(57)【要約】【課題】記録媒体の書き込み速度とデータ転送レートが近くても記録可能としつつ、バッテリ脱落などにより消失するデータ量を最小限に抑える。【解決手段】  パック・アンパック部２２は、アプリケーションから入力した映像音声データをパック化映像音声データに変換する。インターフェース部２３は、パック化映像音声データをディスク制御ブロック３に出力する。バッファコントロール部３４は、入力したパック化映像音声データをバッファ３５に格納する。ハードディスクドライブ４は、１トラックを記録単位として１つ又は連続する複数のトラックを確保し、パック化映像音声データを磁気ディスク４５に記録する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略同心円状に複数のトラックが形成されているディスクを記録媒体とする記録再生装置であって、
映像音声データに含まれる映像データ、音声データ及び映像音声データの同期情報を分離し、映像データと音声データと同期情報とを基にパック化映像音声データを生成するパック化映像音声データ生成手段と、
上記同期情報を指標とした管理テーブルを作成し上記パック化映像音声データを管理するファイル管理手段と、
上記ディスク上の１トラックを記録単位として１つ又は複数の連続するトラックを確保し、上記パック化映像音声データを記録させる制御手段と
を備えることを特徴とする記録再生装置。
【請求項２】
上記制御手段は、複数のパック化映像音声データをまとめて１アクセス単位とし、１アクセス単位分のパック化映像音声データを１つ又は複数の連続するトラックに記録すること
を特徴とする請求項１記載の記録再生装置。
【請求項３】
時間を計測する計時手段を備え、
上記制御手段は、所定時間間隔で上記パック化映像音声データの記録を強制的に開始すること
を特徴とする請求項１記載の記録再生装置。
【請求項４】
上記パック化映像音声データ生成手段は、所定時間間隔で管理テーブルを作成し、上記パック化映像音声データ及び上記管理テーブルの記録を上記制御手段に対して強制的に開始させること
を特徴とする請求項１記載の記録再生装置。
【請求項５】
上記制御手段は、上記パック化映像音声データ生成手段から所定の個数のパック化映像音声データを入力する度に上記パック化映像音声データの記録を強制的に開始させること
を特徴とする請求項１記載の記録再生装置。
【請求項６】
上記制御手段は、上記管理テーブルを格納する領域を所定の数のトラックを隔てて離散的に確保し、パック化映像音声データを記録する都度、当該パック化映像音声データの記録領域と近い位置にある管理テーブルに当該パック化映像音声データの同期情報を記録すること
を特徴とする請求項１記載の記録再生装置。
【請求項７】
上記制御手段は、上記パック化映像音声データが記録されたトラックに連続したトラックに、当該パック化映像音声データの管理テーブルを記録すること
を特徴とする請求項１記載の記録再生装置。
【請求項８】
上記同期情報は上記映像音声データの再生時間情報であり、上記管理テーブルは映像音声データの再生時間情報と上記記録媒体上の記録位置とを関連付けたテーブルであることを特徴とする請求項１記載の記録再生装置。
【請求項９】
上記制御手段は、記録時には、上記記録媒体の各セクタに対して、トラック上でアクセスを開始したセクタから順番に相対位置アドレスを割り当てること
を特徴とする請求項１記載の記録再生装置。
【請求項１０】
上記制御手段は、再生時には、上記記録媒体のトラック上の各セクタから読み出したデータを相対位置アドレスに従って再配置し、記録されたパック化映像音声データを再現すること
を特徴とする請求項１記載の記録再生装置。
【請求項１１】
上記パック化映像音声データ生成手段は、上記映像音声データを符号化し、符号化した映像音声データを１つ又は複数の復号化単位でまとめてパック化映像音声データに格納すること
を特徴とする請求項１記載の記録再生装置。
【請求項１２】
略同心円状に複数のトラックが形成された磁気ディスクのアクセスを制御するアクセス制御装置であって、
映像データ、音声データ及び映像音声データの同期情報を所定のフォーマットで格納してパック化映像音声データを入力する入力手段と、
上記同期情報を指標とした管理テーブルを作成し上記パック化映像音声データを管理するファイル管理手段と、
上記パック化映像音声データを上記ディスク上の１トラックを記録単位として１つ又は複数の連続するトラックに記録させる制御手段と
を備えることを特徴とするアクセス制御装置。
【請求項１３】
上記制御手段は、複数のパック化映像音声データをまとめて１アクセス単位とし、１アクセス単位分のパック化映像音声データを１つ又は複数の連続するトラックに記録すること
を特徴とする請求項１２記載のアクセス制御装置。
【請求項１４】
時間を計測する計時手段を備え、
上記制御手段は、所定時間間隔で上記パック化映像音声データの記録を強制的に開始すること
を特徴とする請求項１２記載のアクセス制御装置。
【請求項１５】
上記制御手段は、上記パック化映像音声データ及び上記管理テーブルの記録を強制的に強制的に開始させること
