(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力されたデータを予め決められた所定単位で記録媒体に記録するデータ記録装置であって、
前記記録媒体のアドレスをｎ進数で表記した数値列内で、上位からの順位と下位からの順位が同じ数値同士を入れ替える変換を行うアドレス変換手段と、
前記変換後のアドレスに対応した前記記録媒体の記録領域に前記データを前記所定単位で書き込む制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記変換後の前記アドレスに対応して第１データを前記記憶領域に書き込み、前記記憶領域に新たな第２データを記憶するために必要な前記所定単位の数だけ空き領域があるか否かを判断し、前記空き領域が十分な場合は、当該空き領域に、前記第２データを前記変換後の前記アドレスに対応して書き込み、前記空き領域が不足している場合は、前記第１データが既に書き込まれたデータ記憶領域の一部に前記第２データを上書きすることにより前記第１データを圧縮しつつ、前記データ記憶領域の前記一部と前記空き領域に、前記第２データを前記変換後の前記アドレスに対応して書き込む
データ記録装置。
【請求項２】
前記記録媒体内にそれぞれ書き込まれた所定単位の前記データが複数ある場合、複数の前記データ記録領域の中から、所定の基準に基づいて、前記上書きのために前記データ記録領域の一部の使用を許可すべき特定の前記データ記録領域を選択する選択手段を
さらに有する請求項１に記載のデータ記録装置。
【請求項３】
前記選択手段は、前記基準として、前記記録領域に占めるデータ量である前記所定単位のサイズを用いる
請求項２に記載のデータ記録装置。
【請求項４】
前記選択手段は、前記基準として、より完全に保存したいデータの優先順位に関係するパラメータを用いる
請求項２に記載のデータ記録装置。
【請求項５】
前記選択手段は、前記基準として、前記所定単位のサイズと、より完全に保存したいデータの優先順位に関係するパラメータとを用いる
請求項３に記載のデータ記録装置。
【請求項６】
入力されたデータを予め決められた所定単位で記録媒体に記録し再生するデータ記録再生装置であって、
前記記録媒体のアドレスをｎ進数で表記した数値列内で、上位からの順位と下位からの順位が同じ数値同士を入れ替える第１変換を行う第１のアドレス変換手段と、
前記第１変換後のアドレスに対応した前記記録媒体の記録領域に前記所定単位の前記データを書き込む制御手段と、
前記第１のアドレス変換手段による前記変換後のアドレスの数値列内で、上位からの順位と下位からの順位が同じ数値同士を再度入れ替える第２変換を行う第２のアドレス変換手段と、を有し、
前記制御手段は、前記第１変換後のアドレスに対応して第１データを前記記憶領域に書き込み、前記記憶領域に新たな第２データを記憶するために必要な前記所定単位の数だけ空き領域があるか否かを判断し、前記空き領域が十分な場合は、当該空き領域に、前記第２データを前記第１変換後の前記アドレスに対応して書き込み、前記空き領域が不足している場合は、前記第１データが既に書き込まれたデータ記憶領域の一部に前記第２データを上書きすることにより前記第１データを圧縮しつつ、前記データ記憶領域の前記一部と前記空き領域に、前記第２データを前記第１変換後の前記アドレスに対応して書き込み、
前記第２変換後のアドレスを用いて元の所定単位の前記データを前記記録媒体から再生する
データ記録再生装置。
【請求項７】
入力されたデータを予め決められた所定単位で記録媒体に記録するデータ記録方法であって、
前記記録媒体のアドレスをｎ進数で表記した数値列内で、上位からの順位と下位からの順位が同じ数値同士を入れ替えるアドレス変換のステップと、
前記アドレス変換後の前記アドレスに対応して第１データを前記記録媒体の記憶領域に書き込むステップと、
前記記憶領域に新たな第２データを記憶するために必要な前記所定単位の数だけ空き領域があるか否かを判断するステップと、
前記空き領域が十分な場合は、当該空き領域に、前記第２データを前記変換後の前記アドレスに対応して書き込み、前記空き領域が不足している場合は、前記第１データが既に書き込まれたデータ記憶領域の一部に前記第２データを上書きすることにより前記第１データを圧縮しつつ、前記データ記憶領域の前記一部と前記空き領域に、前記第２データを前記変換後の前記アドレスに対応して書き込むステップと、
