(57)【要約】【課題】要求されるデータの記録速度に応じたデータ記録速度モードを選択する技術を提供する。【解決手段】記録速度が異なる複数の速度モードを有する記録媒体に映像データを記録するデータ記録装置であって、前記記録媒体に記録する映像データの種別に基づいて、前記記録媒体に前記映像データを記録するための記録速度を決定する決定手段と、前記記録媒体が有する複数の速度モードのうち、決定された前記記録速度よりも早い記録速度を有する速度モードの中で、記録単位が最も小さい速度モードを選択する選択手段と、前記選択された速度モードに従って前記記録媒体に前記映像データを記録する記録手段とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録速度が異なる複数の速度モードを有する記録媒体に映像データを記録するデータ記録装置であって、
前記記録媒体に記録する映像データの種別に基づいて、前記記録媒体に前記映像データを記録するための記録速度を決定する決定手段と、
前記記録媒体が有する複数の速度モードのうち、決定された前記記録速度よりも早い記録速度を有する速度モードの中で、記録単位が最も小さい速度モードを選択する選択手段と、
前記選択された速度モードに従って前記記録媒体に前記映像データを記録する記録手段と
を備えることを特徴とするデータ記録装置。
【請求項２】
前記記録媒体が有する前記複数の速度モードの情報と、各速度モードにおける前記記録単位の情報を前記記録媒体から取得する取得手段を更に備えることを特徴とする請求項１に記載のデータ記録装置。
【請求項３】
前記決定手段は、前記映像データの品質に更に基づいて前記記録速度を決定することを特徴とする請求項１又は２に記載のデータ記録装置。
【請求項４】
前記選択手段は、決定された前記記録速度よりも早い記録速度を有する速度モードの中で、最も小さい記録単位を有する速度モードが複数ある場合、記録速度がより遅い速度モードを選択することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のデータ記録装置。
【請求項５】
前記選択手段は、決定された前記記録速度よりも早い記録速度を有する速度モードがない場合、前記複数の速度モードのうち、最も早い記録速度を有する速度モードを選択することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のデータ記録装置。
【請求項６】
前記選択手段は、前記速度モードの選択を、
前記記録媒体が前記データ記録装置へマウントされた場合、
前記記録媒体に記録すべき映像データの種別が変更された場合、
前記記録媒体に対する前記映像データの記録を開始する場合
のうち少なくともいずれかの場合に行うことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のデータ記録装置。
【請求項７】
記録速度が異なる複数の速度モードを有する記録媒体に映像データを記録するデータ記録装置の制御方法であって、
決定手段が、前記記録媒体に記録する映像データの種別に基づいて、前記記録媒体に前記映像データを記録するための記録速度を決定する決定工程と、
選択手段が、前記記録媒体が有する複数の速度モードのうち、決定された前記記録速度よりも早い記録速度を有する速度モードの中で、記録単位が最も小さい速度モードを選択する選択工程と、
記録手段が、前記選択された速度モードに従って前記記録媒体への前記映像データの記録を行う記録工程と
を備えることを特徴とするデータ記録装置の制御方法。
【請求項８】
コンピュータを、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のデータ記録装置の各手段として機能させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データ記録装置、その制御方法及びコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
音楽コンテンツ、動画コンテンツ、静止画コンテンツなどのデジタルデータを記録する記録媒体には、半導体記録媒体、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスクなど、様々な種類が存在する。特に、半導体記録媒体は小型化・軽量化が図れるという特徴があるために、デジタルスチルカメラや携帯電話端末などの携帯機器を中心に急速に普及している。代表的な半導体記録媒体としては、ＳＤカード（登録商標）などがある。
【０００３】