を特徴とする請求項１２記載のアクセス制御装置。
【請求項１６】
上記制御手段は、上記入力手段を介して管理テーブルを入力すると、上記パック化映像音声データ及び上記管理テーブルの記録を強制的に開始すること
を特徴とする請求項１２記載のアクセス制御装置。
【請求項１７】
上記制御手段は、上記入力手段を介して所定の個数のパック化映像音声データを入力する度に上記パック化映像音声データの記録を強制的に開始させること
を特徴とする請求項１２記載のアクセス制御装置。
【請求項１８】
上記制御手段は、上記管理テーブルを格納する領域を所定の数のトラックを隔てて離散的に確保し、パック化映像音声データを記録する都度、当該パック化映像音声データの記録領域と近い位置にある管理テーブルに当該パック化映像音声データの同期情報を記録すること
を特徴とする請求項１２記載のアクセス制御装置。
【請求項１９】
上記制御手段は、上記パック化映像音声データが記録されたトラックに連続したトラックに、当該パック化映像音声データの管理テーブルを記録すること
を特徴とする請求項１２記載のアクセス制御装置。
【請求項２０】
上記同期情報は上記映像音声データの再生時間情報であり、上記管理テーブルは映像音声データの再生時間情報と上記記録媒体上の記録位置とを関連付けたテーブルであること
を特徴とする請求項１２記載のアクセス制御装置。
【請求項２１】
上記制御手段は、記録時には、上記記録媒体の各セクタに対して、トラック上でアクセスを開始したセクタから順番に相対位置アドレスを割り当てること
を特徴とする請求項１２記載のアクセス制御装置。
【請求項２２】
上記制御手段は、再生時には、上記記録媒体のトラック上の各セクタから読み出したデータを相対位置アドレスに従って再配置し、記録されたパック化映像音声データを再現すること
を特徴とする請求項１２記載のアクセス制御装置。
【請求項２３】
略同心円状に複数のトラックが形成されたディスクへのアクセスを制御するアクセス制御方法であって、
映像音声データに含まれる映像データ、音声データ及び映像音声データの同期情報を分離し、映像データと音声データと同期情報とを基にパック化映像音声データを生成するパック化映像音声データ生成工程と、
上記同期情報を指標とした管理テーブルを作成する管理テーブル作成工程と、
上記ディスク上の１トラックを記録単位として１つ又は複数の連続するトラックを確保し、上記パック化映像音声データを記録させる制御工程と
を有することを特徴とするアクセス制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスクを記録媒体とする記録再生装置、ディスクのアクセスを制御するアクセス制御装置、及びディスクのアクセス制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、大容量の記録手段の１つとしてハードディスクドライブが存在する。ハードディスクドライブは、磁気ディスクを回転させたときに描かれる同心円状の領域にデータを記録していく。この同心円状の記録領域をトラックという。ハードディスクにデータを書き込む場合には、トラックをさらに小さな単位に分割して管理する。通常は、トラックを円の中心から放射状に分割したセクタと呼ばれる領域を、最小の記録単位とする。一般的なハードディスクドライブでは、５１２バイトに設定することが多い。ハードディスクドライブがデータを記録する際の磁気ディスク上の位置情報は、トラック、セクタによって決定される。
【０００３】
また、ハードディスク上でのデータブロックの論理的最小単位をクラスタと呼ぶ。幾つかのセクタを束ねてクラスタとしてまとめ領域管理の最小単位にしている。１クラスタが幾つのセクタで構成されるかは媒体によって異なる。
【０００４】
従来のハードディスクドライブでは、パーソナルコンピュータで採用されているファイルシステムによってデータを管理することが多い。パーソナルコンピュータで採用されているファイルシステムでは、１つのファイルを複数のクラスタに分割して記録する。
【０００５】
通常、クラスタは、物理的に連続するように配置されるが、データの削除や上書きを繰り返すうちに、フラグメンテーションが発生して、連続的に配置されるという保証はできなくなる。このとき、ファイルを記録するとファイルを構成するクラスタが磁気ディスク上に分散してしまう。
【０００６】
図を参照してこの様子を具体的に説明する。図１１は、１つのファイルが６つに分割される様子を示す。分割したファイルを先頭から順に分割ファイルＡ、分割ファイルＢ、分割ファイルＣ、分割ファイルＤ、分割ファイルＥ、分割ファイルＦと名前を付ける。フラグメンテーションが発生すると、クラスタは、図１２に示すように物理的に不連続な位置に配置される。また、ファイルの記録位置や属性を格納する管理テーブルがファイルを格納したクラスタと離れた位置に存在する。ファイルが断片化する割合が増えると、アドレス演算やシーク制御のオーバーヘッド増加のために、メモリアクセスやディスクアクセスが遅くなってしまう（例えば、特許文献１）。
【０００７】