を含むデータ記録方法。
【請求項８】
入力されたデータを予め決められた所定単位で記録媒体に記録し再生するデータ記録再生方法であって、
前記記録媒体のアドレスをｎ進数で表記した数値列内で、上位からの順位と下位からの順位が同じ数値同士を入れ替える第１アドレス変換のステップと、
前記第１アドレス変換後の前記アドレスに対応して第１データを前記記録媒体の記録領域に書き込むステップと、
前記記憶領域に新たな第２データを記憶するために必要な前記所定単位の数だけ空き領域があるか否かを判断するステップと、
前記空き領域が十分な場合は、当該空き領域に、前記第２データを前記第１アドレス変換後の前記アドレスに対応して書き込み、前記空き領域が不足している場合は、前記第１データが既に書き込まれたデータ記憶領域の一部に前記第２データを上書きすることにより前記第１データを圧縮しつつ、前記データ記憶領域の前記一部と前記空き領域に、前記第２データを前記第１アドレス変換後の前記アドレスに対応して書き込むステップと、
前記第１アドレス変換後の前記アドレスの数値列内で、上位からの順位と下位からの順位が同じ数値同士を再度入れ替える第２アドレス変換のステップと、
前記第２アドレス変換後の前記アドレスを用いて元の所定単位の前記データを前記記録媒体から再生するステップと、
を含むデータ記録再生方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力されたデータを予め決められた所定の単位で記録媒体に記録するデータ記録装置およびデータ記録方法、並びに、前記所定の単位で記録されたデータを再生するデータ記録再生装置およびデータ記録再生方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のビデオ録画装置や録音装置等、あるまとまったデータ単位（画像フレームや曲など）を繰り返し記録し再生するデータ記録再生装置では、内蔵の記録メディアが一杯になった後は既に記録したデータを全て消去して、新たなデータ格納領域を確保する方法がとられていた。このため、多くのビデオ録画装置や録音装置では着脱式の記録メディアを用い、記録メディアが一杯になると新しい記録メディアと取り替える作業を行って、古いデータ保存の要請に対応している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、例えばハードディスクなどの着脱できない固定式の記録メディアを用いるものがある。また、記録メディアが交換できる場合でも、古いデータの利用価値があまりないものがある。この場合、たまに確認程度に必要なこともあるため古いデータの保存は必要であるが、そのためだけに記録メディアを用意する費用と交換する手間を考えると、非常に無駄が多い。このような用途としては、例えば、同じ対象を定期的に撮影し、撮影した画像のデータを保存しながら監視するための装置がある。この装置では、最新の画像データが重要であり、古い画像データは何か問題があったときに探して確認する程度にしか用いない場合が多い。
古いデータの一部を消して記録メディアの空き領域を確保することも考えられるが、従来のデータ記録方法では、あるまとまったデータ単位（画像フレームや曲など）全体が再生できて初めて意味があるような場合、その一部が消されると、このような不完全なデータはその後に有効な利用ができない。
【０００４】
本発明の第１の目的は、どの一部を取り出しても全体の概略的な情報が保存されるデータ記録方法と、そのためのデータ記録装置を提供することにある。
