JP2927237B2 - データ記録再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、データ記録再生装
置に関し、特に、一定容量の記録メディアに映像データ
や音声データなどを記録するのに使用して好適なデータ
記録再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、映像データのような大容量のデー
タをディジタルデータとして記録するときには、データ
の縮小を図るために圧縮・伸張技術を使用している。す
なわち、映像や音声の質をできるだけ高く保ちながら映
像データあるいは音声データに圧縮をかけて記録媒体に
対して記録し、この圧縮して記録されたデータを読み出
すときには伸長してほぼ圧縮前のデータと変わらない映
像レベルや音質レベルを再現している。

【０００３】この一例として、従来、特開平７−２３０
６６９号公報に開示されたものが知られている。同公報
には、圧縮データの記録媒体への記録と記録媒体からの
再生とを時分割に行なうとともに、情報データが連続的
に出力されるように圧縮データの読み出しタイミングと
圧縮データの記録および再生の動作を制御している。こ
のようにすることにより、同一ファイル内で例えば数分
〜数十分前に記録した部分を記録中断することなく再生
したり、複数の視聴者に同一のデータファイルを任意の
時間差でずらして供給したり、さらに複数チャンネルの
時分割記録再生を可能とする技術が記録されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上述した従
来のデータ記録再生装置においては、複数の同時入出力
が可能であるが、圧縮率を変更させることはできない。
従って、一定容量の記録メディアを対象とすれば、同記
録メディアに入りきるか否かが分からないまま記録せざ
るを得ないし、余裕を持たせれて記録すれば必要以上の
圧縮をすることになって画質が低下する。また、記録メ
ディアが一杯になったら空きを作るには既に記録されて
いるデータを削除するしかない。

【０００５】本発明は、上記課題にかんがみてなされた
もので、データのレベルをできるだけ高く維持しつつ記
録メディアを有効に利用することが可能なデータ記録再
生装置の提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１にかかる発明は、データを圧縮して記録メ
ディアに記録再生するデータ記録再生装置であって、圧
縮率可変の再圧縮手段と、 外部からの記録用入力デー
タと記録メディアから再生された再記録データを一時記
憶するバッファ手段を有し、記録しながら前記再圧縮手
段で圧縮率を上げ て記録し直す記録手段を具備する構成
としてある。ここで、データを圧縮して記録メディアに
記録再生するにあたっては、少なくとも外部などから入
力される記録データを圧縮する外部入力圧縮手段と、記
録メディアに圧縮データを記録する記録手段と、記録メ
ディアに記録されているデータを再生する再生手段と、
再生された圧縮データを伸張する伸張手段とが備えられ
ている。

【０００７】 また、 上記再圧縮手段は、上記再生手段の
出力や伸張手段の出力を入力とし、圧縮データを上記記
録手段に入力できるようにすればよい。また、バッファ
手段は、外部から入力される記録用入力データと、記録
メディアから再生される再記録データを一時記憶するも
のであり、リアルタイムに二つの入力データを記録する
ことができる。このようにしてバッファ手段に入力され
たデータを入力以上の転送レートによって記録手段が記
録メディアに記録することにより、記録用入力データの
記録と圧縮率を上げた記録のし直しとが行われる。

【０００８】 バッファ手段は記録手段から選択的にデー
タを読み取れるものであればよく、設置部位は適宜変更
可能である。例えば、外部入力圧縮手段と再圧縮手段と
に個別に設けても良いし、入力経路にそれぞれ設けてお
いて圧縮手段を兼用するようにしても良いし、圧縮手段
の出力段に設けて記録手段が選択的に読み出すようにし
ても良い。記録と再圧縮とを同時に行う具体的利用方法
として、段階的に圧縮率を上げて効率よく記録メディア
を利用する方法がある。