【特許文献１】特開平３−１７１２３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
例えば、映像データや音声データなどの大きなデータを記録するときに、フラグメンテーションが進行していると、ハードディスクドライブが要求されたデータの存在するアドレスが含まれるトラックのシークを行い、目的とするアドレスをアクセスが可能とするのを待つ。ここで、データのシーク時間と回転待ち時間が発生する。
【０００９】
ハードディスクの転送レートに余裕がある場合には、アクセスに時間がかかっても問題はない。しかしながら、近年、映像データや音楽データの高品質化に伴ってデータの転送レートを向上させなくてはならないシステムも存在する。例えば、プロのカメラマンを対象としたカムコーダでは、デジタルハイビジョンなどの高画質データが撮影できなくてはならない。カムコーダは、携帯型の電子機器であり、映像を撮影している際には、衝突や落下などの突然の事故が発生することもある。このような事故では、電子機器に対する電力の供給が遮断することもあり、バッファに格納していたデータが消失するおそれもある。
【００１０】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであって、記録媒体の書き込み速度とデータ転送レートが近くても記録可能としつつ、バッテリ脱落などにより消失するデータ量を最小限に抑える記録再生装置、アクセス制御装置、及びアクセス制御方法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】
【００１１】
本発明に係る記録再生装置は、略同心円状に複数のトラックが形成されているディスクを記録媒体とする記録再生装置であって、映像音声データに含まれる映像データ、音声データ及び映像音声データの同期情報を分離し、映像データと音声データと同期情報とを基にパック化映像音声データを生成するパック化映像音声データ生成手段と、同期情報を指標とした管理テーブルを作成しパック化映像音声データを管理するファイル管理手段と、ディスク上の１トラックを記録単位として１つ又は複数の連続するトラックを確保し、パック化映像音声データを記録させる制御手段とを備える。
【００１２】
本発明に係るアクセス制御装置は、略同心円状に複数のトラックが形成された磁気ディスクのアクセスを制御するアクセス制御装置であって、映像データ、音声データ及び映像音声データの同期情報を所定のフォーマットで格納してパック化映像音声データを入力する入力手段と、同期情報を指標とした管理テーブルを作成しパック化映像音声データを管理するファイル管理手段と、パック化映像音声データをディスク上の１トラックを記録単位として１つ又は複数の連続するトラックに記録させる制御手段とを備える。
【００１３】
本発明に係るアクセス制御方法は、略同心円状に複数のトラックが形成されたディスクへのアクセスを制御するアクセス制御方法であって、映像音声データに含まれる映像データ、音声データ及び映像音声データの同期情報を分離し、映像データと音声データと同期情報とを基にパック化映像音声データを生成するパック化映像音声データ生成工程と、同期情報を指標とした管理テーブルを作成する管理テーブル作成工程と、ディスク上の１トラックを記録単位として１つ又は複数の連続するトラックを確保し、パック化映像音声データを記録させる制御工程とを有する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明を適用したデータ記録システムでは、１トラックを記録単位としたことにより、ハードディスクのアクセスを高速化して転送レートを高くすることができる。
【００１５】
さらに、本発明を適用したデータ記録システムでは、データの記録単位が蓄積しなくとも、ある時間間隔で１復号化単位のデータを強制的に記録するため、復元可能なデータ量を増加することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明を適用したデータ記録再生システムについて説明する。データ記録再生システム１は、図１に示すように、パック化映像音声データ生成手段としてのアプリケーション制御ブロック２と、制御手段としてのディスク制御ブロック３とを備える。
【００１７】
アプリケーション制御ブロック２は、ハードディスク（ＨＤ；Hard Disk）を記録手段とする電子機器に設けられる。電子機器としては、カムコーダ、ハードディスクレコーダ、パーソナルコンピュータ等がある。本実施の形態では、アプリケーション制御ブロック２を備えた電子機器をアプリケーションと記す。
【００１８】
アプリケーション制御ブロック２は、アプリケーションから供給された映像音声データをパック化映像音声データに変換する。映像音声データの供給源は、アプリケーションの種類によって異なる。カムコーダではビデオカメラやマイクロフォンが映像音声データの供給源であり、ハードディスクレコーダでは、ＤＶＤ、ＣＤ（コンパクトディスク）のような記録媒体、衛星放送、地上波、ケーブルテレビなどの通信媒体、及びパーソナルコンピュータ、デジタルカメラなどの他の情報機器が映像音声データの供給源である。