本発明の第２の目的は、上記第１の目的を実現するための方法により記録されたデータから有効に元のデータを再生するステップを含むデータ記録再生方法と、そのためのデータ記録再生装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の観点に係るデータ記録装置は、前述した第１の目的を達成するためのものであり、入力されたデータを予め決められた所定単位で記録媒体に記録するデータ記録装置であって、前記記録媒体のアドレスをｎ進数で表記した数値列内で、上位からの順位と下位からの順位が同じ数値同士を入れ替える変換を行うアドレス変換手段と、前記変換後のアドレスに対応した前記記録媒体の記録領域に前記データを前記所定単位で書き込む制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記変換後の前記アドレスに対応して第１データを前記記憶領域に書き込み、前記記憶領域に新たな第２データを記憶するために必要な前記所定単位の数だけ空き領域があるか否かを判断し、前記空き領域が十分な場合は、当該空き領域に、前記第２データを前記変換後の前記アドレスに対応して書き込み、前記空き領域が不足している場合は、前記第１データが既に書き込まれたデータ記憶領域の一部に前記第２データを上書きすることにより前記第１データを圧縮しつつ、前記データ記憶領域の前記一部と前記空き領域に、前記第２データを前記変換後の前記アドレスに対応して書き込む。
【０００６】
本発明の第１の観点に係るデータ記録方法は、前述した第１の目的を達成するためのものであり、入力されたデータを予め決められた所定単位で記録媒体に記録するデータ記録方法であって、前記記録媒体のアドレスをｎ進数で表記した数値列内で、上位からの順位と下位からの順位が同じ数値同士を入れ替えるアドレス変換のステップと、前記アドレス変換後の前記アドレスに対応して第１データを前記記録媒体の記憶領域に書き込むステップと、前記記憶領域に新たな第２データを記憶するために必要な前記所定単位の数だけ空き領域があるか否かを判断するステップと、前記空き領域が十分な場合は、当該空き領域に、前記第２データを前記変換後の前記アドレスに対応して書き込み、前記空き領域が不足している場合は、前記第１データが既に書き込まれたデータ記憶領域の一部に前記第２データを上書きすることにより前記第１データを圧縮しつつ、前記データ記憶領域の前記一部と前記空き領域に、前記第２データを前記変換後の前記アドレスに対応して書き込むステップと、を含む。
【０００７】
この第１の観点では、入力されたデータを予め決められた所定単位で記録媒体に書き込む際に、まず、例えばアドレス変換手段によって、この所定単位のデータを書き込むべき記録媒体のアドレスの変換操作を行う。つまり、アドレスをｎ進数で表記した数値列内で、上位からの順位と下位からの順位が同じ数値同士を入れ替える。つぎに、例えば制御手段が、変換後のアドレスにより指定される記録媒体の記録領域に所定単位のデータを書き込む制御を行う。変換後のアドレスは、例えば２進数の場合に上位側と下位側のビットが相互に入れ替わっており、そのため書き込み後のデータは、本来なら局所的に連続すべきデータが全体に散らばったように配分されて記録媒体に格納されたことになる。
より具体的に、制御手段は、まず、変換後のアドレスに対応して第１データを記憶領域に書き込む。つぎに、記憶領域に新たな第２データを記憶するために必要な所定単位の数だけ空き領域があるか否かを判断する。この判断結果に応じて、空き領域が十分な場合は、当該空き領域に、第２データを変換後のアドレスに対応して書き込む。一方、空き領域が不足している場合は、第１データが既に書き込まれたデータ記憶領域の一部に第２データを上書きすることにより第１データを圧縮しつつ、データ記憶領域の一部と空き領域に、第２データを変換後のアドレスに対応して書き込む。
【０００８】
本発明の第２の観点に係るデータ記録再生装置は、前述した第２の目的を達成するためのものであり、入力されたデータを予め決められた所定単位で記録媒体に記録し再生するデータ記録再生装置であって、前記記録媒体のアドレスをｎ進数で表記した数値列内で、上位からの順位と下位からの順位が同じ数値同士を入れ替える第１変換を行う第１のアドレス変換手段と、前記第１変換後のアドレスに対応した前記記録媒体の記録領域に前記所定単位の前記データを書き込む制御手段と、前記第１のアドレス変換手段による前記変換後のアドレスの数値列内で、上位からの順位と下位からの順位が同じ数値同士を再度入れ替える第２変換を行う第２のアドレス変換手段と、を有し、前記制御手段は、前記第１変換後のアドレスに対応して第１データを前記記憶領域に書き込み、前記記憶領域に新たな第２データを記憶するために必要な前記所定単位の数だけ空き領域があるか否かを判断し、前記空き領域が十分な場合は、当該空き領域に、前記第２データを前記第１変換後の前記アドレスに対応して書き込み、前記空き領域が不足している場合は、前記第１データが既に書き込まれたデータ記憶領域の一部に前記第２データを上書きすることにより前記第１データを圧縮しつつ、前記データ記憶領域の前記一部と前記空き領域に、前記第２データを前記第１変換後の前記アドレスに対応して書き込み、前記第２変換後のアドレスを用いて元の所定単位の前記データを前記記録媒体から再生する。
