(57)【要約】【課題】録画再生装置において、特に、ダブル録画、あるいは、それ以上の多重録画をおこなったときに、記録媒体における断片化を減らし、録画再生に関して性能が劣化をおこさないようにする。【解決手段】ＨＤＤ内のＡＬＵに分割された記録領域に録画ファイルの記録処理をおこなうとき、ｎ個ずつ（ｎは、２以上の整数）のＡＬＵの領域を確保し、その領域に、順次録画ファイルを書込んでいく。このとき、確保された領域のｎ個ずつのＡＬＵの中に、使用中のＡＬＵがあるときは、その使用中のＡＬＵをスキップして、未使用のＡＬＵに録画ファイルを書込んでいく。また、複数のチューナによるダブル録画の場合には、各々の録画ファイルとして並行して書込んでいく。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
録画データを録画ファイルとして記憶する記憶装置を有する録画再生装置において、
前記記憶装置の記憶領域は、一定の割当て単位に分割され、
前記録画ファイルを書込むにあたって、ｎ個ずつ（ｎは、２以上の整数）前記割当て単位を確保し、前記確保された前記割当て単位に、順次前記録画ファイルを書込んでいくことを特徴とする録画再生装置。
【請求項２】
複数のチューナを有し、
各々のチューナで受信した番組の録画データを、各々の録画ファイルとして並行して前記記憶装置に書込んでいくことを特徴とする請求項１記載の録画再生装置。
【請求項３】
確保されたｎ個ずつの前記割当て単位に、使用中の割当て単位があるときは、その使用中の割当て単位をスキップして、未使用の割当て単位に前記録画ファイルを書込んでいくことを特徴とする請求項１記載の録画再生装置。
【請求項４】
データをファイルとして記憶する記憶装置の記憶制御方法において、
前記記憶装置の記憶領域を、一定の割当て単位に分割するステップと、
前記録画ファイルを書込むにあたって、ｎ個ずつ（ｎは、２以上の整数）前記割当て単位を確保し、前記確保された前記割当て単位に、順次前記録画ファイルを書込むステップとを有することを特徴とする記憶装置の記憶制御方法。
【請求項５】
前記録画ファイルを書込むステップにおいて、確保されたｎ個ずつの前記割当て単位に、使用中の割当て単位があるときは、その使用中の割当て単位をスキップして、未使用の割当て単位に前記録画ファイルを書込んでいくことを特徴とする請求項４記載の記憶装置の記憶制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、録画再生装置、および、そのファイル記録方法に係り、特に、録画データの記憶装置への書き込みを一定の記録単位でおこなうファイルシステムを有する装置において、ファイル記録の断片化を防止して、最適な録画をおこなう用途に用いて好適な録画再生装置、および、そのファイル記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、テレビ放送の分野においては、従来のアナログ放送からデジタル放送に移行しつつある。
【０００３】
デジタル放送では、画像データをデジタルデータとして扱い、画像データを圧縮して送信する画像圧縮技術などが用いられ、受信環境による画像の劣化などの問題が少ないという利点がある。
【０００４】
また、デジタル放送などで送信された番組などの映像データを、デジタルデータのファイルとして例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などに記録する場合において、ユーザは、例えば録画指定により、番組をファイルとして記録し、その番組を再生したいときには、例えば再生指定によりその録画された画像ファイルをＨＤＤより読み出して再生する。ファイルは、ＨＤＤ上のアクセスの管理においては、セクタなどのブロック単位に管理されている。
【０００５】
また、チューナを複数個持ち、一方で視聴して、そのバックグラウンドで録画したり、同時間に放映される二番組を同時に録画できるいわゆるダブル録画機能を有するテレビジョン装置が普及してきている。
【０００６】
特許文献１には、２番組を同時録画することのできる録画再生装置が開示されている。
【０００７】
また、特許文献２には、録画データをＨＤＤなどの記録媒体に書込むときに、断片化を防ぐために、一回の書き込み単位を可変長にした放送受信録画装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−２２４８１３号公報
