JP3937949B2 - 画像記録装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は動画像データ及び静止画データ及びオーディオデータ及びデータ放送等、種々のフォーマットのデータを含むマルチメディアデータが記録される情報記録媒体を複数備えた情報の記録、再生を行う装置及び方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
650MB程度が上限であった書換え型ディスクの分野で数GBの容量を有する相変化型ディスクDVD−RAMが出現した。デジタルAVデータの符号化規格であるMPEG(MPEG2)の実用化とあいまってDVD−RAMディスクは、コンピュータ用途だけでなくオーディオ・ビデオ(AV)技術分野における記録・再生メディアとして期待されている。
【0003】
図34は、従来の画像記録装置であるDVDカムコーダ装置の外観と関連機器とのインタフェースの一例を説明する図である。図34に示すように、DVDカムコーダにはDVD−RAMディスク(以下、DVDディスクとも称す)が装填され、動画・静止画・音声の記録再生を行う。
【0004】
また、DVDカムコーダは、外部からのビデオ情報を記録する機能を有する場合もある。DVDカムコーダに入力されるビデオ情報にはアナログ信号とデジタル信号の両者があり、アナログ信号としてはアナログ放送があり、デジタル信号としてデジタル放送がある。一般的にはアナログ放送は、テレビジョン装置に内蔵され受信機により受信、復調され、NTSC等のアナログビデオ信号としてDVDカムコーダに入力される。またデジタル放送は、受信機であるSTB(Set Top Box)でデジタル信号に復調され、DVDカムコーダに入力され記録される。
【0005】
一方、ビデオ情報が記録されたDVDディスクはDVDカムコーダにより再生され外部に出力される。出力も入力同様にアナログ信号とデジタル信号の両者があり、アナログ信号であれば直接テレビジョン装置に入力され、デジタル信号であればSTBを経由し、アナログ信号に変換された後にテレビジョン装置に入力されテレビジョン装置で映像表示される。
【0006】
なお、上述したアナログ放送やデジタル放送のビデオ情報には通常、音声情報が付随している。付随している音声情報も同様にDVDカムコーダで記録再生される。
【0007】
また、DVDディスクにはDVDカムコーダ以外の据え置き型のDVDレコーダや、パーソナルコンピュータの外部記録再生ドライブでビデオ情報が記録再生される場合がある。このようにDVDカムコーダ以外でビデオ情報が記録されたDVDディスクであっても、DVDカムコーダに装填されれば、DVDカムコーダはこれを再生する。
【0008】
なお、DVDカムコーダとSTB等の外部機器との間のデジタルI/FはIEEE1394、ATAPI、SCSI、USB、イーサネット、等がありうる。
【0009】
なお、DVDカムコーダとテレビジョン装置との間はコンポジットビデオ信号であるNTSCと例示したが、輝度信号と色差信号を個別に伝送するコンポーネント信号でもよい。さらには、AV機器とテレビジョン装置の間の映像伝送I/FはアナログI/FをデジタルI/F、例えば、DVIに置きかえる研究開発が進められており、DVDカムコーダとテレビジョン装置がデジタルI/Fで接続されることも当然予想される。
【0010】
次に、図35を用いてDVDディスクに対して記録、再生を行うDVDカムコーダの構成及び動作について説明する。図35に示すように、DVDカムコーダは、ユーザへの表示及びユーザからの要求を受け付けるユーザI/F部322と、DVDカムコーダ全体の管理及び制御を司るシステム制御部312と、映像を入力するカメラ部323と、アナログ信号を受信するアナログI/F部313と、カメラ部323からの画像データやアナログI/F部313からのアナログ信号をデジタル信号に変換しMPEGプログラムストリームにエンコードするエンコーダ314と、デジタル放送チューナ等からデジタルI/F部315を介して入力されるMPEGトランスポートストリームを解析する解析部316と、液晶モニタ及びスピーカなどの表示部317と、AVストリームをデコードするデコーダ318と、 デジタルI/F部315と、書き込みデータを一時的に格納するトラックバッファ320と、DVDディスク100にデータを書き込むドライブ321と、半導体メモリ325を制御してデータを書き込むメモリコンコントローラ324と、システム制御部312の指示によってDVDディスク100と半導体メモリ325のどちらに対してアクセスを行うかを切り替えるスイッチ部326とを備える。デジタルI/F部315はIEEE1394やUSB等の通信手段により外部機器にデータを出力するインタフェースである。
【0011】
このように構成されるDVDカムコーダにおいては、ユーザI/F部322が最初にユーザからの要求を受ける。ユーザI/F部322はユーザからの要求をシステム制御部312に伝え、システム制御部312はユーザからの要求を解釈すると共に各モジュールへの処理要求を行う。
【0012】
システム制御部312が発行する記録指示がカメラ部323またはアナログI/F部313からの入力に対する指示であればエンコーダ314の出力データを記録する。また記録指示がデジタルI/F部315からの入力に対する指示であれば解析部316の出力データを記録する。
【0013】
また、システム制御部312からの指示が半導体メモリ325に対する記録指示であった場合、蓄積スイッチ部326はメモリコントローラ324に対してデータの出力を行い、メモリコントローラ324は半導体メモリ325に対してデータの書き込みを行う。システム制御部312からの指示がDVDディスク100に対する記録指示であった場合、蓄積スイッチ部326はトラックバッファ320に対してデータの出力を行い、ドライブ321はトラックバッファに格納されたデータを読み出しつつDVDディスク100への書き込みを行う。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこのような従来のDVDカムコーダにおいては、DVDディスク100と半導体メモリ325とに分割して記録することはできるが、一連のデータをDVDディスク100と半導体メモリ325とに分割して記録した場合には、それぞれのデータを一元的に扱うことが困難であった。例えば連続的な振動等の原因によりDVDディスク100にアクセス不能な期間に、記録媒体を切り替えて記録した場合、連続する画像データが複数に分割されて別々の記録媒体へと記録されることになるが、分割記録された画像データの順番を管理したり、DVDディスク100とは別の記録媒体に記録された画像データを後で容易にDVDディスク100へ書き戻したりすることは困難である。
【0015】
本発明は上記課題を解決するためのものであり、複数の記録媒体が装着された画像記録装置において、複数の記録媒体に分割して記録された動画データを一括して管理することを目的とする。
【0016】
また、複数の記録媒体を効率的に使い分けることで、画像記録装置の省電力化や機能向上を実現することも本発明の目的である。
【0017】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、装置全体の制御を行うシステム制御部と、入力された画像データを符号化データに変換する符号化処理部と、前記複数種の記録媒体の中から前記システム制御部の指示に基づいて記録媒体を選択し、この選択した記録媒体に対して前記符号化データの書き込みを行うメモリアクセス制御部と、前記記録媒体のファイルシステムを管理するファイルシステム情報を保持するファイルシステム情報用メモリとを備え、前記システム制御部は、前記メモリアクセス制御部が選択した記録媒体に対して前記符号化データを書き込むことができないとき、前記メモリアクセス制御部に対して前記符号化データの記録先の切り替えを指示し、前記メモリアクセス制御部は、前記ファイルシステム情報用メモリに格納された前記ファイルシステム情報、もしくは前記システム制御部からの指示を受けたときにはその指示の何れかに基づいて、前記メモリアクセス制御部で選択した記録媒体に前記符号化データを書き込み、前記システム制御部は、前記符号化データの記録先を他の記録媒体に切り替えたとき、切り替え前の記録媒体に対して前記符号化データを書き込んだものとみなして前記ファイルシステム情報用メモリに保持された前記ファイルシステム情報を更新する。
【0018】
これにより、何等かの原因で記録不能になったとき、システム制御部からメモリアクセス制御部に対して他の記録媒体に対して記録を行う指示が行われるので、符号化データを継続して記録できるという作用・効果を有する。
また、これにより符号化データの記録先が他の記録媒体に切り替わっても、ファイルシステム情報用メモリに保持されたファイルシステム情報は、切り替え前の記録媒体に符号化データが書き込まれたものとして更新されるので、あたかも切り替え前の記録媒体に対する記録を継続しているかのようにデータの書き込みが行われるという作用・効果を有する。
【0019】
また本発明に係る画像記録装置は、切り替え前の記録媒体に対して符号化データを書き込んだものとみなしてファイルシステム情報を更新するとき、切り替え前の記録媒体に記録可能な領域がなくなると、切り替え後の記録媒体への符号化データの書き込みを終了することをメモリアクセス制御部に対して指示するシステム制御部を備える。
【0020】
これにより、切り替え後の記録媒体への書き込みが、切り替え前の記録媒体の残容量を超えない範囲で終了するので、切り替え後の記録媒体に書き込まれた符号化データを切り替え前の記録媒体に書き戻すときに、書き戻すための容量が不足するといった事態を防ぐことができるという作用・効果を有する。
【0021】
また本発明に係る画像記録装置は、切り替え前の記録媒体に対して符号化データを書き込んだものとみなしてファイルシステム情報を更新するとき、切り替え前の記録媒体に記録可能な領域がなくなると、切り替え後の記録媒体への符号化データを別ファイルとして書き込むことをメモリアクセス制御部に対して指示するシステム制御部を備える。
【0022】
これにより、切り替え後の記録媒体への書き込みが、切り替え前の記録媒体の残容量を超えない範囲で一旦終了し、切り替え前の記録媒体への書き戻しを容易に行えるとともに、切り替え前の記録媒体の残容量を超えるデータに対しては別ファイルで記録されるので、残容量を超えた符号化データも記録できるという作用・効果を有する。
【0023】
また本発明に係る画像記録装置は、ファイルシステム情報用メモリに保持されたファイルシステム情報に、切り替え前の記録媒体に書き込んだものとみなし、切り替え後の記録媒体にデータファイルとして書き込んだ符号化データのファイル情報をヘッダ情報として付加したファイルシステム保護ファイルを生成するファイルシステム保護ファイル処理部をさらに備え、メモリアクセス制御部が切り替え後の記録媒体に対する書き込みを終了したとき、前記ファイルシステム保護ファイルを切り替え後の記録媒体に対して書き込むことをメモリアクセス制御部に対して指示するシステム制御部を備える。
【0024】
これにより、ファイルシステム情報が記録媒体に記録されるので、符号化データを書き戻す前に、本画像記録装置の電源が落とされファイルシステム情報用メモリがリセットされたとしても、記録媒体に記録されたファイルシステム情報を利用してデータを書き戻すことができるという作用・効果を有する。
【0025】
また本発明に係る画像記録装置は、ファイルシステム保護ファイルのヘッダ情報に含まれる切り替え前の記録媒体のID情報に基づいて切り替え前の記録媒体を特定し、ファイルシステム保護ファイルに含まれるファイルシステム情報に基づいて、切り替え後の記録媒体から切り替え前の記録媒体に対してデータファイルを転送することをメモリアクセス制御部に指示するシステム制御部を備える。
【0026】
これにより、ID情報に基づいて記録媒体の認証を行われるので、切り替え後の記録媒体から切り替え前の記録媒体に対して確実にデータを書き戻すことができるという作用・効果を有する。
【0027】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について述べるにあたり、まずDVDディスクやDVDレコーダの機能の概要について以下の順序で説明する。なお、次の説明ではDVD−RAMディスクにビデオ情報を記録再生する例えばDVDカムコーダ、据置型のDVDレコーダ等の装置をDVDレコーダと総称する。