【０００９】
本発明の第２の観点に係るデータ記録再生方法は、前述した第２の目的を達成するためのものであり、入力されたデータを予め決められた所定単位で記録媒体に記録し再生するデータ記録再生方法であって、前記記録媒体のアドレスをｎ進数で表記した数値列内で、上位からの順位と下位からの順位が同じ数値同士を入れ替える第１アドレス変換のステップと、前記第１アドレス変換後の前記アドレスに対応して第１データを前記記録媒体の記録領域に書き込むステップと、前記記憶領域に新たな第２データを記憶するために必要な前記所定単位の数だけ空き領域があるか否かを判断するステップと、前記空き領域が十分な場合は、当該空き領域に、前記第２データを前記第１アドレス変換後の前記アドレスに対応して書き込み、前記空き領域が不足している場合は、前記第１データが既に書き込まれたデータ記憶領域の一部に前記第２データを上書きすることにより前記第１データを圧縮しつつ、前記データ記憶領域の前記一部と前記空き領域に、前記第２データを前記第１アドレス変換後の前記アドレスに対応して書き込むステップと、前記第１アドレス変換後の前記アドレスの数値列内で、上位からの順位と下位からの順位が同じ数値同士を再度入れ替える第２アドレス変換のステップと、前記第２アドレス変換後の前記アドレスを用いて元の所定単位の前記データを前記記録媒体から再生するステップと、を含む。
【００１０】
この第２の観点では、前述した第１の観点と同様なアドレス変換（第１アドレス変換）がされ、この第１アドレス変換後のアドレスによって指定される記録媒体の記録領域に第１データが書き込まれる。その後、前述した第１の観点と同様に、必要な空き領域の有無判断と、その判断に応じて、空き領域が不足している場合に、第１データが既に書き込まれたデータ記憶領域の一部に第２データを上書きすることにより第１データを圧縮しつつ、第２データをアドレス変換後のアドレスに対応して書き込む。
つぎに、第２の観点では、例えば第２のアドレス変換手段によって、例えば再生対象データの記録領域内のアドレスに対して、第１アドレス変換と同じ操作をもう一度行うことで、アドレスを元に戻す操作を行う（第２アドレス変換）。その後、例えば制御手段の制御によって、第１データを再生した場合、再生後の第１データは、第２データで置き換えられた分、データ量が小さく、例えば画像の場合には解像度、音声の場合には明瞭度などが低下しているが、元の所定単位のデータ全体を概略的に含んでいる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態に係るデータ記録方法では、本来連続したアドレスに即して所定単位ごとに記録媒体に格納されるべきデータを、どの一部を取り出しても全体の概略的な情報が保存されるように変換されたアドレスを用いて記録領域内にデータを分散させて書き込む。また、本発明の実施形態に係るデータ記録再生方法では、その後、上書きのための空き容量を確保するなどの目的で、所定単位のデータの一部を再生する。
記録媒体は、ランダムアクセス可能な記録メディアであれば何でもよく、例えば光磁気ディスクあるいはハードディスクなどのディスク、半導体メモリなどが好適である。また、記録媒体は取替えが不可能な固定式、取替えが可能な着脱式のいずれでもよい。データは所定単位の全体として意味があるデータなら画像データのほか、音声データ、さらには、それら以外の分布データであってもよい。着脱式の記録媒体では、このようなデータを分散して格納し、記録媒体が一杯になったら新たな記録媒体に取り替えてもよい。この場合、データの上書きはしないが、例えば何らかの理由でデータの一部が失われる、あるいはデータの一部が再生不可能になった場合でも、残りのデータを用いて概略的なデータの再生が可能となる。
