JP4865207B2 - 画像記録再生装置 - Google Patents

Description

本発明は、動画像や静止画像等をデータファイル化して適宜複数のブロックに分割して記録媒体に記録するビデオカメラ等の画像記録再生装置に関し、特に記録時のデータ転送レート向上を目的とした記録媒体制御に関する技術である。

従来から磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスクまたは半導体メモリカード等に、動画像や音声等の情報をデータファイルとして記録する記録再生装置が各種提案されている。このような装置において、各種ディスクやメモリカードといったリライタブルでランダムアクセス可能な記録媒体を用いて記録と消去を何度も繰り返すうちに、記録媒体への転送レートが低下する現象が発生していた。

この現象は、記録媒体に記録されたデータファイルが消去されることにより、データが消去された空きスペースと、消去されずに残っている有効なデータとが、それぞれ分散することに起因するものである。分散される程度が記録と消去の回数に応じて増長した結果、記録媒体上に連続的に記録可能な広い（長い）スペースが少なくなり、故に新たなデータファイルの記録を行う場合には離散化された空きスペースに断片的に記録することになり、その結果、記録媒体上でのシーク等の動作が忙しく複雑になるため発生する現象と考えられる。

この問題を解消する為、従来の装置では様々なタイミングで記録媒体上のデータの再配置を行うなどして、連続的な記録スペースを確保するようにしていた（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００１−８１６５号公報

しかしながら、記録媒体の記録容量が巨大化している今日においては、上記従来技術のようにデータの再配置を行う方法では、再配置処理に多大な時間を要する可能性があり、その場合にユーザへのレスポンスの悪化を招く恐れがあった。

本発明は上記の如き問題点を鑑みてなされたものであり、従来技術とは異なる方法により、各種ディスクやメモリカード等の記録媒体に対して記録と消去を繰り返した場合でも記録媒体への転送レートが低下することを回避または低減させられる画像記録再生装置を提供することを目的とする。

本発明に係る画像記録再生装置は、画像のデータファイルをブロック単位に分割して記録媒体に記録する画像記録再生装置において、前記記録媒体に記録されたデータファイルの全消去を指示するための消去指示手段と、前記消去指示手段から前記全消去の指示を受けつけた場合に、消去禁止設定が施されたデータファイルが前記記録媒体上に存在するか否かを判断する第１の判断手段と、前記第１の判断手段によって前記消去禁止設定が施されたデータファイルが存在すると判断された場合には、前記消去禁止設定が施されたデータファイル以外の前記記録媒体に記録された各データファイルを消去し、前記第１の判断手段によって前記消去禁止設定が施されたデータファイルが存在しないと判断された場合には、前記記録媒体上の前記画像のデータファイルを記録するための全領域が未使用可能領域となるように前記記録媒体の初期化を行う消去制御手段とを備え、前記消去制御手段は、前記記録媒体の初期化を行う場合には、前記記録媒体の論理アドレスの初期化を行うことを特徴とする。

本発明によれば、記録媒体に記録済みの画像ファイルに対する全消去指示に応じて、記録媒体の初期化を行うことにより、記録領域の離散化の進行を未然に防止し、転送レートが低下することを回避または低減できる。

以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明する。

（第１の実施形態）
図１は記録媒体に記録された画像ファイルの全消去処理に関して説明する為の図であり、データの記録と再生が繰り返された記録媒体の状態を表わした図（Ａ）と、この記録媒体に対して、従来の方法を用いて全消去処理を実行したときの記録媒体の状態を表わした図（Ｂ）と、本発明の制御方法を用いて全消去処理を実行したときの記録媒体の状態を表わした図（Ｃ）とを、それぞれ示したものである。

図１−（Ａ）では、まず記録媒体の初期状態（初期時（１））から、画像ファイルの追記を行って追記後（２）の状態となり、次に所望の画像ファイルの消去を行って消去後（３）の状態となり、さらに新たな画像ファイルの追記を最終書き込み位置（破線矢印）から行って追記後（４）の状態となったことを表わしている。また、最終書き込み位置は図中の上から下へサイクリックに空き領域中を移動している。