【０００９】 このため、請求項２にかかる発明は、請求
項１に記載のデータ記録再生装置において、記録領域の
残量を検知する残量検知手段と、残量が所定量以下とな
ったときに、記録データの圧縮率を上げ直すとともに、
空いた領域に記録用入力データを圧縮して記録せしめる
制御手段を具備する構成としてある。最初に、低圧縮で
記録を開始しておき、一例として残量が無くなったこと
を残量が検知手段が検知したら、記録データの圧縮率を
上げた記録し直しをすることにより領域が空くので、空
いた領域に新たに入力されてくる記録用入力データを圧
縮して記録させる。かかる制御を制御手段にて行なう。
むろん、必ずしも残量が０となる場合に限ることはな
く、ある一定値以下となったときに行えばよい。

【００１０】 残量検知手段は、残量を常に監視するよう
なものでも良いし、単に記録手段における記録領域が無
くなった旨のエラー信号であっても構わない。また、上
記制御手段は、かかるエラー信号などによって上記再圧
縮手段を起動せしめるだけの構成であっても構わない。
一例として、圧縮率を二倍にして記録し直せば、元の半
分の領域が空くことになり、ここに同じ圧縮率で記録用
入力データを記録していけば残量０のまま次々に空き領
域を形成していって記録することになる。

【００１１】 このような状況は一つの記録メディアに対
して同時に複数のデータを入力していることになるの
で、これを別の方法で利用することもできる。このた
め、請求項３にかかる発明は、請求項１又は２に記載の
データ記録再生装置において、記録メディアから再生さ
れた再記録データの代わりに外部からの別の記録用入力
データを記録する構成としてある。かかる構成からなる
発明によれば、同時に記録メディアへの記録を行うにあ
たり、一方は従来の外部入力圧縮手段を介して記録さ
れ、他方は再圧縮の記録経路を介して記録される。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面にもとづいて本発明の
実施形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態にか
かるデータ記録再生装置をブロック図により示してい
る。本データ記録再生装置においては、外部入力圧縮手
段（ブロックＡ）はバッファメモリ部２１と圧縮部２０
とからなり、記録する入力データ１０に一定の圧縮をか
けるとともに、バッファメモリ部２１は後述する記録媒
体４０に記録可能な空き領域がなくなったときにデータ
を格納する。

【００１３】 また、記録手段（ブロックＢ）は、誤り訂
正ビットを付加する誤り訂正付加部３０と変調を行う変
調器３１とからなり、データを読み込むときの誤り訂正
用に符号を付加するとともに、記録したデータを安定し
て再生するためにデータを変調する。次に、再生手段
（ブロックＣ）は、復調器５０と誤り訂正ビットを利用
して誤り訂正を行う誤り訂正部５１とからなり、記録時
に変調したデータを復調するとともに、データの誤りを
検出して訂正する。

【００１４】 一方、再圧縮手段（ブロックＤ）は、バッ
ファメモリ部６０と圧縮部６１とからなり、一度記録し
たデータを読み出して再記録するために圧縮をかけるた
め、バッファメモリ部６０にて読み出したデータを格納
するとともに、格納したデータを圧縮部６１にて再圧縮
する。そして、伸張手段（ブロックＥ）は、再生された
データをほぼ圧縮前の元の姿に伸張して出力データ８０
とする伸張部７０を備え、記録媒体４０から読み込んだ
データを再記録させないときに伸長部７０で圧縮データ
を伸長させ、伸長したデータを出力する。

【００１５】 次に、上記構成からなる本実施形態の動作
を説明する。図２は、上記構成からなるデータ記録再生
装置の制御プログラムをフローチャートにより示してい
る。まず、記録用入力データを圧縮手段と記録手段とを
介してある圧縮率で記録媒体４０に記録する（ステップ
Ｆ１）。空き領域がある間にデータ記録が終了したとき
には、このまま記録を終了する。しかし、データの記録
が終了しないうちに（ステップＦ２）、記録媒体４０の
空き領域がなくなってしまった場合（ステップＦ３）
は、以下のような圧縮率を上げた記録のし直しを行う。

【００１６】 まず、記録するデータの圧縮率を現圧縮率
をｎ倍に変更する（ステップＦ４）。そして、このとき
の記録媒体４０の転送レート比を圧縮率ｎから図３のグ
ラフで得られる転送レート比に変更させる（ステップＦ
５）。ここで、圧縮率と転送レートについて説明する。
例えば映像素材（４：２：０）のデータ転送レートを１
６０Ｍｂｐｓとする。データの一定圧縮率を５倍とする
と、データを記録媒体に記録するために要するデータ転
送レートは、３２Ｍｂｐｓを本実施の形態の基準転送レ
ートとする。