固定式の記録媒体では、好ましくは、出来るだけ完全なデータを多く残すために、記録媒体が一杯になり、あるいは完全なデータが不必要になったときに始めて、部分的な上書きによって他のデータを書き込むようにするとよい。
【００１２】
以下、着脱不可能な固定式の半導体画像メモリに画像データを書き込み、読み出す場合を例として、本発明の実施形態を説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施形態に係るデータ記録再生装置の概略的な構成を示すブロック図である。
データ記録再生装置１は、例えばバス２に接続されることによって相互に信号のやり取りが可能な複数の構成、即ち、ビデオ入出力ポート３、記録媒体としての画像メモリ４、アドレス変換手段５、フレーム割り当てテーブル記憶部６、上書き領域の選択手段７、および制御手段８を有する。
ビデオ入出力ポート３は、制御手段８の制御により、外部から画像データをフレームごとに順次入力して他の構成に送り、また画像メモリ４から読み出されたフレームごとの画像データを順次出力する。
画像メモリ４は、ランダムアクセス可能な半導体ビデオメモリ等から構成され、マトリックス状に配置された複数のセルに画像データをフレームごとに書き込み、あるいは複数のセルから画像データをフレームごとに読み出すための回路を内蔵している。この回路は制御手段８に制御されて動作する。
【００１４】
アドレス変換手段５は、制御手段８の制御により、画像メモリ４に格納すべき画像データのアドレスとして、画像メモリ４の物理的空間アドレスに対応した連続した数値列を所定の規則でフレームごとに変換する。なお、アドレス変換手段５は、機能的には、データ記録時にアドレス変換を行う第１のアドレス変換手段５ａと、データ再生時にアドレスの逆変換を行う第２のアドレス変換手段５ｂとを有するが、この２つのアドレス変換の操作自体は同じ操作なので実際には１つのアドレス変換手段で足りる。
フレーム割り当てテーブル記憶部６は、フレームごとに割り当てられたアドレス変換パラメータおよび画像メモリ４内の格納場所を記憶している。
上書き領域の選択手段７は、制御手段８の制御により、例えば画像メモリ４の記憶容量一杯に画像データが記録され、次のフレームを格納する場所がない場合に、フレーム割り当てテーブルの内容を参照しながら既に記録された画像データの中から完全な情報を保存する必要がない上書き可能なフレームデータの記録領域を選択する。
アドレス変換、フレーム割り当てテーブルの内容および上書き領域の選択の詳細は後述する。
なお、制御手段８がＣＰＵ（中央演算装置）により構成されている場合、アドレス変換手段５、選択手段７の少なくとも一方の機能を制御手段８が実行できるようにＣＰＵの制御プログラムを構築させることができる。また、フレーム割り当てテーブル記憶部６は、ＣＰＵ内のデータ記憶領域に収容することができる。
【００１５】
図２（Ａ）の図表に、フレーム割り当てテーブルの例を示す。この例では４フレーム分のテーブルを示す。また、図２（Ｂ）に、このフレーム割り当てテーブルに対応した画像メモリのフレーム割り当て例を示す。
フレーム割り当てテーブルにフレーム番号０〜３が記述され、各フレームにメモリ上の物理的番地（縦アドレス、横アドレス）で示すフレーム記録開始アドレスが割り当てられている。
また、フレーム記録領域を矩形とした場合のフレーム記録領域のサイズが（垂直方向のアドレス数、横方向のアドレス数）により記述され、これによりフレーム記録領域のサイズと形状が確定される。例えば、最初のフレーム０（Ｆｒ．０）の記録領域は、図２（Ｂ）に示すように、記録開始点を（０，０）とし記録終了点を（１２８，１２８）とする正方形の領域となる。同様に、他のフレームＦｒ．１、Ｆｒ．２、Ｆｒ．３の記録領域が図示のように確定される。
【００１６】
また、図示例のフレーム割り当てテーブルには、サイズ要求度というパラメータがフレームごとに割り当てられている。サイズ要求度ＳＲは、その画像を格納するのに要求されているアドレス空間内のサイズの目安を示し、ユーザーにより予め設定されるパラメータである。具体的には、フレーム０〜３に、それぞれ１６，１６，８，８のサイズ要求度ＳＲが割り当てられている。
