(57)【要約】【課題】  ファイルシステムに基づいてランダムアクセス可能な記録媒体であって、フォーマットをする毎に、或いはファイルを全消去したときに、或いはファイルが無いときに、書き込む方向を内周から外周方向、或いは外周から内周方向へと変更することで、集中する書き込み領域を回避させてデータ領域の使用頻度を均一化させるデータ記録方法及びデータ記録装置を提供する。【解決手段】  ファイルアロケーションテーブル方式のファイルシステムで管理され、書き換え可能な記録媒体にデータが書き込めるようにする初期設定が行われる毎に、クラスタの割り当て方を内周から外周方向に、或いは外周から内周方向に変更して前記データを書き込むようにしたことであり、記録媒体にデータが書き込まれるようにする初期設定は、クラスタの使用状況をリセットするフォーマット或いは記録媒体のデータ領域の全消去である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファイルシステムで管理され、書き換え可能な記録媒体にデータが書き込めるようにする初期設定が行われる毎に、クラスタの割り当て方を内周から外周方向に、或いは外周から内周方向に変更して前記データを書き込むようにしたことを特徴とするデータ記録方法。
【請求項２】
前記記録媒体にデータが書き込まれるようにする初期設定は、前記クラスタの使用状況をリセットするフォーマット或いは前記記録媒体に記録されているファイルの全消去であることを特徴とする請求項１に記載のデータ記録方法。
【請求項３】
ファイルシステムは、ファイルアロケーションテーブル方式である請求項１に記載のデータ記録方法。
【請求項４】
ファイルシステムで管理され、書き換え可能な記録媒体と、
前記記録媒体にデータが書き込めるようにする初期設定が行われる毎に、クラスタの割り当て方を内周から外周方向に、或いは外周から内周方向に変更する書き込み変更手段と、を少なくとも備えたことを特徴とするデータ記録装置。
【請求項５】
前記記録媒体にデータが書き込まれるようにする初期設定は、前記クラスタの使用状況をリセットするフォーマット或いは前記記録媒体に記録されているファイルの全消去であることを特徴とする請求項４に記載のデータ記録装置。
【請求項６】
ファイルシステムは、ファイルアロケーションテーブル方式である請求項４に記載のデータ記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データ記録方法及びデータ記録装置に関し、詳しくは、書き換え可能でランダムアクセス可能な記録媒体を使用する際に、フォーマットやデータ全消去といったクラスタの使用状況をリセットする毎にディスク上のクラスタの割り当て方を変更することで、データ領域の使用頻度のばらつきを極力無くすようにしたデータ記録方法及びデータ記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ハードディスク、フレキシブルディスク、光磁気ディスクなどのランダムアクセス可能な記録媒体に対するデータの記録方法において、記録媒体の記録領域をクラスタ単位で管理するファイルアロケーションテーブル（ＦＡＴ）方式のファイルシステムが採用されており、その記録領域には、管理領域、ブート領域、ＦＡＴ領域、ディレクトリ領域、データ領域が設けられている。そして、ディレクトリ領域及びデータ領域を管理するためにファイルアロケーションテーブルが用いられ、このファイルアロケーションテーブルを参照することにより、空いているデータ領域のクラスタを指定すると共に、そのクラスタにデータが記録されることになる。
又、このＦＡＴ方式においては、複数のクラスタに跨ってデータを記録する場合にはＦＡＴ領域のテーブルにそのデータの繋がりが記録されるが、データ領域での空いているクラスタにランダムに記録される。
【０００３】
このようなファイルシステムに基づいて、コンピュータが備えているハードディスク等にデータを記録する手法について、特開平１０−３４０５３３号公報に開示されているものがある。
これは、ハードディスクなどのランダムアクセス可能な記録媒体を使用し、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）互換形式（ＰＣで解釈可能なファイルシステム）でＡＶデータを記録するというものである。