ＳＤカードは、年々大容量化が進んでおり、大容量のメリットを生かした応用分野として、特に動画記録用途への応用が期待されている。デジタルビデオカメラ等で動画データをリアルタイム録画する場合、記録媒体への記録速度不足による録画停止を防止するため、記録処理の最低速度を保証することが重要となる。
【０００４】
これらのＳＤカードに記録されるデータは、ファイルシステムにより管理されている。一般に、ファイルシステムでは、媒体の記録領域を最小アクセス単位であるセクタ、及びセクタの集合であるクラスタに分割して管理する。ＰＣ（パーソナルコンピュータ）などの情報機器で一般に用いられているファイルシステムとして、ＦＡＴ（ファイル・アロケーション・テーブル）ファイルシステムが一例に挙げられる。ＦＡＴにおいてはクラスタがデータの最小書き込み単位となる。
【０００５】
これに対しＳＤカードでは、消去ブロックという単位毎に、データの記録・削除を行っている。この消去ブロックは、一般には複数のクラスタで構成される。従って、消去ブロック内の一つのクラスタデータを書き換えようとした場合、ＳＤカード内部では消去ブロック全体のデータを一旦ＲＡＭに読み込み、ＲＡＭ上で必要なデータを書き換えた後、再び消去ブロック全体に書き戻す動作が行われる。この一連の動作は、リードモディファイライトと呼ばれる。リードモディファイライトは書き込みに時間を要するため、ビデオカメラのような、ある程度高速な記録が要求される製品では問題になる。
【０００６】
そこで、リードモディファイライトを可能な限り発生させないようにするために、ＡＵ(Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｔ)という、ＳＤカードへの書き込み速度を保証できる最小書き込み単位が規格で定められている。ＳＤカードのホスト機器製造各社はＡＵ単位でのアラインを守ったアクセスを行うことによって、リードモディファイライトの発生を回避し、要求する記録速度を満たすことができる。
【０００７】
しかしながら、このＡＵサイズはクラスタサイズや消去ブロックサイズよりも大きいため、小さいサイズのファイルの書き込みやファイルの末尾部分の書き込みなどを行うと、ＡＵ単位でのアクセスを満たすことができなくなってしまう。この場合、一部分だけ記録されたＡＵを速度保証記録用の空き領域としては使えなくなってしまう。そして、このようなＡＵ単位ではないサイズのデータの書き込みを繰り返せば、記録媒体上に高速記録用には扱えない無駄領域が発生してしまうことになる。
【０００８】
特許文献１では、記録が完了した時点で、記録したデータのＡＵ単位ではない末尾部分を既に部分的に記録されているＡＵに移動することで、無駄な領域が増えてしまうことを防ぐ方法が述べられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００９-６４３８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、デジタルビデオカメラでは、録画停止後にすぐまた次の録画を開始できることが要求されるため、上記のように記録完了後にデータの移動を行うと、記録速度が保証されず、次の録画時に記録が破綻してしまうおそれがある。
【００１１】
一方、デジタルビデオカメラでは複数の録画品質を設定することができ、また、さらに高画質化する傾向にある。高画質化に応じて、ＳＤカードに要求される記録速度もより高速化しており、近年、保証したい速度性能（速度モード）に応じて複数のＡＵサイズが用意されている。また、速度モードを切り替えるとＡＵサイズの切り替えが必要となるＳＤカードもある。このような高速度モードに対応するＡＵサイズは、低速度モードに対応するものよりも大きくなる傾向にある。  したがって、全ての画質設定での記録を保証しようと単純に最も高速な速度モードを選択した場合、ＡＵサイズが増大し、上記のようなＡＵへの部分的な記録が発生した場合に無駄になってしまう領域のサイズも増大してしまうという問題がある。
【００１２】
そこで本発明では、記録媒体の容量を有効に使用できるように、要求されるデータの記録速度に応じたデータ記録速度モードを選択する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するための本発明は、記録速度が異なる複数の速度モードを有する記録媒体に映像データを記録するデータ記録装置であって、
前記記録媒体に記録する映像データの種別に基づいて、前記記録媒体に前記映像データを記録するための記録速度を決定する決定手段と、
