JP4525493B2 - 記録制御装置、記録制御方法、及び、カメラ一体型記録装置 - Google Patents

記録制御装置、記録制御方法、及び、カメラ一体型記録装置 Download PDF

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Description

本発明は、書換え可能な不揮発性メモリに記録するデータを制御する記録制御装置、記録制御方法、および、書換え可能な不揮発性メモリを補助記録装置として利用するカメラ一体型記録装置に関する。
従来、書換え可能な不揮発性メモリとしてフラッシュメモリと呼ばれる記録媒体が存在する。フラッシュメモリは、電気的に書き換え可能、電源を切っても内容が消えない、高集積化/大容量化が可能といった特徴を持つ。さらに、フラッシュメモリは、小型で軽量であるため、携帯型電子機器の補助記録装置に適している。このフラッシュメモリの利点を生かし、従来、光ディスク記録装置の管理データのみフラッシュメモリに保存して、光ディスクのアクセスを完全にするという技術が存在する(例えば、特許文献1)。
また、近年、フラッシュメモリが大容量化し、さらに、データ転送速度も光ディスクの標準ビットレートより数倍高速になっている。フラッシュメモリに動画や静止画などの大容量のデータを記録することも可能となっている。
特開平11−242563号公報
ところで、フラッシュメモリは、同じ箇所を集中して使用すると劣化するという問題と、完全ビット変更可能性(Fully Bit-Alterable)がなく、一旦、消去してからでないと新規書込みができないという問題がある。これらの問題を解消するため、フラッシュメモリには、ファイルシステムと呼ばれる専用のファイルシステムが設けられている。フラッシュファイルシステムは、フラッシュフラッシュメモリを複数のイレーズブロックに分割し、特定のイレーズブロックに書込が集中しないようにイレーズ回数の平均化とイレーズブロックに溜まった不要データを整理するガーベジコレクションを行う。このイレーズ処理には、1ブロックあたり平均1秒、最悪10秒単位の時間がかかる。
フラッシュメモリは、小型、軽量であり、高容量化が進んでいるため、携帯に便利であるが、イレーズ処理に長い時間を要するため、ビデオカメラで撮像したストリームデータを記録するのは困難である。
また、ビデオカメラで撮像した画像は、DVDなどの光ディスクで保存されることが多いが、フラッシュメモリの記録単位は、光ディスクの記録単位であるECCブロックよりも大きく、ECCブロックを前提とした光ディスクのアプリケーションフォーマットおよびファイルシステムの変換処理時間が長い。
また、ホログラフィックディスク構造などを使うDVDの近未来の高密度ディスク、例えば8倍密度のディスクへの撮影された画像の保存に際しては、フラッシュメモリの記録単位はその8倍密度の記録ページ書込み単位よりも小さく、標準密度のDVDのECCブロックの8倍密度の記録ページ書込み単位のような高密度記録を前提としたDVDの高密度ディスクへのアプリケーションフォーマットおよびファイルシステムの書き込み変換処理時間が長い。
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、フラッシュメモリの記録処理、および、フラッシュメモリに記録したデータの光ディスクへの転送処理を効率化する記録制御装置、記録制御方法及びフラッシュメモリを補助記録手段として用いたカメラ一体型記録装置を提供すること目的とする。
本発明を適用した記録制御装置は、書換え可能な不揮発メモリのアドレス管理及び書換え可能な不揮発メモリに残存する不要データの消去を行う不揮発メモリファイルシステム部と、光ディスクのファイルシステムを構築する光ディスクファイルシステム部と、光ディスクのファイルシステム上に、光ディスクのアプリケーションフォーマットに準拠した少なくとも1再生アクセス最小単位の画像ストリームデータ集合が含まれるファイル群を生成するアプリケーションフォーマット部と、データを一時的に記憶するバッファと、バッファに蓄積されたファイル群書換え可能な不揮発メモリの記録単位を、光ディスクの最小記録単位の整数倍のデータサイズ、且つ書換え可能な不揮発メモリの消去単位のデータサイズに変換する不揮発メモリバッファ制御部と、不揮発メモリバッファ制御部により変換されたファイル群を不揮発メモリのデータ記録領域に記録させる記録制御部と、データ蓄積部におけるデータの蓄積と、不揮発性メモリファイルシステム部による不揮発性メモリの不要データの消去とを所定順序タイミングで並列して実行させるシステム制御部とを有する。
本発明を適用したカメラ一体型記録装置は、書換え可能な不揮発性メモリのアドレス管理、及び、上記不揮発性メモリに残存する不要データの消去を行う不揮発性メモリファイルシステム部と、光ディスクのファイルシステムを構築する光ディスクファイルシステム部と、画像を撮像する撮像手段と、撮像された画像データから光ディスクのアプリケーションフォーマットに準拠した少なくとも1再生アクセス最小単位の画像ストリームデータ集合が含まれるファイル群を生成するアプリケーションフォーマット部と、データを一時的に記憶するバッファと、バッファに蓄積されたファイル群書換え可能な不揮発メモリの記録単位を、光ディスクの最小記録単位の整数倍のデータサイズ、且つ書換え可能な不揮発メモリの消去単位のデータサイズに変換する不揮発メモリバッファ制御部と、不揮発メモリバッファ制御部により変換されたファイル群を不揮発メモリのデータ記録領域に記録させる記録制御部と、データ蓄積部におけるデータの蓄積と、不揮発性メモリファイルシステム部による不揮発性メモリの不要データの消去とを所定順序タイミングで並列して実行させるシステム制御部とを有する。
本発明を適用した記録制御方法は、光ディスクのファイルシステムを構築する光ディスクファイルシステム構築工程と、光ディスクのファイルシステム上に、光ディスクのアプリケーションフォーマットに準拠したファイル群を生成するファイル群生成工程と、不揮発性メモリに残存する不要なデータを消去するデータ消去工程と、ファイル群をバッファに記憶させる蓄積工程と、バッファに蓄積されたファイル群書換え可能な不揮発メモリの記録単位を、光ディスクの最小記録単位の整数倍のデータサイズ、且つ書換え可能な不揮発メモリの消去単位のデータサイズに変換する不揮発メモリバッファ制御工程と、不揮発メモリバッファ制御部により変換されたファイル群を不揮発メモリに記録させる不揮発メモリ記録制御工程とを有し、データ消去工程と、蓄積工程とを同時に実行する