その内容は、データ領域にＡＶデータを記録するのに、先ず、記録媒体を記録できるようにフォーマットしてクラスタをクリアした後に、データ領域にデータを記録するというもので、記録する方向は最外周から最内周へ向かって記録するというものである。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−３４０５３３号公報（第１６頁  第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術で説明した記録媒体にデータを記録する際に、フォーマットをしてから、記録するときには最外周から最内周に向かって記録することが決められている。
このように、「フォーマット→記録→フォーマット（又は全消去）→記録」といった具合に、繰り返し使用していくことになるのであるが、記録方向（空き領域の基本的な探し方）は、最外周から最内周方向のみ考えられているので、記録における使用領域が外周と内周とで差が生じてしまうという問題がある。
従って、ファイルシステムに基づき、書き換え可能な記録媒体にデータを記録する際に、記録領域に記録する方向を、フォーマット或いは記録媒体に記録されているファイルが全消去されたときに、その記録方向を最外周から最内周方向、或いは最内周から最外周方向に適宜切り替えることにより、記録領域における記録の使用頻度を均一化することに解決しなければならない課題を有する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本願発明のデータ記録方法及びデータ記録装置は、次に示す構成にすることである。
【０００７】
（１）データ記録方法は、ファイルシステムで管理され、書き換え可能な記録媒体にデータが書き込めるようにする初期設定が行われる毎に、クラスタの割り当て方を内周から外周方向に、或いは外周から内周方向に変更して前記データを書き込むようにしたことである。
（２）前記記録媒体にデータが書き込まれるようにする初期設定は、前記クラスタの使用状況をリセットするフォーマット或いは前記記録媒体に記録されているファイルの全消去であることを特徴とする（１）に記載のデータ記録方法。
（３）ファイルシステムは、ファイルアロケーションテーブル方式である（１）に記載のデータ記録方法。
（４）データ記録装置は、ファイルシステムで管理され、書き換え可能な記録媒体と、
前記記録媒体にデータが書き込めるようにする初期設定が行われる毎に、クラスタの割り当て方を内周から外周方向に、或いは外周から内周方向に変更する書き込み変更手段と、を少なくとも備えたことである。
（５）前記記録媒体にデータが書き込まれるようにする初期設定は、前記クラスタの使用状況をリセットするフォーマット或いは前記記録媒体に記録されているファイルの全消去であることを特徴とする（４）に記載のデータ記録装置。
（６）ファイルシステムは、ファイルアロケーションテーブル方式である（４）に記載のデータ記録装置。
【発明の効果】
【０００８】
静止画或いは動画を記録可能で、書き換え可能な記録媒体としてハードディスクを、ファイルシステムとしてＦＡＴ３２を使用するデジタルビデオカメラ（又はデジタルスチルカメラ）を想定した場合に、フォーマットはクラスタの使用状況をリセットすることであるが、本発明においては、フォーマット又は記録媒体に記録されているファイルの全消去が指示されると、クラスタのリセット処理に加えて、ディスク上のクラスタの割り当て方も変更する。そうすることによって、外周から内周方向という一辺倒の記録方向ではなくなるので、記録エリアの使用頻度のばらつきを無くすか、極力無くすことができるため、集中して所定領域のみを使用することが回避でき、記録媒体自体の耐久性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本願発明のデータ記録方法及びデータ記録装置の実施形態につき、図面を参照して説明する。尚、ファイルシステムとしてＦＡＴ３２（Ｆｉｌｅ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ  Ｔａｂｌｅ）を例に挙げ、ＦＡＴ３２の詳細については、「Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ  Ｅｘｔｅｎｓｉｂｌｅ  Ｆｉｒｍｗａｒｅ  Ｉｎｉｔｉａｔｉｖｅ  ＦＡＴ３２  Ｆｉｌｅ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ」等を参照し、その詳細については省略する。
【実施例１】
【００１０】