【００１９】
アプリケーション制御ブロック２は、アプリケーションから供給された映像音声データにパック化という処理を施す。パック化とは、例えば、符号化した映像音声データを復号化単位でまとめる処理である。パック化では、連続的に再生される映像音声データの再生時間情報を同期情報として取り出し、パック化映像音声データの記録位置とこのパック化映像音声データの再生時間情報とを関連付けて記録する。再生時間情報と記録位置を関連付けるテーブルを管理テーブルと呼び、パック化によって生成されたパケットをパック化映像音声データと呼ぶ。
【００２０】
アプリケーション制御ブロック２の構成を具体的に説明する。アプリケーション制御ブロック２は、アプリケーションとのデータの入出力を仲介する映像音声入出力部２１と、アプリケーションから入力した映像音声データのパック化及びアンパック化を行うパック・アンパック部２２と、ディスク制御ブロック３との仲介を行うインターフェース部２３とを備える。
【００２１】
パック・アンパック部２２は、映像音声データをパック化映像音声データに変換する。ここで、映像音声データをパック化映像音声データに変換する具体例を説明する。例えば、入力した映像音声データがＭＰＥＧで符号化されているとき、パック・アンパック部２２は、ＭＰＥＧ−２トランスポートストリームの場合、基準時計としてＰＣＲ（Program Clock Reference）を含んでおり、この基準時計に基づいて映像データや音声データが再生開始されるべき時刻としてＰＴＳ（Presentation Time Stamp）を含んでいる。また、時刻情報を持たない映像のみのデータや音声のみのデータであってもフレーム周期やサンプリング周波数などからどのようなタイミングで映像あるいは音声データを再生すべきか算出することができる。いずれにしても、映像データおよび音声データが再生されるべき時刻を得ることができる。
【００２２】
また、映像データ及び音声データは、それらを復号する単位が存在する。符号化されたデータは、復号単位のデータが全て揃って初めて、その単位に含まれるビデオフレームやオーディオのサンプルが復号できる。復号単位は、符号化フォーマットによって異なる。例えば、ＭＰＥＧビデオの復号化単位は、１ＧＯＰ（Group Of Picture）であり、１５枚のビデオフレームから構成される。このＧＯＰから特定のフレーム（あるいはフィールド）に関するデータのみを抽出しても、そのデータからのみではビデオフレーム（あるいはフィールド）を再現することができない。本実施例では、再現性を確保するためにパック化映像音声データに格納する映像音声データの最小単位を１復号化単位とする。
【００２３】
インターフェース部２３は、Ｃ言語のライブラリと同様の方法で組み込まれ標準関数やシステムコールなどと同じようなＡＰＩ（Application Programming Interface）関数をディスク制御ブロック３に提供する。アプリケーション制御ブロック２は、インターフェース部２３が提供する様々なＡＰＩ関数を処理目的に応じて呼び出すことで、パック化映像音声データの記録再生を実現する。
【００２４】
インターフェース部２３からディスク制御ブロック３に送られるデータには、記録するパック化映像音声データ、記録開始コマンド、再生開始コマンド、記録する映像音声データの名称、再生する映像音声データの識別情報などがある。アプリケーション制御ブロック２とディスク制御ブロック３とは、ＡＰＩ関数によってデータやコマンドのやり取りを統一化している。そのため、ディスク制御ブロック３とアプリケーション制御ブロック２とを分離することが可能である。
【００２５】
ディスク制御ブロック３の構成を具体的に説明する。ディスク制御ブロック３は、アプリケーション制御ブロック２との仲介を行うホストインターフェース部３１と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３３の指示に従ってコマンドを処理するコマンド処理部３２と、バッファ３５への読み書きを制御するバッファコントロール部３４と、ハードディスクドライブ４との仲介を行うディスクインターフェース部３６とを備える。
【００２６】
コマンド処理部３２は、ＣＰＵ３３によるコマンド処理結果に応じて、データ読み書き制御部４１やサーボ制御部４２（後述）に対するハードウェア操作を指示する。
【００２７】
コマンド処理部３２の具体的な説明の前にハードディスクドライブ４の構成について説明する。ハードディスクドライブ４は、図２に示すように、データ読み書き制御部４１と、サーボ制御部４２とを備えている。データ読み書き制御部４１は、記録メディアとしての磁気ディスク４５表面を走査する磁気ヘッド４３を用いたデータの読み書き動作、並びに、書き込みデータの変調処理、読み出しデータの復号処理を行う。
【００２８】
サーボ制御部４２は、磁気ヘッド４３を搭載したアームを移動するボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）４４、及び磁気ディスク４５を回転させるスピンドル・モータ（ＳＰＭ）４６を同期的に駆動させて、磁気ヘッド４３が磁気ディスク４５上の目的のトラックに到達するように制御する。さらに、磁気ディスク４５上のサーボ・パターンよりヘッド位置を所定の位置にシークさせるための制御を行う。