【００１７】
サイズ要求度ＳＲは、より完全に保存したいデータの優先順位に関係するパラメータを求めるために用いられる。本例の場合、例えば図１の上書き領域の選択手段７または制御手段８が次式（１）で表されるサイズ飽和度ＳＳを算出する際に、サイズ要求度ＳＲが用いられる。
【数１】
サイズ飽和度ＳＳ
＝（サイズＳ）／（サイズ要求度ＳＲ）  …（１）
サイズ飽和度ＳＳは、その画像の実際の格納サイズがサイズ要求度ＳＲにどれだけ見合っているかを示すパラメータである。メモリの記録領域に空きがないときに、既にデータが格納されている記録領域の中からどの記録領域に対して他のデータの上書きを許可するかの規範としてサイズ飽和度ＳＳを用いる。例えば図２（Ａ）の例では、フレーム１はサイズが１２８×１２８でサイズ要求度が１６、フレーム２はサイズが６４×６４でサイズ要求度が８である。このとき、フレーム１のサイズ飽和度が１０２４、フレーム２のサイズ飽和度が５１２となり、フレーム１のサイズ飽和度が高い。サイズ飽和度ＳＳが高いということは、要求されるサイズの他のデータを部分的に上書きしたときに残された部分から再生される画像が、サイズ飽和度ＳＳが低い場合に比べ、より完全に近い画像（例えば解像感がある画像）となることを示す。したがって、このサイズ飽和度ＳＳの比較により、フレーム１に対して画像データの上書きを実行すべきであることが分る。サイズ飽和度ＳＳを用いたフレーム記録領域の選択は図１の選択手段７によって実行される。
【００１８】
なお、サイズ要求度ＳＲ、サイズ飽和度ＳＳは、本発明における“より完全に保存したいデータの優先順位に関係するパラメータ”の一例である。他の例としては、単純にデータの種類あるいはシーケンスの違いによりデータ保存の優先順位を決めることができる。たとえば、画像データなら番組の違い、音楽データなら曲の違い、さらには、ある対象を周期的に別角度から撮影して監視するような場合、その周期的な撮像シーケンスの違いによりデータ保存の優先順位を決め、それを上書き領域の選択の指標とすることができる。また、録音あるいは録画の日時により古いものから先に上書き対象とすることもできる。
【００１９】
図３は、アドレス変換手段によるアドレス変換の説明図である。この図では、それぞれ固有の輝度を持つ８つの画素に番号を付け、連続した２値データによりアドレッシングされている。通常、このような連続した画素は、図中「変換前アドレス」と表記された連続したアドレス［０００］〜［１１１］のメモリ空間に格納される。
本実施形態のアドレス変換では、図示のようにアドレスを示す２値データの最上位ビットＭＳＢ側からの順位と、最下位ビットＬＳＢからの順位が同じビット同士を入れ替える処理を行う。これによって、変換前のアドレス［０００］，［００１］，［０１０］，［０１１］，［１００］，［１０１］，［１１０］，［１１１］が、それぞれ［０００］，［１００］，［０１０］，［１１０］，［００１］，［１０１］，［０１１］，［１１１］に変換される。この変換後のアドレスを用いてメモリに格納された画素データが、変換前のアドレスを用いたなら格納されたであろう位置からどのように推移したかを見ると、白丸で示す画素Ｎｏ．１〜４の画素データと、黒丸印で示す後半の画素Ｎｏ．５〜８の画素データとがメモリ空間の前半部分と後半部分に半々の割合で入れ混じる。このような変換後のアドレスを用いたデータ記録を大規模なメモリ空間に対し同様に行うと、局部的な画像データがメモリ空間全域に分散され、どの部分をとっても全体の画像データが保存される結果となる。
このアドレス変換は規則的な１：１の変換であることから、同様な手続きにより逆変換が可能であり、再生が可能である。再生された画像は全体の画像を概略として含むものとなる。
なお、アドレスは２進数の数値列に限定されるものではなく、Ｎ進数（Ｎ：３以上の整数）の数値列であってもよい。ただし、画像サイズが小さいときは２進数またはそれに近い数値列を用いると、画像データの混合が十分にでき、より望ましい。
【００２０】
図４〜図９は、アドレス変換の効果を具体的な絵で説明するための図である。図４に、アドレス変換前の画像を示す。この画像は（１６，１６）のサイズのフレームにチューリップの絵が描かれたものである。