1.DVDレコーダ装置の機能概要
2.DVDディスクの概要
3.再生されるAV情報の概要
4.AV情報の管理情報と再生制御の概要
5.再生機能の基本動作
<1.DVDレコーダ装置の機能概要>
図1は、DVDレコーダの機能を示すブロック図である。DVDレコーダは、DVD−RAMディスク100に対しデータを記録再生する光ピックアップ101、ECC(Error Correcting Code)処理部102、トラックバッファ103、トラックバッファへ103の入出力を切り替えるスイッチ104、エンコーダ部105及びデコーダ部106を備える。
【0028】
図1に示すように、DVD−RAMディスク100には、1セクタ(=2KB)を最小単位としてデータが記録される。また、16セクタを1ECCブロックとし、ECCブロックを単位としてECC処理部102でエラー訂正処理が施される。
【0029】
なお、DVDレコーダはデータの蓄積媒体として、DVD−RAMディスク100に加え、半導体メモリカードやハードディスクドライブ装置を備えても良い。
【0030】
図2は、半導体メモリカードとハードディスクドライブ装置を備える場合のDVDレコーダのブロック図を示す。ここで、1セクタは512Bでも良いし8KB等でも良い。またECCブロックも1セクタを1ECCブロックとしてもよいし、16セクタ、32セクタ等を1ECCブロックとしても良い。記録できる情報容量の増大に伴い、セクタサイズ及びECCブロックを構成するセクタ数は増大すると予想される。
【0031】
トラックバッファ103は、DVD−RAMディスク100にAVデータをより効率良く記録するため、AVデータを可変ビットレート(VBR)で記録するためのバッファである。DVD−RAMディスク100への読み書きレート(Va)が固定レートであるのに対して、AVデータはその内容(ビデオであれば画像)の持つ複雑さに応じてビットレート(Vb)が変化するため、このビットレートの差を吸収するためのバッファである。
【0032】
このトラックバッファ103をさらに有効利用すると、DVD−RAMディスク100上にAVデータを離散配置することが可能になる。図3を用いてこれを説明する。図3(a)は、ディスク上のアドレス空間の一例を示す図である。図3(a)に示す様にAVデータが[a1、a2]の連続領域と[a3、a4]の連続領域に分かれて記録されている場合、a2からa3へシークを行っている間、トラックバッファに蓄積してあるデータをデコーダ部106へ供給することでAVデータの連続再生が可能になる。この時の状態を示したのが図3(b)である。
【0033】
位置a1で読み出しを開始したAVデータは、時刻t1からトラックバッファ103へ入力されると共に、トラックバッファ103からデータの出力が開始される。これにより、トラックバッファへの入力レート(Va)とトラックバッファからの出力レート(Vb)のレート差(Va−Vb)の分だけトラックバッファへデータが蓄積されていく。この状態が検索領域がa2に達するまで、即ち時刻t2に達するまで継続する。この間にトラックバッファ103に蓄積されたデータ量をB(t2)とすると、時間t2から領域a3のデータの読み出しを開始する時刻t3までの間、トラックバッファ103に蓄積されているB(t2)を消費してデコーダ106へ供給し続けられれば良い。
【0034】
言い方を変えれば、シーク前に読み出すデータ量([a1、a2])が一定量以上確保されていれば、シークが発生した場合でも、AVデータの連続供給が可能である。AVデータの連続供給が可能な連続領域のサイズはECCブロック数(N_ecc)に換算すると次の式で示される。式において、N_secはECCブロックを構成するセクタ数であり、S_sizeはセクタサイズ、Tjはシーク性能(最大シーク時間)である。
【0035】
N_ecc = Vb*Tj/
((N_sec*8*S_size)*(1−Vb/Va))
また、連続領域の中には欠陥セクタが生じる場合がある。この場合も考慮すると連続領域は次の式で示される。式において、dN_eccは容認する欠陥セクタのサイズであり、Tsは連続領域の中で欠陥セクタをスキップするのに要する時間である。このサイズもECCブロック数で表される。
【0036】
N_ecc = dN_ecc+Vb*(Tj+Ts)/
((N_sec*8*S_size)*(1−Vb/Va))
なお、ここでは、DVD−RAMディスク100からデータを読み出す、すなわち再生の場合の例を説明したが、DVD−RAMディスク100へのデータの書き込み、すなわち録画の場合も同様に考えることができる。上述したように、DVD−RAMでは一定量以上のデータが連続記録さえされていればディスク上にAVデータを分散記録しても連続再生/録画が可能である。この連続領域はCDA(Contiguous Data Area)と呼称される。
<2.DVD−RAMディスクの概要>
図4は、記録再生消去可能なDVD−RAMディスク100の外観と物理構造を表した図である。なおDVD−RAMディスク100は、情報面を例えば指紋の付着等から保護するため、一般的にはカートリッジに収納された状態でDVDレコーダに装填される。ただし、記録面の保護が別の構成で行われたり、容認できる場合にはカートリッジに収納せずにDVDレコーダに直接装填できるようにしても良い。
【0037】
DVD−RAMディスク100は相変化方式によりデータを記録する。ディスク上の記録データはセクタ単位で管理され、アクセス用のアドレスが付随する。16個のセクタは誤り訂正の単位となり、誤り訂正コードが付与され、ECCブロックと呼称される。
【0038】
図4(a)は、記録可能なDVD−RAMディスク100の記録領域を表した図である。同図のように、DVD−RAMディスク100は、最内周にリードイン領域を、最外周にリードアウト領域を、その間にデータ領域を配置している。リードイン領域は、光ピックアップのアクセス時においてサーボを安定させるために必要な基準信号や他のメディアとの識別信号などが記録されている。リードアウト領域もリードイン領域と同様の基準信号などが記録される。データ領域は最小のアクセス単位であるセクタ(2048バイトとする)に分割されている。
【0039】
また、DVD−RAMディスク100は、記録・再生時においてZ−CLV(Zone Constant Linear Velocity)と呼ばれる回転制御を実現するために、データ領域が複数のゾーン領域に分割されている。
【0040】
図4(a)は、DVD−RAMディスク100に同心円状に設けられた複数のゾーン領域を示す図である。同図のように、DVD−RAMディスク100は、ゾーン0〜ゾーン23の24個のゾーン領域に分割されている。DVD−RAMディスク100の回転角速度は、内周側のゾーン程速くなるようにゾーン領域毎に設定され、光ピックアップが1つのゾーン内でアクセスする間は一定に保たれる。これにより、DVD−RAMディスク100の記録密度を高めると共に、記録・再生時における回転制御を容易にしている。
【0041】
図4(b)は、図4(a)において同心円状に示したリードイン領域と、リードアウト領域と、ゾーン領域0〜23を横方向に配置した説明図である。リードイン領域とリードアウト領域は、その内部に欠陥管理領域(DMA:Defect Management Area)を有する。欠陥管理領域とは、欠陥が生じたセクタの位置を示す位置情報と、その欠陥セクタを代替するセクタが上記代替領域のいずれに存在するかを示す代替位置情報とが記録されている領域をいう。
【0042】
各ゾーン領域はその内部にユーザ領域を有すると共に、境界部に代替領域及び未使用領域を有している。ユーザ領域は、ファイルシステムが記録用領域として利用することができる領域をいう。代替領域は、欠陥セクタが存在する場合に代替使用される領域である。未使用領域は、データ記録に使用されない領域である。未使用領域は、2トラック分程度設けられる。未使用領域を設けているのは、ゾーン内では隣接するトラックの同じ位置にセクタアドレスが記録されているが、Z−CLVではゾーン境界に隣接するトラックではセクタアドレスの記録位置が異なるので、それに起因するセクタアドレス誤判別を防止するためである。
【0043】
このようにゾーン境界にはデータ記録に使用されないセクタが存在する。そのためデータ記録に使用されるセクタのみを連続的に示すように、DVD−RAMディスク100は、内周から順に論理セクタ番号(LSN:Logical Sector Number)をユーザ領域の物理セクタに割り当てている。
【0044】
図5は、論理セクタにより構成されるDVD−RAMディスク100の論理的なデータ空間の一例を示す。論理的なデータ空間はボリューム空間と呼称され、ユーザデータを記録する。ボリューム領域は、記録データをファイルシステムで管理する。すなわち、データを格納する一群のセクタをファイルとして、さらには一群のファイルをディレクトリとして管理するための情報(以下、ファイルシステム情報)がボリューム空間内のパーティション空間内に記録され、パーティション空間等を管理するためのボリューム構造情報がボリューム領域の先頭と終端に記録される。
【0045】
なお、上記一群のセクタはボリューム空間で必ずしも連続的には配置されず、部分的に離散配置される。このためファイルシステムは、ファイルを構成するセクタ群のうち、ボリューム空間で連続的に配置される一群のセクタをエクステントとして管理し、関連のあるエクステントの集合としてファイルを管理する。
【0046】
図6は、DVD−RAMディスク100に記録される動画データのディレクトリ構造とファイルの構造を示す。ルートの下にVIDEO_RTディレクトリがあり、この下に、再生用のデータである各種オブジェクトのファイルと、これらの再生順序や各種属性を示す管理情報としてVIDEO Managerファイルが格納される。
【0047】
オブジェクトはMPEG規格に準拠したデータであり、PS_VOB、TS1_VOB、TS2_VOB、AOB、POB、MNFがある。
【0048】
PS_VOB、AOB、POBはMPEGのプログラムストリーム(PS)であり、TS1_VOB及びTS2_VOBはトランスポートストリーム(TS)である。プログラムストリームは、パッケージメディアにAV情報を格納することを考慮されたデータ構造を有し、一方、トランスポートストリームは通信メディアを考慮したデータ構造を有する。
【0049】
一般的にはPS_VOB、TS1_VOB、TS2_VOBは、いずれも映像情報と音声情報を共に有し映像情報が主体となるオブジェクトである。このうち、TS1_VOBは原則、DVDレコーダによりエンコードが行われ、内部のピクチャ構造が詳細に管理されているオブジェクトであり、TS2_VOBはDVDレコーダ外でエンコードされたオブジェクトであり、内部のピクチャ構造等のデータ構造が一部不明なオブジェクトである。
【0050】
典型的には、TS1_VOBは外部から入力されるアナログビデオ信号や、カメラ出力信号をDVDレコーダがトランスポートストリームにエンコードしたオブジェクトであり、TS2_VOBは外部から入力されるデジタルビデオ信号をエンコードすることなく直接ディスクに記録したオブジェクトである。
【0051】
AOB、POBはMPEGのプログラムストリームであり、AOBは音声情報が主体となるオブジェクトであり、POBは静止画が主体となるオブジェクトである。MNFは製造業者固有のファイルであり、記録/再生装置の動作を支援するための付加情報を格納する。
【0052】
なお、これらPS_VOB、POB、AOB、TS1_VOB、TS2_VOBについて、必ずしもすべてを記録する必要はない。
【0053】
上述した映像情報主体、音声情報主体とは、ビットレートの割当てが大きいことを意味する。VOBは映画等のアプリケーションに用いられ、AOBは音楽アプリケーションに用いられる。
<3.再生されるAV情報の概要>
図7は、DVD−RAMディスク100に各種AVオブジェクトとして記録されるMPEGデータの構造を示す図である。図7が示すようにビデオストリーム及びオーディオストリームは、それぞれ分割され多重される。MPEG規格においては、多重化後のストリームをシステムストリームと呼称する。DVD規格においては、固有の情報が設定されたシステムストリームをVOB(Video Object)と呼称している。分割の単位は、パック・パケットと称され、約2KByteのデータ量を有する。