【００１７】 本発明では、圧縮率を現圧縮率のｎ倍（＝
転送レートを１／ｎにする）としているが、仮にｎ＝２
として考えてみると、記録するデータの圧縮率を２倍
（＝転送レートを１／２にする）にして記録し（ａ）、
一度記録したデータを取り出し（ｂ）、取り出したデー
タを圧縮率２倍にして再記録した（ｃ）とすると、再記
録に要するデータ転送レートは、（ａ）＋（ｂ）＋
（ｃ）＝１６Ｍｂｐｓ＋３２Ｍｂｐｓ＋１６Ｍｂｐｓ＝
６４Ｍｂｐｓが求められる。データ圧縮率を上げる前の
データ転送レートでデータ圧縮率を上げた後のデータ転
送レートを比較すると、３２Ｍｂｐｓ：６４Ｍｂｐｓ＝
１：２が求められ、この計算からデータ圧縮率２倍で再
記録するときは、基準転送レートを１とすると２倍以上
のデータ転送レートに変更すればよい。

【００１８】 同様に、ｎ＝４とすると、データ再記録時
の転送レートは、８Ｍｂｐｓ＋３２Ｍｂｐｓ＋８Ｍｂｐ
ｓ＝４８Ｍｂｐｓである。転送レート圧縮率を上げる前
のデータ転送レートとデータ圧縮率を上げた後のデータ
転送レートを比較すると、３２Ｍｂｐｓ：４８Ｍｂｐｓ
＝２：３が求められ、この計算からデータ圧縮率４倍で
再記録するときのデータ転送レートが再記録前より１．
５倍以上に変更すればよい。

【００１９】 データ圧縮率をｎにしたときの記録再生時
の転送レート倍率の下限をグラフにしたのが図３のグラ
フである。このグラフから再記録時の転送レート倍率の
下限を決定することができる。この転送レート倍率の下
限を求めた式は、下記の通りである。基準転送レートを
ｋ、記録再生時の転送レート倍率をｈとすると ｈ≧（ｋ÷ｎ×２＋ｋ）÷ｋ で求められる。ただし、ｎ＞１、ｈ＞１とする。

【００２０】 ｎの上限値については、例えばビデオＣＤ
の転送レートを１．２Ｍｂｐｓとしたとき、基準転送レ
ートを圧縮前の転送レートに戻して比較すると、このと
きのｎの値は約１３０になる。なお、今後の技術の発達
を考慮するとｎの値として２００〜２５０もしくはそれ
以上も可能だろうと予測できる。

【００２１】 フローチャートに戻ると、転送レート比を
変更した後、ブロックＡの圧縮部２０にあるバッファメ
モリ部２１を使用するモードに変更し（ステップＦ
６）、ｎ倍の圧縮率で圧縮されたデータをバッファメモ
リ部２１に順次格納する（ステップＦ７）。その間、記
録媒体から一度記録したデータ（記録中の連続データが
記録されている最初のアドレスに記録されているデー
タ）を読み出し、誤り訂正をかけたあと再圧縮手段（ブ
ロックＤ）のバッファメモリ部６０へ順次格納する（ス
テップＦ８）。バッファメモリ部６０のデータ容量が満
杯になったとき、格納したデータを圧縮部６１にて現圧
縮率のｎ倍の圧縮率で圧縮し、記録手段（ブロックＢ）
の処理を行ない、当初書き込まれていたアドレスの頭か
ら再記録させる（ステップＦ９）。

【００２２】 再記録が完了する（ステップＦ１０）と、
図４の圧縮再記録後のデータ列に表示してあるように空
き領域が発生する。この空き領域に、バッファメモリ部
２１で格納したデータを順次記録する（ステップＦ１
１）。このとき連続したデータ（一つの情報）が終了し
ていなければ（ステップＦ１２）次に再記録するデータ
のアドレスを指定する（ステップＦ１３）。この再記録
と入力データの記録（上記一連の作業）を記録する映像
や音声のデータの質を考慮しながらリアルタイムで続け
る。

