audio and video into an MPEG2 program stream and recording / reproducing it as a single file in a continuous address area of a recording medium having a certain length or more. This requires a seek operation to physically move the pickup of the optical disk drive at the point where the recording address becomes discontinuous, thus avoiding frequent seeks that prevent data from being written or read from occurring frequently. To do that. In this way, in recording / reproducing on a single file, real time performance can be guaranteed by suppressing the occurrence of seek in the file.
[0004]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-67802 proposes a method of interleaving and alternately recording data of a plurality of channels in a multi-channel recording apparatus and recording method. If a plurality of channels are recorded irregularly, an unpredictable seek occurs between the channels, so that real-time performance can be guaranteed by sequentially interleaving the data of each channel and recording continuously.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2001-67802 A
[Problems to be solved by the invention]
However, it is not possible to record data in a separate file for each channel using a file system only by recording data in a continuous area of a medium. In order to have a structure that can be independently recognized as a file, it is necessary to generate and record file management information in a file system. Generally, the area where the file management information is recorded is located at a position distant from the data recording area, and a seek occurs in reading and writing data and reading and writing the file management information. Since the interruption of the recording / reproducing operation due to the seek impairs the real-time performance, there is a problem that the real-time performance cannot be guaranteed unless the control of the file management information is updated or read out is reliably performed.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, in the present invention, as a method of actively controlling a seek condition among a plurality of files, a method of recording a plurality of real-time data in a separate file in parallel by using a file system is called a file system. A free space securing means for securing a free recording area in a continuous address area of a recording medium, and dividing a plurality of pieces of real-time data to be recorded into fragments in units of error correction coding blocks of a medium for individually recording. A data dividing means, a multiplexing means for time-division multiplexing the data fragments divided by the data dividing means at a rate corresponding to a data rate for recording the data fragments into one-dimensional data, Multiplexing order storage means for storing the order in which the data has been multiplexed, and securing the free space in the multiplexed data. The recording means for recording in the continuous address area of the recording medium secured in advance in the stage, and the file system management information is updated according to the information of the multiplexing order storage means after the recording of all the multiplexed data fragments is completed. An object of the present invention is to provide a multi-file real-time recording method, comprising a file management information updating unit for dividing a file into a plurality of files.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
[0009]
(Embodiment 1)
The first and second embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram of
[0010]
The real-
[0011]
By operating as described above, two
[0012]
In the first embodiment, an example of two real-time input data is described. However, the number of input real-time input data is not limited to two, and a larger number of input data may be used. Absent.
[0013]
(Embodiment 2)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The first embodiment is characterized in that the free area securing means 101 reserves a free area in advance by the total capacity of the
[0014]
By operating in this way, it is possible not only to continue the recording operation in advance for a live input in which the end of the
[0015]
Although the example of two real-time input data has been described in the second embodiment, the number of input real-time input data is not limited to two, and a larger number of input data may be used. Absent. Further, an example of three times of the number of repetitions of the area reservation by the free area reserving means is shown, but the same operation is performed for one or more repetitions.
[0016]
(Embodiment 3)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows an area opening operation according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 4,
[0017]
As described in the second embodiment, when the securing of the free area is secured by a predetermined capacity in advance, an unused area may be left at the end of the input data. Even if the area is left as it is, there is no problem in the recording operation, but the use efficiency of the recording medium may be deteriorated. Therefore, in the case where the end of the recording data is shorter than the reserved free space, an unrecorded reserved area is released. As a result, it is possible to effectively use the vacant area that is left unnecessarily secured in the subsequent recording.
[0018]
(Embodiment 4)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a block diagram of claim 5, which stores the multiplexing order of input data by ID. In FIG. 5,
[0019]
The multiplexing means 503 performs time-division multiplexing on the data divided into pieces in units of error-correction coded blocks of the recording medium at a rate corresponding to the data rate for individually recording to form one-dimensional data, and the multiplexing order. Is transmitted to the multiplexing order storage means 504 as an ID. The multiplexing order storage means stores the ID and transmits the information to the file management information updating means 505. When updating the file management information, the file management
[0020]
By operating as described above, two input data can be recorded as separate files.
[0021]
(Embodiment 5)
Finally, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a block diagram of a reproducing method for simultaneously and concurrently reproducing a plurality of files having real-time properties recorded in
[0022]
In the fifth embodiment, a case where two real-time files are read in parallel will be described. When the positions to be read of the two files to be read are specified, the address reading means 601 reads a plurality of pieces of address information on the medium on which the fragment data of the two files are recorded, and stores them in the address buffer means 602. The
[0023]
In the fifth embodiment, an example in which two files are read has been described. However, even when there are two or more files, the files can be similarly reproduced.
[0024]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, unnecessary head seeking when simultaneously recording / reproducing a plurality of real-time data as separate files is prevented, and recording / reproduction is performed without data loss. It becomes possible to do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a real-time data recording method according to a first embodiment of the present invention; FIG. 2 is a schematic diagram showing a state of free space securing means and recording data according to a first embodiment of the present invention; FIG. 4 is a schematic diagram showing a state of free space securing means and recording data according to a second embodiment of the present invention; FIG. 4 is a schematic diagram showing opening of an unrecorded region according to a third embodiment of the present invention; FIG. 6 is a block diagram of a multiplexing order storage unit using an ID according to the fourth embodiment. FIG. 6 is a block diagram of a method of reproducing a real-time data file according to a fifth embodiment of the present invention.
100
103 Real-
104 data division means 1
105 Data dividing means 2
106 multiplexing means 107 multiplexing order storage means 108 recording means 109 file management information updating means 201 capacity of real
302 Real-
303 Capacity secured by free space securing means 304 State of recorded
502 Divided real-
503 multiplexing means 504 multiplexing order storing means 505 for storing multiplexing order by ID file management information updating means 600 for updating file management information by
609 Real-
Claims (6)
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