JP5633484B2 - 記録装置及び記録方法 - Google Patents

Description

本発明は、フラッシュメモリ等の記録媒体に映像データや音声データ等のデータを記録する記録装置及び記録方法に関する。

ビデオカメラ等の記録装置においては、機械的な駆動部が不要なフラッシュメモリが広く利用されるようになってきた。特に、NAND型フラッシュメモリは大容量化が容易であり、映像データのような大きなサイズのデータを記録する記録装置に用いるのに好適である。フラッシュメモリ等の記録媒体は、ファイルベースの論理的な構造（ファイルシステム）で初期化されて、データが記録される。ファイルシステムとしては、ＦＡＴ（File Allocation Table）ファイルシステムが多く採用されている。ＦＡＴファイルシステムでは、クラスタと呼ばれる単位でデータを記録する。

国際公開第２００５／０７６２７５号パンフレット 特開２００５−１９０３３１号公報

フラッシュメモリの記録領域は、イレーズブロック（消去ブロック）と称される物理的な単位で構成され、記録媒体内部の管理はイレーズブロック単位で行われる。また、記録媒体特有の論理ブロック（以下、アロケーションブロック）を高速記録のための記録単位とすることが多い。アロケーションブロックは複数のクラスタから構成され、１つのアロケーションブロック内には１個以上のイレーズブロックが含まれる。フラッシュメモリに記録するデータとしては、映像データや音声データ等の実データの他に、実データに付随させる付随ファイルがある。付随ファイルとしては、実データに関するメタデータである補助ファイルや、実データを管理するための管理ファイルがある。付随ファイル（補助ファイルや管理ファイル）は、実データと比較してファイルサイズが小さい。

記録媒体に各種のデータ（実データ，補助ファイル，管理ファイル）を記録する場合、記録媒体が有している高い記録性能を十分に引き出すように記録することが望まれる。また、ファイルサイズの大きい実データとファイルサイズの小さい付随データとを空き領域を少なくして効率的に記録することにより、記録領域の使用効率を高めることも望まれる。さらに、一旦記録したデータが何らかの理由で意図せず消失する可能性を低くすることも望まれる。

本発明はこのような要望に対応するため、記録媒体の記録性能を十分に引き出すことができ、記録領域の使用効率を高めることができ、一旦記録したデータが消失する可能性を低くすることができる記録装置及び記録方法を提供することを目的とする。

本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、記録媒体（４）に対するデータの記録を制御する制御部（５）を備え、前記制御部は、前記記録媒体のデータ領域に対して、複数のクラスタよりなるアロケーションブロック単位の第１及び第２の領域を設定する設定手段と、前記第１の領域内に、実データと、この実データを記録するのに対応させて前記実データに対して付随させる付随ファイルとの組をアロケーションブロック単位で記録する第１の記録手段と、前記第１の領域に記録された前記付随ファイルを、前記実データの記録とは無関係に更新させた際に、更新させた付随ファイルを前記第２の領域内にクラスタ単位で記録する第２の記録手段とを有することを特徴とする記録装置を提供する。

上記の記録装置において、前記付随ファイルが、前記実データにおけるそれぞれのクリップに付随させるそれぞれのクリップのメタデータである補助ファイルと、前記実データの全体を管理する管理ファイルとを含む場合には、前記第２の記録手段は、前記補助ファイルを更新させた際には更新させた補助ファイルを前記第２の領域内に記録し、前記管理ファイルを更新させた際には更新させた管理ファイルを前記第２の領域内に記録する。

上記の記録装置において、前記記録媒体は、それぞれのクラスタに対応させたエントリを記録する管理テーブルを有し、前記第２の記録手段が前記更新させた付随ファイルを前記第２の領域内に記録するのに併せて、更新前の付随ファイルを記録しているクラスタに対応するエントリを消去する消去手段をさらに有することが好ましい。

また、本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、記録媒体のデータ領域に対して、複数のクラスタよりなるアロケーションブロック単位の第１及び第２の領域を設定し、前記記録媒体に実データを記録するに際し、前記実データと、前記実データを記録するのに対応させてリアルタイムに記録すべきファイルであり、前記実データに対して付随させる付随ファイルとの組をリアルタイムデータとし、このリアルタイムデータを前記第１の領域内にアロケーションブロック単位で記録し、前記第１の領域に記録された前記付随ファイルを前記リアルタイムデータの記録後に更新させた際に、更新させた付随ファイルを非リアルタイムデータとし、この非リアルタイムデータ前記第２の領域内にクラスタ単位で記録することを特徴とする記録方法を提供する。