前記記録媒体が有する複数の速度モードのうち、決定された前記記録速度よりも早い記録速度を有する速度モードの中で、記録単位が最も小さい速度モードを選択する選択手段と、
前記選択された速度モードに従って前記記録媒体に前記映像データを記録する記録手段とを備える。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、要求されるデータの記録速度に応じたデータ記録速度モードを選択可能として、記録媒体の容量を有効に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】発明の実施形態に対応するデータ記録装置の構成の一例を示すブロック図。
【図２】発明の実施形態に対応する速度モード選択処理の一例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、本発明の実施形態におけるデータ記録装置の構成例を示すブロック図である。以下では、データ記録装置としてデジタルビデオカメラを例として説明する。
【００１７】
デジタルビデオカメラ１００は、記録媒体制御部１１０、速度モード取得部１２０、記録単位サイズ取得部１２１、記録レート決定部１２２、速度モード選択部１２３、制御部１３０、記憶部１４０、映像取得部１５０、記録部１６０、操作部１７０から構成され、内部バス１０１により相互に接続されており、記録媒体２００に記録/再生する。
【００１８】
なお、本実施形態では、記録媒体２００に対する映像データの記録に焦点を当てて説明するが、データ記録装置１００は、記録媒体２００に記録された映像データの再生を可能とする装置として構成することもできる。また、データ記録装置１００は、接続された記録媒体に映像データを記録することが可能な装置であればよく、例えば、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯電話、スマートフォン、ＰＤＡ、ノートパソコン、タブレット端末等として実現することができる。図１のデジタルビデオカメラ１００において、撮像素子や表示素子のような物理的デバイスを除き、各ブロックは専用ロジック回路やメモリを用いてハードウェア的に構成されてもよい。或いは、メモリに記憶されている処理プログラムをＣＰＵ等のコンピュータが実行することにより、ソフトウェア的に構成されてもよい。
【００１９】
記録媒体制御部１１０は、装着された記録媒体２００に対してコマンドやデータなどの受け渡しを行う。速度モード取得部１２０は、記録媒体制御部１１０を介して記録媒体２００に対して指示を出し、記録媒体２００が選択可能な全ての速度モードの情報を取得する。本実施形態では、記録媒体２００として、ＵＨＳ（Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ）モードという高速の書込モードに対応するＳＤカードについて説明する。ＵＨＳモードでは１０メガバイト毎秒（ＭＢ／ｓ）以上の記録速度（書き込み速度）が保証される。また、このようなＳＤカードは非ＵＨＳモードにも対応し、"Ｓｐｅｅｄ Ｃｌａｓｓ"と呼ばれるＣｌａｓｓ２、Ｃｌａｓｓ４、Ｃｌａｓｓ６、Ｃｌａｓｓ１０といったクラス番号により速度モードが識別され、各クラスでは、順に２ＭＢ／ｓ、４ＭＢ／ｓ、６ＭＢ／ｓ、１０ＭＢ／ｓといった記録速度が保証される。記録媒体制御部１１０は、ＵＨＳモードやクラスを識別する情報を記録媒体２００から取得する。また、本実施形態では、記録媒体２００は不図示の装着、排出機構により、ビデオカメラ１００に対して容易に装着、排出することが可能である。
【００２０】
記録単位サイズ取得部１２１は、記録媒体制御部１１０を介して記録媒体２００に対して指示を出し、記録媒体２００が選択可能な全てのＡＵ(Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｔ)サイズを取得する。ＡＵサイズは、非ＵＨＳモードの場合、一般に記録媒体２００の容量に基づいて最大値が決まっており、例えばカードサイズが３２ギガバイト（ＧＢ）であれば、最大ＡＵサイズは４ＭＢとなり、Ｓｐｅｅｄ Ｃｌａｓｓに応じてＡＵサイズが設定されている。例えば、Ｃｌａｓｓ２、４、６、１０のそれぞれについて５１２ＫＢ、１ＭＢ、２ＭＢ、４ＭＢと設定することができる。なお、ＡＵサイズは各クラスについて同一であっても良い。また、ＵＨＳモードについては、より大きなＡＵサイズを設定することができ、例えば３２ＭＢが指定される。
【００２１】
