JP5504904B2 - 情報記録再生装置 - Google Patents

Description

本発明は、ファイルシステムを介して記録媒体に記録されたファイルにアクセスする情報記録再生装置に関する。

近年、半導体メモリカードを記録媒体とするデジタルカメラ（或いはデジタルスチルカメラ）の普及が目覚しい。デジタルカメラには、データの互換性を確保するためにＪＥＩＤＡ（Ｊａｐａｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）で規格化されたＤＣＦ（Ｄｅｓｉｇｎ ｒｕｌｅｓ ｆｏｒ ｃａｍｅｒａ ｆｉｌｅ ｓｙｓｔｅｍ）規格が存在する。

図５は、デジタルカメラで静止画記録時に使用されるＤＣＦ規格準拠の記録媒体（例えば、半導体メモリカード）におけるディレクトリ／ファイル構成の一例を説明する図である。

同図において、５０１はルートディレクトリ、５０２はＤＣＩＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃａｍｅｒａ Ｉｍａｇｅｓ）ディレクトリ、５０３は“１００ＸＸＸＸＸ”ディレクトリ（ここで、ＸＸＸＸＸは５文字の自由文字を表す）、５０４および５０５は静止画ファイルＡＡＡＡ０００１．ＪＰＧ、ＡＡＡＡｘｘｘｘ．ＪＰＧ（ここで、ＡＡＡＡは４文字の自由文字、ｘｘｘｘは０００１〜９９９９までの整数を表す）である。ここで、自由文字とはＦＡＴ（Ｆｉｌｅ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｔａｂｌｅｓ）ファイルシステムにおいてファイル名として使用可能な文字のことである。

ＤＣＦ規格では、ＤＣＦイメージルートディレクトリであるＤＣＩＭディレクトリ５０２の直下に静止画ファイルなどのＤＣＦオブジェクトを格納するための複数のＤＣＦディレクトリ５０３を置く。ＤＣＦディレクトリ名は、１００〜９９９までのディレクトリ番号と５文字の自由文字からなる。例えば、“１００ＸＸＸＸＸ”ディレクトリ５０３では１００がディレクトリ番号にあたる。自由文字を含めると、実際には“１００＿ＰＡＮＡ”などとなる。同様に、ＤＣＦファイル名における自由文字は“ＩＭＡＧ０００１．ＪＰＧ”などとなる。

ここで、ＤＣＦ規格ではファイル名は８．３形式（ファイル名が８文字、拡張子が３文字）のショートファイル名である。

なお、ここでは説明を省略するが、動画に関しても同様である。この場合、ＤＣＦオブジェクトが静止画ファイルでなく、動画ファイル（例えば拡張子ＭＯＶなど）になる場合もあるし、ＤＣＦ規格の代わりにＳＤ（Ｓｅｃｕｒｅ Ｄｉｇｉｔａｌ）ビデオ規格であってもよい。以下、特に説明のない場合、ＤＣＦ規格の静止画を例に説明を行う。

また、デジタルカメラでは、一般的にファイルシステムとしてＦＡＴファイルシステムが用いられる。ＦＡＴファイルシステムは、デジタルカメラだけではなく様々な記憶媒体使用機器で用いられているため、ＦＡＴファイルシステムでデータを記録すると、他の装置からでもその記憶媒体を利用しやすいという特徴を持つ。

ＦＡＴファイルシステムを用いて記録媒体にデータ記録を行うときの処理の一例として、新規の画像データを記録媒体に記録する手順を説明する。記録すべき画像データ、画像データを記録すべきディレクトリが与えられると、画像データを記録すべきディレクトリのエントリをルートディレクトリエントリおよびサブディレクトリエントリ（以後、これらをディレクトリエントリと総称する）から探索し、その中に画像データのためのエントリを新規に作成する。次に、ＦＡＴから、画像データを記録できるだけの空きクラスタを探索する。空きクラスタに画像データを記録し、ＦＡＴにクラスタ使用情報を記録した後、保存データの所在等に関する情報をディレクトリエントリ上の画像データのエントリに記録する。また、記録済みのデータを更新する手順を説明する。更新すべきデータが記録されているディレクトリのエントリをディレクトリエントリから探索する。次に、必要に応じてＦＡＴからデータを更新したいクラスタを探索し、そのクラスタのデータを更新する。ディレクトリエントリ上の保存データのエントリを更新する。