本発明によれば、フラッシュメモリのデータ記録領域に光ディスクのファイルシステムが構築されるため、フラッシュメモリに記録されたデータを光ディスクのファイルシステムに書き換えることなく、光ディスクにデータを転送することができる。
また、本発明によれば、光ディスクの規格に準拠したファイル群を生成するため、ファイル群の管理情報を書き換えるだけで、フラッシュメモリに記録されたデータを光ディスクに記録することができる。
以下、本発明の実施の形態の説明においては、例として、フラッシュメモリ、DVDの2のn倍記録密度の光ディスクに対して、再生ストリームファイル群および管理情報ファイル群をふくめて光ディスクの規格に準拠したファイル群を記録、再生する場合で説明する。
以下、図面を参照して本発明を適用した記録制御装置1について説明する。図1は、記録制御装置1の構成を示すブロック図である。記録制御装置1は、フラッシュメモリ4へデータの記録と、フラッシュメモリ4に記録したデータのDVDへのコピーとを行う。
記録制御装置1は、図1に示すように、フラッシュメモリ4のファイルシステムを管理するシステム制御部2と、システム内のデータの流れを管理するデータ制御部3と、フラッシュメモリ4やDVDドライブ5などの機器とシステム制御部2とを接続するドライブ制御部6とを備える。
また、システム制御部2は、さらに、DVDドライブの記録や再生を制御するDVDドライブ制御部21とフラッシュファイルシステム部22とUDF(Universal Disk Format)論理ファイルシステム部23と、バッファ26が記憶するデータをフラッシュメモリ4の記録単位である64kバイト並びに変換するフラッシュバッファ制御部23Aと、フラッシュメモリ4からバッファ26に読み出された64kバイト並びのデータをDVDの記録単位である32kバイト並びに変換するDVDバッファ制御部23Bと、アプリケーションフォーマット部7と、管理情報切換部8とを備える。
DVDドライブ制御部21は、DVDドライブ5のデバイスドライバである。DVDドライブ制御部21は、例えば、ATA(AT Attachment)規格に準拠しており、ドライブ制御部6を介して、同じくATA規格に準拠したホストインターフェース51にコマンドを送信する。デバイス情報記録部52は、型番などDVDドライバの識別情報を記録している。ドライブキャッシュ53は、データの一時記録領域である。メモリコントローラ43は、光ピックアップを制御して、ドライブキャッシュ53に蓄積されたデータを、DVDに記録する。DVDの最小記録単位は、ECC(Error Correcting Code)ブロックと呼ばれている。1ECCブロックは、32kバイトである。
フラッシュメモリ4は、図1に示すように、インターフェース42を介してメモリコントローラ43と接続されている。CIS(Card Information Structure)情報記録部45には、フラッシュメモリ4のデータ形式、パーティション編成、ベンダ情報、デバイス情報などが記録されている。メモリコントローラ43は、マルチウェイキャッシュ44に蓄積されたデータを、メモリチップ41にデータを書き込む。メモリチップ41は、データを記録するIC(Integrated Circuit)チップである。メモリチップ41は、物理的特性として、完全ビット変更可能性(Fully Bit-Alternative)がなく、1と記録されたデータを0に反転することは可能であるが、0と記録されたデータを1に反転することは不可能である。フラッシュメモリ4にデータを記録するときには、まず、データを全て1にし、必要な箇所のみを0に反転させる。フラッシュメモリ4のデータを全て1にする処理をイレーズ、または消去と呼ぶ。データの消去単位は、イレーズブロックと呼ばれている。1イレーズブロックは、1ECCブロックの2倍の64kバイトである。本発明を適用した記録制御装置1は、UDFファイルシステムで管理したデータをECCブロックよりも大きな記録単位であるイレーズブロック単位で記録することを特徴とする。
フラッシュファイルシステム部22は、フラッシュメモリ4の物理的な特性を考慮したファイルシステムである。フラッシュファイルシステム部22の主な処理は、フラッシュメモリ4のアドレス管理、ガーベジコレクション、イレーズ回数の平均化である。ガーベジコレクション、イレーズ回数の平均化は、フラッシュメモリ2の物理的な特性を考慮した処理である。
まず、イレーズ回数の平均化について説明する。フラッシュメモリ4は、データの消去を繰り返すとメモリチップ41の性能が低下する。これを回避するため、フラッシュファイルシステム部22は、イレーズブロックにデータを消去した回数を記録し、消去した回数の少ないイレーズブロックに優先的に選択する処理を行う。これにより、イレーズブロックの消去回数が平均化される。
次いで、ガーベジコレクションについて説明する。フラッシュメモリ4では、完全ビット変更可能性がなく、データの上書きができない。そのため、データを更新する場合には、以前記録されたデータとは別の場所にデータを記録する。そして、以前記録されたデータ消去することなく放置する。この放置されたデータを、ガーベジ、すなわち不要データと呼ぶ。データの更新を繰り返すと、イレーズブロックに不要データが溜まってしまう。
フラッシュファイルシステム部22は、イレーズブロックに溜まった不要データを整理する処理を行う。この処理はガーベジコレクションと呼ばれている。ガーベジコレクションでは、まず、スペアブロックと呼ばれる特殊なイレーズブロックを用意し、スペアブロックに有効なデータをコピーする。そして、スペアブロックの論理アドレスと、元のイレーズブロックの論理アドレスとを交替する。これにより、有効なデータのみを集めたスペアブロックを作成する。最後に、フラッシュファイルシステム部22は、不要になった元のイレーズブロックに記録されたデータを消去する。イレーズブロックの消去には、平均1秒、最高10秒の時間を要する。イレーズブロックの消去は、記録処理の高速化の阻害要因となる。