記録レート決定部１２２は、記録部１６０が記録媒体２００に映像データを記録する際に要求される記録レート（記録速度）を、該映像データの種別及び画質（品質）に基づき決定する。より具体的にデジタルビデオカメラ１００は、動画像撮影モード、静止画像撮影モード、連写画像撮影モード等、異なる記録レートの映像データを記録する複数の動作モードを持ち、映像データとして動画像、静止画像（一枚撮り、連写の両方を含む）の撮影が可能である。また、ユーザは、各モードにおいて記録される映像データの画質を、複数の画質の中から設定することができる。ユーザは操作部１７０を介して動作モード及び画質の設定を行うことができ、指定された動作モード及び画質設定、或いは、いずれか一方のみから必要な記録レートが決定される。
【００２２】
動画像撮影モードは、動画像を撮影するモードであり、映像取得部１５０の撮像素子から入力された映像信号を記録部１６０において動画像符号化（ＭＰＥＧ２、Ｈ．２６４等）を行い、記録媒体制御部１１０を介して記録媒体２００に記録する。記録部１６０は設定された画質に応じて符号化される動画データのビットレート（データレート）を制御する。本実施形態では、例えば高画質の設定になるほど符号化される動画データのビットレートが高くなるように制御される。また、静止画像撮影モードは静止画像を撮影するモードであり、記録部１６０において静止画像符号化（ＪＰＥＧ）してＪＰＥＧ画像等の静止画を生成し記録を行う。記録部１６０は、画質設定に応じて例えば圧縮率を変化させる。連写画像撮影モードは、単位時間当たり所定枚数の静止画像を連続して撮影するモードであり、上記の静止画像の生成を所定枚数について繰り返す。なお、連写速度は複数の速度が設定可能であっても良い。本実施形態では、各撮影モードにおいて、設定された画質に応じて記録レートが予め設定されているものとする。例えば、動画像撮影モードにおいては、記録する動画データの画質を３段階（Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３につき、画質はＱ１＞Ｑ２＞Ｑ３の順で良い）の何れかに設定可能と仮定すると、各画質において対応する記録レートＲ１、Ｒ２、Ｒ３は、Ｒ１＞Ｒ２＞Ｒ３の順に大きくなる。なお、記録レートは、記録媒体の各速度モードの記録速度と比較されるので、例えば３ＭＢ／ｓのようにＭＢ／ｓを単位とする値として決定される。
【００２３】
速度モード選択部１２３は、記録媒体２００のマウント時に、速度モード取得部１２０により得られる選択可能な速度モードのうち、記録レート決定部１２２により決定された記録レートを上回り、かつ、記録単位サイズ取得部１２１により得られるＡＵサイズの最も小さい速度モードを選択することができる。さらに、デジタルビデオカメラ１００の動作モードが切り替えられて、取得すべき映像データの種別が変更された場合も要求される記録レートも変わることが考えられるため、再度、速度モードを選択しなおす。また、記録媒体２００への記録を開始するタイミング、例えば録画の開始時に速度モードの選択を行ってもよい。
【００２４】
制御部１３０はデジタルビデオカメラ１００の中心的な処理を担い、記録媒体制御部１１０、記録単位サイズ取得部１２１、記録レート決定部１２２、速度モード選択部１２３、記憶部１４０、映像取得部１５０、記録部１６０、操作部１７０を制御する。制御部１３０は、記憶部１４０に記憶されたプログラムに従って動作するＣＰＵを含む。記憶部１４０は、例えばＲＡＭやＲＯＭ等の記憶素子により構成され、ワークエリアとして利用されたり、或いは、プログラムの保存領域として利用されたりする。例えば、記憶部１４０には、速度モード取得部１２０や記録単位サイズ取得部１２１が取得した速度モードやＡＵサイズの情報が保存される。また、操作部１７０を操作してユーザが設定したデジタルビデオカメラ１００の動作モードや画質設定に関する設定情報や、発明の実施形態に従う処理により決定された速度モードの情報が保存される。さらには、デジタルビデオカメラ１００の動作を制御するためのプログラムが格納されている。映像取得部１５０は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子から入力された映像信号を入力し、記録部１６０に入力する。  
【００２５】
記録部１６０は、映像取得部１５０により入力された映像信号を動画像或いは静止画像として符号化し、記録媒体制御部１１０を介して記録媒体２００に記録する。このとき、ビットレートはユーザにより操作部１７０を介して指示された画質に応じたものとする。操作部１７０は、ボタンやスイッチ等であり、ユーザからの操作を入力する。
【００２６】