本発明のデータ記録方法を具現化するためのデータ記録装置としてデジタルビデオカメラがある。このデジタルビデオカメラは、書き換え可能な記録媒体としてハードディスクを、ファイルシステムとしてＦＡＴ３２を使用したものであり、その構成は、図１に示すように、被写体を撮像するための光学レンズ部１１と、この光学レンズ部１１を駆動させるためのカメラ機能部１２と、光学レンズ部１１からの信号を電気信号に変換する光電変換部１３と、光電変換部１３で変換された信号を入力して画像処理する画像信号処理部１４と、画像入出力部１５と、画像信号処理部１４で処理された映像を映し出すための液晶ディスプレイ１６と、音声を入力し或いは出力する音声入出力部１８と、音声入出力部１７からの音声を処理する音声処理部１８と、音声処理部１８、画像信号処理部１９、カメラ機能部１２を制御するＣＰＵ１９と、内蔵メモリ（ＲＡＭ）２０と、読み出し専用の内蔵メモリ（ＲＯＭ）２１と、ＣＰＵ１９の操作をする操作入力部２２と、通信部２３と、ＣＰＵ１９に制御されるディスク制御部２４と、ディスク制御部２４で制御される記録媒体であるハードディスク２５とから大略構成されている。
通信部２３は、有線としてはイーサネット（Ｒ）（Ｅｔｈｅｎｅｔ）、ＵＳＢ等から構成され、無線としてＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／gに準拠したもの、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）等から構成されている。
ハードディスク２５は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリ等が対象となり、ランダムアクセス可能で書き換え可能な記録媒体である。
【００１１】
このハードディスク２５に記録するものは、静止画や動画を記録することができ、その記録する形式、即ち、ファイルシステムとしてＦＡＴ３２を使用する。
その構成は、図２に示すように、ハードディスク２５の最外周の先頭（ＬＢＡ＝０）から最内周（ＬＢＡ＝ＭＡＸ）に向けてＭＢＲ（Ｍａｓｔｅｒ  Ｂｏｏｔ  Ｒｅｃｏｒｄ）、第１パーティション、第２パーティション、第３パーティション、第４パーティション、の順に記録されている。
ハードディスク２５の最外周の先頭（ＬＢＡ＝０）セクタのＭＢＲは、起動コード及びパーティションテーブルが格納され、このパーティションテーブルには、そのディスクに設けられているパーティション（区画）の先頭ＬＢＡやサイズといった情報が格納されている。
実施例においては、第１パーティションのファイルシステム、第２パーティションのファイルシステム、第３パーティションのファイルシステム、第４パーティションのファイルシステムが存在し、それぞれの開始アドレスとサイズをパーティションテーブルで保持している。
【００１２】
実際のセクタアドレスで指定すると、図３に示すように、セクタアドレス００００〜０１Ｂ０がＭＢＲの起動コード、セクタアドレス０１Ｃ０〜０１Ｆ０がＭＢＲのパーテションテーブルで、最後のデータが“５５ＡＡ”であることがパーティションテーブルの最後であることを示すようになっている。
パーテションテーブルは、１６バイトで構成され、フラグ、開始セクタ（ＣＨＳ；Ｃｙｌｉｎｄｅｒ／Ｈｅａｄ／Ｓｅｃｔｏｒ）、終了セクタ（ＣＨＳ）、開始セクタ（ＬＢＡ；Ｌｏｇｉｃａｌ  Ｂｌｏｃｋ  Ａｄｄｒｅｓｓｉｎｇ）、パーティションサイズで構成されている。
【００１３】
図４は、ディスクに設けられたパーティションをＦＡＴ３２でフォーマットした場合の情報構造を示したものであり、パーティションはＢＰＢ（ＢＩＯＳ  Ｐａｒａｍｅｔｅｒ  Ｂｌｏｃｋ；ＢＩＯＳ：Ｂａｓｉｃ  Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）、ＦＡＴ１、ＦＡＴ２、データ領域、の順で構成されている。
このデータ領域は、図５に示すように、ＦＡＴ３２における最小記録単位（又は最小管理単位）は「クラスタ」であり、１クラスタ＝ｎセクタ（ｎ＝１、２、４、８、…、６４、１２８）という関係になる。
このようにして、クラスタ単位に分割して配置され、クラスタの連鎖情報（クラスタ番号のつながり）をＦＡＴ１（ＦＡＴ２）で管理する。
このデータ領域におけるクラスタの割り当てかた（クラスタ番号の振り方）は、従来、外周から内周方向という方向のみが考えられていたが、本発明では、クラスタの割り当て方を変更することで、外周から内周方向、或いは内周から外周方向、という方向に適宜変更して記録する。
【００１４】
図５に示す実施例においては、データ領域にクラスタ２、３、４、…、ｎ−１、ｎの順に割り当てられているものを、クラスタｎ、ｎ−１、…、４、３、２の順に変更することで実質的に外周から内周方向の記録が、内周から外周方向への記録になる。
【００１５】