【００２９】
磁気ディスク４５には、データを記録するための区画である多数のトラックが同心円状に形成され、ディスクの最外周から内周に向かって０，１，…とトラック番号が割り振られている。また、各トラックは、さらにセクタ毎に分割されており、このセクタ毎にデータ読み書きを行う。
【００３０】
セクタ内のデータ量は、例えば、５１２バイトで固定である。実際に記録されているセクタには、データ本体に加えて、ヘッダ情報やエラー訂正用コードなどが付加されている。１周当たりのセクタ数については、半径方向に区切った複数のゾーン毎に周長が長くなる外側ほど１トラック内のセクタ数を多く設けるゾーン・ビット・レコーディング（Zone Bit Recording）方式を採用する。図３に示すディスクは、ゾーン０〜ゾーンｍのｍ＋１個のゾーンに区切られている。各ゾーン内においては同じセクタ数となるように設定する。外周にあるゾーン０は、内周にあるゾーンｍよりも周長が長く、多くのセクタを含む。ゾーン・ビット・レコーディングでは、外側に向かうほど記録容量が大きくなる。図３の下段は、任意のゾーンｎを帯状に表現している。あるゾーンｎには複数のトラックから構成され、トラックは複数のセクタを含む。ゾーンｎで１トラックあたり５００セクタを含むとき、１トラックで２５０キロバイトの記録が可能である。
【００３１】
コマンド処理部３２は、パック化映像音声データを格納するための領域確保と、ディスクドライブの制御とを行う。領域確保は、最小単位を１トラックである。コマンド処理部３２は、パック化映像音声データを格納するために、１トラック又は連続する複数のトラックを確保する。パック化映像音声データは、この領域に連続して記録されるため、フラグメンテーションが生じることはなく、データのアクセス時間が短くなる。
【００３２】
また、コマンド処理部３２は、パック化映像音声データを格納する領域をハードディスク上に確保し、データ読み書き制御部４１及びサーボ制御部４２を制御してバッファ３５に格納されたデータをトラックに書き込む。コマンド処理部３２は、トラックに書き込みを行うとき、磁気ヘッドがオン・トラックしたセクタから順番に相対位置アドレスを割り振り、１トラック分のデータを記録する。
【００３３】
一方、コマンド処理部３２は、ハードディスクに格納されたデータを読み出す際、オン・トラックしたセクタから１トラック分のデータを読み出す。このときコマンド処理部３２には、各セクタに割り振られた相対位置アドレスの順にバッファに再配置する。
【００３４】
１トラックを記録単位とすることで、先読みという不確定な処理を省いて、シーク起動のタイミングを確実に決定する。また、１トラックを記録単位とすることにより、回転待ち時間をなくすことができる。この結果、シークの回数を最小限に抑え、アクセス時間が短縮される。なお、ＣＰＵ３３は、コマンド処理部３２を介さずに直接的にデータ読み書き制御部４１やサーボ制御部４２を駆動してもよい。
【００３５】
このように、本発明を適用したデータ記録再生システムは、パック化映像音声データを格納するための連続した領域を確保するため、フラグメンテーションが生じず、データのアクセス時間が短くなる。また、本発明を適用したデータ記録再生システムは、１トラックを記録単位とすることにより、回転待ち時間をなくすことができ、アクセス時間を短くすることができる。
【００３６】
コマンド処理部２３は、一回の記録動作で１つ又は複数のパック化映像音声データをまとめて記録する。ここでは、一回の記録動作でハードディスクに記録されるデータを１アクセス単位と記す。
【００３７】
図４は、アクセス単位、パック化映像音声データ、復号化単位の関係を示す図である。パック化映像音声データは、１つ又は複数の復号化単位の映像音声データから構成される。さらに、１アクセス単位は、１つ又は複数のパック化映像音声データから構成される。
【００３８】
どれだけのパック化映像音声データをまとめて記録するかは、ＣＯＤＥＣやデータ転送速度に依存するところである。例えば、映像音声データの転送速度が１〜数百Ｍｂｐｓを想定すると、１秒あたりのデータは１３１キロ〜数十メガバイトとなる。映像音声データを構成する単位は、ＣＯＤＥＣに依存するところであるが、数フレーム〜数秒のデータをさらにいくつかまとめて１トラック〜複数トラックで記録する。
【００３９】
図５の例では、１つのパック化映像音声データにＤＶ（デジタルビデオ）形式で符号化した１フレームが格納されている。ビットレート２５ＭｂｐｓのＤＶ形式映像音声データの１フレームのデータサイズは約１００キロバイトとなる。この１フレームのデータをパック化映像音声データとしてトラック単位で格納することが可能である。
【００４０】