本発明の記録装置及び記録方法によれば、記録媒体の記録性能を十分に引き出すことができ、記録領域の使用効率を高めることができ、一旦記録したデータが消失する可能性を低くすることができる。

本発明の記録装置の一実施形態を示すブロック図である。 図１中の記録媒体４の論理構造を示す図である。 図２中のデータ領域の具体的な構造の第１の例を示す図である。 図２中のデータ領域の具体的な構造の第２の例を示す図である。 データ領域にリアルタイムデータを追加して記録していく状態を説明するための図である。 補助ファイルを更新する際の動作を説明するための図である。 管理ファイルを更新する際の動作を説明するための図である。 一実施形態の記録動作を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の記録装置及び記録方法の一実施形態について、添付図面を参照して説明する。図１に示す一実施形態の記録装置は、ビデオカメラを例にしているが、本発明はビデオカメラに限定されるものではない。図１においては、音声データの処理及び記録については省略し、記録媒体４に記録する実データを動画データとして説明する。実データは、静止画データや音声データでもよいし、映像データ及び音声データ以外のプログラムデータ等、任意のデータでよい。

図１において、図示していない被写体からの破線で示す光は撮像部１に入射されて、被写体が撮像される。撮像部１から出力された撮像信号は映像信号処理部２に入力されて、Ａ／Ｄ変換及び各種の信号処理が行われる。映像信号処理部２から出力された動画データは一時記憶部３に一時的に記憶される。制御部５は、一時記憶部３及び記録媒体４のデータの書き込み及び読み出しを制御する。一時記憶部３に記憶された動画データは、記録媒体４へと入力されて記録される。記録媒体４に動画データを記録する際には、動画データに関するメタデータである補助ファイルや、動画データを管理するための管理ファイルも併せて記録される。記録媒体４は一例としてフラッシュメモリである。補助ファイル及び管理ファイルは一例としてXML（eXtensible Markup Language）ファイルである。

ユーザは、操作部６を操作することによって、記録媒体４に記録した動画データを消去することができる。制御部５は、動画データを消去した場合には管理ファイルを更新する。また、ユーザは、操作部６を操作することによって、動画データを記録した撮影者等の情報を新たに追加したり、既に記録されている情報を書き換えたりすることができる。撮影者等の情報は補助ファイルとして記録される。

図２を用いて、記録媒体４の論理構造について説明する。図２に示すように、記録媒体４にはアドレス０〜Ｍの複数のセクタに区分けされている。先頭アドレスであるアドレス０のセクタはMBR（Master Boot Record）となっている。所定のアドレスのセクタはPBR（Partition Boot Record）となっている。複数のセクタによってＦＡＴ領域（管理テーブル）が設けられ、複数のセクタによって実データ，補助ファイル，管理ファイルを記録するデータ領域（記録可能領域）が設けられている。ＦＡＴ領域はエントリ２〜Ｎの複数のエントリを含む。データ領域は複数のクラスタを含む。エントリはクラスタと１対１で対応している。

本実施形態においては、記録媒体４に記録するデータをリアルタイムデータと非リアルタイムデータとに分け、制御部５による制御によって記録媒体４にデータを記録する際の記録の仕方を異ならせている。本実施形態であるビデオカメラの場合、撮像した動画の記録を開始して終了するまでのいわゆる録画中に記録する実データと、録画中に記録する実データに関連して記録する補助ファイル及び管理ファイルとをリアルタイムデータとする。録画の終了後に、実データの記録とは無関係に、既に記録されている補助ファイルや管理ファイルを更新した場合に新たに記録する補助ファイルや管理ファイルを非リアルタイムデータとする。

本実施形態においては、図３に示すように、データ領域に対して、リアルタイムデータを記録するリアルタイムデータ記録エリアＡrtと、非リアルタイムデータを記録する非リアルタイムデータ記録エリアＡnrtとを分けて設定している。非リアルタイムデータ記録エリアＡnrtの位置は特に限定されるものではない。図３の例では、最終アドレス側に非リアルタイムデータ記録エリアＡnrtを設けている。図４に示すように、最初のアドレス側と最終アドレス側の双方に２つの非リアルタイムデータ記録エリアＡnrt1，Ａnrt2を設けてもよい。