【0054】
ビデオストリームはMPEG規格で符号化されており、可変ビットレートで圧縮されており、動きが激しい等の複雑な映像であればビットレートが高くなっている。MPEG規格では、映像の各ピクチャは、Iピクチャ、Pピクチャ、Bピクチャに種類分けして符号化される。このうち、Iピクチャはフレーム内で完結する空間的な圧縮符号化が施されており、Pピクチャ、Bピクチャはフレーム間の相関を利用した時間的な圧縮符号化が施されている。MPEGでは少なくともIピクチャを含む区間をGOP(Group of Picture)として管理する。GOPは早送り再生等の特殊再生におけるアクセスポイントになる。フレーム内圧縮されたIピクチャを有するためである。一方、音声ストリームの符号化には、DVDの規格では、MPEGオーディオであるAAC、MP3に加え、AC3やLPCMの符号化が用いられる。
【0055】
図7が示すように、GOPを構成するビデオ情報とそれに付随する音声情報とを含む多重化後のデータ単位はVOBU(Video Object Unit)と称される。VOBUには、当該動画区間の管理用の情報をヘッダ情報として含ませる場合がある。図7で説明したシステムストリームには、プログラムストリーム(PS)とトランスポートストリーム(TS)がある。前者はパッケージメディアを考慮したデータ構造を有し、後者は通信メディアを考慮したデータ構造を有する。
【0056】
図8は、プログラムストリームとトランスポートストリームのデータ構造の概要を説明する図である。プログラムストリームは、伝送及び多重化の最小単位である固定長のパックからなり、パックはさらに、1つ以上のパケットを有する。パックもパケットもヘッダ部とデータ部を有する。MPEGではデータ部をペイロードと称する。DVD−RAMディスク100の場合はパックの固定長はセクタサイズと整合性をとり2KBになる。パックは複数のパケットを有することができるが、DVD−RAMディスク100の映像や音声を格納するパックは1パケットのみを有するため、特別な場合を除いて1パックは1パケットに等しい。
【0057】
一方、トランスポートストリームの伝送及び多重化の単位は固定長のTSパケットからなる。TSパケットのサイズは188Bであり、通信用規格であるATM伝送との整合性をとっている。TSパケットは1つ以上が集まりPES(PacketizedElementary Stream)パケットを構成する。PESパケットはプログラムストリームとトランスポートストリームで共通する概念であり、データ構造は共通である。プログラムストリームのパックに格納されるパケットはPESパケットを直接構成し、トランスポートストリームのTSパケットは1つ以上が集まりPESパケットを構成する。
【0058】
また、PESパケットは符号化の最小単位であり、符号化が共通するビデオ情報、オーディオ情報をそれぞれ格納する。即ち、一つのPESパケット内に符号化方式の異なるビデオ情報、オーディオ情報が混在して格納されることはない。ただし、同じ符号化方式であればピクチャバウンダリやオーディオフレームのバウンダリは保証せずとも良い。図8に示すように複数のPESパケットで1つのIピクチャを格納したり、1つのPESパケットに複数のピクチャデータを格納したりするケースもありうる。
【0059】
図9と図10に、トランスポートストリームとプログラムストリームの個別のデータ構造を示す。図9、図10に示すように、TSパケットは、TSパケットヘッダと、適用フィールドと、ペイロード部から構成される。TSパケットヘッダにはPID(Packet Identifier)が格納され、これにより、TSパケットが所属するビデオストリーム又はオーディオストリーム等の各種ストリームが識別される。
【0060】
適用フィールドにはPCR(Program Clock Reference)が格納される。PCRはストリームをデコードする機器の基準クロック(STC)の参照値である。機器は典型的にはPCRのタイミングでシステムストリームをデマルチプレクスし、ビデオストリーム等の各種ストリームに再構築する。
【0061】
PESヘッダには、DTS(Decoding Time Stamp)とPTS(Presentation Time Stamp)が格納される。DTSは当該PESパケットに格納されるピクチャ/オーディオフレームのデコードタイミングを示し、PTSは映像音声出力等のプレゼンテーションタイミングを示す。なお、すべてのPESパケットヘッダにPTS、DTSを有する必要はなく、Iピクチャの先頭データが格納開始されるPESパケットのヘッダにPTS、DTSがあればデコード及び出力に支障はない。
【0062】
TSパケットの構造の詳細は図11に示される。図11に示すように、適用フィールドにはPCRに加えて、ランダムアクセス表示フラグが格納され、当該フラグにより、対応するペイロード部にビデオ・オーディオのフレーム先頭であってアクセスポイントとなりうるデータを格納するか否かを示す。また、TSパケットのヘッダ部には前述したPIDに加えて、PESパケットの開始を示すユニット開始表示フラグ、適用フィールドが後続するか否かを示す適用フィールド制御情報も格納される。
【0063】
図10には、プログラムストリームを構成するパックの構造を示す。パックはパックヘッダにSCRとStreamIDを有する。SCRはトランスポートストリームのPCRと、StreamIDはPIDと実質同じである。またPESパケットのデータ構造はトランスポートストリームと共通なため、PESヘッダにPTSとDTSが格納される。
【0064】
プログラムストリームとトランスポートストリームの大きな違いの1つに、トランスポートストリームではマルチプログラムが許される点がある。即ち、番組という単位では1つの番組しかプログラムストリームは伝送できないが、トランスポートストリームは複数の番組を同時に伝送することを想定している。このため、トランスポートストリームでは、番組毎に番組を構成するビデオストリームとオーディオストリームとのいずれかを再生装置が識別することが必要になる。
【0065】
図12に、番組を構成するオーディオストリームとビデオストリームの構成情報を伝送するPATテーブル、PMAPテーブルを示す。図12に示すように、番組毎に使用されるビデオストリームとオーディオストリームの組合せに関する情報をPMAPテーブルが格納し、番組とPMAPテーブルの組合せに関する情報をPATテーブルが格納する。再生装置は、PATテーブル、PMAPテーブルにより出力が要求された番組を構成するビデオストリームとオーディオストリームを検出することができる。
【0066】
次に上述してきたプログラムストリームのパックと、トランスポートストリームに含まれるTSパケットのディスク上の配置に関して、図13を用いて説明する。図13(a)に示すように、16個のセクタはECCブロックを構成する。プログラムストリームの形式をとるビデオオブジェクト(PS_VOB)を構成するパック(PS Pack)は、図13(b)が示すように、セクタバウンダリで配置される。パックサイズもセクタサイズも2KBだからである。
【0067】
一方、トランスポートストリームの形式をとるビデオオブジェクト(TS1−VOB/TS2−VOB)はカプセル(Capsule)という8KBのサイズを有する単位でECCブロック内に配置される。カプセルは18Bのヘッダ領域を有し、データ領域にはATS情報(Arrival Time Stamp Information)が付加されたTSパケットが43個配置される。ATS情報は、DVDレコーダにより生成し付加される情報であって、当該パケットがDVDレコーダに外部より伝送されてきたタイミングを示す情報である。
【0068】
上述の説明では、8KBのCapsuleに43個のMPEGトランスポートパケットを格納するとしたが、1つのATS(固定バイト長)と1つのMPEGトランスポートパケットが対になった形式で、TS1−VOB/TS2−VOBを形成する等の方法で記録しても良い。
<4.AV情報の管理情報と再生制御の概要>
図14、図15は図6で示したビデオ管理情報(Video Manager)と称されるファイルのデータ構造を示す図である。ビデオ管理情報は、各種オブジェクトのディスク上の記録位置等の管理情報を示すオブジェクト情報と、オブジェクトの再生順序等を示す再生制御情報とを有する。
【0069】
図14はディスクに記録されるオブジェクトとして、PS−VOB#1〜PS−VOB#n、TS1−VOB#1〜TS1−VOB#n、TS2−VOB#1〜TS2−VOB#nがある場合を示す。図14が示すように、これらオブジェクトの種類に応じて、PS−VOB用の情報テーブルと、TS1−VOB用の情報テーブルと、TS2−VOB用の情報テーブルが個別に存在すると共に、各情報テーブルは各オブジェクトのVOB情報を有している。
【0070】
VOB情報は、それぞれ、対応するオブジェクトの一般情報と、オブジェクトの属性情報と、オブジェクトの再生時刻をディスク上のアドレスに変換するためのアクセスマップ、当該アクセスマップの管理情報を有している。一般情報は、対応するオブジェクトの識別情報、オブジェクトの記録時刻、製造者ID等を有し、属性情報は、ビデオストリームのコーディングモードをはじめとするビデオストリーム情報(V_ATR)と、オーディオストリームの本数(AST_Ns)と、オーディオストリームのコーディングモードをはじめとするオーディオストリーム情報(A_ATR)とから構成される。
【0071】
アクセスマップを必要とする理由は2つある。まず1つは、再生経路情報がオブジェクトのディスク上での記録位置をセクタアドレス等で直接的に参照するのを避け、オブジェクトの再生時刻で間接的に参照できるようにするためである。RAM媒体の場合、オブジェクトの記録位置が編集等で変更される場合がおこりうるが、再生経路情報がセクタアドレス等で直接的にオブジェクトの記録位置を参照している場合、更新すべき再生経路情報が多くなるためである。一方、再生時刻で間接的に参照している場合は、再生経路情報の更新は不要で、アクセスマップの更新のみ行えば良い。
【0072】
2つ目の理由は、AVストリームが一般に時間軸とデータ(ビット列)軸の二つの基準を有しており、この二つの基準間には完全な相関性がないためである。
例えば、ビデオストリームの国際標準規格であるMPEG−2ビデオの場合、可変ビットレート(画質の複雑さに応じてビットレートを変える方式)を用いることが主流になりつつあり、この場合、先頭からのデータ量と再生時間との間に比例関係がないため、時間軸を基準にしたランダムアクセスができない。この問題を解決するため、オブジェクト情報は、時間軸とデータ(ビット列)軸との間の変換を行うためのアクセスマップを有している。
【0073】
図14が示すように再生制御情報は、ユーザ定義再生経路情報テーブル、オリジナル再生経路情報テーブル、タイトルサーチポインタを有する。
【0074】
図15が示すように、再生経路には、DVDレコーダがオブジェクト記録時に記録されたすべてのオブジェクトを示すように自動生成するオリジナル定義再生経路情報と、ユーザが自由に再生シーケンスを定義できるユーザ定義再生経路情報の2種類がある。再生経路はDVD規格ではPGC情報(Program Chain Information)と統一的呼称され、また、ユーザ定義再生経路情報はU−PGC情報、オリジナル再生経路情報はO−PGC情報と呼称される。
【0075】
O−PGC情報、U−PGC情報はそれぞれ、オブジェクトの再生区間であるセルを示す情報であるセル情報をテーブル形式で列挙する情報である。O−PGC情報で示されるオブジェクトの再生区間はオリジナルセル(O−CELL)と呼称され、U−PGC情報で示されるオブジェクトの再生区間はユーザセル(U−CELL)と呼称される。
【0076】
セルは、オブジェクトの再生開始時刻と再生終了時刻でオブジェクトの再生区間を示し、再生開始時刻と再生終了時刻は前述したアクセスマップにより、オブジェクトの実際のディスク上の記録位置情報に変換される。
【0077】
図15(b)が示すように、PGC情報により示されるセル群は、テーブルのエントリー順序に従って順次再生される一連の再生シーケンスを構成する。
【0078】