ところで、データの記録処理では、データを記録するためのディスク上の空き領域を確保するため、１回の記録処理で記録するデータの量と、確保した領域と差分が使用していない記録領域、すなわち、不使用領域が発生する。本発明を適用したデータ記録再生システムでは、１トラックを記録単位としているため、１回の記録処理で発生する不使用領域の容量が大きくなる。記録回数が増加すると、その分だけ不使用領域の発生回数が増加しハードディスクの記録効率が悪くなる。
【００４１】
記録効率を向上させるためには、１回の記録単位を大きくし、記録回数を少なくすればよい。図６では、６フレームを１アクセス単位としている。例えば、１トラックあたり５００セクタのディスクの場合、１トラックで２５０キロバイトの記録が可能である。１フレームのデータサイズが１００キロバイトとすると、１トラックに１フレームを記録すると１５０（＝２５０−１００）キロバイトが不使用領域となる。図５では６フレームを記録するために６トラックを要したが、図６では３トラック（＝２５０×３＝７５０キロバイト）で６フレーム（＝１００×６＝６００キロバイト）が記録できるようになる。なお、この処理は、パック化映像音声データに含まれるフレームの数を増加することによりアクセス単位を大きくしてもよいし、複数のパック化映像音声データをまとめることによりアクセス単位を大きくしてもよい。
【００４２】
次いで、データの記録時に発生する突然の事故に対してデータ保護を行う方法について説明する。アプリケーションがカムコーダのような携帯型の機器である場合、バッテリの脱落や衝撃による破損などによって、アプリケーションの動作が停止する可能性がある。このとき、バッファ３５に格納されたデータをハードディスクに記録しておけばデータの損失を防止することができる。
【００４３】
データの損失量を少なくする方法を２つ紹介する。まず、１つめの方法から説明する。１つめの方法では、１アクセス単位が複数朴で構成されている場合、１パック（例えば、１復号化単位）の終了時にデータを強制的にハードディスクに記録させる。例えば、図７では、１アクセス単位が３つの復号化単位のデータから構成されている。１番先頭の復号単位の終端Ｄとトラックの終端Ｔとは一致しない。従来のシステムでは、１トラック分のデータがバッファ３５に蓄積するまでデータを書き込まなかったため、復号化単位の最後のトラックを書き込みする前にシステムに不具合が生じると、このトラックを含む復号化単位全体の復号化が不可能になってしまう。本システムでは、１復号化単位の終端を含むトラックのデータを強制的に記録してデータの復号化を可能にする。
【００４４】
記録処理を強制的に開始する記録開始時間は、タイマやパック化映像音声データのカウントを基準として決定する。タイマを使った記録処理では、パック化映像音声データを入力してから所定の時間が経過すると記録処理を開始する。また、カウントを使った記録処理では、アプリケーション制御ブロック２から入力したパック化映像音声データが所定の個数に達すると記録処理を強制的に開始する。
【００４５】
図８（ａ）は通常の記録動作、図８（ｂ）はディスク制御ブロック３内のタイマによる強制記録動作、図８（ｃ）はアプリケーション制御ブロック２の制御による強制記録動作を示している。矢印で繋がれた中抜けの四角形は、１つが１トラック分のデータを示す。データは、アプリケーション制御ブロック２のインターフェース部、ディスク制御ブロック３のバッファコントロール部３４、ディスクインターフェースを経由して、ハードディスクドライブ４に出力される。ハードディスクドライブ４に出力されたデータは、ハードディスクドライブ４の制御の元でハードディスクに記録される。
【００４６】
通常の記録動作では、図８（ａ）に示すように、まず、アプリケーション制御ブロック２は、ディスク制御ブロック３のホストインターフェース部３１へパック化映像音声データ４１の転送を開始する（時刻Ａ１）。バッファコントロール部３４は、入力したパック化映像音声データ４１をバッファ３５に格納する。コマンド処理部３２は、記録単位のパック化映像音声データ４１をバッファ３５に格納し終えると（時刻Ａ２）、バッファ３５に格納されたパック化映像音声データ４１をディスクインターフェース部３６に出力する（時刻Ａ３）。ディスクインターフェース部３６は、入力したパック化映像音声データ４１をハードディスクドライブ４に出力する（時刻Ａ４）。ハードディスクドライブ４は、入力したデータの容量が１トラック分の容量に達しているとき、パック化映像音声データ４１を磁気ディスク４５に記録させる。一方、１トラック分の容量に達していないときには、次のパック化映像音声データ４２を待機する。
【００４７】
従来の記録方法では、１トラック分のデータがバッファ３５に格納されるまで記録処理を開始しないので、１トラック分のデータを入力する前にシステムに不具合が生じると、バッファ３５に格納されたデータが消失するおそれがある。
【００４８】