図３，図４において、リアルタイムデータ記録エリアＡrtと非リアルタイムデータ記録エリアＡnrt（Ａnrt1，Ａnrt2）におけるそれぞれの区画は、クラスタである。横方向一列の複数のクラスタが１つのアロケーションブロックを構成する。リアルタイムデータ記録エリアＡrtと非リアルタイムデータ記録エリアＡnrtはそれぞれ１または複数のアロケーションブロックよりなるアロケーションブロック単位で設定されている。非リアルタイムデータ記録エリアＡnrtのアロケーションブロック数は、リアルタイムデータ記録エリアＡrtのアロケーションブロック数より大幅に少なくてよい。なお、クラスタを示す区画を、リアルタイムデータ記録エリアＡrtでは破線で、非リアルタイムデータ記録エリアＡnrt（Ａnrt1，Ａnrt2）では実線で示しているが、物的な構造の違いを意味するものではない。

図５を用いて、録画中に、リアルタイムデータ記録エリアＡrtにリアルタイムデータを順次追加して記録していく際の動作について説明する。制御部５は、リアルタイムデータ記録エリアＡrtにデータをアロケーションブロック単位で記録するよう制御する。図５（Ａ）において、動画データＤv1は、映像の記録を開始して終了するまでの１つのクリップの実データである。図５（Ａ）の例では、アロケーションブロックＢ１の全体とアロケーションブロックＢ２の一部が動画データＤv1となっている。

制御部５は、アロケーションブロックＢ２において、動画データＤv1の最終のクラスタの次のクラスタに、動画データＤv1に関するメタデータである補助ファイルＦs1を記録するよう制御する。補助ファイルＦs1は１つのクリップである動画データＤv1に関するXMLファイルである。また、制御部５は、アロケーションブロックＢ２において、補助ファイルＦs1の次のクラスタに、リアルタイムデータ記録エリアＡrtに記録している実データの全体を管理する管理ファイルＦm1を記録するよう制御する。

図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に対して次のクリップである動画データＤv2を追加した状態を示している。上記のように、データをアロケーションブロック単位で記録するので、動画データＤv2はアロケーションブロックＢ２の空き領域から記録するのではなく、アロケーションブロックＢ３から記録される。図５（Ｂ）の例では、アロケーションブロックＢ３の全体とアロケーションブロックＢ４の一部が動画データＤv2となっている。制御部５は、アロケーションブロックＢ４において、動画データＤv2の最終のクラスタの次のクラスタに、動画データＤv2に関するメタデータである補助ファイルＦs2を記録するよう制御する。

管理ファイルＦm1は実データの全体を管理するファイルであり、図５（Ｂ）に示すように新たに動画データＤv2が追加された場合には、管理ファイルを書き換えることが必要となる。そこで、制御部５は、アロケーションブロックＢ４において、補助ファイルＦs2の次のクラスタに、実データの全体、即ち、動画データＤv1，Ｄv2を管理する管理ファイルＦm2を記録するよう制御する。管理ファイルＦm2を記録したことにより管理ファイルＦm1は不要となり、×印で示すように、管理ファイルＦm1は消去される。厳密には、制御部５は、管理ファイルＦm1自体を消去するのではなく、管理ファイルＦm1を記録するクラスタに対応したエントリを消去する。管理ファイルＦm1を記録するクラスタに対応したエントリを消去することによって、見かけ上、管理ファイルＦm1が消去されることになる。

さらに、図５（Ｃ）は、図５（Ｂ）に対して次のクリップである動画データＤv3を追加した状態を示している。動画データＤv3はアロケーションブロックＢ５から記録される。図５（Ｃ）の例では、アロケーションブロックＢ５の全体とアロケーションブロックＢ６の一部が動画データＤv3となっている。制御部５は、アロケーションブロックＢ６において、動画データＤv3の最終のクラスタの次のクラスタに、動画データＤv3に関するメタデータである補助ファイルＦs3を記録するよう制御する。

動画データＤv3が追加されたことにより、制御部５は、補助ファイルＦs3の次のクラスタに、実データの全体、即ち、動画データＤv1，Ｄv2，Ｄv3を管理する管理ファイルＦm3を記録するよう制御する。図５（Ｂ）と同様に、×印で示すように、管理ファイルＦm2は消去される。厳密には、制御部５は、管理ファイルＦm2自体を消去するのではなく、管理ファイルＦm2を記録するクラスタに対応したエントリを消去する。図５（Ｃ）では、見かけ上、管理ファイルＦm1，Ｆm2が消去されている。