図16は、オブジェクト、セル、PGC、アクセスマップの関係を具体的に説明する図である。図16に示すように、オリジナルPGC情報50は少なくとも1つのセル情報60、61、62、63を含む。 これらセル情報は再生するオブジェクトを指定し、かつ、そのオブジェクトタイプとオブジェクトの再生区間を指定する。PGC情報50におけるセル情報の記録順序は、各セルが指定するオブジェクトが再生されるときの再生順序を示す。
【0079】
一つのセル情報60には、それが指定するオブジェクトの種類を示すタイプ情報(Type)60aと、オブジェクトの識別情報であるオブジェクトID(Object ID)60bと、時間軸上でのオブジェクト内の開始時刻情報(Start_PTM)60cと、時間軸上でのオブジェクト内の終了時刻情報(End_PTM)60dと、Entry Point情報(EPI)60eが含まれる。EPIは時刻情報で規定されるものであり、例えばブックマークのような役割を果たすものである。図には示していないが、セル中のEntry Pointの個数は、セル情報中に記録されている。また、EPIは、そのEntry PointのPTMと、Entry Pointの種別情報などで構成されている。
【0080】
データ再生時は、PCG情報50内のセル情報60が順次読み出され、各セルにより指定されるオブジェクトが、セルにより指定される再生区間分再生されることになる。
【0081】
アクセスマップ80cは、セル情報が示す開始時刻情報と終了時刻情報とをオブジェクトのディスク上での位置情報に変換する。
【0082】
上述したマップ情報は、オブジェクトの記録時に共に生成され記録される。マップを生成するためには、オブジェクトのデータ内のピクチャ構造を解析する必要がある。具体的には図8で示すIピクチャの位置の検出と、図9、図10に示す当該Iピクチャの再生時刻であるPTS等のタイムスタンプ情報の検出が必要になる。
【0083】
ここで、PS−VOBとTS1−VOBとTS2−VOBのマップ情報を生成する際に生じる問題について以下説明する。PS−VOB、TS1−VOBは、図34で説明したように、主として受信されたアナログ放送をDVDレコーダがMPEGストリームにエンコードすることにより生成される。このため、Iピクチャや各種タイムスタンプの情報は自らが生成しており、DVDレコーダにとってストリーム内部のデータ構造は明確であり、マップ情報の生成に何の問題も生じない。
【0084】
次にTS2−VOBは、図34で説明したように、主として受信されたデジタル放送をDVDレコーダがエンコードすることなく直接ディスクに記録することにより生成される。このため、PS−VOBのようにIピクチャの位置とタイムスタンプ情報を自ら生成しておらず、DVDレコーダにとってストリーム内部のデータ構造が明確でないので、記録するデジタルストリームからこれら情報を検出することが必要になる。従ってDVDレコーダは、レコーダ外部にてエンコードされたストリームを記録しているTS2−VOBのマップ情報については下記のようにIピクチャとタイムスタンプを検出する。
【0085】
まず、Iピクチャの検出は、図11に示すTSパケットの適用フィールドのランダムアクセス表示情報を検出することにより行う。また、タイムスタンプの検出については、PESヘッダのPTSを検出することにより行う。タイムスタンプについては、PTSの代わりに、適用フィールドのPCRや、TSパケットがDVDレコーダに伝送されてきた到着タイミングであるATSで代用することもある。いずれにせよ、DVDレコーダはMPEGストリームのビデオ層のデータ構造を解析することなく、その上位層であるシステム層の情報により、Iピクチャの位置を検出する。これは、マップ情報を生成するためにビデオ層の解析まで行うのはシステムの負荷が大きいためである。
【0086】
また、システム層の検出が不可能な場合もありうるが、この場合は、マップ情報が生成できないため、有効なマップ情報が無いことを示すことが必要になる。DVDレコーダでは図14(b)に示すマップ管理情報によりこれらが示される。図14(b)に示すようにマップ管理情報は、マップ有効性情報と自己エンコーディングフラグとを有する。自己エンコーディングフラグは、DVDレコーダ自らがエンコードしたオブジェクトであることを示し、内部のピクチャ構造が明確であり、マップ情報のタイムスタンプ情報やIピクチャの位置情報等が正確であることを示している。また、マップ有効性情報は、有効なアクセスマップがあるかないかを示す。
【0087】
なお、システム層の検出が不可能な例としては、適用フィールドが設定されていない場合や、そもそもMPEGトランスポートストリームでないデジタルストリームの場合が考えうる。デジタル放送が世界各国で各種方式が成立しうるため、DVDレコーダがマップを生成できないオブジェクトを記録するケースも当然予想される。例えば、日本のデジタル放送を想定したDVDレコーダを米国で使用し、米国のデジタル放送を記録した場合、マップを生成できないオブジェクトを記録するケースが出てくる。
【0088】
ただし、DVDレコーダはマップ情報が生成されないオブジェクトについても、先頭から順次再生することは可能である。この場合、記録されたデジタルストリームをデジタルI/Fを介して、当該ストリームに対応したSTBに出力することでこれを映像再生することができる。
<5.再生機能の基本動作>
次に、図17を用いて上記DVD−RAMディスク100を再生するDVDレコーダの再生動作について説明する。図17に示すように、DVDレコーダは、DVD−RAMディスク100からデータを読み出す光ピックアップ201と、読み出したデータのエラー訂正等を行うECC処理部202と、エラー訂正後の読み出しデータを一時的に格納するトラックバッファ203と、動画オブジェクト(PS_VOB)等のプログラムストリームを再生するPSデコーダ205と、デジタル放送オブジェクト(TS1_VOB)のトランスポートストリームを再生するTSデコーダ206と、オーディオ・オブジェクト(AOB)を再生するオーディオデコーダ207と、静止画オブジェクト(POB)をデコードする静止画デコーダ208と、各デコーダ205〜208へのデータ入力を切り替えるスイッチ210と、DVDレコーダにおけるDVD−RAMディスク100の再生動作を担う制御部211とを備える。
【0089】
DVD−RAMディスク100上に記録されているデータは、光ピックアップ201から読み出され、ECC処理部202を通してトラックバッファ203に格納される。トラックバッファ203に格納されたデータは、PSデコーダ205、TSデコーダ206、オーディオデコーダ207、静止画デコーダ208のいずれかに入力されデコード及び出力される。
【0090】
このとき、制御部211は読み出すべきデータを図15が示す再生経路情報(PGC)が示す再生シーケンスに基づき決定する。即ち図15の例であれば、制御部211はVOB#1の部分区間(CELL#1)を最初に再生し、次いでVOB#3の部分区間(CELL#2)を再生し、最後にVOB#2(CELL#3)と再生する制御を行う。
【0091】
また制御部211は、図16が示す再生経路情報(PGC)のセル情報により、再生するセルのタイプ、対応するオブジェクト、オブジェクトの再生開始時刻、再生終了時刻を獲得することができる。制御部211は、セル情報により特定されるオブジェクトの区間のデータを適合するデコーダに入力する。
【0092】
この際制御部211は、セル情報のObject IDにより再生対象のオブジェクトを特定する。さらに制御部211は、特定したオブジェクトの再生区間であるセルの特定を、セル情報のStartPTMとEndPTMとを対応するVOB情報のアクセスマップでディスク情報のアドレスに変換することにより行う。
【0093】
また本実施の形態におけるプレーヤは、さらにAVストリームを外部に供給するためのデジタルインタフェース204を有している。これにより、AVストリームをIEEE1394やIEC958などの通信手段を介して外部に供給することも可能である。特に自らがエンコードしていないTS2−VOBについては、プレーヤ内部に該当するデコーダが存在しないケースもありうるため、デコードすることなく、直接デジタルインタフェース204を通じて外部のSTBに出力し、そのSTBで再生させることができる。
【0094】
外部にデジタルデータを直接出力する際には、制御部211は図14(b)のマップ管理情報に基づき、ランダムアクセス再生が可能かを否か判断する。アクセスポイント情報フラグが有効であれば、アクセスマップはIピクチャの位置情報を有する。このため制御部211は外部機器から早送り再生等の要求があれば、これに応じてIピクチャを含むデジタルデータをデジタルI/Fを介して外部機器に出力することができる。またタイムアクセス情報フラグが有効であればタイムアクセスが可能である。このため制御部211は、外部の機器からのタイムアクセスの要求に応じて、指定された再生時刻に相当するピクチャデータを含むデジタルデータをデジタルI/Fを介して外部機器に出力することができる。
【0095】
以上説明したようなDVDディスクやDVDレコーダを用いて、以下実施の形態1〜4について、図面を参照しながら説明する。
(実施の形態1)
本発明の実施の形態1について、図18〜図21を用いて説明する。
【0096】
図18は本発明の実施の形態1における画像記録装置のブロック図である。この画像記録装置は、符号化処理部2101、メモリアクセス制御部2102、システム制御部2103、ファイルシステム情報用メモリ2104、DVD−RAMディスク2105及び半導体メモリ2106を備える。
【0097】
上記のように構成された本発明の画像記録装置の動作について説明するまずDVD−RAMディスクに対する通常の記録動作について説明し、次にDVD−RAMディスクへの記録が出来なくなったときに記録媒体を切り替える記録動作について説明する。
【0098】
図18において、ファイルシステム情報用メモリ2104には、あらかじめDVD−RAMディスク2105より読み出されたファイルシステム情報が保持されている(状態A1とする)。ファイルシステム情報とは、データを格納する一群のセクタをファイルとして、さらには一群のファイルをディレクトリとして管理するための情報を示す。
【0099】
符号化処理部2101は、システム制御部2103の指示により画像データを符号化して記録用オブジェクトに変換する。システム制御部2103は符号化処理部2101が生成した記録用オブジェクトに応じて、ファイルシステム情報を元にDVD−RAMディスク上の書き込みセクタ領域を決定し、メモリアクセス制御部2102対して書き込み領域の指定を行う。メモリアクセス制御部2102は、記録対象となる記録媒体を切り替えて出力する機能と、DVD−RAMディスク及び半導体メモリの書き込みレートと符号化処理部2101が生成する符号化データのデータレートの差を吸収するためのトラックバッファ機能を有しており、記録用オブジェクトを一時保持した後に、システム制御部2103によって指示された書き込み領域に記録用オブジェクトの書き込みを行う。ファイルシステム情報用メモリ2104は、DVD−RAMディスク2105への新たな記録用オブジェクトの追記に応じてファイルシステム情報用メモリ2104で保持しているファイルシステム情報を更新する(状態A2とする)。DVD−RAMディスク上のファイルシステム情報は、DVD−RAMディスクへのデータ記録終了時に、ファイルシステム情報用メモリ2104で更新・保持されているファイルシステム情報に上書きされることにより最新の状態へと更新される(状態A3とする)。
【0100】
図19は、本発明の画像記録装置によってデータを記録されたDVD−RAMディスク2105と半導体メモリ2106及び、ファイルシステム情報用メモリ2104の内容の一例を示す図である。
【0101】
図19(1)は元々DVD−RAMディスクにファイルAが記録されており、その状態に対応したファイルシステム情報がFaとしてDVD−RAMディスクに記録されている状態を示している(図18の画像記録装置の動作説明の(状態A1)に相当)。
【0102】
また半導体メモリにも同様に半導体メモリのファイルシステム情報Fmが存在するが、本発明には直接関係しないため、以降は必要が無い限りその説明を省略し、半導体メモリへのファイル記録状態にかかわらず全てFmと記述する。
【0103】