次いで、図８（ｂ）を参照してディスク制御ブロック３内のタイマによる強制記録動作について説明する。アプリケーション制御ブロック２は、インターフェース部２３を介して生成したパック化映像音声データ５１を転送する（時刻Ｂ１）。バッファコントロール部３４は、入力したパック化映像音声データ５１をバッファ３５に格納する。バッファコントロール部３４は、１トラック分のパック化映像音声データ５１をバッファ３５に格納し終えると（時刻Ｂ２）、バッファ３５に格納されたパック化映像音声データ５１をディスクインターフェース部３６に出力する（時刻Ｂ３）。ディスクインターフェース部３６は、入力したパック化映像音声データ５１をハードディスクドライブ４に出力する（時刻Ｂ４）。ハードディスクドライブ４は、入力したデータの容量が１トラック分の容量に達しているとき、パック化映像音声データ５１を磁気ディスク４５に記録する。
【００４９】
入力したデータの容量が１トラック分に達していない場合には、次のパック化映像音声データ５２を入力する（時刻Ｂ５）。タイマが所定の時間に達すると（時刻Ｂ６）、コマンド処理部３２は、ハードディスクドライブ４に強制記録を開始させるコマンドを発行する。このコマンドを受けたハードディスクドライブ４は、強制記録を開始する。これにより、１トラックに満たないパック化映像音声データ５２−１が磁気ディスク４５に記録される。
【００５０】
このように、強制記録を行うことによって復号化単位のデータが磁気ディスク４５に記録され、突然の事故によりアプリケーションが停止しても１復号化単位のデータを復元することができる。
【００５１】
次いで、図８（ｃ）を参照してアプリケーション制御ブロック２による強制記録動作について説明する。アプリケーション制御ブロック２は、インターフェース部２３を介して生成したパック化映像音声データ６１を転送する（時刻Ｃ１）。バッファコントロール部３４は、入力したパック化映像音声データ６１をバッファ３５に格納する。バッファコントロール部３４は、１トラック分のパック化映像音声データ６１をバッファに格納し終えると（時刻Ｃ２）、バッファ３５に格納されたパック化映像音声データ６１をディスクインターフェース部３６に出力する（時刻Ｃ３）。ディスクインターフェース部３６は、入力したパック化映像音声データをハードディスクドライブ４に出力する（時刻Ｃ４）。ハードディスクドライブ４は、入力したデータの容量が１トラック分の容量に達しているとき、パック化映像音声データ６１を磁気ディスク４５に記録する。一方、１トラック分の容量に達していない場合には、次のパック化映像音声データ６２を入力する（時刻Ｃ５）。
【００５２】
アプリケーション制御ブロック２は、管理テーブル７０を作成すると、インターフェース部２３を介してディスクインターフェース部３６に強制記録の開始を要求する（時刻Ｃ６）。コマンド処理部３２は、管理テーブル７０の入力をトリガとして強制記録を開始させるコマンドをディスクインターフェース部３６に出力する。ディスクインターフェース部３６は、パック化映像音声データ６２をハードディスクドライブ４に出力した後（時刻Ｃ７）、管理テーブル７０をハードディスクドライブ４に出力する（時刻Ｃ８）。ハードディスクドライブ４は、強制記録を開始させるコマンドに従い、１トラックに満たないパック化映像音声データ６２−１及び管理テーブル７０を磁気ディスク４５に記録する。
【００５３】
このように、アプリケーション制御ブロック２の制御により、管理テーブルが磁気ディスク４５に記録されるため、管理テーブルとパック化映像音声データを備えた完全なデータを記録することができる。
【００５４】
図９は、管理テーブル７０を記録する様子を示している。ハードディスクドライブ４は、ディスク制御ブロック３からコマンドを受信すると、１トラック分のパック化映像音声データを強制的に書き込む。そして、ハードディスクドライブ４は、管理テーブル７０の記録用トラック７１にヘッドを移動させて管理テーブル７０を追記する。管理テーブル７０を追記し終えると、ヘッドを移動させてパック化映像音声データの記録を再開する。
【００５５】
このとき、管理テーブルが格納されるトラックと、パック化映像音声データが格納されるトラックとが離れすぎていると、管理テーブル格納用のトラックにヘッドを移動させるためのシーク時間が長くなり、ハードディスクの転送レートが低下してしまうおそれがある。転送レートを低下させたくない場合には、管理テーブル格納用トラックの間隔を転送レートが保証できる範囲内におさめておく。この間隔は後述する計算式（５）によって求めることができる。なお、この計算式を適用するために、データの記録単位が１トラックであり、１トラックの中にエラー訂正するためのＥＣＣ（Error Collecting Code）を含めるという条件が必須となる。
【００５６】
また、管理テーブルの記録位置の他の例として図１０に示すようなものがある。この管理テーブル記録方法では、パック化映像音声データを記録したトラックと連続したトラック７２に管理テーブル７０を記録する。この場合、ヘッドを移動させる必要がないため、高い転送レートを保証することができる。管理テーブルの記録頻度は、特に限定されないが、１つの記録単位を記録する度に１つの管理テーブルを記録してもよいし、幾つかの記録単位に対して１つの管理テーブルを記録してもよい。図１０に示す例では、１つの記録単位を記録する度に１つの管理テーブルを記録している。
【００５７】