ここで、画像データやディレクトリエントリ等、記録媒体上のデータを更新する際は、記録媒体上のデータ管理の最小単位であるセクタを単位として行われる（セクタ単位での読み出しおよび書き込みのみが可能）。したがって、セクタ内の一部のデータのみを更新する場合、例えばセクタサイズ未満のデータを更新する際には直接記録媒体に対してデータ更新ができないため、対象セクタのデータを一旦記録媒体からバッファメモリ等に読み出し、バッファメモリ上でデータを更新してからそのセクタに書き戻す、いわゆるリードモディファイライトという処理を行う。

このようにＦＡＴファイルシステムを利用して半導体メモリカード等の記録媒体にデータを記録するデジタルカメラに関する技術として、特許文献１に記載されたものがある。

特開２００７−１２８２８２号公報

しかしながら上記デジタルカメラのような従来の情報記録再生装置は、記録媒体からデータが正しく読み出されることを前提として設計されているため、信頼性の低い半導体メモリカード等の記録媒体を使用した際に、データ消失のおそれがあるという課題があった。

以下、この課題について具体的に説明する。例えば、信頼性の低い半導体メモリカードが情報記録再生装置からの読み出し要求にしたがって内部のフラッシュメモリからデータを読み出した際に、なんらかの理由により実際に記録されているデータとは異なるデータ（例えばオールゼロのデータ）を情報記録再生装置に対して出力してしまう可能性がある。そして、ディレクトリエントリの記録の際にこれが発生すると、次のようなことが引き起こされる。すなわち、記録対象のディレクトリエントリを含むセクタに対してリードモディファイライトの処理が行われる際にオールゼロのデータが読み出されると、そのセクタに記録済みの他のディレクトリエントリがオールゼロとして記録されてしまい、元々記録されていたディレクトリエントリが消失する。その結果、そのディレクトリエントリに対応するファイルが見えない、すなわち削除されたのと同様な状態となってしまう。

本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、信頼性の低い記録媒体を使用した際にもデータ消失の可能性を低減する情報記録再生装置を提供することを目的とする。

以上のような課題を解決するために本発明の情報記録再生装置は、記録媒体上のディレクトリ情報を記録する領域における所定の位置に特定の情報が記録されるファイルシステムを使用して、読み出しおよび書き込みを行う情報記録再生装置であって、記録媒体からディレクトリ情報を内部メモリに読み出し、読み出したディレクトリ情報における所定の位置に特定の情報が記録されているかどうかを判断し、記録されていると判断した場合には、読み出したディレクトリ情報を更新して記録媒体に書き戻す信号処理部を備える。

本発明の情報記録再生装置によれば、信頼性の低い記録媒体を使用した際にもデータ消失の可能性を低減することができる。

実施の形態１にかかるデジタルカメラの構成を示すブロック図 メモリカード９１０内のファイルシステム構造を示す図 ディレクトリエントリに関する説明図 実施の形態１にかかるデジタルカメラのディレクトリエントリ更新時の処理の流れを示すフローチャート ＤＣＦ規格準拠の記録媒体におけるディレクトリ／ファイル構成の一例を説明する図