本発明を適用した記録制御装置1は、データの記録単位をイレーズブロックと同じ64kバイト並びとすることにより、イレーズブロックの消去回数を減らし、イレーズブロックの消去に要する時間を短縮している。また、本発明を適用した記録制御装置1は、データを蓄積する処理と、イレーズブロックに残存する不要データを消去する処理とを同期させる。これにより、時間のかかる処理が並行して実行され、フラッシュメモリ4への記録に要する時間が短縮できる。
図2を参照して、イレーズブロック単位でフラッシュメモリ4にデータを記録することにより、フラッシュメモリ4への記録処理を効率化する理由を説明する。図2では、2つのイレーズブロック9A,9Bが上下に並べて描画されている。動画像データや音声データなどのストリームデータをフラッシュメモリ4に記録する場合、論理ブロックアドレスの順に書き込んで、読出処理を効率化する。
イレーズブロック9A,9Bは、64kバイトなので、論理ブロックアドレスの順に継続して書き込む際には、次書込アドレスNWA(New Writing Address)が64kバイト分ずつ増加する。
もし、ECCブロックと同じ32kバイトを記録単位としてフラッシュメモリ4に書き込むと、1/2の確率で次書込アドレスNWAが64kバイト並びから外れて32kバイト並びになる。フラッシュファイルシステム部22は、イレーズブロック9Aが64kバイト並びでないことを検出すると、このイレーズブロック9Aに記録したデータを別のイレーズブロック9Bに記録した後に、次のECCブロックを継続して書き込んで、64kバイト並びとする。
そして、フラッシュファイルシステム部22は、32kバイト並びであるイレーズブロック9Aの論理アドレスと、64kバイト並びとしたイレーズブロック9Bの論理アドレスとをスペア(アドレス交替)する。32kバイト並びのイレーズブロック9Aには、不要データが残るため、残った不要データを消去する処理が必要となる。イレーズブロック9Aの消去には、秒単位の時間がかかるため、記録処理を遅延させる。
逆を言えば、イレーズブロック9A,9Bと同じ64kバイトを記録単位としてフラッシュメモリ4にデータを書き込むことで、イレーズブロックに残った不要データを消去する処理が不要であり、フラッシュメモリ4への記録処理を効率化する。
本実施の形態では、記録単位の切換処理をバッファ制御処理と記す。フラッシュバッファ制御部23Aは、バッファ26に蓄積されたデータを64kバイト並びに変換する処理を行う。UDFファイルシステム方式の処理機能部の一つである記録単位バッファ制御処理機能部において、1記録単位をフラッシュメモリ4の記録単位、この実施例の場合DVDの1ECCである32kByteの2倍のサイズの記録単位に切換えて、フラッシュメモリ4の書き込み読み取り処理の際の記録単位データを制御している。
次いで、図3を参照して、ストリームデータのバッファ26への蓄積と、イレーズブロックの消去および記録処理を同期させる手順を説明する。この同期制御は、システム制御部2が実行する。ここでは、フラッシュメモリ4が記録する際に予め必要な処理である記録先アドレス領域の不要データ消去処理を、記録のためにバッファ26にストリームデータを蓄積スタートし、その蓄積完了までの時間中にフラッシュメモリ4の記録先アドレス範囲領域を並列に予め消去処理を済ませることにより効率よい記録処理手順・タイミングを行う。
ここでは、例として、バッファ26に1回で蓄積するストリームデータ量を約20メガバイトとしている。このデータ量に対応するフラッシュメモリ4のアドレス範囲のフラッシュメモリセルの不要データを記録前に予め消去処理する必要がある。
このバッファ26へのストリームデータが蓄積フルになるまでの蓄積時間はDVDのMPEG2(Moving Picture Experts Group phase 2)映像音声ストリームの標準画質SPモード(ストリームレート10.08Mbps未満)では約15、16秒程度の時間であり、他方、フラッシュメモリ4の記録先アドレス範囲の不要データ消去にかかる時間はセル1つあたり平均約1秒程度、仕様上最悪は現在のところ10秒程度である。
フラッシュメモリ4のフラッシュセル消去コマンドを消去対象アドレスのフラッシュメモリ4にまとめて発行して消去させることによって、バッファ26へのストリームデータ蓄積完了までの時間よりも短い時間内にフラッシュメモリ4のアドレス範囲の不要データ消去処理を完了させる。この処理によって、高い画質の映像ストリームであっても、フラッシュメモリ4に連続的に滞りなく記録されてゆく。
システム制御部2は、ユーザインターフェース25から記録開始操作を入力すると(1)、入力したバッファ26にストリームデータを蓄積させる(2)。次いで、システム制御部2は、フラッシュファイルシステム部22にガーベジコレクションの開始を指示する。フラッシュファイルシステム部22は、システム制御部2の指示に応じて、イレーズブロックを消去する(3)。フラッシュバッファ制御部23Aは、バッファ26に蓄積されたデータを64kバイト並びに変換する(4)。バッファ26に蓄積されたデータが64kバイト並びに変換されると、システム制御部2は、フラッシュファイルシステム部2を制御して、バッファ26に蓄積されたデータをフラッシュメモリ4に記録させる(5)。データの記録が終了すると、システム制御部2は、フラッシュファイルシステム部22に対して、イレーズブロックの消去を指示する(6)。この間、システム制御部2は、バックグラウンドでバッファ26を監視し、フラッシュバッファ制御部23Aがデータを64kバイト並びに変換すると(7)、フラッシュファイルシステム部22に対して蓄積したデータのフラッシュメモリ4への記録を指示する(8)。以後、フラッシュバッファ制御部23Aは、(4)〜(8)の処理を繰り返す。
このように、本発明を適用した記録制御装置1は、データを蓄積する処理と、イレーズブロックに残存する不要データを消去する処理とを同期させることにより、時間のかかる処理が並行して実行され、フラッシュメモリ4への記録に要する時間が短縮できる。
UDF論理ファイルシステム部23は、フラッシュメモリ4上に、UDFファイルシステムを構築する。図4にUDFファイルシステムの一例を示す。UDFファイルシステムは、ディレクトツリー構造のファイルシステムである。図4では、ルートディレクトリの1つ下の階層に3つのディレクトリが生成されている。