【特許文献２】特開２００７−７４４５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ＨＤＤなどの記録媒体にデータを書込み、読出すために、ＯＳ等の機能として論理的な単位としてファイルとしてデータを扱うファイルシステムが提供されている。多くのファイルシステム上では、ファイルを記憶領域に割り当てるのに一定の大きさをもった単位（アロケーションユニット：Allocation Unit、以下、「ＡＬＵ」と記す）ごとに記録する方法をとっている。
【００１０】
例えば、リムーバルハードディスクの規格であるｉＶＤＲで採用されているファイルシステムであるｉＶＤＲ−ＦＳでは、録画データなどのリアルタイムデータは、１．５ＭＢのＡＬＵ単位で記録するようになっている。
【００１１】
ところで、上記のようにダブル録画を実現しようとすると、二つのチューナで受信した録画データを同時に記録媒体に書き込まれなければならないため、ＨＤＤ上の容量が十分ある状態（例えば、論理フォーマットを行った直後）であっても、断片化（フラグメンテーション）がおきやすくなるという問題点が発生する。すなわち、ｉＶＤＲ−ＦＳの規格に従う録画再生装置では、図６で示されるように、同時録画のときに、各々のチューナで録画される二つのファイル、ｆｉｌｅ１と、ｆｉｌｅ２が、１．５ＭＢのＡＬＵ単位で断片化されてしまう。ここで、図６は、従来技術に従って、ダブル録画をしたときの様子を示した図である。
【００１２】
断片化の程度がはなはだしくなると、管理テーブル（エクステントテーブル）が大きくなり、そのアクセスのために、再生が途切れたり、録画がとまってしまう事態に陥る怖れがある。
【００１３】
例えば、転送レート２４Ｍｂpｓで、６０分録画するときに、エクステントテーブルのサイズは、約５７ＫＢとなる。
【００１４】
以上のように、リアルタイムデータでは、１．５ＭＢのＡＬＵ単位で録画されるが、実際に、ダブル録画をおこなうと、セクタ（５１２Ｂ）単位で、アプリケーションの管理データ、特に追記を必要とする時間と共にサイズが大きくなるファイルデータに関しても断片化が生じる。これによっても、エクステントテーブルが大きくなり、録画再生に関して性能劣化の要因となることは同様である。
【００１５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、録画再生装置において、特に、ダブル録画、あるいは、それ以上の多重録画をおこなったときに、記録媒体における断片化を減らし、録画再生に関して性能劣化することのない録画再生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の録画再生装置は、録画データを録画ファイルとして、ＨＤＤなどの記憶装置を有して、記憶装置の記憶領域は、一定の割当て単位であるＡＬＵに分割されている。
【００１７】
そして、録画ファイルを書込むにあたって、ｎ個ずつ（ｎは、２以上の整数）のＡＬＵの領域を確保し、その領域に、順次録画ファイルを書込んでいく。
【００１８】
このとき、確保された領域のｎ個ずつのＡＬＵの中に、使用中のＡＬＵがあるときは、その使用中のＡＬＵをスキップして、未使用のＡＬＵに録画ファイルを書込んでいく。
【００１９】
また、複数のチューナによるダブル録画の場合には、各々の録画ファイルとして並行して書込んでいく。
【００２０】
また、録画のときの管理データに関しては、ｎ個ずつ（ｎは、２以上の整数）のセクタの領域を確保し、その領域に、順次録画ファイルを書込んでいく。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、録画再生装置において、特に、ダブル録画、あるいは、それ以上の多重録画をおこなったときに、記録媒体における断片化を減らし、録画再生に関して性能劣化することのない録画再生装置を提供することにある。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第一の実施形態に係る録画再生装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。
【図２】第一の実施形態に係る録画再生装置のデータ制御のためのソフトウェア構成を示すブロック図である。
【図３】ＨＤＤ６０におけるファイルのデータ構造を表す図である。
【図４】記録媒体内でファイルにＡＬＵを割り当てていくときの様子を示す図である（未使用領域のみの場合）。
【図５】記録媒体内でファイルにＡＬＵを割り当てていくときの様子を示す図である（断片化が進んでいる場合）。
【図６】従来技術に従って、ダブル録画をしたときの様子を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の一実施形態を、図１ないし図５を用いて説明する。