以下の本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。

（実施の形態１）
（デジタルカメラの構成）
本発明の実施の形態について、デジタルカメラを例に説明する。図１は、本実施の形態にかかるデジタルカメラの構成を示すブロック図である。同図によれば、レンズ９０１によって集められた光は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）駆動回路９０３により駆動されるＣＣＤ９０２に入り、電気的信号である画像データに変換される。ＣＣＤ９０２で生成された画像データは、Ａ／Ｄ変換回路９０４によって、デジタル信号へと変換される。そして、デジタル信号は、レンズ９０１が取り込んだ画像データとして、ＳＤＲＡＭ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）９０５に格納される。ＳＤＲＡＭ９０５に格納された画像データは、信号処理部９０６とＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）９０７によって表示画像に変換され、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）９０８に出力される。撮影を行う際には、ユーザがシャッタ釦９０９を押下すると、ＣＰＵ９０７がそれを判断し、ＣＣＤ駆動回路９０３に撮影動作を指令する。撮影駆動でＣＣＤ９０２が取り込んだ画像データは、一旦ＳＤＲＡＭ９０５に格納され、信号処理部９０６で所定の処理が施された後に、メモリカード９１０に記録される。信号処理部９０６は、メモリカード９１０に対してＦＡＴファイルシステムを用いてアクセスする。

メモリカード９１０は、デジタルカメラあるいはＰＣ等の外部機器にて作成されたＦＡＴファイルシステムのディレクトリおよびファイルを有する。信号処理部９０６は、メモリカード９１０のディレクトリエントリやＦＡＴを必要に応じて読み出し、ディレクトリ／ファイルにアクセスする。

（ファイルシステムとディレクトリエントリについて）
図２は、メモリカード９１０内のファイルシステム構造を示す図である。ＦＡＴにはＦＡＴ１２、ＦＡＴ１６、ＦＡＴ３２やロングファイル名が利用可能なＶＦＡＴなどがあるが、ここではＦＡＴ１６を例に説明する。

図２において、３０１はマスターブートレコードやパーティションテーブル、３０２はパーティションブートセクタ、３０３はＦＡＴ１、３０４はＦＡＴ２、３０５はルートディレクトリエントリ、３０６はユーザデータ領域である。また、ディレクトリに含まれるファイルおよびディレクトリの情報であるディレクトリ情報としてのディレクトリエントリの構造として、３０７はファイル名（８バイト）、３０８はファイル拡張子（３バイト）、３０９はファイル属性（１バイト）、３１０はリザーブ（１バイト）、３１１はＶＦＡＴ用作成時刻（１０ｍｓ）（１バイト）、３１２はＶＦＡＴ用作成時刻（２バイト）、３１３はＶＦＡＴ用作成日付（２バイト）、３１４はＶＦＡＴ用アクセス日付（２バイト）、３１５はＦＡＴ３２用クラスタ番号の上位１６ビット（２バイト）、３１６は更新時刻（２バイト）、３１７は更新日付（２バイト）、３１８はクラスタ開始番号（２バイト）、３１９はファイルサイズ（４バイト）である。また、３０７〜３１９でディレクトリエントリ（３２バイト）を構成する。なお本実施の形態では、マスターブートレコードやパーティションテーブル３０１、パーティションブートセクタ３０２、ＦＡＴ１（３０３）、ＦＡＴ２（３０４）およびルートディレクトリエントリ３０５をまとめて管理領域と呼ぶ。

信号処理部９０６はＣＰＵ９０７からの命令によりマスターブートレコード３０１を読む。マスターブートレコード３０１には各パーティションのファイルシステムタイプ（ＦＡＴ１２／ＦＡＴ１６など）の識別情報とパーティションの先頭セクタであるパーティションブートセクタ３０２の開始位置がフォーマット時に記録されている。

その後、信号処理部９０６はパーティションブートセクタ３０２を読む。ここにはセクタあたりのバイト数や、クラスタあたりのセクタ数、ＦＡＴあたりのセクタ数、ＦＡＴ数などの情報が記述されている。パーティションブートセクタは５１２バイトである。

ＦＡＴ１（３０３）はパーティションブートセクタ３０２の次のセクタから開始され、信頼性向上のためＦＡＴ１（３０３）／ＦＡＴ２（３０４）で２重化されている（以下、これらを特に区別なくＦＡＴと呼ぶ）。ＦＡＴの領域は、（ＦＡＴあたりのセクタ数）×（ＦＡＴの数（図２の例では２））バイトである。

ルートディレクトリエントリ３０５は、ＦＡＴの次のセクタから開始される。ルートディレクトリエントリはＦＡＴ１６の場合、５１２個のディレクトリエントリ３０７〜３１９を格納可能であり、３２バイト×５１２個＝１６３８４バイトである。