アプリケーションフォーマット部7は、図1に示すように動画アプリケーションフォーマット部71、静止画アプリケーションフォーマット部72、音声アプリケーションフォーマット部73から構成される。
また、動画HD(High Density;高画質)アプリケーションフォーマット部をアプリケーションフォーマット部7に設けてもよい。現時点では、DVDに高画質画像データを格納するアプリケーションフォーマットが確定していないため、動画HDアプリケーションフォーマット部の説明を省略する。
動画アプリケーションフォーマット部71は、MPEGで圧縮された圧縮動画像データを入力し、入力されたデータをDVDVideoのアプリケーションフォーマットに準拠したファイル群に変換し、このファイル群を「VIDEO_TS」に格納する。
DVDVideoのアプリケーションフォーマットに準拠したファイル群は、識別子に“.IFO”が付いた管理ファイルと、識別子に“.VOB”が付いたデータ格納ファイルとからなる。これらのファイルは、UDFファイルシステム上で管理している。
図5に、DVDVideoのデータ構造を示す。図において先頭の網掛け部分は、UDFのファイルシステムが記録されている。VMGは、ディスク全体の管理情報が書かれている。VTS1乃至VTSnには、1つのタイトルが格納されている。VTSは、VTSIとVTSTT_VOBSとから構成されている。VTSIは、各VTSの管理情報が書かれており、VSTT_VOBSには、映像本体が格納されている。
VSTT_VOBSは、VOBの集合である。1つのVOBは、255個以下のCELLから構成されている。CELLは、VOBUから構成されている。VOBUのサイズは、再生時間に依存する。各VOBUの再生時間は0.4〜1.0秒である。本実施の形態では、1VOBUを1GOP(0.5秒)とする。最後のVOBUの再生時間は、例外的に1.2秒である。
VOBUは、NV_PCK、V_PCK、A_PCK、S_PCKから構成される。NV_PCKには、再生表示に関する管理情報を格納するPCIと、アクセスに関する管理情報を格納するDSIから構成される。V_PCKはMPEGビデオデータを格納し、A_PCKはMPEGオーディオデータを格納し、S_PCKはMPEGサブピクチャデータを格納する。NV_PCK、V_PCK、A_PCK、S_PCKには、動画再生時刻管理情報が付加されており、映像、音声、サブピクチャが同期を取って再生される。VOBUを構成するNV_PCK、V_PCK、A_PCK、S_PCKは、全て2kバイトである。
これらのファイルは、動画アプリケーションフォーマット部71で作成される。以下、動画アプリケーションフォーマット部71における、ファイル群の生成処理を説明する。
動画アプリケーションフォーマット部71は、まず、V_PCK、A_PCK、S_PCKを作成する。動画アプリケーションフォーマット部71は、MPEG圧縮動画像データを入力し、入力したMPEG圧縮動画像データを、MPEGビデオデータ、MPEGオーディオデータ、MPEGサブピクチャデータに多重化分離し、各データをそれぞれ2kバイトのV_PCK、A_PCK、S_PCKに格納する。動画アプリケーションフォーマット部71は、これらのパケットを生成するごとにVOBU_TBLを更新する。VOBU_TBLは、パケットの管理情報を蓄積している。
動画アプリケーションフォーマット部71は、VOBU_TBLからNV_PCKまたはRDI_PCKを生成し、生成したNV_PCKをV_PCK、A_PCK、S_PCKの先頭に付加してVOBUを生成する。
さらに、動画アプリケーションフォーマット部71は、VOBUをまとめてCELLを生成する。動画アプリケーション部は、CELLを生成するごとに、VTS_TBLを更新する。VTS_TBLは、PGC(Program Chain)を構成している。
CELLは、それぞれに固有のID番号が付与されている。PGCは、そのCELLの再生順を指定するものである。PCG内で1つ以上の連続する番号のCELLをまとめたものを1つのプログラムとして定義することができる。また、PCG内で1つ以上の連続する番号のプログラムをまとめたもの1つのVOBとして定義することができる。VOBは、チャプタに相当するものである。チャプタは、ユーザのアクセス単位である。ユーザは、チャプタ毎に再生のスタート/ストップが指示できる。
動画アプリケーションフォーマット部71は、VOBを複数まとめてVOBU格納用のファイルを生成する。図4では、“VTS01_*.VOB”(*は、数字)と名付けられたファイルがVOBU格納用のファイルである。
動画アプリケーションフォーマット部71は、VTS_TBLを含むVTSIを作成し、VTSI格納用のファイルを生成する。図4では、“VTS_01_0.IFO”がVTSI格納用のファイルである。動画アプリケーションフォーマット部71は、最後に、全体の管理情報をまとめたVMG格納用のファイルを生成する。図4では、VIDEO_TS.IFOがVMG格納用のファイルである。
本発明を適用した記録制御装置1は、フラッシュメモリ4を、図6に示すような、3層構造のファイルシステムで管理する。フラッシュメモリ4に最も近い物理層は、フラッシュファイルシステムで管理され、中位層のUDFファイルシステムはファイルを階層的に管理する。また、動画や音声などアプリケーションごとのファイルは上位層のDVDアプリケーションフォーマットが生成する。
一方、DVDは、図6に示すように、3層構造のファイルシステムで管理される。DVDに最も近い層はATAPIプロトコルで管理され、中位層はUDFファイルシステムで管理される。また、動画や音声などアプリケーションごとのファイルは上位層のDVDアプリケーションフォーマットが生成する。ATPIプロトコルは、システム制御部2とのインターフェースプロトコルである。
3層構造のファイルシステムのうち、中位層のUDFファイルシステム及び上位層のDVDアプリケーションフォーマットは、既存のDVDで使用されているファイルシステムである。記録制御装置1は、フラッシュメモリ4上にUDFファイルシステムを構築することで、フラッシュメモリ4とDVDとの親和性を向上させている。また、UDFファイルシステムは、CD−ROMなどの他の光ディスクでも使用されているため、これらの光ディスクとの親和性も向上する。