【００２３】 図４は、データ圧縮によるデータ量的の変
化列を示しており、データ圧縮記録前のデータ列とデー
タ圧縮後のデータ列を比較したものである。データ圧縮
前のデータ領域１に入っているデータは、現圧縮率のｎ
倍で圧縮された後、圧縮前に記録されていた領域よりも
少ない領域で記録が完了し、残りの領域が空き領域とな
り、新たにデータを記録できる領域が発生する。これま
での効果をまとめると次のようになる。

【００２４】 第１の効果は、本装置で連続したデータを
記録すると、できるだけ高い記録レベルを保つことがで
きる、ということである。。その理由は、記録中に記録
媒体の空き領域がなくなると記録レベルを少しずつ落と
すように圧縮率ｎを制御するので記録レベルが急に落ち
ないようにしたためである。第２の効果は、データ記録
中に記録媒体の空き領域がなくなっても、記録作業を最
初からやり直す必要がない、ということである。

【００２５】 その理由は、記録中に記録媒体の空き領域
がなくなったことを検知すると記録を続けながら自動的
に圧縮率わ変更して再圧縮および再記録動作に入るの
で、装置の使用者による操作が全くいらないためであ
る。第３の効果は、二つ以上のデータが同時に入力され
ても一枚の記録媒体に記録できる、ということである。
その利用は、それぞれの入力データには、圧縮したデー
タを格納するバッファメモリを持ち、複数の入力データ
を同時に記録させずにバッファメモリを利用して各入力
データを任意の量ずつ分けて順に記録させるためであ
る。

【００２６】 第４の効果は、本装置で連続したデータを
記録すると、記録する映像や音声のデータの質を考慮し
ながら可能な限り一枚の記録媒体に収めるように制御を
行うことができる、ということである。その理由は、デ
ータ圧縮率ｎの下限上限値を決めたことによりその範囲
内で圧縮できるデータ量ならば、１枚の記録媒体に収め
ることができるからである。

【００２７】 次に、本発明の変形例を示す。本発明の応
用例として、全く別の二種類のデータを一つの記録媒体
に同時に記録することが可能である。図５はかかる変形
例をブロック図により示している。同図に示すデータ記
録再生装置は、再圧縮手段（ブロックＤ）に対して別の
入力データ１１を接続可能としている。一方の入力デー
タ１０は、外部入力圧縮手段（ブロックＡ）内の圧縮部
２０で一定の圧縮率で圧縮されてバッファメモリ部２１
に格納される。これに対し、同時に入力データ１１を再
圧縮手段（ブロックＤ）の圧縮部６１で一定の圧縮率で
圧縮し、バッファメモリ部６０に格納する。バッファメ
モリ部２１は、バッファメモリ部６０より格納できる容
量を大きくし、バッファメモリ部６０に格納したデータ
が一杯になったら記録手段（ブロックＢ）を経て記録媒
体４０に記録する。バッファメモリ部６０に格納してい
たデータの記録が完了したら、バッファメモリ部２１に
格納したデータを記録手段（ブロックＢ）を経て同じ記
録媒体４０に記録する。この記録動作を続けることで、
一枚の記録媒体に二つのデータを同時に記録することが
できる。

【００２８】 これまでは、各入力経路にそれぞれ圧縮部
を備えた構成としていたが、本発明の応用例として、回
路の一部を削除してコストダウンをはかることも可能で
ある。図６は、かかる変形例をブロック図により示して
いる。図１に示す実施例と比較し、圧縮部６１を削除
し、再圧縮時の圧縮作業と入力データの圧縮作業を同じ
圧縮部２０で作業させる。また、バッファメモリ部２１
は入力データと圧縮部２０の間に置く。バッファメモリ
部は他のデータを記録媒体４０に記録中に入力するデー
タを格納しても容量が満杯にならないことを原則として
メモリ容量を決定する。このようにして、それぞれバッ
ファメモリ部２１０，６０内の任意のデータ量を交互に
記録することで動作を可能にするものである。圧縮回路
のコストは高いので、バッファメモリ部の容量を大きく
してコストアップさせても回路全体からみれば十分にコ
ストダウンをはかることができる。