図19(2)は、DVD−RAMディスクに新たなデータであるファイルBが記録され、それに応じてファイルシステム情報用メモリ2104で保持されているファイルシステム情報がFaからFabへ更新された状態を示す(同(状態A2)に相当)。ここでのFabとは、DVD−RAMディスク2105にファイルAとファイルBが記録されている状態でのファイルシステム情報である。また、ここでのファイルBとは、符号化処理部2101によって生成された動画オブジェクトの集合を示す。
【0104】
図19(3)は、ファイルシステム情報用メモリ2104上のファイルシステム情報Fabを、DVD−RAMディスクへと書き戻した状態を示す(同(状態A3)に相当)。以上によりDVD−RAMディスクにファイルBを追記するための処理が完了したことになる。
【0105】
ここでファイルシステム情報Fa及びFabに関して図20を用いて説明する。
図20はファイルシステム情報の構造を示しており、一般情報2301及び、ディレクトリ管理テーブル2302、ファイル記録領域テーブル2303等から構成される。一般情報2301には、ファイルシステムのバージョン情報や、更新日時情報等が記述される。
【0106】
ディレクトリ管理テーブル2302は、ディレクトリ/ファイルのツリー構造を記述した情報であり、例えばFaでは図20に示すツリー構造の実線部分に示すよな構造が記述されている。
【0107】
ファイル記録領域テーブル2303はファイルデータが記録されているセクタ領域を記述する情報であり、このテーブルを使用してファイルAを構成するセクタをたどることが可能である。
【0108】
さらに、ファイルBを追記した場合のファイルシステム情報Fabでは、ディレクトリ管理テーブル2302、ファイル記録領域テーブル2303共にファイルBに関する情報が追加されることになる。
【0109】
次に画像データの記録中に例えば連続的な振動等の何らかの原因によってDVD−RAMディスク3205への記録が継続できなくなった場合に記録媒体を切り替える動作について図18および図21を用いて説明する。図21は図19と同様に、本発明の画像記録装置によってデータを記録されたDVD−RAMディスク2105と半導体メモリ2106及び、ファイルシステム情報用メモリ2104の内容の一例を示す図である。
【0110】
図21(1)は元々DVD−RAMディスクにファイルAが記録されていて、その状態に対応したファイルシステム情報がFaとしてDVD−RAMディスクに記録されており、さらにファイルシステム情報用メモリ2104にDVD−RAMディスク2105から読み出されたファイルシステム情報Faが保持されている状態を示している。
【0111】
図21(2)は、符号化処理部2101で生成された記録用オブジェクトが、DVD−RAMディスク2105にファイルBとして追記され、それに応じてファイルシステム情報用メモリ2104で保持されているファイルシステム情報がFaからFabへ更新された状態を示している。以降、新たな記録オブジェクトをファイルBに追記するごとにファイルシステム情報用メモリ2104上のファイルシステム情報Fabは更新される。
【0112】
ここで、DVD−RAMディスク2105へのファイルBの追記中に、DVD−RAMディスクへの記録が継続出来なくなった場合、メモリアクセス制御部2102はシステム制御部2103の指示によって記録媒体をDVD−RAMディスク2105から半導体メモリ2106へと変更し、以降の記録用オブジェクトをファイルCとして半導体メモリ2106へ記録する。その際にも、ファイルシステム情報用メモリ2104に保持されているファイルシステム情報は、あたかもDVD−RAMディスク2105への記録を継続しているように更新する(図21(3)の状態)。
【0113】
さらに半導体メモリ2106に対するファイルCの記録が継続され、ファイルシステム情報用メモリ2104に保持されている管理情報Fabcが、DVD−RAMディスク2105に新たなデータを追記できる記録領域が無いことを示す状態(ファイルCのデータサイズとDVD−RAMディスク2105の実際の空き領域サイズがほぼ一致した状態)になったらファイルCの記録を完了しする(図21(4)の状態)。以降の画像データはファイルDとして半導体メモリ2105へ記録する(図21(5)の状態)。
【0114】
以上のように、実施の形態1における本発明の画像記録装置はDVD−RAMディスクへのデータ記録中に、DVD−RAMディスクに対するデータの記録が継続できなくなったために、以降のデータの記録先を半導体メモリに切り替える際にも、半導体メモリにデータを記録しながら、装置内に保持しているDVD−RAMディスクのファイルシステム情報を更新し、DVD−RAMディスクの記録領域サイズを管理することができる。
【0115】
これにより半導体メモリへ切り替えてデータの記録を継続した際にも、そのデータサイズがDVD−RAMディスクの記録領域サイズを超えてしまい、DVD−RAMディスクに書き戻せなくなることを防ぐことができる。
【0116】
なお、本実施の形態1は画像記録装置に装着されているDVD−RAMディスク2105及び半導体メモリ2106が、装置から着脱可能な構成である場合にも、着脱不可能な構成である場合にも実現できる。
【0117】
また、DVD−RAMディスク2105、半導体メモリ2106共に装置からの着脱が可能である場合は、図21を使った説明のようにファイルCを半導体メモリ2106に記録した場合、ファイルCをDVD−RAMディスク2105へとコピーするまでは、DVD−RAMディスク2105や半導体メモリ2106の装置からの取り出しが不可能な構成を用いればより確実にファイルCをDVD−RAMディスク2105に書き戻すことが可能である。
(実施の形態2)
以下、本発明の実施の形態2について、図22〜図27を用いて説明する。本実施の形態においては、DVD−RAMディスクへのデータ書き込みができずに半導体メモリへデータを記録した場合に、ファイルシステム情報も半導体メモリに同時に記録しておくことにより、DVD−RAMディスクへのデータの書き戻しを確実にする機能について述べる。
<ファイルシステム保護ファイルの記録>
図22は本発明の実施の形態2における画像記録装置のブロック図である。この画像記録装置は、符号化処理部2501、メモリアクセス制御部2502、システム制御部2503、ファイルシステム情報用メモリ2504、ファイルシステム保護ファイル処理部2507、DVD−RAMディスク2505及び半導体メモリ2506を備える。
【0118】
システム制御部2503は画像記録装置全体の管理及び制御をつかさどる。符号化処理装置2501は、システム制御部2503の指示により画像データを符号化して記録用オブジェクトを生成する。ファイルシステム情報用メモリ2504は、記録媒体のファイルシステム情報を装置内に保持するためのメモリである。ファイルシステム保護ファイル処理部2507は、ファイルシステム情報用メモリ2504で保持しているファイルシステム情報にヘッダを付加することにより、ファイルシステム保護ファイルを生成する。メモリアクセス制御部2502は、記録対象となる記録媒体を切り替えて出力する機能と、DVD−RAMディスク及び半導体メモリの書き込みレートと符号化処理部2501が生成する符号化データのデータレートの差を吸収するためのトラックバッファ機能を有しており、記録用オブジェクトを一時保持した後に、システム制御部2503の指示に応じて、DVD−RAMディスク2505または半導体メモリ2506のどちらかに書き込む。
【0119】
図23は、本発明の画像記録装置によってデータを記録されたDVD−RAMディスク2505と半導体メモリ2506及び、ファイルシステム情報用メモリ2504の内容の一例を示す図である。
【0120】
図23(1)は元々DVD−RAMディスクにファイルAが記録されていて、その状態に対応したファイルシステム情報がFaとしてDVD−RAMディスクに記録されており、さらにファイルシステム情報用メモリ2504にDVD−RAMディスク2505から読み出されたファイルシステム情報Faが保持されている状態を示している。
【0121】
図23(2)は、符号化処理部2501で生成された記録用オブジェクトが、DVD−RAMディスク2505にファイルBとして追記され、それに応じてファイルシステム情報用メモリ2504で保持されているファイルシステム情報がFaからFabへ更新された状態を示している。以降、新たな記録オブジェクトをファイルBに追記するごとにファイルシステム情報用メモリ2504上のファイルシステム情報Fabは更新される。
【0122】
ここで、DVD−RAMディスク2505へのファイルBの追記中に、例えば連続的な振動等の何らかの原因により、DVD−RAMディスクへの記録が継続出来なくなった場合、メモリアクセス制御部2502はシステム制御部2503の指示によって記録媒体をDVD−RAMディスク2505から半導体メモリ2506へと変更する。以降の記録用オブジェクトはファイルCとして半導体メモリ2506へ記録する。その際に、ファイルシステム情報用メモリ2504に保持されているファイルシステム情報は、あたかもDVD−RAMディスク2505への記録を継続しているように更新する(図21(3)の状態)。
【0123】
半導体メモリ2506に対するデータCの記録が終了した時点で、ファイルシステム情報用メモリ2504で保持されているファイルシステム情報Fabcはファイルシステム保護ファイル処理部2507へと出力され、ヘッダ(ヘッダの内容については後述する)が付加された後にファイルシステム保護ファイルfabcとして半導体メモリ2506に記録される(図21(4)の状態)。この時のファイルシステム情報Fabcとは、DVD−RAMディスク2105にファイルAとファイルB及びファイルCが記録されている状態でのファイルシステム情報である。
【0124】
ここまでの説明では、半導体メモリ2506のファイルシステム情報Fmに関する説明は行わなかったが、半導体メモリ2506の記録領域へのデータの追記に応じて半導体メモリ2506のファイルシステム情報Fmも更新されている。
したがって、データC、ファイルシステム保護ファイルfabc共にファイルシステム情報Fmによって管理されている。
【0125】
以上のように、本発明の画像記録装置はDVD−RAMディスクへのデータ記録中に、DVD−RAMディスクに対するデータの記録が継続できなくなったために、以降のデータの記録媒体を半導体メモリに切り替える際に、
・半導体メモリにデータを記録しながら、装置内に保持しているDVD−RAMディスクのファイルシステム情報を更新し、
・半導体メモリに対するデータの記録が終了した時点で、更新したファイルシステム情報を半導体メモリ上に記録する
ことを特徴とする。
<ファイルシステム保護ファイルの具体的構成例>
次に、図23(4)の動作時にファイルシステム保護ファイル処理部2507が生成し半導体メモリ2506に記録した、ファイルシステム保護ファイルの具体的構成例を図24を使って説明する。
【0126】
ファイルシステム保護ファイルは、ヘッダ2701及びファイルシステム情報2702から構成される。
【0127】
ファイルシステム情報2702は、図23(4)でファイルシステム情報用メモリ2504に格納されていたDVD−RAMディスクのファイルシステム情報Fabcに相当する。したがって、ファイルシステム情報2702にはファイルA、ファイルB及びファイルCを含むDVD−RAMディスク2505のディレクトリツリー構造及び、それぞれのファイルが記録されているセクタ領域情報が格納されている。
【0128】
ヘッダ2701は一般情報2703と未処理データファイルテーブル2704から構成される。
【0129】
一般情報は、DVD−RAMディスクID2706、更新日時情報2707、未処理ファイル数2708等が格納されている。DVD−RAMディスクID2706には、DVD−RAMディスクが備えている固有IDが記載される。更新日時情報2707は、このファイルシステム保護ファイルに格納されるファイルシステム情報2702の更新日時を示す。未処理ファイル数2708は、ファイルシステム情報2702で管理されているデータの中で、DVD−RAMディスク2505には記録されていないファイル(図23(4)で半導体メモリ2506に記録されているデータCに相当)の数を示す。
【0130】