フラッシュメモリ4とDVDとの親和性が向上したため、フラッシュメモリ4からDVDへのコピー処理が高速化する。以下、フラッシュメモリ4からDVDへのコピー処理について図7を参照して説明する。
図7は、コピー処理における各ブロックのタイミングチャートである。このタイミングチャートには、上から順に、システム制御部2、フラッシュバッファ制御部23A、アプリケーションフォーマット部7、管理情報切換部8、DVDバッファ制御部23Bの処理について描かれている。
システム制御部2は、ユーザインターフェース25からコピー開始を入力すると(1)、アプリケーションフォーマット部7およびDVDバッファ制御部23Bを介してDVDドライブ5と接続する(2,3)。システム制御部2は、フラッシュメモリ4の管理情報を読みとる(4)。フラッシュバッファ制御部23A及びアプリケーションフォーマット部7は、フラッシュメモリ4の管理情報をロードする(5,6)。管理情報をロードすることにより、フラッシュバッファ制御部23Aでフラッシュファイルシステムが使用できるようになる。次いで、システム制御部2は、DVDドライバの管理情報を読みとる(7)。DVDバッファ制御部23B及びアプリケーションフォーマット部7は、DVDドライバの管理情報をロードする(8,9)。DVDの管理情報をロードすることにより、DVDドライブ5にアクセスできるようになる。
システム制御部2は、ユーザからコピーしたいタイトルやチャプタが指定されると(10)、指定されたタイトルまたはチャプタをアプリケーションフォーマット部7に転送する(11)。アプリケーションフォーマット部7は、指定されたタイトルまたはチャプタが記録されたファイルシステムの論理アドレスを特定し、フラッシュバッファ制御部23Aに転送する。フラッシュバッファ制御部23Aは、コピーするタイトルまたはチャプタのCELLをフラッシュメモリ4からメモリ24に読み出す(12)。一方、DVDバッファ制御部23Bは、DVDの次書込アドレスNWA(New Write Address)を取得し(13)、管理情報切換部8に転送する(14)。
管理情報切換部8は、先頭CELLであるRUV(CELL)を読み込む(15)。管理情報切換部8は、CELLからCELLの構成要素であるVOBUを展開する(16)。そして、管理情報切換部8は、各VOBUからVOBUの管理情報であるNV_PCKを抜き出してVOBU_TBLを復元する(17)。
このVOBU_TBLは、フラッシュメモリ4のアドレス情報に対応している。そこで、管理情報切換部8は、DVDの次書込アドレスであるNWAから、DVDのアドレスに対応したVOBU_TBLを作成する。管理情報切換部8は、新たに作成したVOBU_TBLからNV_PCKを生成し、生成したNV_PCKをVOBUに付加する。これにより、DVD用のCELLが完成する(18)。
DVDバッファ制御部23Bは、CELLのパケットを組み合わせて32kバイトのECCブロックを生成する。なお、パケットの組み合わせが32kバイトに満たない場合には、ECCブロックの後端にパディングパケットを付加する(19)。
DVDバッファ制御部23Bにより先頭CELLであるRUV(CELL)がDVDに記録されると、アプリケーションフォーマット部7は、次のCELLの論理アドレスを特定し、フラッシュバッファ制御部23Aに転送する(20)。以後、システム制御部2は、(11)乃至(19)の処理を繰り返し、全てのCELLをDVDに書き込む。
図8、9を参照して上述したコピー処理を、さらに、詳しく説明する。図8は、コピー処理の手順を示すフローチャートである。図8には、左右2つのフローチャートが描かれている。大まかに分けて、左側のフローはフラッシュメモリ4からのCELLの読出し処理であり、右側のフローはDVDへのCELLの記録処理である。
ステップS1において、フラッシュバッファ制御部23Aは、フラッシュメモリ4からデータを読出しメモリ24にロードする。ステップS2において、アプリケーションフォーマット部7は、メモリ24にロードされたデータのうち、DVDVideoの管理情報である“***.IFO”のファイルを解析する。アプリケーションフォーマット部7は、ステップS3において、“***.IFO”のファイルをもとに、DVDにコピーするタイトルを選定し、ステップS4において、DVDにコピーするチャプタを選定する。
次いで、アプリケーションフォーマット部7は、ステップS5において、コピーするCELLを選定する。フラッシュファイルシステム部22は、ステップS6において、選定したCELLのVOBUをフラッシュメモリ4から読み出し、メモリ24にロードする。このときの読出単位は、フラッシュメモリ4の記録単位である64kバイトである。
アプリケーションフォーマット部7は、ステップS7において、VOBUのNV_PCKを抜き出し、ステップS8において、抜き出したNV_PCKからVOBU_TBLを復元する。管理情報切換部8は、ステップS9において、ステップS6で読み出したVOBUがCELLの最終VOBUであるか否かを判断し、最終VOBUである場合には(ステップS9;YES)、ステップS10において、DVDドライブ5からの書込完了信号を待機する。一方、VOBUが最終VOBUでない場合には(ステップS9;NO)、フラッシュファイルシステム部22は、ステップS10において、選定したCELLの次のVOBUを読み出す。
一方、ステップS11において書込完了信号を入力すると、図面右側の記録処理に移行する。記録処理については、後述する。
CELLをDVDに記録すると、ステップS11において、管理情報切換部8は、DVDドライブ5から書込完了信号を入力する。書込完了信号を入力すると、管理情報切換部8は、ステップS12において、DVDに記録したCELLが最終CELLか否かを判断する。最終CELLでない場合(ステップS12;NO)、フラッシュファイルシステムは、ステップS13において、選定したチャプタの次のCELLを読み出す。
一方、DVDに記録した選定したチャプタの最終CELLであった場合(ステップS12;YES)、管理情報切換部8は、ステップS14において、選定チャプタが選定したタイトルの最終チャプタであるか否かを判断する。選定したチャプタが選定したタイトルの最終チャプタでない場合(ステップS14;NO)、ステップS15において、次のチャプタを読み出す。
一方、選定したチャプタが選定したタイトルの最終チャプタである場合(ステップS14;YES)、管理情報切換部8は、フラッシュメモリ4からの読出処理を完了する。
