JP2004234702A - ボリューム・ファイル管理構造および記録及び又は再生装置、並びにプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】光ディスクにおいて、管理データが、不連続に、いわば細切れ状態で記録されている場合には、その不連続な部分でシークが発生し、シークが頻繁に行われるような場合は、管理データの読み書きに要する時間が大幅に増大することになる。
【解決手段】本発明のボリューム・ファイル管理構造は、記録媒体内のデータ管理を行うための管理情報を記録する領域に関し、その最小サイズ情報を保持する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録媒体内のデータ管理を行うためのボリューム・ファイル管理機構に関し、特に、例えば、光ディスク等の記録媒体から、管理データを効率的に読み出すことができるようにする管理構造およびそれを利用したデータ記録及び又は再生装置、並びにプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年においては、記録容量、記録レートおよび読み出しレートが大きく向上した光ディスクその他のノンリニア記録媒体が実用化されており、比較的高画質で長時間のビデオデータの記録が可能となった。
【０００３】
ノンリニア記録媒体には、一般に複数のユーザデータ（ファイル）が単一の媒体に記録されるが、それを実現するために媒体の記憶領域はボリューム・ファイル管理機構の元に管理される。
通常、ボリューム・ファイル管理機構の管理データも、ユーザデータとともに同一の記録媒体に書き込まれる。
【０００４】
データ記録再生装置は、記録媒体が装置に装填された時点でまずボリューム・ファイル管理データを読み出し、それを解釈することで、媒体上に記録されているユーザデータに対して正しくアクセスすることが可能になる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、記録容量の向上とともに記録ファイル数も増加しており、管理対象となるファイルの数が増えるに連れて、管理データ自体も肥大化し、管理データの読み書きに要する時間も長くなる傾向にある。
【０００６】
特にビデオデータの記録や再生においては、貴重な映像を逃がさず記録するため、あるいは番組を時刻どおりに送出するため、記録再生装置に対して記録または再生の指示が与えられたときに、装置が瞬時に応答することが望まれるが、管理データの読み書きを行っている間はユーザデータの記録再生が制限される。
【０００７】
よって、管理データの読み書きに要する時間をなるべく短時間に押さえることが重要である。
【０００８】
しかしながら、記録レートや読み出しレートが高くても、光ディスクにおいて、管理データが、不連続に、いわば細切れ状態で記録されている場合には、その不連続な部分でシークが発生する。シーク動作中のデータの読み書きは不可能なため、シークが頻繁に行われるような場合は、管理データの読み書きに要する時間が大幅に増大することになる。
【０００９】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、例えば、光ディスクなどの記録媒体上で、管理データの読み書きが極力短時間で完結するよう、ファイルの新規作成と削除を繰り返す運用においても、管理データをまとまった領域に配置することを可能にするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のボリューム・ファイル管理構造は、記録媒体内のデータ管理を行うための管理情報を記録する領域に関し、その最小サイズ情報を保持することを特徴とする。
【００１１】
もしくは、記録媒体内のデータ管理を行うための管理情報を記録する領域に関し、その現在のサイズ情報を保持することを特徴とする。
【００１２】
本発明の記録再生装置は、記録媒体内のデータ管理を行うための管理情報を記録する領域に関し、ボリューム・ファイル管理構造の管理情報領域サイズが保持されている最小サイズまたは媒体初期化時の領域サイズを下回ることがないように動作することを特徴とする
【００１３】
本発明のプログラムは、記録媒体内のデータ管理を行うための管理情報を記録する領域に関し、ボリューム・ファイル管理構造の管理情報領域サイズが保持されている最小サイズまたは媒体初期化時の領域サイズを下回ることがないように動作することを特徴とする
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明を適用した記録再生装置の一実施の形態の構成例を示している。
【００１５】
図１の記録再生装置は、ビデオ処理部２とドライブ部３から構成されている。
【００１６】