このような追記後（４）の状態となった記録媒体に対して、図１−（Ｂ）では、従来の全消去処理を行って、全消去後（５）の状態になり、その後新たな画像ファイルの追記を最終書き込み位置から行って、追記後（６）の状態となったことを表わしている。従来の全消去処理では論理アドレスを初期化せず、記録媒体上のブロックの使用頻度（書き込み回数）の情報を引き継ぐので、全消去処理後の最終書き込み位置は全消去後（５）の位置となり、そこから、他のブロックより書き込み回数が多くなったブロックは避けて追記が行われ、追記後（６）の如き状態となっている。すなわち、従来の全消去処理後には、書き込み回数が少ないブロックが優先的に使用されるので、次第に記録領域が離散化し、その結果レスポンスの悪化を招く恐れがある。

一方、上記追記後（４）の状態となった記録媒体に対して、図１−（Ｃ）では、本発明による全消去処理を行って、全消去後（７）の状態になり、その後新たな画像ファイルの追記を最終書き込み位置から行って、追記後（８）の状態となったことを表わしている。本発明による全消去処理では論理アドレスを初期化し、記録媒体上のブロックの使用頻度（書き込み回数）の情報を引き継がないので、全消去処理後の最終書き込み位置は全消去後（７）の位置となり、そこから、連続して追記が行われ、追記後（８）の如き状態となっている。すなわち、本発明による全消去処理後には、記録媒体の連続的なブロックを使用できるため、記録領域の離散化は起こらず、良好なレスポンスを維持できる。

図２は、図１−（Ｃ）を用いて説明したような全消去処理を実行可能な画像記録再生装置の例として、デジタルビデオカメラの構成を示したブロック図である。

図２において２００は記録再生部、２０１はビデオカメラ部である。なお、記録再生部２００をビデオカメラ部２０１と一体的に構成することにより、全体システムをビデオカムコーダとしても良い。

また、２０２は画像データ（動画データ及び／又は静止画データ）の圧縮伸長部、２０３は画像データを一時的に保存する為の画像メモリ、２０４は記録媒体２０５とのインターフェース（Ｉ／Ｆ）、２０５は圧縮された画像データを記録再生可能な記録媒体であり、本実施形態ではハードディスクとして説明する。２０６は各部の動作を制御し、所定の制御プログラム等を実行するマイコン、２０７は前記制御プログラムが格納され、プログラムを実行する際に用いられるプログラムメモリ、２０８はユーザが各種指示入力を行う為の操作キー、２０９は撮影画像、再生画像、キャラクタやメニュー等の表示が可能な液晶等のディスプレイ、２１０はディスプレイ２０９に出力する表示画像を、撮影画像と再生画像とで切り替えるスイッチ、２１１は表示画像信号とキャラクタ信号等を合成する加算回路、２１２は上記キャラクタ信号やメニュー画面を生成するキャラクタジェネレータ、２１３は制御バス及びデータバスである。なお、２０２〜２１３の各部は記録再生部２００内の構成である。

図２において、まず記録動作について説明する。ビデオカメラ部２０１にて被写体を撮影して得た画像信号は、スイッチ２１０を通って加算回路２１１へ入力されるとともに、圧縮伸長部２０２へ入力される。加算回路２１１に送られた撮影画像信号は、キャラクタジェネレータ２１２で必要に応じて生成されたキャラクタ信号と合成された上で、ディスプレイ２０９で表示される。

圧縮伸長部２０２は、マイコン２０６から指示された圧縮率とタイミングに従って、撮影画像信号を画像メモリ２０３を用いて圧縮する。圧縮伸長部２０２で圧縮された圧縮画像データは、インターフェース２０４を介して記録媒体（ハードディスク）２０５上にファイル化されて記録される。記録媒体２０５への記録は、図示しないファイルシステムを経由して書き込みを行うが、この際、ファイルシステムは論理アドレスをベースに書き込み位置を決める。ファイルシステムの使う論理アドレスは、記録媒体２０５の物理アドレスと一致していても良いが、不良セクタや媒体の均一利用を考慮し、論理アドレスと物理アドレスが一致しないのが一般的である。ファイルシステムを経由して記録媒体２０５に画像ファイルを書き込むときに行う、物理アドレスと論理アドレスを、変換テーブルを用いて変換して記録媒体上に書き込むイメージ図を図３に示す。なお、物理アドレスと論理アドレスの変換テーブルは、本実施形態では記録媒体２０５上に配置されており、記録媒体２０５への書き込み及び読み出しは、この変換テーブルを用いる。

次に、記録画像の再生動作について説明する。記録媒体（ハードディスク）２０５から記録された圧縮画像データが読み出されてインターフェース２０４を介して圧縮伸長部２０２へと入力される。圧縮伸長部２０２は画像メモリ２０３を用いて圧縮画像データの伸長を行い、伸長された再生画像信号はスイッチ２１０を通ってディスプレイ２０９に表示される。