次いで、図8右側のフローチャートについて説明する。ステップT1において、DVDドライブ制御部21は、DVDの管理情報を読み出しメモリ24にロードする。アプリケーションフォーマット部7は、ステップT2において、メモリ24上にDVDVideoの管理情報であるVOBU_TBLを作成する。
管理情報切換部8は、ステップT3において、DVDの次書込アドレスNWAを取得する。管理情報切換部8は、ステップT4において、書込用VOBUを作成し、ステップT5において、書込用VOBU_TBLを作成する。
このときのメモリ24の様子を、図9に示す。このとき、メモリ24には、フラッシュメモリ4から読み出したVOBUとDVDに書き込むための書込用VOBUとがある。また、メモリ24には、フラッシュメモリ4から読み出したVOBUから作成されたVOBU_TBLと書込用VOBU_TBLとがある。管理情報切換部8は、ステップT6において、NWAと書込用VOBU_TBLとをもとにNV_PCKを作成し、書込用VOBUに付加する。
DVDバッファ制御部23Bは、ステップT7において、書込用VOBUを組み合わせてECCブロックを生成する。なお、書込用VOBUの組み合わせが32kバイトに満たない場合には、ECCブロックの後端にパディングパケットを付加する。
そして、管理情報切換部8は、CELLの最終VOBUか否かを判断し、最終VOBUでない場合には(ステップT8;NO)、ステップT9において、次の書込用VOBUを処理対処に設定し、ステップT4に処理を移行する。
一方、CELLの最終VOBUであった場合(ステップT8;YES)、DVDドライブ制御部21は、ステップT10において、完成したCELLをDVDドライブ5に出力する。DVDドライブ5は、入力したECCブロックをDVDに書き込む。
管理情報切換部8は、ステップT11において、記録したCELLがチャプタの最終CELLであるか否かを判断する。CELLがチャプタの最終CELLでない場合(ステップT11;NO)、ステップT12において、次のCELLを処理対象に設定し、ステップT3に処理を移行する。
一方、CELLがチャプタの最終CELLであった場合(ステップT11;YES)、ステップT13において、現在のチャプタがタイトルの最終チャプタであるか否かを判断する。現在のチャプタがタイトルの最終チャプタでない場合(ステップT13;NO)、管理情報切換部8は、ステップT16において、次のチャプタを処理対象に設定し、ステップT2に処理を移行する。一方、現在のチャプタが最終チャプタである場合(ステップT15;YES)管理情報切換部8は、ステップT14においてタイトルを生成する。タイトルの生成では、アプリケーションフォーマット部7がPCG(Program Chain)をVTS_TBLに生成する。VTS_TBLには、DVDの論理ブロックに記録したCELLのアドレス位置情報を記録している。
また、本発明の第2の実施の形態として、フラッシュメモリ4上に書き込まれたデータを8倍密度DVDとなりうるホログラフィック記録方式の光ディスクへと転送する方式を考える。この場合のホログラフィック記録方式のディスクとは、DVDの容量4.7GBの40倍〜200倍、200GB〜1TBの容量をもち、その記録密度を、例えばDVDの8倍密度ディスクとして用いる場合の実施例である。このホログラフィック記録方式のディスクは大容量を取り扱うため、記録単位はその物理的な記録方式としても、記録信号エラー訂正的な信号処理としても、DVDで使うECCよりも大きなデータ集合である、ページデータを構成して書き込まなければならない。本実施例においては、例として、DVDの1ECCの8倍を1記録単位とする8倍密度ディスクとした場合で説明する。DVDの1エラー訂正単位である1ECC、32kバイトの8倍の256kバイトを1記録信号エラー訂正単位とする8倍密度ディスクとする、1記録信号エラー訂正単位のページデータとして構成して記録する。
このとき、図10に示すように、光ディスクバッファ制御部23cは、UDF(Universal Disc Format)ファイルシステム方式の処理機能部の一つである記録単位バッファ制御処理機能部を使って、1記録単位をDVDの1ECC32kByteの8倍のサイズの記録単位に切換えて、フラッシュメモリ4の1記録単位である64kByteの4倍、256kByteを1記録単位としたページデータを構成して8倍密度光ディスクへ記録する。
さらに、本発明の第3の実施の形態を説明する。フラッシュメモリにデータを記録するとき、記録制御装置1は、データの記録開始ごとに、MPEGの時刻情報SCRをリセットしている。
フラッシュメモリに記録されたデータをDVDにコピーするとき、DVDのアプリケーションフォーマットをDVDVideoフォーマット若しくはDVDVideo Recordingフォーマットとすると、SCRリセットが発生しても連続して再生される。これに対し、DVDのアプリケーションフォーマットをDVD+RW Recordingフォーマットとすると、SCRリセットが発生するとポーズ(一時的な無音時間)が発生する。
第3の実施形態における記録制御装置1は、DVDのアプリケーションフォーマットをユーザに選択させる機能を有する。図11は、第3の実施形態における記録制御装置1の動作を示すフローチャートである。記録制御装置1は、まず、ユーザに所望のアプリケーションフォーマットを選択させ(ステップS21)、ユーザが連続再生を指定した場合には(ステップS22;YES)、フラッシュメモリに記録されたデータを、撮影開始ごとのSCRリセットが発生していても連続して再生するDVDVideoフォーマット若しくはDVDVideo Recordingフォーマットに変換する(ステップS23)。一方、ユーザが不連続再生を指定した場合には(ステップS22;NO)、フラッシュメモリに記録されたデータを、SCRリセットが発生している時点でポーズを発生させるDVD+RW Recordingフォーマットに変換する(ステップS24)。そして、記録制御装置1は、所定のアプリケーションフォーマットに変換したデータをフラッシュメモリから光ディスクへCELL毎に転送し、このデータのタイトルを作成する(ステップS25)。