記録媒体２００は、ＳＤカードであり、複数の速度モードを持つ。記録媒体制御部１１０からのコマンドに応じて記録データの入出力や、ＡＵサイズの通知、速度モードの切り替えを行う。
【００２７】
次に、本実施形態における記録媒体２００の速度モードの選択手順を説明する。図２は、本実施形態における速度モード選択処理の手順を示したフローチャートである。該フローチャートに対応する処理は、例えば、各ブロックとして機能するＣＰＵが対応するプログラム（記憶部１４０に格納）を実行することにより実現できる。
【００２８】
Ｓ２０１では、速度モード取得部１２０が、記録媒体制御部１１０を介して、記録媒体２００から、記録媒体２００が選択可能な速度モードの情報を取得する。もし選択可能な速度モードが複数ある場合、それらの全てを取得し、記憶部１４０に記憶する。例えば、記憶媒体がＵＨＳモードに対応している場合には、それを示す情報を取得し記憶する。また、非ＵＨＳモードについては各Ｃｌａｓｓを表す情報を取得して記憶する。次にＳ２０２では、記録単位サイズ取得部１２１が、記録媒体制御部１１０を介して、Ｓ２０１で取得した各速度モードに対応するＡＵサイズをそれぞれ取得し、記憶部１４０に記憶する。ＡＵサイズは、上記のように例えば５１２ＫＢ、１ＭＢ、２ＭＢ、４ＭＢといった記録単位のサイズを示す情報として提供される。
【００２９】
次にＳ２０３では、記録レート決定部１２２が記録部１６０がカードに動画像または静止画像を記録するための記録レートを決定し、記憶部１４０に記憶する。当該記録レートは、デジタルカメラ１００のユーザが操作部１７０を操作して設定した動作モード及び画質設定に基づき決定される。当該設定情報は記憶部１４０に保存されているのでこれを参照することができる。また記憶部は、各動作モード及び画質設定に応じた記録レートの情報を、例えばルックアップテーブル形式で記憶しており、記録レート決定部１２２は当該ＬＵＴを参照して記録レートを決定することができる。
【００３０】
これ以降のＳ２０４からＳ２０８では、速度モード選択部１２３が、速度モードを選択する。まずＳ２０４ではＳ２０１で取得した各速度モードが有する記録速度と記録レートとの比較を行って、記録レートを上回る記録速度を有する速度モードがあるか否かを判定する。もし記録レートを上回る速度モードがある場合（Ｓ２０４で「ＹＥＳ」）、Ｓ２０５に移行してＳ２０２で記憶部１４０に記憶したＡＵサイズを参照し、最小のＡＵサイズに対応する速度モードを選択する。その後、Ｓ２０７に移行する。一方、記録レートを満たす速度モードを記録媒体２００が一つも持たない場合（Ｓ２０４で「ＮＯ」）、Ｓ２０６に移行して記録レートに最も近い速度モード、即ち最高速度の速度モードを選択する。このとき、制御部１３０はユーザに、最適な速度モードが利用可能でない旨を警告してもよい。
【００３１】
次にＳ２０７では、Ｓ２０５で選択された速度モードが一つのみであるか否かを判定する。記録媒体２００によっては、最小ＡＵの速度モードが複数あることも考えられる。最小ＡＵの速度モードが一つのみの場合（Ｓ２０７で「ＹＥＳ」）、速度モード選択部１２３による速度モードの選択はそのまま終了する。一方、最小ＡＵの速度モードが複数ある場合（Ｓ２０７で「ＮＯ」）、Ｓ２０８に移行して、複数の速度モードの中で最も低速な速度モードを選択する。これは、Ｓ２０４ですでに動画像或いは静止画像の記録に必要な記録レートが満たされているため、低速な速度モードを選択する方が消費電力の観点から有利だからである。
【００３２】
以上のように本実施形態では、デジタルビデオカメラ１００が、システムが要求する記録速度を満たし、かつＡＵサイズが最小の速度モードを選択することができる。使用されるＡＵサイズが小さくなれば、速度保証記録用の空き領域として使うことができない「一部分だけ記録されたＡＵ」の発生を効果的に防止して、記録媒体上での無駄領域の発生を回避することができる。よって、動画像記録動作を破綻させることなく、記録媒体２００の容量を有効に使用することが可能となる。
【００３３】
なお、上記本実施形態の説明では、記録媒体２００をＳＤカードとして説明したが、記録媒体２００の種類はこれに限定されるものではなく、複数の速度モードを持つ全ての情報記録媒体で適用できる。
【００３４】
（その他の実施形態）
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【図１】
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【図２】
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