【００２４】
先ず、図１および図２を用いて第一の実施形態に係る録画再生装置の構成について説明する。
図１は、第一の実施形態に係る録画再生装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。
図２は、第一の実施形態に係る録画再生装置のデータ制御のためのソフトウェア構成を示すブロック図である。
【００２５】
本実施形態の録画再生装置１００では、外部入力（１，２，…，Ｎ）１０、デジタルチューナ１（１１）、デジタルチューナ２（１２）からの映像・音声データはスイッチ２０に入力される。スイッチ２０は、例えば録画再生装置１００を操作するためのリモコン９０からのコマンドに基づく制御部４０からの制御信号に応じて、該スイッチ２０に入力された映像・音声データを選択的に変換部及び／またはデコーダ３１へ出力する。例えばデジタルチューナ１（１１）からの映像・音声データを視聴しつつデジタルチューナ２（１２）からの映像・音声データを記録したい場合は、スイッチ２０は、デジタルチューナ１（１１）からの映像・音声データをデコーダ３１へ出力し、一方デジタルチューナ２（１２）からの映像・音声を変換部３０へ出力するように切換制御される。また外部入力１０からの映像・音声データを視聴しつつデジタルチューナ１（１１）及びデジタルチューナ２（１２）からの映像・音声データを同時に記録したい場合は、スイッチ２０は、外部入力１０からの映像・音声データをデコーダ３１へ出力し、一方デジタルチューナ１（１１）及びデジタルチューナ２（１２）からの映像・音声を変換部３０へ出力するように切換制御される。
【００２６】
本実施形態の録画再生装置１００では、デジタルチューナが二つである構成を示したが、それ以上の数のチューナを持ってもよい。また本例ではアナロググチューナを示していないが、当然デジタルチューナとともにアナログチューナを搭載するようにしてもよい。
【００２７】
変換部３０は、エンコード、ＭＰＥＧ２からＨ．２６４への変換、トランスレート変換をおこない、映像・音声ストリームデータを生成する。そして、変換部３０、または、デジタルチューナ１（１１）、デジタルチューナ２（１２）からの映像・音声ストリームデータは、他のスイッチ２１を介して、選択的に、例えばＲＡＭで構成されるバッファメモリ３５に一時的に格納される。本実施例では、上記のように、デジタルチューナ１（１１）及び／またはデジタルチューナ２（１２）からの映像・音声データは変換部３０を介さずに直接バッファメモリ３５に供給されるための経路を設けている。すなわち本実施例では、変換部３０によるトランスレートの変換（すなわち映像・音声データの圧縮）を行うことなく、デジタルチューナで受信されたトランスポートストリームをそのまま記録することも可能としている。
【００２８】
上記バッファメモリ３５は、例えば６４Ｍバイト程度の記憶容量を有している。そしてバッファメモリ３５に格納された映像・音声データは、ＨＤＤ制御部５０からのコマンドによって所定サイズ単位（例えば１．５Ｍバイト）で読み出されて、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）６０に、録画ファイルとして記録される。ＨＤＤ６０は、録画再生装置１００に内蔵されたものでもよいし、カートリッジタイプのリムーバブルＨＤＤでもよい。ＲＡＭ７０は、制御部４０と接続され、制御部４０で使用されるデータやプログラムを保持する。このＲＡＭ７０は、上記のバッファメモリ３５と一体化させてもよい（すなわち、一つのＲＡＭで、バッファメモリ３５の機能とＲＡＭ７０の機能を兼用させてもよい）。ＲＯＭ７１は、制御部４０と接続され、制御部４０で使用されるファームウェアや制御プログラムなどを記憶する記憶装置である。
【００２９】
一方、ＨＤＤ６０へ記録された映像・音声ストリームデータのファイルを再生するときには、ＨＤＤ制御部５０の制御によって、ＨＤＤ６０から映像・音声ストリームデータを読み出して、いったんバッファメモリ３５に格納する。そして、ＨＤＤ制御部５０の制御によって、所定サイズのデータ（例えば、３０または６０フレーム分のデータ）がバッファメモリ３５から読み出され、デコーダ３１に供給される。
【００３０】