次に、図６を用いて、録画の終了後に、既に記録されている補助ファイルを更新した場合の動作について説明する。図６では、非リアルタイムデータ記録エリアＡnrtが図３のように設けられている場合について示す。図６（Ａ）は、リアルタイムデータ記録エリアＡrtに記録されているリアルタイムデータが、図５（Ｃ）の状態である場合を示している。例えば、ユーザが操作部６を操作して動画データＤv1よりなるクリップの撮影者を示す情報を変更したとする。

撮影者を示す情報を変更すると、補助ファイルＦs1が更新される。制御部５は、図６（Ｂ）に示すように、補助ファイルＦs1を更新する場合には、非リアルタイムデータ記録エリアＡnrt内のクラスタに、補助ファイルＦs1を更新させた補助ファイルＦs10を記録するよう制御する。併せて、制御部５は、補助ファイルＦs1を記録するクラスタに対応したエントリを消去することによって、見かけ上、管理ファイルＦs1を消去する。図６（Ｂ）では、既に消去されていた管理ファイルＦm1に加えて、×印で示すように補助ファイルＦs1も消去された状態となる。

さらに、図７を用いて、図６（Ｂ）に引き続き、既に記録されている一部の実データを消去した場合の動作について説明する。例えば、ユーザが操作部６を操作して動画データＤv1を消去する操作を行ったとする。制御部５は、図７（Ｂ）に示すように、動画データＤv1を消去する操作により、動画データＤv1のクラスタに対応したエントリを消去することによって、見かけ上、動画データＤv1と補助ファイルＦs1を消去する。

動画データＤv1を消去することによって、管理ファイルＦm3を更新する必要があることから、制御部５は、図７（Ｂ）に示すように、非リアルタイムデータ記録エリアＡnrt内のクラスタに、管理ファイルＦm3を更新させた管理ファイルＦm30を記録するよう制御する。併せて、制御部５は、管理ファイルＦm3を記録するクラスタに対応したエントリを消去することによって、見かけ上、管理ファイルＦm3を消去する。制御部５は、非リアルタイムデータ記録エリアＡnrt内に、付随ファイル（補助ファイル及び管理ファイル）をクラスタ単位で記録するよう制御する。

以上のように、本実施形態においては、図５を用いて説明したように、実データ，補助ファイル，管理ファイルの組をアロケーションブロック単位で順次に記録するので、記録媒体４が有している高い記録性能を十分に引き出すことが可能である。また、実データ，補助ファイル，管理ファイルを組にしてアロケーションブロック単位で記録するので、空き領域を少なくすることができ、記録領域の使用効率を高めることが可能である。

第１の比較例として、実データ，補助ファイル，管理ファイルをクラスタ単位で順次に記録することが考えられる。この場合には、記録領域の使用効率を高めることができるが、記録性能を十分に引き出すことができない可能性がある。また、第２の比較例として、実データ，補助ファイル，管理ファイルそれぞれをアロケーションブロック単位で順次に記録することが考えられる。この場合には、ファイルサイズの小さい補助ファイルや管理ファイルもアロケーションブロック単位で記録することになるので、記録領域の使用効率が大幅に低くなってしまう。本実施形態では、第１及び第２の比較例と比較して、記録媒体４が有している高い記録性能を十分に引き出すことができ、記録領域の使用効率を高めることもできる。

また、本実施形態においては、図６及び図７を用いて説明したように、録画の終了後に補助ファイルや管理ファイルを更新した際に、更新した補助ファイルや管理ファイルをリアルタイムデータ記録エリアＡrtではなく、非リアルタイムデータ記録エリアＡnrtに記録するので、リアルタイムデータ記録エリアＡrtに記録した実データ等を意図せず消失する可能性を大幅に低くすることが可能である。

仮に、更新した補助ファイルや管理ファイルをリアルタイムデータ記録エリアＡrtに記録するとすれば、リアルタイムデータ記録エリアＡrt内のクラスタに補助ファイルや管理ファイルのデータを書き込む際に同一アロケーションブロック内の他のクラスタに影響を及ぼす可能性がある。本実施形態では、更新した補助ファイルや管理ファイルを非リアルタイムデータ記録エリアＡnrtに記録するので、リアルタイムデータ記録エリアＡrt内の他のクラスタに影響を及ぼす可能性はほとんどない。更新前の補助ファイルや管理ファイルを実際に消去するのではなく、エントリを消去するのみであるので、アロケーションブロック内の他のクラスタに影響を及ぼすことはない。