ビデオ処理部２は、ビデオ／オーディオ入出力およびユーザインタフェース入出力１０を持ち、ここからの指示に従って、ビデオ／オーディオ入力端子１３、１４から入力されるビデオ／オーディオ信号を受信し、それらを符号化手段１７においてエンコードし、エンコードされたデータを記録データとしてドライブ部３に記録動作を指示する。あるいは、ユーザインタフェースからの指示に従って、ドライブ部３に所望データの再生動作を指示するとともに、ドライブ部３から送られてくる再生データをデコードして、ビデオ／オーディオ信号を出力するなどの動作を行う。
【００１７】
マルチプレクサ／デマルチプレクサ１８は、ホスト制御手段１５からドライブ部３に向けて発行される記録命令または再生命令と、符号化手段１７から発生するエンコードされたデータ列を多重し、ドライブインタフェース１９ を介してドライブ部３へ伝送する。
【００１８】
またマルチプレクサ／デマルチプレクサ１８は、ドライブ部３からビデオ処理部２に向けて送信されるドライブ情報および再生データ列を分離し、ホスト制御手段１５または復号化手段１６へ伝送する。
【００１９】
復号化手段１６によりデコードされたビデオ／オーディオ信号は、ビデオ／オーディオ出力端子１１、１２より外部に出力される。あるいは、ビデオ処理部２にモニタあるいはスピーカを内蔵している場合には、それらのデバイスから表示／出力を行う場合もある。
【００２０】
ビデオ処理部２からドライブ部３に向けて発行された命令は、ホストインタフェース１００で受信された後マルチプレクサ／デマルチプレクサで分離され、ドライブ制御手段１０２に到達する。
【００２１】
ドライブ制御手段１０２は、ビデオ処理部２からの処理に従って、書き込み動作の時には受信したデータ列をマルチプレクサ／デマルチプレクサ１０１で分離しこれを変調手段１０４を介して記録媒体１０６に記録する。また読み出し動作が指示された場合には、記録媒体１０６より読み出されたデータをデータ復調手段１０３で復元し、マルチプレクサ／デマルチプレクサ１０１およびホストインタフェース１００を介してビデオ処理部２へ送出する。
【００２２】
記録媒体１０６に対してアクセスする際には、ドライブ制御手段１０２はアドレス復調手段１０５からのアドレス情報やその他のサーボ情報を監視しつつドライブ部３の動作を制御し、指定アドレスに対する正確な読み書き動作を実現する。
【００２３】
記録媒体１０６は、ドライブ部３の内外に固定的に接続されている場合と、取り出し／挿入が可能なものである場合の両者がありえる。一般に、光ディスク媒体では取り出し可能型、ハードディスク媒体では固定型として運用されるケースが多い。
【００２４】
次に、図２は、図１のホスト制御手段１５で実行されるプログラムの機能的構成例を示している。
【００２５】
ホスト制御手段１５で実行されるソフトウェア３００は、最上位のアプリケーションプログラム３０１が実行されると同時に、ユーザインタフェースＩ／Ｏモジュール３０２、符号化／復号化デバイスドライバ３０３、ボリューム・ファイル管理構造（ファイルシステム）３０４、Ｉ／Ｆプロトコルドライバ３０６、ドライブデバイスドライバ３０７が動作している。また、ボリューム・ファイル管理構造３０４は、ファイルシステム管理データ３０５を持つ。
【００２６】
ホスト制御手段１５で動作している機器制御プログラム３００は、ドライブ部３に記録媒体１０６が装着されていることを検出し、かつ自分自身内に記録媒体１０６の管理情報を持たない場合には、記録媒体１０６に対してユーザデータの読み書きを実行する前に、記録媒体より管理情報の読み出しを行い、その内容を解析して、ファイルシステム管理データ３０５として記憶する。この時点で、ユーザデータの読み書きに移る準備が整う。
【００２７】
アプリケーション３０１はユーザインタフェースの状態をユーザインタフェースＩ／Ｏ３０２を介して監視し、ユーザからの指示に応じて装置全体の動作を制御する。
【００２８】
例えば、記録動作が指示された場合には、ボリューム・ファイル管理構造３０４に記録領域を要求する。ボリューム・ファイル管理構造３０４はファイルシステム管理データ３０５の状態に応じて、適切な空き領域を選択し割り当て等を行う。
【００２９】
次にアプリケーション３０１は符号化／復号化等デバイスドライバ３０３を介して符号化手段１７およびデマルチプレクサ１８を制御し、入力信号のエンコードを実行する。アプリケーション３０１の指示からボリューム・ファイル管理構造３０４に向けて発行された命令は、Ｉ／Ｆプロトコルドライバ３０６、ドライブインタフェースデバイスドライバ３０７を順次通って、ドライブ部３に至る。
【００３０】
Ｉ／Ｆプロトコルドライバ３０６は、ボリューム・ファイル管理構造から受け取った書き込み指示をＡＴＡあるいはＳＣＳＩ等のドライブ部インタフェースプロトコルに変換する。ドライブインタフェースデバイスドライバ３０７は、ドライブインタフェースの物理的構成要素の制御に必要な処理を行う。最後に、ドライブ部３は、受信した書き込み命令に従って、記録媒体１０６上の適切な領域にデータを記録する。