マイコン２０６は、このような記録または再生動作を制御するとともに、キャラクタ生成を行うキャラクタジェネレータ２１２に必要なキャラクタの生成を行わせる。また、マイコン２０６は、操作キー２０８から入力されたユーザの指示に基づいて、記録媒体２０５に記録された任意の画像ファイルの消去禁止設定を行ったり、画像ファイルの選択的消去や画像ファイルの全消去といった処理を制御したりする。マイコン２０６が制御する記録媒体２０５に対する画像ファイルの全消去処理とは、図１−（Ｃ）で既に説明した如き内容である。なお、消去禁止設定が施された、すなわち保護状態の画像ファイルについては、操作キー２０８から当該画像ファイルの選択消去または全消去の指示を受けても、記録媒体２０５上から当該画像ファイルの消去を行わない。逆にいうと、全消去が指示された際には、消去禁止設定された画像ファイルのみを残し、消去禁止設定されていない画像ファイル全てを対象に全消去処理を行うことになる。

続いて、図４に、操作キー２０８から記録媒体２０５に記録済みの画像ファイルの全消去を指示されたときの、本発明の画像記録再生装置の処理シーケンスをフローチャートで示す。なお、図４のフローチャートは、プログラムメモリ２０４に格納された所定の制御プログラムに基づくものであり、マイコン２０６によって実行される制御手順を図示化したものである。

図４において、画像ファイルの全消去指示があって、全画像ファイルの消去処理を開始する（ステップＳ４００）。次に、記録媒体２０５中に消去禁止設定されている画像ファイルが一つ以上あるか否か判断し（ステップＳ４０１）、一つ以上の消去禁止設定された画像ファイルがあればステップＳ４０２へと進み、消去禁止設定されている画像ファイルが無ければステップＳ４０６へと進む。

ステップＳ４０１において、記録媒体２０５中に消去禁止設定されている画像ファイルが一つ以上ある場合は、記録媒体２０５上のある画像ファイルに対し、それが消去禁止設定された画像ファイルであるか否かを判断し（ステップＳ４０２）、消去禁止設定された画像ファイルであればステップＳ４０５に進み（このときは消去処理は行われず、当該画像ファイルが保存されている領域はそのまま残される）、消去禁止設定された画像ファイルでなければステップＳ４０３に進む。消去禁止設定された画像ファイルでないときは、当該画像ファイルを保存する領域を未使用領域化し（ステップＳ４０３）、さらに、当該画像ファイル保存領域へのファイルシステム上の接続パスを削除して（ステップＳ４０４）、ステップＳ４０５へ進む。続いて、次に消去処理すべき画像ファイルがあるか否か判断し（ステップＳ４０５）、ある場合はステップＳ４０２から次の画像ファイルについて同様に繰り返し、無い場合は全消去処理が終了となる（ステップＳ４０９）。これにより、記録媒体２０５中に消去禁止設定されている画像ファイルが一つ以上ある場合は、ステップＳ４０２からＳ４０５間の処理を各画像ファイルに対して繰り返し行って、全画像分を作業した結果、消去禁止設定がされていない画像ファイルのみの全消去処理が完了することになる。

一方、ステップＳ４０１において消去禁止設定されている画像ファイルが無い場合は、記録媒体２０５上の全領域を未使用領域化し（ステップＳ４０６）、物理アドレス・論理アドレス変換テーブルを、論理アドレスの先頭アドレスと物理アドレスの先頭アドレスが一致し、記録媒体２０５内の全アクセス単位への書き込み回数が均等であるように初期化する（ステップＳ４０７）。なお、この変換テーブルの初期化の際、記録媒体２０５の不良セクタ等を考慮にいれ、論理アドレスは、物理アドレスの一部をスキップするようにアドレッシングしても良い。その後、記録媒体２０５上にファイルシステムを再構築して（ステップＳ４０８）、全消去処理が終了となる（ステップＳ４０９）。これにより、記録媒体２０５中に消去禁止設定されている画像ファイルが無い場合の全消去処理が完了することになる。

以上の手順を踏むことにより、画像記録再生装置において記録媒体２０５の全消去処理が実行でき、さらには記録媒体２０５中に消去禁止設定されている画像ファイルが有るか否かに応じた適切な全消去処理が実行でき、その結果として、レスポンスがよくない再配置等の手法を用いることなく、記録媒体上に連続的な記録スペースを容易かつ速やかに確保することができるので、転送レートが低下する問題を回避または低減させられる。