図12にアプリケーションフォーマットによるデータ構造の違いを説明する。図12(a)は、DVDVideoフォーマット及びDVDVideo Recordingフォーマットのデータ構造である。これらのアプリケーションフォーマットでは、フラッシュメモリにSCRリセットが存在するとVOBを作成する。DVDVideoフォーマット及びDVDVideo Recordingフォーマットでは、1回の撮影開始終了で撮影された動画ストリームの複数の間にポーズする時間がない全体として1つのシームレス(時間連続)な1記録タイトルとして光ディスクへ記録保存される。
また、図12(b)は、DVD+RW Videoフォーマットのデータ構造である。このアプリケーションフォーマットでは、フラッシュメモリにSCRリセットが存在しても、記録終了まで、SCRを連続して記録させる。DVD+RW Videoフォーマットにすると、1回の撮影開始終了で撮影された動画ストリームが必ず一旦ポーズする時間のあるノンシームレス(時間不連続)な記録タイトルとして光ディスクへ記録保存される。
この選択操作によって、1タイトル中の複数撮影開始終了で撮影されたCELLデータ集合が一つの連続したシームレスな映像タイトルに統合されて記録することを選ぶことが可能になる。
以上説明したように、本発明を適用した記録制御装置1では、フラッシュメモリ4のファイルシステム上にUDFファイルシステムとDVDアプリケーション用のファイルシステムとを構築する。そのため、フラッシュメモリ4とDVDとの親和性が向上する。
本発明を適用した記録制御装置1は、フラッシュメモリ4上の記録アドレス情報を、DVD上の記録アドレス情報に変換し、変換したデータをDVDの記録単位であるECCブロックにパケット化するだけでDVDに記録するデータを作成することができる。このため、フラッシュメモリ4からDVDへのデータの転送が高速化する。
また、本発明を適用した記録制御装置1では、再生ストリームファイル群を生成し、書き込み、読出しを行う際に、光ディスクの規格の少なくとも1再生アクセス最小単位ストリームデータ集合(VOBU集合であるセル)に準拠した再生ストリームファイル群を各メディアの記録単位に適合させて生成し、書き込み、読出し処理を効率化している。そのため、管理情報ファイル群の生成については、書き込み先メディアの都合に適応させて光ディスクの管理情報ファイル群の規格を変更して作成する必要ある場合であっても、再生ストリームファイル群の生成に比較すれば処理量、処理時間ははるかに少ないので、それに適合させて管理情報ファイル群をメディアのNWA情報を含んで生成してゆくことにより、第1、第2、第3の実施の形態において同様に実施できる。
また、上記実施の形態では、主に、DVDVideoのデータをフラッシュメモリ4からDVDに転送する例について詳述したが、DVDオーディオや動画HDでも同様に、アドレス情報の変換と、記録単位の変換だけでDVDに記録するデータを作成することができる。なお、本発明は、DVD以外の記録メディアにも適用することができる。
次いで、本発明を活用したカメラ一体型記録制御装置10について説明する。図13に示すカメラ一体型記録制御装置10は、動画像及び静止画を撮影するカメラ7、音声を注音するマイク8、静止画を圧縮する静止画圧縮部31、動画像圧縮する動画圧縮部32、動画HD(High Density)を圧縮する動画HD圧縮部33を備える。
システム制御部の構成は、図1の記録制御装置と同じである。ここでは、記録制御装置と同一符号を付して説明を省略する。
このカメラ一体型記録制御装置10は、フラッシュメモリ4を内蔵している。DVDドライブ5は、外付けである。このカメラ一体型記録制御装置10では、撮影時の記録媒体としてフラッシュメモリ4を使用し、データ保管用の記録媒体としてDVDを使用する。
このカメラ一体型記録制御装置10は、フラッシュメモリ4に撮影したデータを記録する際、予めDVDと同じファイルシステムでデータを記録するため、フラッシュメモリからDVDへの転送時間が効率化できる。
特に、フラッシュメモリに、連続性、高速書込み性能が必要な動画ストリームを書込む際に、光ディスクのECCより大きなフラッシュブロック単位サイズに合わせて書込んでいるので、ストリームデータを連続して書込む際に冗長となる書込みブロックのスペア処理負担がなくなり、効率的に高速に書込むことができる。
フラッシュメモリにデータを記録するとき、メモリにストリームデータを蓄積すると同時に、次にデータを書込むイレーズブロックのガベッジコレクションをしているので、ガベッジコレクション動作時間による動作遅延が発生しない。
DVDと同じアプリケーションフォーマットでフラッシュメモリにデータを記録しているため、フラッシュメモリからDVDへデータをコピーする際、ストリームデータの再エンコード処理が不要である。
記録制御装置の構成を示すブロック図である。 バッファ制御による記録処理の効率化を説明する概念図である。 フラッシュメモリの記録処理を説明するタイミングチャートである。 UDFファイルシステムで構築されたファイルの管理画面の概略図である。 DVDVideoのデータ構造を示す概念図である。 DVDおよびフラッシュメモリのファイルシステム構造を示す概念図である。 フラッシュメモリからDVDへのコピー処理を説明するタイミングチャートである。 フラッシュメモリからDVDへのコピー処理を説明するフローチャートである。 コピー処理時におけるメモリの様子を説明する概念図である。 2のn倍密度光ディスクへのデータを記録するバッファ制御を説明する概念図である。 第3の実施の形態における記録制御装置の動作を説明するフローチャートである。 アプリ-ケーションフォーマットによるデータ構造の違いを説明する概念図である。 カメラ一体型記録制御装置の構成を示すブロック図である。
符号の説明
1 記録制御装置、2 システム制御部、3 データ制御部、4 フラッシュメモリ、5 DVDドライブ、6 ドライブ制御部、7 アプリケーションフォーマット部、8 管理情報切換部、21 DVDドライブ制御部、22 フラッシュファイルシステム部、23 UDF論理ファイルシステム部、23A フラッシュバッファ制御部、24B DVDバッファ制御部、24 メモリ、25 ユーザインターフェース、26 バッファ、41 メモリチップ、42 インターフェース部、43 メモリコントローラ、51 ホストインターフェース、52 デバイス情報記録部、54 メモリコントローラ、71 動画アプリケーションフォーマット部、72 静止画アプリケーションフォーマット部、73 音声アプリケーションフォーマット部。