ユーザデータ３０６は、実際のファイルデータやサブディレクトリエントリを格納する領域であり、ＦＡＴ１６の場合、ルートディレクトリエントリの次のセクタから開始される。

ディレクトリエントリにおけるファイル名３０７、ファイル拡張子３０８は８．３形式のファイル名および拡張子を記憶し、ファイル属性３０９はビット４が１であるかどうかでディレクトリ（１）／ファイル（０）を識別できる。

また、ファイル名３０７の先頭１文字あるいは２文字は下記のような特別な意味を持つ。０ｘ００：空のエントリ、０ｘ２ｅ（．）：カレントディレクトリ、０ｘ２ｅ２ｅ（．．）：親ディレクトリ、０ｘｅ５、０ｘ０５：削除されたエントリ（利用可能）などである。但し、０ｘ２ｅ、０ｘ２ｅ２ｅはファイル属性３０９がディレクトリの時のみ使用可能である。カレントディレクトリ（．）のディレクトリエントリおよび親ディレクトリ（．．）のディレクトリエントリの位置はそれぞれ、各サブディレクトリエントリの先頭および二つ目で固定となっている。すなわち、必ず各サブディレクトリエントリ領域の先頭のエントリのファイル名が“．”、２つ目のエントリのファイル名が“．．”となる。言い換えると、各サブディレクトリエントリの最初の１バイト目がカレントディレクトリを示す情報である０ｘ２ｅであり、３３バイト目から２バイトが親ディレクトリを示す情報である０ｘ２ｅ２ｅとなる。

図３は、図５のディレクトリ／ファイル構成を実現するディレクトリエントリに関する説明図である。本図では図２のディレクトリエントリ３０７〜３１９の中で説明に必要な情報のみ図示している。なお、以下では、ディレクトリ５０３は１００＿ＰＡＮＡディレクトリ、静止画ファイル５０４、５０５はＩＭＡＧ０００１．ＪＰＧファイル、ＩＭＡＧ０００２．ＪＰＧファイルとして説明する。

図３において、４０１はルートディレクトリエントリ（図２の３０５に相当）、４０２はユーザデータ領域（図２の３０６に相当）、４０３、４１８、４２３、４２８、４５３、４６３はファイル名（図２の３０７に相当）、４０４、４１９、４２４、４２９、４５４、４６４はファイル拡張子（図２の３０８に相当）、４０５、４２０、４２５、４３０、４５５、４６５はファイル属性のビット４（図２の３０９のビット４に相当）、４０６、４２１、４２６、４３１、４５６、４６６はクラスタ開始番号（図２の３１８に相当）、４０７、４２２、４２７、４３２、４５７、４６７はファイルサイズ（図２の３１９に相当）である。なお、図２で前述した削除されたディレクトリエントリ、空のディレクトリエントリは省略している。すなわち、４０３〜４０７、４１８〜４２２、４２８〜４３２のディレクトリエントリの次のディレクトリエントリは空のディレクトリエントリであるとする。

ルートディレクトリ５０１下のディレクトリ及びファイルがルートディレクトリエントリに登録されている。すなわち、ＤＣＩＭディレクトリ５０２に関するディレクトリエントリが登録されていることを示す。

ＤＣＩＭディレクトリ５０２下の１００＿ＰＡＮＡディレクトリ５０３のディレクトリエントリ４１８〜４２２は、クラスタ開始番号４０６より計算されるユーザデータ内のアドレスに存在し、１００＿ＰＡＮＡディレクトリ５０３下のＩＭＡＧ０００１．ＪＰＧファイル５０４、ＩＭＡＧ０００２．ＪＰＧファイル５０５のディレクトリエントリ４２３〜４２７、４２８〜４３２はクラスタ開始番号４２１より計算されるユーザデータ内のアドレスに存在する。