【００３１】
再生動作が指示された場合にも、記録時と類似の動作を行う。アプリケーション３０１は、まずボリューム・ファイル管理構造３０４に再生要求を伝える。ボリューム・ファイル管理構造３０４はファイルシステム管理データ３０５を参照して媒体上のアドレスを取得し、Ｉ／Ｆプロトコルドライバ３０６に対して該当アドレスの読み出し要求を発行する。Ｉ／Ｆプロトコルドライバ３０６、ドライブインタフェースデバイスドライバ３０７は、上位から受け取った再生要求を下段の制御に必要な処理要素に分解し順次発行する。
【００３２】
ドライブ部３に再生要求が到達するとドライブ３が稼動してドライブインタフェース１９に再生データが入ってくる。アプリケーション３０１は、そのデータを符号化手段１６でデコードすべく、マルチプレクサ／デマルチプレクサ１８と復号化手段１６の制御を行い、必要に応じてユーザインタフェース入出力１０に動作状態を表示する。復号化手段１６でデコードされたビデオ／オーディオデータは、例えばビデオ出力端子１１、オーディオ出力端子１２から出力される。
【００３３】
次に、記録媒体が初めてドライブ部に装着された場合の動作について説明する。ドライブ部の状態を定期的に監視していれば、媒体有無検出状態が未検出から検出に変化することにより、ホスト制御手段は媒体が装填されたことを知ることが可能である。あるいは、媒体が装填されたときに、ドライブ部がビデオ処理部に割り込み通知をおこなってもよい。
【００３４】
ホスト制御手段は、媒体が新たに装填されたことを検知したら、その媒体の記録状態を確認する。もし未記録状態の媒体であったら、適切な情報をユーザに提示するとともに、ユーザ指示等に従って媒体の初期化すなわちボリューム・ファイル管理構造の構築およびその他必須ファイルの作成など、適切な処理を行う。管理情報領域としては、予め決められている最小領域サイズあるいはユーザの指示による最小領域サイズ以上の管理情報領域を確保する。
【００３５】
管理データ領域を確保する際、なるべく連続した領域を確保するように動作する。初期化時には、媒体上を占有しているデータはなく、利用不可能な領域は不良セクタを除いて存在しないはずであるから、連続領域の確保は容易である。
【００３６】
なお管理データの読み書きに要する時間を短時間に押さえるという観点からは、完全な連続領域でなくとも、ほぼ連続していれる領域を確保すればよい。この理由は、一般にディスク媒体では、シーク時間に比べセクタスキップの時間の方が短いためである。よって、所々散在する程度の不良セクタに関しては、連続領域の確保という観点では、よほど状態の悪い媒体を除き、概ね無視して構わない。
【００３７】
所定の大きさの管理情報領域を確保しボリューム・ファイル管理構造を構築したら、管理情報の最小サイズを管理構造内に書き込んでおくか、あるいは管理領域縮小禁止情報をセットしておく。これにより、例え管理情報領域内に未使用領域があったとしても、媒体の初期化時に確保した管理領域の一部または全部の領域が開放されることが制限され、管理情報領域サイズが初期化時に確保したサイズあるいは最小サイズを下回ることが抑制される。
【００３８】
ホスト制御手段が、媒体が新たに装填されたことを検知し、その媒体の記録状態を確認したところ、既に記録済みあるいは初期化済みの媒体であったら、まず管理情報を読み込む動作を行う。管理情報取得後、媒体の領域管理と記録データ管理の双方で正しい動作が可能となり、ユーザインタフェースの指示に従って、記録あるいは再生などの動作を順次行う。
【００３９】
記録済みディスクに対して、ユーザデータファイルの追加記録が指示された場合、ユーザデータファイルの実体を記録するとともに、その管理情報もあわせて記録する。その際、管理情報はその記録のために確保された所定の領域に記録される。もし管理情報領域内に未使用エリアがあれば、その部分に追加された管理情報が記録される。もし未使用エリアがない場合には、新たに追加の管理情報領域を確保した上で、そこに新しい管理情報を記録する。いずれにせよ、初期化時に確保・指定した最小の管理領域サイズ分はそのまま確保され、必要に応じて追加領域が確保されることになる。
【００４０】
記録済みディスクに対して、ユーザデータファイルの削除を行う場合は、ユーザデータファイルの実体を削除するとともに、その管理情報もあわせて削除する。その際、管理情報の縮小禁止が指定されていたら、削除した管理情報が占有していた領域は開放せずに、そのまま管理情報記録のための領域として保存しておく。
【００４１】
また、縮小禁止の代わりに最小領域サイズが指定されていた場合には、もし管理情報の合計領域サイズが最小領域サイズと等しければ、削除した管理領域が占有していた領域を開放せずに、そのまま管理情報記録の領域として保存しておく。管理情報の合計領域サイズが最小領域サイズより大の場合には、最小領域サイズと等しいところまで領域の開放を行ってよい。この場合は、領域開放は必ずしも行わなくてよい。