Claims (9)

  1. 書換え可能な不揮発メモリのアドレス管理及び書換え可能な不揮発メモリに残存する不要データの消去を行う不揮発メモリファイルシステム部と、
    光ディスクのファイルシステムを構築する光ディスクファイルシステム部と、
    上記光ディスクのファイルシステム上に、上記光ディスクのアプリケーションフォーマットに準拠した少なくとも1再生アクセス最小単位の画像ストリームデータ集合が含まれるファイル群を生成するアプリケーションフォーマット部と、
    データを一時的に記憶するバッファと、
    上記バッファに蓄積された上記ファイル群の上記書換え可能な不揮発メモリの記録単位を、上記光ディスクの最小記録単位の整数倍のデータサイズ、且つ上記書換え可能な不揮発メモリの消去単位のデータサイズに変換する不揮発メモリバッファ制御部と、
    上記不揮発メモリバッファ制御部により変換されたファイル群を上記不揮発メモリのデータ記録領域に記録させる記録制御部と
    上記データ蓄積部におけるデータの蓄積と、上記不揮発性メモリファイルシステム部による上記不揮発性メモリの不要データの消去とを所定順序タイミングで並列して実行させるシステム制御部と
    を有する記録制御装置。
  2. 上記書換え可能な不揮発メモリはフラッシュメモリである請求項1記載の記録制御装置。
  3. 上記記録制御装置はさらに上記画像ストリームデータ集合を生成する際に、
    書換え可能な不揮発メモリへの書き込みの際に、上記光ディスクの規格に準拠した上記画像ストリームデータ集合が、毎回の上記画像ストリームデータ記録終了開始で毎記録パックデータに付属する時刻情報(SCR)をリセットすることとする光ディスクの規格記録方式と、
    毎回の上記画像ストリームデータ記録終了開始で毎記録パックデータに付属する時刻情報(SCR)を前回記録終了時点の当該画像ストリームデータの記録時刻情報(SCR)を引き継いで時刻情報連続した当該画像ストリームデータの記録時刻情報(SCR)が付属される光ディスクの規格記録方式と、
    を記録開始前に選択する光ディスク規格記録方式選択部をさらに有する請求項1又は2記載の記録制御装置。
  4. 光ディスクドライブを制御するドライブ制御部と、
    上記ドライブ制御部が取得した光ディスクの次書込アドレスと上記ファイル群に格納されたファイルの管理情報とに基づいて、上記ファイルの管理情報を、上記光ディスク用のファイルの管理情報に切り換えた光ディスク記録用のファイル群を生成する管理情報切換部を有する請求項1乃至3のいずれかに記載の記録制御装置。
  5. 上記バッファに蓄積された光ディスク記録用のファイル群を上記光ディスクの記録単位に変換する光ディスクバッファ制御部を有する請求項1乃至4のいずれかに記載の記録制御装置。
  6. 光ディスクバッファ制御部は、
    2のn倍の記録密度である倍密度光ディスクにデータを記録する際、上記倍密度光ディスクの記録単位に合わせて2のn倍の記録単位に変換する倍密度バッファ制御部を持ち、
    上記管理情報切換部は、上記ファイルの管理情報を、上記2のn倍密度光ディスクメディア用にファイルの管理情報を切り替えた2のn倍密度光ディスク記録用のファイル群を生成する請求項記載の記録制御装置。
  7. 書換え可能な不揮発性メモリのアドレス管理、及び、上記不揮発性メモリに残存する不要データの消去を行う不揮発性メモリファイルシステム部と、
    光ディスクのファイルシステムを構築する光ディスクファイルシステム部と、
    画像を撮像する撮像手段と、
    上記撮像された画像データから上記光ディスクのアプリケーションフォーマットに準拠した少なくとも1再生アクセス最小単位の画像ストリームデータ集合が含まれるファイル群を生成するアプリケーションフォーマット部と、
    データを一時的に記憶するバッファと、
    上記バッファに蓄積された上記ファイル群の上記書換え可能な不揮発メモリの記録単位を、上記光ディスクの最小記録単位の整数倍のデータサイズ、且つ上記書換え可能な不揮発メモリの消去単位のデータサイズに変換する不揮発メモリバッファ制御部と、
    上記不揮発メモリバッファ制御部により変換されたファイル群を上記不揮発メモリのデータ記録領域に記録させる記録制御部と
    上記データ蓄積部におけるデータの蓄積と、上記不揮発性メモリファイルシステム部による上記不揮発性メモリの不要データの消去とを所定順序タイミングで並列して実行させるシステム制御部と
    を有するカメラ一体型記録装置。
  8. 光ディスクのファイルシステムを構築する光ディスクファイルシステム構築工程と、
    上記光ディスクのファイルシステム上に、上記光ディスクのアプリケーションフォーマットに準拠したファイル群を生成するファイル群生成工程と、
    上記不揮発性メモリに残存する不要なデータを消去するデータ消去工程と、
    上記ファイル群をバッファに記憶させる蓄積工程と、
    上記バッファに蓄積された上記ファイル群の上記書換え可能な不揮発メモリの記録単位を、上記光ディスクの最小記録単位の整数倍のデータサイズ、且つ上記書換え可能な不揮発メモリの消去単位のデータサイズに変換する不揮発メモリバッファ制御工程と、
    上記不揮発メモリバッファ制御部により変換されたファイル群を不揮発メモリに記録させる不揮発メモリ記録制御工程とを有し、
    上記データ消去工程と、上記蓄積工程とを同時に実行する記録制御方法。
  9. 光ディスクの次書込アドレスを取得する次書込アドレス取得工程と、
    上記次書込アドレスに基づいて、上記不揮発メモリに記録されたデータの管理情報を上記光ディスク用のファイル管理情報に切り換えた光ディスク記録用のファイル群を生成する管理情報切換工程と、
    上記バッファに蓄積された光ディスク記録用のファイル群を、上記光ディスクの記録単位に変換する光ディスクバッファ制御工程と、
    上記光ディスク記録用のファイル群を光ディスクに記録させる光ディスク記録制御工程と
    有する請求項記載の記録制御方法。
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