また、ＤＣＩＭディレクトリ５０２下のカレントディレクトリ（．）のディレクトリエントリ４５３〜４５７は、クラスタ開始番号４５６より計算されるユーザデータ内のアドレスに存在し、親ディレクトリ（．．）のディレクトリエントリ４６３〜４６７は、クラスタ開始番号４６６より計算されるルートディレクトリエントリのアドレスに存在する。なお、１００＿ＰＡＮＡディレクトリ５０３下のカレントディレクトリ（．）、親ディレクトリ（．．）についても同様である。また、ルートディレクトリエントリにはカレントディレクトリ（．）のディレクトリエントリおよび親ディレクトリ（．．）のディレクトリエントリは存在しない。

なお、本実施の形態では、ディレクトリエントリ４０３〜４０７等、各ディレクトリについての情報については単にエントリと表記し、論理的に同一ディレクトリに格納されているファイルおよびディレクトリのエントリの集合（例えばディレクトリエントリ４５３〜４５７、ディレクトリエントリ４６３〜４６７およびディレクトリエントリ４１８〜４２２の集合）が記録されている領域についてはディレクトリエントリ領域と表記することがある。

（ディレクトリエントリ更新時の動作）
デジタルカメラが画像データをメモリカード９１０に記録する際には、信号処理部９０６が画像データ自体をユーザデータ領域３０６に記録すると共に、管理領域を更新する。また、デジタルカメラが画像データをメモリカード９１０から読み出して再生する際にも、信号処理部９０６が管理領域を更新する。具体的には、再生時には読み出したファイルのディレクトリエントリ中のＶＦＡＴ用アクセス日付を更新する。以下、これらの更新処理において発生するディレクトリエントリ更新時の動作について説明する。

図４は、デジタルカメラのディレクトリエントリ更新時の処理の流れを示すフローチャートである。画像データの記録時や再生時等において、信号処理部９０６は必要に応じてディレクトリエントリを更新する。各ディレクトリエントリのサイズは３２バイトであり、メモリカード９１０へのアクセスの最小単位であるセクタサイズよりも小さいため、リードモディファイライトを行ってディレクトリエントリの記録（更新）を行う。

新規画像データの記録時には、信号処理部９０６が新規のディレクトリエントリのための領域を確保し、既存データの更新時には、対象ファイルに対応するディレクトリエントリを特定する。信号処理部９０６は、そのようにして特定した更新対象のエントリを含むディレクトリエントリ領域全体をＳＤＲＡＭ９０５に読み出す（Ｓ７０１）。

次に、読み出したディレクトリエントリ領域の先頭から２つのエントリのファイル名を確認し、それらが順にカレントディレクトリを示す情報（．）、および親ディレクトリを示す情報（．．）であるかどうかを判別する（Ｓ７０３）。もし先頭２つのエントリがこれらに合致すれば（Ｓ７０３において“Ｙ”）、このディレクトリエントリは正しく読み出せたものと判断し、ＳＤＲＡＭ９０５上で所望のエントリの更新を行う（Ｓ７０４）。更新が終了したら、読み出したディレクトリエントリ領域を再びメモリカード９１０に書き込んで（Ｓ７０５）、更新処理を終了する。

一方、先頭２つのエントリがこれらに合致しないならば（Ｓ７０３において“Ｎ”）、このディレクトリエントリは正しく読み出せていないと判断し、読み出したエントリやこのエントリを更新したエントリをメモリカード９１０に書き戻す処理は行わず、ＬＣＤ９０８にエラーメッセージを表示するなどのエラー処理を行う（Ｓ７０６）。

以上説明したように、メモリカード９１０に対するデータの記録および再生時に発生するディレクトリエントリ更新処理において、ディレクトリエントリ領域の先頭２つのエントリが順にカレントディレクトリを示す情報（．）、および親ディレクトリを示す情報（．．）であるかどうかを判別することにより、メモリカード９１０からディレクトリエントリを正しく読み出せているかどうかを確認できる。したがって、信頼性の低いメモリカードを使用したときに発生しうる、正しいデータが読み出せなかった場合にそれを検知できる可能性が高まり、データ消失の可能性を低減することができる。

（他の実施形態）
以上により、本発明の実施の形態１について説明した。しかし本発明は、これらには限定されない。そこで、本発明の他の実施の形態について、本欄にまとめて説明する。