未処理ファイルテーブル2704には、未処理ファイル数2708に記載されているデータ数に応じた未処理ファイル情報2709が格納される。未処理ファイル情報2709は移動元ファイル指定情報2710や移動先ファイル指定情報2711、関連ファイル指定情報2712が格納される。
【0131】
移動元ファイル指定情報2710は、未処理ファイルとして指定されたファイルが半導体メモリ2506に格納されているディレクトリ階層及びファイル名を指定する。ここでいうディレクトリ階層とは、半導体メモリ2506のファイルシステム情報Fmで管理されるディレクトリ階層のことを示す。
【0132】
移動先ファイル指定情報2711は、未処理ファイルとして指定されたファイルがDVD−RAMディスク2505に格納されるべきディレクトリ階層及びファイル名を指定する。ここでいうディレクトリ階層とは、ファイルシステム情報2702で管理されるディレクトリ階層のことを示す。
【0133】
関連ファイル指定情報2712は、未処理ファイルと関連するファイルがDVD−RAMディスク2505に格納されているディレクトリ階層及びファイル名を指定する。具体的には、図23で説明をしたように、DVD−RAMディスク2505へのファイルB記録中に、記録媒体を半導体メモリ2506へと切り替えてファイルCとして記録した場合、一連の画像データがファイルBとファイルCに分割して記録されたことになる。よって、ファイルCに関する未処理ファイル情報2709内の関連ファイル指定情報2712でファイルBを指定しておけば、後にファイルBとファイルCが連続性を持つファイルとして扱うことが可能である。
【0134】
なお、上記の説明では移動元ファイル指定情報2710、移動先ファイル指定情報2711、関連ファイル指定情報2712はそれぞれディレクトリ階層及びファイル名を指定するとしているが、それぞれに予め定められたディレクトリ階層に保存する構成をとっておけば、ファイル名のみの指定も可能である。
【0135】
以上のような構成のファイルシステム情報保護ファイルを半導体メモリ2506に記録する場合、そのファイル名を予め定めたファイル名として保存したり、さらに予め定めたディレクトリ階層(半導体メモリ2506のファイル管理情報Fmで管理されるディレクトリ階層)に保存しておけば、後にファイルシステム情報を容易に検出することが可能である。
【0136】
なお、図24で示したファイルシステム保護ファイルの構成は一例であり、同じ意味を示す情報が記述されていれば、予め定めた別の構成のファイルシステム保護ファイルを用いても本発明は実現可能である。
【0137】
また、上記でファイルシステム保護ファイルを別の構成にする際に、図24で示した情報全てを1つのファイルとして構成するのではなく、情報ごとにいくつかのファイルに分割して格納し、それぞれのファイルへのアクセス情報を同時に記録する構成をとっても良い。
【0138】
なお、図24で示したファイルシステム保護ファイルの構成では、更新日時情報2707を記述すると説明したが、予め定義しておけばファイルシステム情報2702に格納されている更新日時情報で代用可能である。
<最新ファイルシステム情報の判別方法>
次に、図23(4)の状態で記録を終了した記録媒体が装着された本発明の画像記録装置の電源投入時の動作を、図22、図23及び図25を使用して説明する。なお、図25は図23と同様に、本発明の画像記録装置によってデータを記録されたDVD−RAMディスク2505と半導体メモリ2506及び、ファイルシステム情報用メモリ2504の内容の一例を示す図である。
【0139】
図25(1)は、ファイルA及びファイルBが記録されたDVD−RAMディスク2505と、ファイルC及び仮ファイルシステムfabcが記録された半導体メモリ2506が装着された本発明の画像記録装置の、電源投入直後の状態を示している。図23(4)と比較した場合、それぞれの記録媒体に記録されているデータとしては同一であるが、DVD−RAMディスク2505に対するデータの書き込みが可能であるという点、ファイルシステム情報用メモリ2504にファイルシステム情報が読み込まれていないという点が異なっている。
【0140】
電源が投入されると、システム制御部2503の指示により、半導体メモリ2506のファイルシステム情報Fmを読み出して解析し、例えば予め定められたファイル名の検索を行うことによりファイルシステム保護ファイルfabcを検出して読み出し、ファイルシステム保護ファイル処理部2504に保持する。同様に、システム制御部2503の指示により、DVD−RAMディスク2505のファイルシステム情報Faを読み出して、ファイルシステム情報用メモリ2504に一時保持する。
【0141】
ファイルシステム保護ファイル処理部2504では、図24で示したDVD−RAMディスクID2706と、DVD−RAMディスク2505の固有IDを比較し一致していれば、このファイルシステム保護ファイルfabcに格納されているファイルシステム情報が、DVD−RAMディスク2505に関しての情報であるということが確認できる。さらに、図24で示した更新日時情報2707と、ファイルシステム情報用メモリ2504に保持しているファイルシステム情報Faの更新日時情報(図20の更新日時情報2304と同一)を比較して、更新日時がより新しいほうを、最新のファイルシステム情報として採用する。
【0142】
図25(2)は上記の処理を経て、ファイルシステム保護ファイルfabc内に格納されていたファイルシステム情報Fabcを最新のファイルシステム情報としてファイルシステム情報用メモリに格納した状態を示す。
【0143】
以上のように、本発明の画像記録装置が、画像データの記録先をDVD−RAMディスクから半導体メモリに変更した際に、画像データと共に記録したファイルシステム保護ファイルを利用することで、DVD−RAMディスク上のファイルシステム情報に替わるより新しいファイルシステム情報を活用することが可能になる。
<半導体メモリに記録されたデータの書き戻し>
次に、ファイルシステム保護ファイルに従い半導体メモリ2506上のデータをDVD−RAMディスク2505に移動する際の本発明の画像記録装置の動作を図26及び図24を使って説明する。
【0144】
図26(1)は、本発明の画像記録装置に、ファイルA及びファイルBが記録されたDVD−RAMディスク2505と、ファイルC及びファイルシステム保護ファイルfabcが記録された半導体メモリ2506が装着され、図25の説明と同じ手順でファイルシステム情報用メモリ2504にファイルシステム保護ファイルfabcから抽出されたファイルシステム情報Fabcが保持された状態を示している。
【0145】
ファイルシステム保護ファイル処理部2507は、ファイルシステム保護ファイルfabcのヘッダ2701を以下の手順で解析し、処理すべきデータの特定を行う。
【0146】
まず、未処理ファイル数2708より処理(この場合半導体メモリ2506からDVD−RAMディスク2505へ移動)すべきファイルの数を識別する。次に、識別したファイル数に応じて未処理ファイル情報2709を参照し、移動元ファイル指定情報2710により半導体メモリ2506上の移動すべきファイルを特定する。移動元ファイルの特定が出来たら、半導体メモリ2506のファイルシステム情報Fmをたどることで、そのファイルデータが格納されているセクタ領域の判別を行い、それに従ってファイルデータを読み出す。
【0147】
さらに、移動先ファイル指定情報2710によりDVD−RAMディスク2505の記録すべきディレクトリ階層及び記録すべきファイル名を特定する。移動先ファイルの特定が出来たら、ファイルシステム情報Fabcをたどることで半導体メモリ2506から読み出したファイルデータを記録すべきセクタ領域の情報に従い、ファイルデータの書き込みを行う。
【0148】
図26(2)は以上の手順によってファイルCを半導体メモリ2506からDVD−RAMディスク2505へ移動した状態を示している。
この時点で、ファイルシステム情報用メモリ2504に保持されているファイルシステム情報Fabcは、実際にDVD−RAMディスク2505に実際に記録されているデータ構造を矛盾無く示している。
【0149】
従って、図26(3)に示すように、ファイルシステム情報用メモリ2504に保持されているファイルシステム情報FabcをDVD−RAMディスク2505へ書き込むことにより、半導体メモリに記録されたデータの書き戻し処理が完了する。
【0150】
また、ファイルシステム保護ファイル処理部2507で解析した、ファイルCに関する未処理ファイル情報2709内の関連ファイル指定情報2712がDVD−RAMディスク2505に記録されているファイルBを指定していた場合、ファイルCにはファイルBに引き続いて再生すべき画像データが格納されているものとして、例えば図15を用いて説明した再生経路情報等を用いることにより、自動的に連続再生させることが可能である。
【0151】
なお、連続再生する手段としては、必ずしも再生経路情報を使用する必要は無く、例えば、ファイルBとファイルCを1つのファイルとして結合して、連続再生する構成をとっても良い。
【0152】
以上のように、本発明の画像記録装置が、画像データの記録先をDVD−RAMディスクから半導体メモリに変更した際に、画像データと共に記録したファイルシステム保護ファイルを利用することで、半導体メモリに記録したファイルを記録時に見積もったDVD−RAMディスクの記録領域にそのまま書き戻すことが可能である。また、DVD−RAMディスクのファイルと半導体メモリのファイルを関連付ける情報により、記録時に分割して記録された一連の画像データを連続して再生出来るように再構築することが可能である。
<半導体メモリのデータを書き戻す前にDVD−RAMディスクに新たなデータを追記する>
次に、半導体メモリ2506上のデータをDVD−RAMディスク2505に移動する前に、DVD−RAMディスク2505に対してデータの追記を行うときの本発明の画像記録装置の動作を図27及び図24を使って説明する。
【0153】
図27(1)は、本発明の画像記録装置に、ファイルA及びファイルBが記録されたDVD−RAMディスク2505と、ファイルC及びファイルシステム保護ファイルfabcが記録された半導体メモリ2506が装着され、図25の説明と同じ手順でファイルシステム情報用メモリ2504にファイルシステム保護ファイルfabcから抽出されたファイルシステム情報Fabc保持された状態を示している。
【0154】
図27(2)は、符号化処理部2501で生成された記録用オブジェクトが、DVD−RAMディスク2505にファイルDとして追記され、それに応じてファイルシステム情報用メモリ2504で保持されているファイルシステム情報がFabcからFabcdへ更新された状態を示している。このとき、ファイルCはDVD−RAMディスク2505には記録されていないが、ファイルシステム情報Fabcには、ファイルCを記録するセクタ領域情報が記載されているために、ファイルDを記録にはそれ以外のセクタ領域が割り当てられることになる。このため、図27(3)に示すように、後にファイルシステム情報Fabcdを参照しながらDVD−RAMディスク2505へファイルCを記録する際にも、記録するセクタ領域の割り当てに矛盾が生じることが無い。
【0155】
以上のように、本発明の画像記録装置が、画像データの記録先をDVD−RAMディスクから半導体メモリに変更した際に、画像データと共に記録したファイルシステム保護ファイルを利用することで、半導体メモリに記録したファイルに記録されたデータをDVD−RAMディスクに書き戻す前に新たなデータをDVD−RAMディスクに記録しても、半導体メモリに記録されているデータを記録時に見積もったDVD−RAMディスクの記録領域にそのまま書き戻すことが可能である。
【0156】
以上に示すように第2の本発明の画像記録装置では、動画データ記録中にDVD−RAMディスクにデータの書き込みが出来なくなった場合でも、その期間のデータを半導体メモリに一時的に記録し、同時に記録したファイルシステム情報を活用することにより、
・記録媒体を半導体メモリに変更して記録したファイルの書き戻し
・記録媒体を半導体メモリに変更して記録する前のファイルと変更した後のファイルの関連付け
・記録媒体を半導体メモリに変更して記録したファイルをDVD−RAMディスクに書き戻す前に、新たなファイルをDVD−RAMディスクに記録等の処理が容易に実現できる。
【0157】