【００２９】 この例からも明らかなように、本発明で
は、圧縮、記録、再生、伸張とともに、再圧縮とを行な
う回路構成とすればよく、むろん、その回路構成は適宜
変更可能である。このように、外部入力圧縮手段（ブロ
ックＡ）にて入力データを圧縮し、記録手段（ブロック
Ｂ）にて記録媒体４０にて記録し、再生手段（ブロック
Ｃ）にて再生し、伸張手段（ブロックＥ）にて映像デー
タなどを記録媒体４０に記録再生するにあたり、再生手
段にて再生しながら再圧縮手段（ブロックＤ）にて圧縮
率を上げて書き込み直すことにより、空き領域を形成し
ていくことができ、記録媒体の残量が無くなってきても
この空き領域に記録していくというようなことができ
る。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、既に記憶
されている記録データの圧縮率を上げて記録し直すの
で、最初に記録されていた領域よりも少ない領域に記憶
し直すことが可能なデータ記録再生装置を提供すること
ができる。また、圧縮率を上げた記録のし直しと合わせ
て、記録用入力データの記録を行うため、残りの領域を
広げながら新しい記録が行われ、記録メディアの残量を
有効利用することが可能となる。

【００３１】 特に、請求項２にかかる発明によれば、記
録メディアの残量が所定量以下となったときに圧縮率の
上げ直しが行われ、例えば、見かけ上の残量が無くなっ
てからも記録を行える。この場合、始めは低圧縮率で記
録を始め、記録メディアの終わりに近くなってきたとき
に圧縮率を上げて記録することになるので、記録メディ
アを使いきる範囲で最低の圧縮率で記録を行うことがで
きるので、画質、音質のレベルを可能な限り高くするこ
とができる。もちろん、記録メディアが二本になってし
まうというようなこともない。

【００３２】 さらに、請求項３にかかる発明によれば、
構成を大きく変更することなく、別入力を受け付け、同
時に二つの入力データを記録することができる。例え
ば、表番組と裏番組とを同時に記録したり、二カ所の監
視画像を切り替えることなく同時に記録したりすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態にかかるデータ記録再生装
置のブロック図である。

【図２】同データ記録再生装置の制御プログラムに対応
したフローチャートである。

【図３】データ圧縮率と記録転送レートとの関係を示す
グラフである。

【図４】再圧縮前後のデータ列の変化を示す図である。

【図５】本発明の変形例にかかるデータ記録再生装置の
ブロック図である。

【図６】本発明の他の変形例にかかるデータ記録再生装
置のブロック図である。

【符号の説明】

１０，１１…入力データ ２０…圧縮部 ２１…バッファメモリ部 ３０…訂正付加部 ３１…変調器 ４０…記録媒体 ５０…復調器 ５１…誤り訂正部 ６０…バッファメモリ部 ６１…圧縮部 ７０…伸張部 ８０…出力データ Ａ…外部入力圧縮手段 Ｂ…記録手段 Ｃ…再生手段 Ｄ…再圧縮手段 Ｅ…伸張手段

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 データを圧縮して記録メディアに記録再
   生するデータ記録再生装置であって、 圧縮率可変の再圧縮手段と、外部からの記録用入力データと記録メディアから再生さ
   れた再記録データを一時記憶するバッファ手段を有し、
   記録しながら前記再圧縮手段で圧縮率を上げて記録し直
   す記録手段を 具備することを特徴とするデータ記録再生
   装置。
2. 【請求項２】 上記請求項１に記載のデータ記録再生装
   置において、記録領域の残量を検知する残量検知手段
   と、残量が所定量以下となったときに、記録データの圧
   縮率を上げ直すとともに、空いた領域に記録用入力デー
   タを圧縮して記録せしめる制御手段を具備することを特
   徴とするデータ記録再生装置。
3. 【請求項３】 上記請求項１又は２に記載のデータ記録
   再生装置において、記録メディアから再生された再記録
   データの代わりに外部からの別の記録用入力データを記
   録することを特徴とするデータ記録再生装置。