デコーダ３１は、上述したスイッチ２０から出力された映像・音声データ及び／またはバッファメモリ３５から読み出された映像・音声データを復号化するものであり、これら映像・音声データが例えばＭＰＥＧ２で符号化されているのであれば、ＭＰＥＧ２方式に従って該映像・音声データを復号化する。またＨ．２６４で符号化されているのであれば、Ｈ．２６４方式に従って該映像・音声データを復号化する。デコーダ３１において復号化された映像データは、映像処理部３２で水平及び／または垂直画素数、フレームレート（垂直周波数）、走査方式（インターレース／ノンインターレース）等のフォーマットが変換された後、表示部８０に出力されて表示される。表示部８０は、例えば、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）であり、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネルまたはプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）を用いて構成される。また音声データは、図示しない例えば表示部８０に付属されているスピーカにより出力される。図１ではデコーダ３１と映像処理部３２を別の要素でしましたが、これらを一体化したＩＣで構成してもよい。
【００３１】
なお、これらＨＤＤ制御部５０は、例えばＣＰＵにより構成される制御部４０により制御される。また、ユーザが録画・再生、また、ファイルの削除を指示するときには、リモコン９０のボタンを押下することによりおこなう。
【００３２】
録画ファイルに対するデータ制御のソフトウェア構成は、図２に示されるように、上位のレイヤからユーザインタフェースＡＰ２０４、録画・再生制御２０２およびファイル制御２０３、ファイルシステム２０１、オペレーティングシステム（ＯＳ）２００となり、オペレーティングシステム２００は、ＨＤＤデバイスドライバ２００ａを含んでいる。
【００３３】
ユーザインタフェースＡＰ２０４は、画面の制御とユーザからの録画や再生、または、ファイルの削除などの指示を受け付けるプログラム群である。録画・再生制御２０２は、映像データの録画、再生などの指示をするプログラム群である。ファイル制御２０３は、ファイルの削除などのファイルに関する制御の指示を与えるプログラム群である。ファイルシステム２０１は、ファイルをデータ構造として実現し、その操作をするためのプログラム群である。オペレーティングシステム２００は、ソフトウェアとハードウェアの仲立ちとなる基本プログラムであり、ＨＤＤデバイスドライバ２００ａは、ＨＤＤにアクセスするための制御ソフトウェアである。
【００３４】
これらのソフトウェアは、ＨＤＤ６０のシステムエリアか、ＲＯＭ７１からＲＡＭ７０上にロードされ、ＣＰＵにより実行される。
【００３５】
次に、図３を用いて第一の実施形態に係る録画ファイルの記録処理に関するデータ構造について説明する。
図３は、ＨＤＤ６０におけるファイルのデータ構造を表す図である。
【００３６】
本実施形態では、図３に示すようなデータ構造を意図している。すなわち、ファイルは、各々に通番が付加されたブロック単位で管理されている。ファイル管理情報３１０としては、ファイル名３１１、ファイルサイズ３１２が先頭にあり、以下には、データエリア４００の中にとられる開始ブロック番号３２０と、そのブロック数３２１が複数保持されている。開始ブロック番号３２０には、データ領域の対象としているブロックの番号が格納される。ブロック数３２１は、開始ブロックからそのファイルのために使用しているブロックの数が格納される。
【００３７】
このブロックは、ＨＤＤにおける最小の記録単位としてセクタが取られることが多い。また、このようなデータ構造を採用するファイルシステムとして代表的なものとしては、ＵＤＦ（Universal Disk Format）がある。ここで、開始ブロック番号３２０およびブロック数３２１で構成されるサイズの領域に、上述したように、ファイルシステム２０１が、１．５ＭＢのＡＬＵをとっていくものとする。
【００３８】
次に、図４および図５を用いて本発明の一実施形態に係る録画ファイルの記録処理について説明する。
図４および図５は、記録媒体内でファイルにＡＬＵを割り当てていくときの様子を示す図である。
【００３９】
ここで、デジタルチューナ１（１１）の録画データが、ｆｉｌｅ１、デジタルチューナ２（１２）の録画データが、ｆｉｌｅ２として、録画されていくものとする。一つの升目が、１ＡＬＵ（１．５ＭＢ）である。また、通常ファイルを格納していく場合には、一つの升目は、１セクタ（５１２Ｂ）と考えてよい。
【００４０】
図６に示したように、従来技術では、録画データは、１ＡＬＵ単位でデータを格納していった。本実施形態では、領域の割り当てを、ｎ個のＡＬＵ単位でおこなうものである。図４および図５の図示では、ｎ＝８としているが、実際には、ｎ＝３２０程度として、実際に割り当てる大きさは、４８０ＭＢ程度を想定している。
【００４１】