なお、実施の形態1および2の説明において、ファイルシステム情報はDVD−RAMディスクや半導体メモリの一部に集中配置している例を示したが、ファイルシステムによっては記録媒体上に分散記録され、分散記録に関する情報もファイルシステム情報中に格納されている場合もある。そのような分散記録型のファイルシステム情報に関しても本発明は適用可能である。
【0158】
また、図20で説明したファイルシステム情報の構造は一例であり、ファイルシステム情報中に同じ意味を示す情報は格納するが、格納する際の構造が違う場合に関しても、予めその構造がわかっていれば本発明は適用可能である。
【0159】
なお、実施の形態1および実施の形態2では図を簡略化するために、ファイルはDVD−RAMディスクや半導体メモリの連続セクタ領域に記録している例を示したが、実際には分散して記録される場合が多く、分散したセクタ領域の連続性に関しては図20のファイル記録領域テーブル2303に記録されることになる。従って本発明は、ファイルを記録媒体のセクタ領域に分散して記録した場合についても適用可能である。
【0160】
なお、実施の形態1および実施の形態2ではファイルは記録用オブジェクトの集合と記述したが、記録オブジェクトに対するランダムアクセス情報等の管理情報もファイルの一部として記録オブジェクトと共に記録しても良い。
【0161】
なお、実施の形態2は画像記録装置に装着されているDVD−RAMディスク2505及び半導体メモリ2506が装置から着脱可能な構成である場合にも、着脱不可能な構成である場合にも実現可能である。また、DVD−RAMディスク2505、半導体メモリ2506共に装置からの着脱が可能である場合でも、図25を使った説明のようにディスクIDを比較することで、DVD−RAMディスク2505と半導体メモリ2506に記録されたファイルシステム保護ファイルの関連性を確認することが出来る。また、半導体メモリ2506に一時的に記録したデータをDVD−RAMディスク2506にコピーするまでは、DVD−RAMディスク2505や半導体メモリ2506の装置からの取り出しが不可能な構成を用いればより確実に半導体メモリ2506上のデータをDVD−RAMディスク2505に書き戻すことが可能である。
(実施の形態3)
以下、実施の形態3について、図18〜図19を用いて説明する。本実施の形態においては、より長時間の記録を行うため、バッテリー残量に基づいて記録先をDVD−RAMディスクと半導体メモリとに切り替える制御について述べる。
【0162】
図28は実施の形態3における画像記録装置のブロック図である。この画像記録装置は、符号化処理部3101、メモリアクセス制御部3102、システム制御部3103、バッテリーチェック部3104、DVD−RAMディスク3105及び半導体メモリ3106を備える。
【0163】
システム制御部3103は画像記録装置全体の管理及び制御をつかさどる。符号化処理装置3101は、システム制御部3103の指示により画像データを符号化して記録用オブジェクトを生成する。メモリアクセス制御部3102は、記録用オブジェクトを一時保持した後に、システム制御部3103の指示に応じて、DVD−RAMディスク3105または半導体メモリ3106のどちらかに書き込む。バッテリーチェック部3104は画像記録装置を動作させるために装填されているバッテリーの残量をチェックし、その残量が所定値以下となったところで、システム制御部3103へ通知する。
【0164】
図29(a)は、本発明の画像記録装置に装着されたバッテリーの容量と、その記録可能時間の関係を示したグラフである。縦軸は画像記録装置に電力を供給するバッテリーの残量であり、Wfは満充電状態の容量を示す。横軸はバッテリー満充電状態で記録を開始してからの経過時間を示す。
【0165】
一般にDVD−RAMディスクにデータを書き込む時の消費電力は、半導体メモリにデータを書き込むときの消費電力と比較して非常に大きい。理由としては、DVD−RAMディスクにデータを書き込むためにはDVD−RAMディスクを回転させるためのモータや、光ピックアップを移動させるためのモータの駆動電力、さらに半導体レーザーの駆動電力などが必要となるが、半導体メモリへのデータ書き込みにはそれらの必要がないことがあげられる。したがって、図29(a)に示すように、満充電状態からDVD−RAMディスクに対してデータの記録を行った場合と、半導体メモリにデータの記録を行った場合では、半導体メモリに記録を行ったほうが長く記録を継続することが出来る。
【0166】
図29(b)は、図29(a)と同様に画像記録装置のバッテリー容量と、記録可能時間の関係を示したグラフである。図29(b)では、満充電レベルであるバッテリー容量Wfから、バッテリーチェック部3104の検出レベルであるバッテリー容量WtまではDVD−RAMディスクに対して記録を行い、バッテリー容量がWtを下回ったら記録媒体を半導体メモリに切り替えて記録を行った様子を示している。
【0167】
以上に示すように本発明の画像記録装置では、画像起動装置に電力を供給するバッテリーの残量を検出た検出結果に基づき、バッテリー残量が所定の容量を下回まわった場合に記録媒体をDVD−RAMディスクから半導体メモリへと切り替えることにより、そのままDVD−RAMディスクに記録を継続した場合と比較してより長時間の記録が可能になる。
【0168】
なお、本実施の形態3と実施の形態1とを組み合わせることで後にDVD−RAMディスクへの書き戻しが可能なように半導体メモリに記録するファイルサイズを管理することが出来る。
【0169】
また、本実施の形態3と実施の形態2とを組み合わせることで、例えばバッテリーを次回充電する際や充電後の起動時に半導体メモリに記録されたファイルシステム情報を活用することで、半導体メモリに記録したファイルを自動的にDVD−RAMディスクに移動する等の機能が実現できる。
【0170】
また、本実施の形態3は画像記録装置に装着されているDVD−RAMディスク3105及び半導体メモリ3106が装置から着脱可能な構成である場合にも、着脱不可能な構成である場合でも実現可能である。
(実施の形態4)
以下、実施の形態4について、図30〜図33を用いて説明する。本実施の形態では、DVD−RAMディスクの消費電力の削減を図るための半導体メモリの制御方法について述べる。
【0171】
図30は実施の形態4における画像記録装置のブロック図である。この画像記録装置は、符号化処理部3301、メモリアクセス制御部3302、システム制御部3303、使用可能領域チェック部3304、DVD−RAMディスク3305及び半導体メモリ3306を備える。
【0172】
符号化処理部3301は、システム制御部3303の指示により画像データを符号化して記録用オブジェクトに変換する。メモリアクセス制御部3302は、記録対象となる記録媒体を切り替えて出力する機能と、DVD−RAMディスク3305及び半導体メモリ3306の書き込みレートと符号化処理部3301が生成する符号化データのデータレートの差を吸収するためのトラックバッファ機能を有しており、記録用オブジェクトを一時保持した後に、システム制御部3303によって指示された書き込み領域に記録用オブジェクトの書き込みを行う。
【0173】
上記で、メモリアクセス制御部3302でバッファリングを行う目的は、DVD−RAMディスク3305及び半導体メモリ3306の書き込みレートと符号化処理部3301が生成する符号化データのデータレートの差を吸収することであるという説明を行ったが、それ以外にもDVD−RAMディスク3305への書き込み回数を減らすことによって記録に要する電力を削減するという目的もある。
【0174】
DVD−RAMディスク3305への書き込み回数を減らすことによる記録電力削減について、図31、図32を使用して説明する。
【0175】
図31(a)は、メモリアクセス制御部3302でデータをバッファリングする際の、保持データ量の変動を示している。横軸は時間を示し、縦軸はメモリアクセス制御部3302での保持データ量を示す。
【0176】
Tkはデータをバッファリングして書き込む際の周期(以下、間歇動作周期と記述する)で、TrはTkのうち実際にDVD−RAMディスク3305に対してデータの書き込みを行っている期間、TsはTkのうちデータの書き込みを行っていない期間を示す。
【0177】
符号化処理装置3301が生成する記録用オブジェクトのデータレートの平均値をDR、DVD−RAMディスク3305への書き込みレートをWRとすると、Tsの期間にはメモリアクセス制御部3305にDRの傾きでデータが増加し、Trの期間には−(WR−DR)の傾きでデータが減少することになる。
【0178】
ここで、TsはTr、DR、WRを用いて下記のように表現できる。
【0179】
Ts=(1−(DR/WR))×Tk ・・・式(1)
よって間歇動作周期Tkで動作するためには、メモリアクセス制御部3302はTkに比例したデータ量を保持するだけのメモリを必要とし、間歇動作周期Tkでの動作に必要なメモリ容量は以下のようにあらわされる。
【0180】
DR×(1−(DR/WR))×Tk ・・・式(2)
図31(b)は、間歇動作周期TkでDVD−RAMディスク3305に対してデータを書き込む際に必要な電力を、横軸を時間、縦軸を電力として示した図である。図31(a)では、間歇動作周期Tkをデータ書き込み期間Trとデータの書き込みを行わない期間Tsの2つに分けて説明を行ったが、図31(b)では、Tsをさらにスタンバイ期間Ts1と再起動期間Ts2の2つに分けて説明を行う。
【0181】
再起動期間Ts2は、DVD−RAMディスク3305に対してデータの書き込みを行うために必要な準備を行っている期間で、この期間の平均電力として再起動電力Ws2が必要となる。具体的にはこの期間に、DVD−RAMディスクの回転速度を書き込みに必要な速度に調整したり、DVD−RAMディスク上の記録領域までピックアップを移動したり等の処理が行われる。
【0182】
スタンバイ期間Ts1とは、データの書き込みを行わない期間Tsの中で再起動期間Ts2以外の期間である。Ts1の期間はTs2やTrと違い、データの書き込みのための直接的な動作は行われないが、Ts2やTrで動作する回路の待機電力としてスタンバイ電力Ws1を必要とする。
【0183】
図32は、図31(b)と比較してさらに多くのデータをバッファリングして一度にDVD−RAMディスクに書き込むことによる電力削減の効果を説明する図で、図32(a)は図31(b)と同じ間歇動作周期Tkでの動作、図32(b)は間歇動作周期Tkに対し5倍の動作周期を示している。
【0184】
図32(b)では間歇動作周期Tkの時の5倍のデータ量を一度に書き込むため、1回の書き込み期間の長さもTrの5倍になり、間歇動作周期Tkでの記録を5回繰り返したのと同じだけの電力が必要となる。
【0185】
一方、再起動処理はスタンバイ期間から書き込み期間への移行時に必ず1回発生するが、一度に書き込むデータの量との相関はない。そのため同じ量のデータを書き込むために5回の再起動処理を行っている図32(a)に対して、図32(b)では1回のみであり、再起動電力Ws2の4回分に相当する電力の削減が可能である。このように、間歇動作周期Tkの周期を長くして、同じ量のデータを記録する際の書き込み回数を減らせば減らすほど、再起動の回数を減らすことが可能となるため、その分の消費する電力の削減が出来る。
【0186】
一方、間歇動作周期Tkの周期が長くなればなるほど、メモリアクセス制御部3302でバッファリングすべきデータ量は増大するため、装置のコストアップにつながるという弊害もある。
【0187】
例えば、データレートDRを8Mbps、書き込みレートWRを20Mbps、間歇動作周期Tkを10Secとすると、間歇動作周期Tkでの動作に必要なメモリアクセス制御部3302のメモリ容量は式(2)より、48Mbitになる。間歇動作周期Tkを5倍、10倍・・・と長く選択すれば、再起動処理の回数が減少する分、電力の削減の効果は大きくなるが、それに比例したメモリ容量が必要となる。
【0188】
本発明の画像記録装置は、従来メモリアクセス制御部3302が行っていたトラックバッファの機能を半導体メモリ3306を使用して実現することにより、メモリアクセス制御部3302のメモリ容量を増やすことなくDVD−RAMディスク3305に対する書き込み回数を減らして電力の削減を図ることにある。
【0189】
以下、実施の形態4における画像記録装置の動作について説明する。
【0190】