第３の比較例として、実データを記録するエリアと、補助ファイル及び管理ファイルを記録するエリアとを図３と同様に分けることが考えられる。この場合には、実データと、実データに付随すべき補助ファイル及び管理ファイルとが離れた位置に記録されるため、記録性能が低下する可能性があり、好ましくない。

図８のフローチャートを用いて、本実施形態による記録動作について改めて説明する。図８において、制御部５は、ステップＳ１にて、リアルタイムデータを記録するか否かを判定する。即ち、制御部５は、録画開始の指示がなされたか否かを判定する。リアルタイムデータを記録すると判定されれば（YES）、制御部５は、ステップＳ２にて、リアルタイムデータ記録エリアＡrtにリアルタイムデータを記録するよう記録媒体４を制御する。制御部５は、ステップＳ２の後、ステップＳ３に移行させる。制御部５は、ステップＳ１にてリアルタイムデータを記録すると判定されなければ（NO）、ステップＳ３に移行させる。

制御部５は、ステップＳ３にて、補助ファイルまたは管理ファイルを更新するか否かを判定する。即ち、制御部５は、ユーザによって補助ファイルまたは管理ファイルを更新する操作がなされたか否かを判定する。補助ファイルまたは管理ファイルを更新すると判定されれば（YES）、ステップＳ４にて、非リアルタイムデータ記録エリアＡnrtに更新された補助ファイルまたは管理ファイルを記録し、更新前の補助ファイルまたは管理ファイルのエントリを消去することによって、見かけ上、更新前の補助ファイルまたは管理ファイルを消去する。ステップＳ３にて補助ファイルまたは管理ファイルを更新すると判定されなければ（NO）、制御部５は、ステップＳ１に処理を戻す。

本発明は以上説明した本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。記録媒体４としてはフラッシュメモリが好適であるが、図２と同様の論理構造を有するのであれば、他の記録媒体であってもよい。記録媒体４は記録装置に内蔵されていてもよく、着脱自在であってもよい。

１ 撮像部
２ 映像信号処理部
３ 一時記憶部
４ 記録媒体
５ 制御部
６ 操作部

Claims (4)

1. 記録媒体に対するデータの記録を制御する制御部を備え、
   前記制御部は、
   前記記録媒体のデータ領域に対して、複数のクラスタよりなるアロケーションブロック単位の第１及び第２の領域を設定する設定手段と、
   前記第１の領域内に、実データと、この実データを記録するのに対応させて前記実データに対して付随させる付随ファイルとの組をアロケーションブロック単位で記録する第１の記録手段と、
   前記第１の領域に記録された前記付随ファイルを、前記実データの記録とは無関係に更新させた際に、更新させた付随ファイルを前記第２の領域内にクラスタ単位で記録する第２の記録手段と、
   を有することを特徴とする記録装置。
2. 前記付随ファイルは、前記実データにおけるそれぞれのクリップに付随させるそれぞれのクリップのメタデータである補助ファイルと、前記実データの全体を管理する管理ファイルとを含み、
   前記第２の記録手段は、前記補助ファイルを更新させた際には更新させた補助ファイルを前記第２の領域内に記録し、前記管理ファイルを更新させた際には更新させた管理ファイルを前記第２の領域内に記録する
   ことを特徴とする請求項１記載の記録装置。
3. 前記記録媒体は、それぞれのクラスタに対応させたエントリを記録する管理テーブルを有し、
   前記第２の記録手段が前記更新させた付随ファイルを前記第２の領域内に記録するのに併せて、更新前の付随ファイルを記録しているクラスタに対応するエントリを消去する消去手段をさらに有する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の記録装置。
4. 記録媒体のデータ領域に対して、複数のクラスタよりなるアロケーションブロック単位の第１及び第２の領域を設定し、
   前記記録媒体に実データを記録するに際し、前記実データと、前記実データを記録するのに対応させてリアルタイムに記録すべきファイルであり、前記実データに対して付随させる付随ファイルとの組をリアルタイムデータとし、このリアルタイムデータを前記第１の領域内にアロケーションブロック単位で記録し、
   前記第１の領域に記録された前記付随ファイルを前記リアルタイムデータの記録後に更新させた際に、更新させた付随ファイルを非リアルタイムデータとし、この非リアルタイムデータ前記第２の領域内にクラスタ単位で記録する
   ことを特徴とする記録方法。

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