このようにしてクラスタ単位に分割されたデータ領域のデータを、外周から内周方向、或いは内周から外周方向に変更して書き込むようにするのであるが、それは図６に示すように、ホストＣＰＵで実行するソフトウェアにより行う。先ず、何かのアプリケーションＫ１を実行しているときに、読み出しや書き込みといったファイルレベルのアクセスが要求されたとすると、ファイルシステムＫ２が駆動し、クラスタレベルのアクセスを要求する。このクラスタレベルのアクセス要求はデバイスドライバＫ３に伝達され、セクタレベルのアクセス要求がなされ、記録媒体Ｋ４に記録する。本発明においては、このデバイスドライバＫ３でのクラスタの割当て方を変更するようにして、記録媒体Ｋ４への書き込みを外周から内周方向、或いは内周から外周方向、へと変更させる。
このクラスタの割り当て方を変更するタイミングは、実施例においては、記録媒体にデータが書き込まれるようにする初期設定のときであり、それは、
（Ａ）クラスタに利用状況をリセットするフォーマットが指示された場合、
（Ｂ）外部機器との接続断、且つ、記録媒体に記録されているファイルの全消去が指示された場合、
（Ｃ）外部機器との接続断、且つ、記録媒体に記録されているファイルが存在しない場合、
である。
【００１６】
図７は、このクラスタの割り当て方を変更するための処理の流れを示したもので、先ず、上記（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の何れかの条件が検出されたときに、現状の記録形態が外周から内周方向、或いは内周から外周方向であるかを確認する。これは格納されている情報フラグを確認することで容易に解かるもので、“０”であれば外周から内周方向、“１”であれば内周から外周方向、であると判断できる（ステップＳＴ１１）。
【００１７】
次に、現状が外周から内周方向であるときには、「内周→外周」用ドライバをロードして、情報フラグを内周から外周方向の“１”にして終了する（ステップＳＴ１２、ＳＴ１３、ＳＴ１５）。
【００１８】
ステップＳＴ１２で現状が外周から内周方向でない場合には、外周から内周方向であると判断して、「外周→内周」用ドライバをロードして、情報フラグを外周から内周方向の“０”にして終了する（ステップＳＴ１４、ＳＴ１５）。
【００１９】
このようにして、クラスタの割り当て方を変更するのであるが、これは、クラスタに対応するセクタを変更することである。クラスタレベルでのアクセス要求を上位層から受けて、そのクラスタに対応するセクタに対してアクセスする処理はデバイスドライバＫ３が行うのだが、上述したように、本発明においては、ファイルシステムＫ２と記録媒体Ｋ４の間に存在するデバイスドライバＫ３を２種類（外周→内周、内周→外周）準備しておき、上記の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）のタイミングに応じてファイルシステムＫ２とつながるデバイスドライバＫ３を切り替える。この切り替えるタイミングを換言すると、撮影した静止画や動画をパソコン（ＰＣ）に吸い上げる毎にデバイスドライバＫ３が切り替わることになる。
【００２０】
次に、デバイスドライバＫ３のクラスタからセクタへの変換処理について説明する。
先ず、「外周→内周」という方向については従来通りであり、データ領域の開始ＬＢＡが始点となりインクリメントしていけばよい。
具体的に示すと、ＦＡＴ３２の場合、図４に示すように、ＭＢＲ中のパーティションテーブル中の「開始セクタ（ＬＢＡ）」及びＢＰＢ中の「ＢＰＢ＿ＳｅｃＰｅｒＣｌｕｓ（１クラスタあたりのセクタ数）」、「ＢＰＢ＿ＲｓｖｄＳｅｃＣｎｔ（ＦＡＴの開始セクタ番号）」、「ＢＰＢ＿ＮｕｍＦＡＴｓ（ＦＡＴの数）」、「ＢＰＢ＿ＦＡＴＳｚ３２（１つのＦＡＴあたりのセクタ数）」、「ＢＰＢ＿ＲｏｏｔＣｌｕｓ（ルートディレクトリの開始クラスタ番号）」といった各値から算出できる。
例えば、（値は全て１６進数で表す）
「・パーティションの開始セクタ＝３Ｆ
・ＢＰＢ＿ＳｅｃＰｅｒＣｌｕｓ（１クラスタあたりのセクタ数）＝４０
・ＢＰＢ＿ＲｓｖｄＳｅｃＣｎｔ（ＦＡＴの開始セクタ番号）＝２０
・ＢＰＢ＿ＮｕｍＦＡＴｓ＝２
・ＢＰＢ＿ＦＡＴＳｚ３２（１つのＦＡＴあたりのセクタ数）＝９０００
・ＢＰＢ＿ＲｏｏｔＣｌｕｓ（ルートディレクトリの開始クラスタ番号）＝２」
とすると、
クラスタ番号「１０００」と物理的に対応するＬＢＡは、
３Ｆ＋２０＋（９０００×２）＋４０×（１００−２）＝１５ＦＤＦ
と算出できる
【００２１】
「内周→外周」という方向については、パーティションの終端にあたるＬＢＡが始点になり、デクリメントしていく。
具体的に示せば、図３に示すように、ＦＡＴ３２の場合、ＭＢＲ中のパーティションテーブル中の「開始セクタ（ＬＢＡ）」及び「パーティションサイズ」、「ＢＰＢ＿ＴｏｔＳｅｃ３２（このパーティションの総セクタ数）」といった各値からパーティションの終端にあたるＬＢＡが算出できる。