【００４２】
上記のような動作を行うことにより、ユーザデータファイルの削除を行った場合にも、一定以上の管理情報領域サイズが、初期化時に確保した連続性を含めて、保存される。
【００４３】
【発明の効果】
以上の如く、本発明によれば、記録媒体に対する管理情報の読み書きを、効率的に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した記録再生システムの一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【図２】図１の装置上で実行されるソフトウェアを示す図である。
【図３】未使用記録媒体を示す図である。管理領域は存在していない。
【図４】初期化直後の媒体を示す図である、管理領域は形成されているが、ユーザファイルは存在せず、ファイル管理のための領域も使用されていない。
【図５】使用途中、管理データ量が最小領域サイズ以下に収まっている場合の媒体を示す図である。
【図６】使用途中、管理データ量が最小領域サイズを超えた場合の媒体を示す図である。
【図７】使用途中、一旦管理データ量が最小領域サイズを超えた後にファイル削除が行われ、管理データ量が最小領域サイズ以下となったときに、最小領域サイズを超える管理領域を開放した場合を示す図である。
【図８】使用途中、一旦管理データ量が最小領域サイズを超えた後にファイル削除が行われ、管理データ量が最小領域サイズ以下となったが、管理領域を開放しない場合を示す図である。
【図９】フラグメンテーションの処理を説明する図である。

Claims (9)

1. 記録媒体内のデータ管理を行うためのボリューム・ファイル管理構造のうち、管理データ領域の大きさが可変なものにおいて、管理データ領域の最小サイズ情報を保持する管理構造、およびその管理構造を利用してデータの記録及び又は再生をおこなう装置。
2. 前記ボリューム・ファイル管理構造として ＵＤＦ （Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｄｉｓｃ Ｆｏｒｍａｔ） を利用し、ＵＤＦ で定義される ＬＶＤ （Ｌｏｇｉｃａｌ Ｖｏｌｕｍｅ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒ） 内に管理データ領域の最小サイズ情報を持つ請求項１に記載の管理構造および記録及び又は再生装置。
3. 記録媒体内のデータ管理を行うためのボリューム・ファイル管理構造のうち、管理データ領域の大きさが可変なものにおいて、管理データ領域サイズの縮小禁止属性を示す情報領域を持つ管理構造、およびその管理構造を利用してデータの記録及び又は再生装置。
4. 前記ボリューム・ファイル管理構造として ＵＤＦ を利用し、ＵＤＦ で定義される ＬＶＤ 内に管理データ領域サイズの縮小禁止属性を示す情報領域を持つ請求項３に記載の管理構造および記録及び又は再生装置。
5. 記録媒体内のデータ管理を行うためのボリューム・ファイル管理機構のうち、管理データ領域の大きさが可変なものにおいて、管理データ領域の移動と領域サイズの縮小禁止属性を示す情報領域を持つ管理構造、およびその管理構造を利用してデータの記録及び又は再生装置。
6. 前記ボリューム・ファイル管理機構として ＵＤＦを利用し、ＵＤＦ で定義される ＬＶＤ 内に管理データ領域の移動と領域サイズの縮小禁止属性を示す情報を持つ請求項５に記載の管理構造および記録及び又は再生装置。
7. 記録媒体内のデータ管理を行うためのボリューム・ファイル管理機構のうち、管理データ領域の大きさが可変、かつ管理データを特殊ファイルの形式で保持するものにおいて、特殊ファイルが保持する管理データ内にその特殊ファイル自身の管理データを持つ管理構造、およびその管理構造を利用してデータの記録及び又は再生装置。
8. 記録媒体内のデータ管理を行うためのボリューム・ファイル管理機構のうち、管理データ領域の大きさが可変、かつ管理データを特殊ファイルの形式で保持するものにおいて、管理データを保持する特殊ファイルがファイル名を持つ管理構造、およびその管理構造を利用してデータの記録及び又は再生装置。
9. 記録媒体内のデータ管理を行うためのボリューム・ファイル管理機構のうち、管理データ領域の大きさが可変、かつ管理データを特殊ファイルの形式で保持するものにおいて、特殊ファイルが保持する管理データ内にその特殊ファイル自身の管理データを持ち、その特殊ファイルがファイル名を持つ管理構造、およびその管理構造を利用してデータの記録及び又は再生装置。

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