元々、ＡＬＵの単位として、１．５ＭＢは、十分に大きな値ということで、ｉＶＤＲ−ＦＳの規格では、規定されている。最悪のケースの場合は、この単位でリアルタイムファイルのデータが断片化されるが、これ自体は、ＡＬＵのサイズを大きくする他、対策する方法がない。また、通常ファイルの場合も同様に、最悪は、セクタサイズ（５１２Ｂ）単位で断片化される。本実施形態の係るファイル記録方法は、このような最悪のケースに陥らないように対策したものである。
【００４２】
本実施形態では、図４に示されるように、複数のファイルが記録領域に書込まれる場合に、ｎ個のＡＬＵ（または、セクタ）分の連続領域に格納する。ここで、ｎは、２以上の整数（ただし、２のべき乗が望ましい）である。
【００４３】
先ず、図４（ａ）に示されるように、ｆｉｌｅ１のデータを最初に記録する際に、その位置からｎ個のＡＬＵ（または、セクタ）分の領域をｆｉｌｅ１用に予約する。ここで、予約とは、このｎ個のＡＬＵ（または、セクタ）分の領域をｆｉｌｅ１の書き込みのために確保し、他のファイルの記憶のためには使わせないようにすることである。次に、ｆｉｌｅ２のデータは、ｆｉｌｅ１の予約領域の後に記録され、同様にその位置からｎ個のＡＬＵ（または、セクタ）分の領域を予約する。そして、図４（ｂ）に示されるように、これらの予約した領域内のＡＬＵに録画のファイルデータを、順次格納していく。
【００４４】
予約領域がすべて使い切った場合は、新たな領域を予約することで、図４（ｃ）示すように、各ファイルデータが少なくとも連続したｎ個のＡＬＵ（または、セクタ）分の領域に記録されることになる。その結果、エクステントテーブルのサイズを、１／ｎまで縮小することが可能になる。
【００４５】
図４で示した例は、論理フォーマット直後のように、自由に記録領域が割り当てれる状態であった。
【００４６】
次に、予め記録領域が使われていて、記録領域の断片化が進んでいるときに、ファイルデータを記録する場合について説明する。
【００４７】
図５（ａ）に示されるように、他のファイルデータにＡＬＵが割り当てられるものとする。図では、一つずつ、ＡＬＵが断片化されている。図４で示したように、 ファイルデータに、本実施形態に係る録画再生装置で、ｎ個のＡＬＵ（または、セクタ）分割り当てる方法で録画しているときであっても、他の方法で録画したリムーバブルＨＤＤに格納したコンテンツを再生するときには、図５（ａ）に示すような状態になっていることがありうる。また、ＯＳ２００上で動作するアプリケーションソフトウェアが、記録領域を使った結果、図５（ａ）に示すような状態になることがありうる。
【００４８】
このように、断片化されているときであっても、図４で説明した方法と同様、既に、断片化されている領域を、最初から積極的に使用する。具体的には、図５（ｂ）に示すように、ｆｉｌｅ１のデータを最初に記録する際に、その位置からｎ個のＡＬＵ（または、セクタ）分の領域をｆｉｌｅ１用に予約し、次に、ｆｉｌｅ２のデータは、ｆｉｌｅ１の予約領域の後に記録され、同様にその位置からｎ個のＡＬＵ（または、セクタ）分の領域を予約する。そして、使用されたＡＬＵは、スキップして、予約した領域の空いているＡＬＵにデータを書込んでいく。図５（ｃ）は、このようにして、何回か書込んだ状態を示している。
【００４９】
このように、断片化した領域を積極的に使用し、使用される領域を詰め込むことにより、後ろの方の未使用の領域は、温存することができる。
【００５０】
本実施形態の記録方法ではなく、後ろの方の未使用の領域を先に使って、ファイルの削除、割り当てを繰り返していくと、使用できる記録領域の全体にわたって、すなわち、大域的に断片化が進んでしまって、最悪の結果として、映像の再生が途切れる、録画が中断してしまうおそれがある。本実施形態では、局所的に断片化が進んだ領域を使って、アクセス速度が遅くなることがあるかも知れないが、記録領域を詰めて使うので、大域的には断片化が進んでしまうことはなく、録画・再生のための性能は確保することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１０…外部入力
１１…デジタルチューナ１
１２…デジタルチューナ２
２０、２１…スイッチ
３０…変換部
４０…制御部
５０…ＨＤＤ制御部
６０…ＨＤＤ
７０…ＲＡＭ
７１…ＲＯＭ
８０…表示部
９０…リモコン
１００…録画再生装置。
【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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