次いで、転送レートのコントロールを行うための計算式について説明する。記録領域を確保するときの最小単位を１トラックとすることによってハードディスクの記録再生に必要な時間Ttrackは、式（１）のように表すことができる。
【００５８】
Ttrack=コマンド応答時間＋シーク時間＋回転待ち時間＋実転送時間＋エラー処理時間
=Tcommand＋Tseek＋Twait＋Ttransfer＋Terror・・・・（１）
このうちのコマンド応答時間、実転送時間（１トラックの回転に必要な時間）を一定の数値Tconstとして表すこと可能である。このように置き換えること式（１）は、式（２）のように書き換えることができる。
【００５９】
Ttrack=Tseek＋Twait＋Terror＋Tconst・・・・（２）
１トラックの中にエラー訂正をするためのＥＣＣコードを含めると、ＥＣＣでエラー訂正をすることによって、エラー処理時間を０とすることも可能である。エラー処理時間を０とすると、式（２）は、式（３）のようになる。
【００６０】
Ttrack=Tseek＋Twait＋Tconst・・・・（３）
また、磁気ヘッド４３がオン・トラックしたセクタから１トラック分アクセスする。１トラックをアクセス単位とすることで、回転待ち時間を０とすることが可能である。回転待ち時間を０とすると、式（３）は、シーク時間をパラメータとした式（４）で表される。
【００６１】
Ttrack=Tseek＋Tconst・・・・（４）
１トラックに記録されるデータのビット数をBtrackとすると、この１trackの記録再生時のビットレートBitrateは、式（５）で表すことができる。
【００６２】
Bitrate=(Btrack-Becc)/Ttrack
=(Btrack-Becc）/(Tseek＋Tconst）・・・・（５）
式（５）における変数Tseek、すなわち、シーク時間を調整することにより転送レートの制御が可能となる。
【００６３】
以上説明したように、本発明を適用したデータ記録再生システム１では、記録領域を確保するときの最小単位を１トラックとしたことにより、ハードディスクの回転待ち時間をなくして転送レートを高くすることができる。
【００６４】
また、本発明を適用したデータ記録再生システム１では、１トラックよりも大きな容量のデータは、連続するトラックにまたがって記録する。これにより、ハードディスクのシーク時間を少なくして転送レートを高くすることができる。
【００６５】
さらに、本発明を適用したデータ記録再生システム１では、パック化映像音声データとトラック境界の切れ目は一致しないが、ある時間間隔では、１復号化単位のデータを強制的に記録する。１復号化単位のデータを磁気ディスク４５に記録させることにより、データの復元を可能にした。
【００６６】
また、データと管理テーブルとを連続して記録するようにした。これにより、バッテリの脱落などによってバッファ３５に電源が供給されなかったとしても管理テーブルが磁気ディスク４５に記録されているのでデータの記録位置を把握することができ、データの再生を保証することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】データ記録再生システムの構成を示すブロック図である。
【図２】ハードディスクドライブの構成を示すブロック図である。
【図３】ディスク上に形成されるトラックとセクタとの関係を示す図である。
【図４】復号単位、パック化映像音声データ、アクセス単位の関係を示す図である。
【図５】１フレームを１アクセス単位としてデータを記録するときのハードディスクの使用状況を模式的に示す図である。
【図６】６フレームを１アクセス単位としてデータを記録するときのハードディスクの使用状況を示す図である。
【図７】１トラック分のデータを強制的に記録したときのハードディスクの使用状況を示す図である。
【図８】通常記録、ディスク制御ブロックによる強制記録、及びアプリケーション制御ブロックによる強制記録におけるパック化映像音声データの流れを示す図である。
【図９】予め決められたトラックに管理テーブルを記録する様子を示す図である。
【図１０】パック化映像音声データと連続したトラックに管理テーブルを記録する様子を示す図である。
【図１１】ファイルとクラスタとの関係を示す図である。
【図１２】複数のクラスタに分割して記録したファイルを管理テーブルで管理する様子を示す図である。
【符号の説明】
【００６８】
１  データ記録再生システム、２  アプリケーション制御ブロック、３  ディスク制御ブロック、４  ハードディスクドライブ、２１  映像音声入出力部、２２  パック・アンパック部、２３  インターフェース部、３１  ホストインターフェース部、３２  コマンド処理部、３３  ＣＰＵ、３４  バッファコントロール部、３５  バッファ、３６  ディスクインターフェース部、３７  タイマ、４１  データ読み書き制御部、４２  サーボ制御部、４３  磁気ヘッド、４５  磁気ディスク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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