（第２の実施形態）
上述した第１の実施形態では、物理アドレスと論理アドレスを一致させる初期化について説明したが、本実施形態では、媒体の均等利用を考慮して初期化する例を説明する。

画像記録再生装置の構成や、その記録・再生動作ともに第１の実施形態と同じなので省略するが、第２の実施形態ではさらに最後に書き込みを行った記録媒体２０５上の物理アドレスを記録しておく構成とする。記録先は記録媒体２０５上であっても、画像記録再生装置内の不図示のメモリであっても良い。なお、最終書き込みのあった物理アドレスは、最後に画像データを書き込んだ物理アドレスであっても、システムデータを含め全データを対象とした最終書き込みであっても構わないが、本実施形態では最後に画像データを書き込んだ物理アドレスを最終書き込みアドレスとする。

具体的な動作について説明する。操作キー２０８から記録媒体２０５上の画像ファイルの全消去が指示されたのを受け、消去禁止設定された画像ファイルが１つ以上ある場合は、第１の実施形態と同じシーケンスで消去処理する。一方、消去禁止設定された画像ファイルが無い場合は、図４のステップＳ４０６の処理は同じであるが、ステップＳ４０７において論理アドレスの初期値を、最終書き込みのあった物理アドレスをもつ書き込み単位の、次の書き込み単位の先頭と一致するように変換テーブルを初期化する。すなわち、本実施形態では記録媒体２０５がハードディスクであるため、最終書き込みのあったセクタの次のセクタを、論理アドレスの初期値となるように変換テーブルを初期化する。そして、第１の実施形態と同様に不良セクタ等を考慮にいれて順次論理アドレスと物理アドレスをインクリメントしつつ対応づけていき、最終物理アドレスまで辿り着くと、物理アドレスの先頭にもどって、引き続きインクリメントを行い対応付けする。論理アドレスの初期値とした物理アドレスの一つ前の物理アドレスに辿り着いたところで変換テーブルは完了となり、以下は第１の実施形態と同じである。

これにより、第１の実施形態で説明した全消去処理の動作を、ハードディスクにより適した形態にして実現することができる。

（第３の実施形態）
上述した第１及び第２の実施形態では、記録媒体２０５がハードディスクであることを想定して説明したが、本実施形態では、記録媒体２０５が画像記録再生装置に着脱式のＳＤメモリカード（Ｓｅｃｕｒｅ Ｄｉｇｉｔａｌ ｍｅｍｏｒｙ ｃａｒｄ）であることを想定して、以下にその動作の説明を行う。

画像記録再生装置の構成は図２と同様であるが、記録媒体２０５に着脱式のＳＤメモリカードを用いた構成である。図５に、操作キー２０８から記録媒体（ＳＤメモリカード）２０５に記録済みの画像ファイルの全消去を指示されたときの、本発明の画像記録再生装置の処理シーケンスをフローチャートで示す。なお、図５のフローチャートは、プログラムメモリ２０４に格納された所定の制御プログラムに基づくものであり、マイコン２０６によって実行される制御手順を図示化したものである。

図５において、画像ファイルの全消去指示があって、全画像ファイルの消去処理を開始する（ステップＳ４００）。次に、記録媒体２０５中に消去禁止設定されている画像ファイルが一つ以上あるか否か判断し（ステップＳ４０１）、一つ以上の消去禁止設定された画像ファイルがあればステップＳ４０２へと進み、消去禁止設定されている画像ファイルが無ければステップＳ５０６へと進む。

ステップＳ４０２からＳ４０５間の処理は図４を用いて説明したものと同じであるので省略する。ステップＳ４０２からＳ４０５間の処理を各画像ファイルに対して繰り返し行って、ステップＳ４０５で次に消去処理すべき画像ファイルが無いと判断したならば（すなわち全画像分を作業したならば）、全消去処理は終了となり（ステップＳ５０８）、消去禁止設定がされていない画像ファイルのみの全消去処理が完了する。

一方、ステップＳ４０１において消去禁止設定されている画像ファイルが無い場合は、記録媒体２０５であるＳＤメモリカードの全領域に対してイレーズコマンドを発行する（ステップＳ５０６）。イレーズコマンドとは、ＳＤメモリカードが内部的に持っている論理アドレス・物理アドレス変換テーブルを含む全域を初期化するためのコマンドである。これによって記録媒体２０５のイレーズ動作が終了した後に、記録媒体２０５上にファイルシステムを再構築して（ステップＳ５０７）、全消去処理が終了となる（ステップＳ５０８）。これにより、記録媒体２０５中に消去禁止設定されている画像ファイルが無い場合の全消去処理が完了することになる。