例えば、（値は全て１６進数で表す）
「・パーティションの開始セクタ＝３Ｆ
・パーティションサイズ＝２００Ａ０００
・ＢＰＢ＿ＴｏｔＳｅｃ３２＝２００Ａ０００」
とすると、
パーティションの終端にあたるＬＢＡは、
３Ｆ＋２００Ａ０００＝２００Ａ０３Ｆ
と算出できる。
【００２２】
図８に示すものは、ＦＡＴの配置も切り替える場合の情報構造を示したもので、最外周からＭＢＲ、空き、ＢＰＢ、ＦＡＴ１、ＦＡＴ２、データ領域と構成され、データ領域にはクラスタ２、クラスタ３、クラスタ４、……、クラスタｎ−１、クラスタｎの順となっている。
このデータ領域のクラスタを、クラスタｎ、ｎ−１、…、４、３、２の順に変更すると共に、ＦＡＴ１、ＦＡＴ２の領域を逆にしてデータ領域の後方に移動させるようにしたことで実質的に外周から内周方向の記録が、内周から外周方向への記録になる。
このように、ＦＡＴについても、「外周→内周」、「内周→外周」と配置を切り替えることで、外周から内周方向、或いは内周から外周方向に変更して書き込むことができる。
この切り替えもデバイスドライバにおけるセクタアクセス処理の切り替えによって実現可能である。
【００２３】
このように、データ領域の使用頻度のばらつきが極力無くすことができるため、集中的に使用されたエリアが他のエリアに比べて短時間で劣化してしまう、といったことを防ぐことができるのである。
具体的にハードディスクの場合には、従来は外周から順に使用していき、ほぼフルに使用しない限り内周まで使用されな現状があり、外周と内周では使用頻度に著しい差が生じていたが、本発明はその差を極力無くすものであり、外周と内周で劣化スピードが著しく異なる、といった問題を解消できるのである。
【００２４】
尚、実施例ではハードディスクを例にして説明したが、本発明はこれに限定されることなくＭＯ（Ｍａｇｎｅｔ  Ｏｐｔｉｃａｌ  ｄｉｓｋ）の一部、ＰＤ（Ｐｈａｓｅ  Ｃｈａｎｇｅ  ｒｅｗｒｉｔａｂｌｅＤｉｓｋ）、Ｚｉｐ、ＳｕｐｅｒＤｉｓｋといったランダムアクセス性があり、ファイルシステムを用いて静止画や動画などのＡＶデータをファイルとして記録・管理可能な記録媒体に広く適用可能なものである。
又、ファイルシステムに関しても、ＦＡＴ３２に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
ファイルシステムに基づいて静止画或いは動画を記録可能で、書き換え可能な記録媒体に対して、フォーマット又は記録媒体に記録されているファイルの全消去の指示がなされたときに、クラスタの割り当て方を外周から内周方向、或いは内周から外周方向に変更するようにして、データ領域に記録する使用頻度を均一化させることで、使用されるエリアの集中化を回避して使用されるエリアの分散化を図ることで、記録媒体の部分的な劣化を防止することで記録媒体の耐久性を向上させる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明のデータ記録装置であるデジタルビデオカメラの構成例である。
【図２】同、フォーマットされている記録媒体の構成であるＭＢＲ（Ｍａｓｔｅｒ  Ｂｏｏｔ  Ｒｅｃｏｒｄ、パーティション、ファイルシステムを説明した説明図である。
【図３】同、パーティションテーブルを説明した説明図である。
【図４】同、ＦＡＴでフォーマットされたパーティション（ディスク）の情報の構造を示した説明図である。
【図５】同、クラスタ割り当ての切り替えを示す説明図である。
【図６】同、アプリケーションから記録媒体までの階層化された処理の流れを示した説明図である。
【図７】同、クラスタを割り当てる処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】同、ＦＡＴの配置も切り替える場合の情報構造を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２７】
１１；光学レンズ部、１２；カメラ機能部、１３；光電変換部、１４；画像信号処理部、１５；画像入出力部、１６；液晶ディスプレイ、１７；音声入出力部、１８；音声処理部、１９；ＣＰＵ、２０；内蔵メモリ（ＲＡＭ）、２１；内蔵メモリ（ＲＯＭ）、２２；操作入力部、２３；通信部、２４；ディスク制御部、２５；ハードディスク。
【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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