実施の形態１にかかるデジタルカメラは、ディレクトリエントリの更新時に、更新対象のエントリを含むディレクトリエントリ領域全体をＳＤＲＡＭ９０５に読み出して更新するものとしたが、更新対象のエントリを含む１セクタだけを読み出して更新するようにしてもよい。この場合、ステップＳ７０３においてそのセクタがディレクトリエントリ領域の先頭のセクタである場合にのみ、先頭の２つのエントリのファイル名を確認するようにすれば、もしメモリカード９１０から正しくデータが読み出せなかったときにもこのセクタに含まれる他のエントリを消失してしまう可能性を低減できる。

実施の形態１にかかるデジタルカメラは、ディレクトリエントリの更新時に、更新対象のエントリを含むディレクトリエントリ領域全体をＳＤＲＡＭ９０５に読み出して更新し、その都度メモリカード９１０に書き込むものとしたが、ＳＤＲＡＭ９０５上のデータをディレクトリエントリのキャッシュとして使用してもよい。すなわち、一度ＳＤＲＡＭ９０５に読み出したエントリのデータを保持し続け、次に更新すべきエントリがすでにＳＤＲＡＭ９０５上にある場合には、再度メモリカード９１０からエントリを読み出すことをせず、ＳＤＲＡＭ９０５上のエントリに対して更新処理を行い、これをメモリカード９１０に書き込むようにする。このようにすることで、メモリカード９１０からの読み出し回数を減少させることができ、メモリカード９１０からデータが正しく読めないという事象が発生する機会を減らすことができるため、その分だけデータ消失の可能性を低減することができる。

実施の形態１にかかるデジタルカメラは、ディレクトリエントリの更新時に、読み出したディレクトリエントリ領域の先頭から２つのエントリのファイル名を確認し、それらが順にカレントディレクトリを示す情報（．）、および親ディレクトリを示す情報（．．）であるかどうかを判別するものとしたが、これらのうち一方のみを確認することにより、ディレクトリエントリが正しく読み出せたかどうかを判断するようにしてもよい。

本発明の情報記録再生装置によれば、信頼性の低い記録媒体を使用した際にもデータ消失の可能性を低減することができるため、ファイルシステムを介して記録媒体に記録されたファイルにアクセスするデジタルカメラ、携帯電話、パーソナルコンピュータ等にも適用可能である。

９０１ レンズ
９０２ ＣＣＤ
９０３ ＣＣＤ駆動回路
９０４ Ａ／Ｄ変換回路
９０５ ＳＤＲＡＭ
９０６ 信号処理部
９０７ ＣＰＵ
９０８ ＬＣＤ
９０９ シャッタ釦
９１０ メモリカード

Claims (2)

1. 内部メモリと、信号処理部とを備え、ファイルシステムによって記録媒体にデータの記録および再生を行う情報記録再生装置であって、
   前記信号処理部は、前記データの記録または再生を行う時に発生するディレクトリ情報の更新処理において、前記記録媒体から前記ディレクトリ情報を前記内部メモリに読み出し、前記ディレクトリ情報が有する領域の先頭２つの情報が順にカレントディレクトリを示す情報、親ディレクトリを示す情報である場合には前記ディレクトリ情報が正しく読み出せたと判断し、前記内部メモリ上で前記ディレクトリ情報を更新して前記記録媒体に書き戻す、
   情報記録再生装置。
2. 内部メモリと、信号処理部とを備え、ファイルシステムによって記録媒体にデータの記録および再生を行う情報記録再生装置であって、
   前記信号処理部は、前記データの記録または再生を行う時に発生するディレクトリ情報の更新処理において、前記記録媒体から前記ディレクトリ情報を前記内部メモリに読み出し、前記ディレクトリ情報が有する領域の先頭２つの情報が順にカレントディレクトリを示す情報、親ディレクトリを示す情報では無い場合には前記ディレクトリ情報が正しく読み出せていないと判断し、前記内部メモリ上で前記ディレクトリ情報を更新せず前記記録媒体に書き戻さない、
   情報記録再生装置。

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