以上の手順を踏むことにより、記録媒体２０５がＳＤメモリカード（または同様のメモリカード）の場合であっても、第１の実施形態と同様に全消去処理が実行でき、その結果として、ＳＤメモリカード上に連続的な記録スペースを容易かつ速やかに確保することができるので、転送レートが低下する問題を回避または低減させられる。

以上、各実施形態において、本発明の画像記録再生装置の例としてデジタルビデオカメラを挙げ、用いる記録媒体としてハードディスクの例と、ＳＤメモリカードの例を挙げて説明したが、本発明の適用はこれに限定されるものではない。例えば、ブロック単位で書き込み可能なその他の内蔵型の記録媒体または着脱可能な記録媒体を用いた、画像データ及び／またはオーディオデータ等を記録再生する装置に対しても適用可能である。

（その他の実施形態）
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。ここでプログラムコードを記憶する記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ、ブルーレイディスク、光ディスク、光磁気ディスクなどが考えられる。

さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明したフローチャート図に対応するプログラムコードが格納されることになる。

記録媒体に記録された画像ファイルの全消去処理に関して説明するための図である。 本実施形態におけるデジタルビデオカメラのブロック図である。 ファイルシステム経由の記録媒体への書き込みイメージ図である。 第１、第２の実施形態における全消去処理のシーケンスを表わしたフローチャート図である。 第３の実施形態における全消去処理のシーケンスを表わしたフローチャート図である。

符号の説明

２００ 記録再生部
２０１ ビデオカメラ部
２０２ 圧縮伸長部
２０３ 画像メモリ
２０４ インターフェース（Ｉ／Ｆ）
２０５ 記録媒体
２０６ マイコン
２０７ プログラムメモリ
２０８ 操作キー
２０９ ディスプレイ
２１０ スイッチ
２１１ 加算回路
２１２ キャラクタジェネレータ
２１３ 制御バス及びデータバス

Claims (4)

1. 画像のデータファイルをブロック単位に分割して記録媒体に記録する画像記録再生装置において、
   前記記録媒体に記録されたデータファイルの全消去を指示するための消去指示手段と、
   前記消去指示手段から前記全消去の指示を受けつけた場合に、消去禁止設定が施されたデータファイルが前記記録媒体上に存在するか否かを判断する第１の判断手段と、
   前記第１の判断手段によって前記消去禁止設定が施されたデータファイルが存在すると判断された場合には、前記消去禁止設定が施されたデータファイル以外の前記記録媒体に記録された各データファイルを消去し、前記第１の判断手段によって前記消去禁止設定が施されたデータファイルが存在しないと判断された場合には、前記記録媒体上の前記画像のデータファイルを記録するための全領域が未使用領域となるように前記記録媒体の初期化を行う消去制御手段と、
   を備え、
   前記消去制御手段は、前記記録媒体の初期化を行う場合には、前記記録媒体の論理アドレスの初期化を行うことを特徴とする画像記録再生装置。
2. 前記消去制御手段は、前記記録媒体の初期化を行う場合には、前記記録媒体のブロックの書き込み回数が均等となるように前記書き込み回数の情報を初期化することを特徴とする請求項１に記載の画像記録再生装置。
3. 前記消去制御手段は、前記論理アドレスの初期化を行う場合には、前記全消去の指示以前で最後に書き込みがあった前記記録媒体の物理アドレスに基づいて前記論理アドレスの初期値を決定することを特徴とする請求項１に記載の画像記録再生装置。
4. 前記第１の判断手段によって前記消去禁止設定が施されたデータファイルが存在すると判断された場合に、前記記録媒体に記録されたデータファイル夫々について前記消去禁止設定が施されたデータファイルであるか否かを判断する第２の判断手段を更に有し、
   前記消去制御手段は、前記第２の判断手段によって前記消去禁止設定が施されたデータファイルであると判断されたデータファイルについては、当該データファイルが保存されている領域を未使用領域化せずに残し、前記第２の判断手段によって前記消去禁止設定が施されたデータファイルではないと判断されたデータファイルについては、当該データファイルが保存されている領域を未使用領域にすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像記録再生装置。

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