システム制御部3303は画像記録装置全体の管理及び制御をつかさどる。符号化処理装置3301は、システム制御部3303の指示により画像データを符号化して記録用オブジェクトを生成する。使用可能領域チェック部3304は装置に装着されている半導体メモリ3306の記録領域の空き領域を検出して、その領域サイズが所定の値より大きい場合、その中の一部をトラックバッファ処理用の専用領域として確保すると共に、システム制御部3303に対して確保した領域に関する情報を通知する。
【0191】
システム制御部3303は、符号化処理装置3301が生成した記録用オブジェクトをDVD−RAMディスク3205へ記録する際に、装置に装着されている半導体メモリ3306の専用領域に一度記録し、専用領域内に蓄積された記録オブジェクトが一定の量に達したら、それを再びメモリアクセス制御部3302を介して一度にDVD−RAMディスク3305へ書き込む。
【0192】
以上の動作により、半導体メモリ3306をトラックバッファとして活用し、装着されている半導体メモリ3306の空き領域サイズに応じてトラックバッファサイズを大きく選択することで、電力削減が実現できる。
【0193】
なお、本発明の半導体メモリ3306を容量の大きなトラックバッファとして使用するという特徴によれば、上記の電力削減効果加え、DVD−RAMディスク3305の書き込みレートよりも高いデータレートのデータを、より長くDVD−RAMディスク3305に記録し続けることが可能になるという効果もある。
【0194】
図33は半導体メモリ3306をトラックバッファとして使用してDVD−RAMディスク3305の書き込みレートWRよりも高いデータレートDRのデータを記録した時の、半導体メモリ3306内のデータ量の変化を説明するための図である。
【0195】
縦軸は、半導体メモリ3306内でトラックバッファ処理用の専用領域として確保した領域内に蓄積されたデータ量、横軸は記録を開始してからの経過時間を示している。この例では、記録が開始して半導体メモリ3306にDVD−RAMディスク3305の書き込みレートWRよりも高いデータレートDRのデータが入力された場合、入力と同時にDVD−RAMディスク3305へと出力が開始されている。その場合、半導体メモリ3306内の専用領域のデータ量は、(DR−WR)の傾斜で増加する。さらにシーク発生期間にはデータ量は、DRの傾斜で増加することになる。しかしながら、同様のトラックバッファ処理を、装置内のメモリアクセス制御部3302で行った場合に比べ、半導体メモリ3306の中で確保可能な専用領域サイズに応じてより長く記録を継続させることが可能である。
【0196】
以上説明したように、本発明の半導体メモリ3306を容量の大きなトラックバッファとして使用するという特徴によれば、上記の効果加え、振動によってDVD−RAMディスク3305へのデータ書き込みが行えないような状況であっても、よりたくさんのデータを半導体メモリ3306のトラックバッファ領域で保持できることによる耐震機能の向上という効果もある。
【0197】
また本発明の半導体メモリ3306を容量の大きなトラックバッファとして使用するという特徴によれば、上記の効果加え、DVD−RAMディスク3305に新たなデータを記録できる領域が無くなってしまったことによりデータ書き込みが行えないような状況が発生した場合でも、半導体メモリ3306のトラックバッファ領域でデータを保持している間に、新たなDVD−RAMディスクに交換することにより、交換に要する期間のデータを失うことなく記録を継続できるという効果もある。
【0198】
なお、本実施の形態4においては画像記録装置に装着されているDVD−RAMディスク3305及び半導体メモリ3306が装置から着脱可能な構成である場合にも、着脱不可能な構成である場合にも実現可能である。
【0199】
また実施の形態1〜4においてDVD−RAMディスクとして説明を行った記録媒体は、その他の光ディスク、ハードディスクドライブ、その他の磁気記録媒体などを用いてもよい。
【0200】
また実施の形態1〜4において半導体メモリとして説明を行った記録媒体は、それに限るものではなく、半導体メモリのように低消費電力かつ高速ランダムアクセスが可能という特徴を有すれば記録媒体を用いても良い。
【0201】
【発明の効果】
以上の説明により明らかなように本発明によると、動画データ記録中にDVD−RAMディスクへのデータの書き込みが出来なくなり、記録先を半導体メモリに切り替えて以降のデータを記録した場合でも、後にDVD−RAMディスクへの書き戻しが可能なようにファイルサイズを管理することが出来る。
【0202】
また本発明によると、動画データ記録中にDVD−RAMディスクへのデータの書き込みが出来なくなり、記録先を半導体メモリに切り替えて以降のデータを記録した場合でも、同時に記録したファイルシステム情報を活用することにより、
・記録媒体を半導体メモリに変更して記録したファイルの書き戻し
・記録媒体を半導体メモリに変更して記録する前のファイルと変更した後のファイルの関連付け
・記録媒体を半導体メモリに変更して記録したファイルをDVD−RAMディスクに書き戻す前に、新たなファイルをDVD−RAMディスクに追記する
等の処理が容易に実現できる。
【0203】
また本発明によると、画像起動装置に電力を供給するバッテリーの残量が低下した場合でも、記録媒体をDVD−RAMディスク等のディスク媒体から半導体メモリへと切り替えることにより、そのままDVD−RAMディスクに記録を継続した場合と比較してより長時間の記録が可能になる。
【0204】
また本発明によると、装置に装着されている半導体メモリの一部をトラックバッファとして活用することで、データの記録に要する電力を削減できる。また、DVD−RAMディスクの記録レートより高レートなデータが記録できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 DVDレコーダのドライブ装置のブロック図
【図2】 ディスク上の連続領域及びトラックバッファ内データ蓄積量を説明する図
【図3】 半導体メモリカードとハードディスクドライブ装置を備える場合のDVDレコーダのブロック図
【図4】 ディスクの外観と物理構造を説明する図
【図5】 ディスクの論理的なデータ空間を説明する図
【図6】 ディスクのディレクトリとファイル構造を説明する図
【図7】 ビデオオブジェクトの構成を示す図
【図8】 MPEGシステムストリームを説明する図
【図9】 MPEG−TSストリームを説明する図
【図10】 MPEG−PSストリームを説明する図
【図11】 TSパケットを説明する図
【図12】 PATテーブルを説明する図
【図13】 ビデオオブジェクトのディスク上への配置を説明する図
【図14】 ビデオ管理情報のデータ構造を説明する図
【図15】 ビデオ管理情報のデータ構造を説明する図
【図16】 ビデオ管理情報のPGC情報とオブジェクト情報とオブジェクトとの関係を説明する図
【図17】 再生装置の機能の構成を示すブロック図
【図18】 第1の本発明の画像記録装置のブロック図
【図19】 第1の本発明の画像記録装置による記録動作の第1の説明図
【図20】 ファイルシステム情報のデータ構造図
【図21】 第1の本発明の画像記録装置による記録動作の第2の説明図
【図22】 第2の本発明の画像記録装置のブロック図
【図23】 第2の本発明の画像記録装置による記録動作の第3の説明図
【図24】 ファイルシステム保護ファイルのデータ構造図
【図25】 第2の本発明の画像記録装置によるファイルシステム情報読み出し動作の説明図
【図26】 第2の本発明の画像記録装置による記録媒体間でのファイルコピーの説明図
【図27】 第2の本発明の画像記録装置によるファイル追記処理の説明図
【図28】 第3の本発明の画像記録装置のブロック図
【図29】 第2の本発明の画像記録装置の記録時間とバッテリー消費の関係の説明図
【図30】 第4の本発明の画像記録装置のブロック図
【図31】 第4の本発明の画像記録装置によるDVD−RAMディスクへの間歇記録動作の第1の説明図
【図32】 第4の本発明の画像記録装置によるDVD−RAMディスクへの間歇記録動作の第2の説明図
【図33】 半導体メモリにおけるデータ量の変化の説明図
【図34】 DVDカムコーダ装置の外観と関連機器とのインタフェースの一例を説明する図
【図35】 複数の記録媒体を備えたDVDカムコーダの構成を示すブロック図
【符号の説明】
2501 符号化処理部
2502 メモリアクセス制御部
2503 システム制御部
2504 ファイルシステム情報用メモリ
2505 DVD−RAMディスク
2506 半導体メモリ
2507 ファイルシステム保護ファイル処理部

Claims (6)

  1. 画像データを符号化して複数種の記録媒体に記録する記録装置であって、
    装置全体の制御を行うシステム制御部と、
    入力された画像データを符号化データに変換する符号化処理部と、
    前記複数種の記録媒体の中から前記システム制御部の指示に基づいて記録媒体を選択し、この選択した記録媒体に対して前記符号化データの書き込みを行うメモリアクセス制御部と、
    前記記録媒体のファイルシステムを管理するファイルシステム情報を保持するファイルシステム情報用メモリとを備え、
    前記システム制御部は、前記メモリアクセス制御部が選択した記録媒体に対して前記符号化データを書き込むことができないとき、前記メモリアクセス制御部に対して前記符号化データの記録先の切り替えを指示し、
    前記メモリアクセス制御部は、前記ファイルシステム情報用メモリに格納された前記ファイルシステム情報、もしくは前記システム制御部からの指示を受けたときにはその指示の何れかに基づいて、前記メモリアクセス制御部で選択した記録媒体に前記符号化データを書き込み、
    前記システム制御部は、前記符号化データの記録先を他の記録媒体に切り替えたとき、切り替え前の記録媒体に対して前記符号化データを書き込んだものとみなして前記ファイルシステム情報用メモリに保持された前記ファイルシステム情報を更新することを特徴とする画像記録装置。
  2. システム制御部は、切り替え前の記録媒体に対して符号化データを書き込んだものとみなしてファイルシステム情報を更新するとき、切り替え前の記録媒体に記録可能な領域がなくなると、切り替え後の記録媒体への符号化データの書き込みを終了することをメモリアクセス制御部に対して指示することを特徴とする請求項1記載の画像記録装置。
  3. システム制御部は、切り替え前の記録媒体に対して符号化データを書き込んだものとみなしてファイルシステム情報を更新するとき、切り替え前の記録媒体に記録可能な領域がなくなると、切り替え後の記録媒体への符号化データを別ファイルとして書き込むことをメモリアクセス制御部に対して指示することを特徴とする請求項1記載の画像記録装置。
  4. ファイルシステム情報用メモリに保持されたファイルシステム情報に、切り替え前の記録媒体に書き込んだものとみなし、切り替え後の記録媒体にデータファイルとして書き込んだ符号化データのファイル情報をヘッダ情報として付加したファイルシステム保護ファイルを生成するファイルシステム保護ファイル処理部をさらに備え、
    システム制御部は、メモリアクセス制御部が切り替え後の記録媒体に対する書き込みを終了したとき、前記ファイルシステム保護ファイルを切り替え後の記録媒体に対して書き込むことをメモリアクセス制御部に対して指示することを特徴とする請求項1〜3いずれかに記載の画像記録装置。
  5. ファイルシステム保護ファイルに含まれるヘッダ情報は、切り替え前の記録媒体のID情報を含んでおり、
    システム制御部は、前記ヘッダ情報に含まれるID情報に基づいて切り替え前の記録媒体を特定し、ファイルシステム保護ファイルに含まれるファイルシステム情報に基づいて、切り替え後の記録媒体から切り替え前の記録媒体に対してデータファイルを転送することをメモリアクセス制御部に指示することを特徴とする請求項4記載の画像記録装置。
  6. 前記複数種の記録媒体のうち、切り替え前の記録媒体は着脱可能に構成されたディスク状記録媒体であり、切り替え後の記録媒体は着脱可能に構成された半導体メモリであることを特徴とする請求項1〜5いずれかに記載の画像記録装置。
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