この元画像に対し、まず、垂直方向のアドレスを図３に示すビットの入れ替えにより変換する。この垂直方向のアドレス変換後の画像を図５に示す。続いて、水平方向のアドレスを同様にしてビット入れ替えにより変換する。この水平方向のアドレス変換後の画像を図６に示す。これらのアドレス変換は、図１の第１のアドレス変換手段５ａが行う。
【００２１】
図６において符号Ａで示す一部の記録領域を再生する場合、垂直方向のアドレスと水平方向のアドレスとを、それぞれ図３に示すビットの入れ替えにより再度変換する。この２度目のアドレス変換は、図１の第２のアドレス変換手段５ｂが行う。
この２度目のアドレス変換は、手続き的には１度目のアドレス変換後の各ビットを元に戻すアドレスの逆変換である。そのため、記録領域Ａの逆変換後の再生画像は、図７に示すように、垂直方向、水平方向の解像度が半分となるが、全体として図４の元画像に近い画像となる。
【００２２】
この元画像の全体像を再生できるのは記録領域Ａに限らず、他の１／４の面積の記録領域でも同様であり、その他、どの部分を再生画像として矩形状に切り出すかは任意である。さらに、例えば記録領域Ａ以外の他の３／４の面積など、矩形でない領域においても、同様に、元画像の全体像を再生できる。
【００２３】
図８は、記録領域Ａが何らかの理由で欠陥領域となり再生不可能となった場合である。ここで、欠陥画素を×印で示す。
このような場合、同様にアドレスの逆変換を行うと、図９に示す画像が再生される。この再生画像は規則的に離散した欠陥画素を含み、そのため解像感が低下しているが、全体としては元画像が再生できている。
以上のように、本実施形態におけるアドレス変換後のデータ記録では上書き領域を確保するために元画像をより小さいサイズの領域に格納することができ、あるいは記録領域の一部に欠陥が生じても元画像を再生することができる。
【００２４】
最後に、実際の画像データの記録および再生の方法の具体例を、フロー図を用いて説明する。
図１０は、画像データの記録手順を示すフロー図である。
ステップＳＴ１では、画像データを含む入力信号をフレームごとに入力させる「フレーム画像データの取り込み」が開始される。ステップＳＴ２では、図示しない操作部でユーザーが設定したサイズ要求度ＳＲを示す制御信号を取り込む。これらステップＳＴ１、ＳＴ２の動作は、制御手段８の制御によりビデオ入出力ポート３が行う。
【００２５】
ステップＳＴ３では、制御手段８がフレーム割り当てテーブルを監視しながら、入力されたフレーム画像データのサイズに見合うメモリの空き領域があるか否かを判断する。最初のデータ入力段階ではメモリが空なので、この判断は「Ｙｅｓ」となりフローが次のステップＳＴ４に進む。
ステップＳＴ４で、このフレーム画像データが画像メモリ４の、例えば（０，０）のアドレスを開始点とする記録領域に書き込まれる。
ステップＳＴ５で、書き込まれたフレーム画像データの書き込み開始アドレス、データサイズＳ、データ要求度ＳＲがフレーム割り当てテーブルに格納される。この動作は制御手段８が行うものとし、これによりフレーム割り当てテーブルが更新される。
ステップＳＴ６では、制御手段８がフレーム番号を監視することにより、所定数のフレームの画像データが書き込まれたかが判断される。例えばデータとして番組を録画する場合、この番組を構成するフレーム数をＮとすると、フレーム番号が（Ｎ−１）に達したか否かが判断される。最初の録画段階では、この判断が「Ｙｅｓ」となりフローがステップＳＴ２に戻され、ステップＳＴ６で「Ｎｏ」と判断されるまで、即ち最初の番組録画が終了するまで、ステップＳＴ２〜ＳＴ６の処理が繰り返される。
【００２６】
図１１に、最初の番組（Ｓｅｑ．１と表記）を録画した後の画像メモリのデータ記録状態を模式的に示す。この図では、簡略化のため、記録領域サイズが（５１２，５１２）の画像メモリ４に対し、サイズが（１２８，１２８）の８個のフレームからなる番組Ｓｅｑ．１を録画した場合を示す。各フレームのサイズ要求度ＳＲを１６としている。
【００２７】
以上の番組Ｓｅｑ．１と同様な手順により、次の番組（Ｓｅｑ．２と表記）が当該データ記録再生装置１に取り込まれ、画像メモリ４に録画される。
図１２に、番組Ｓｅｑ．２の録画後の画像メモリのデータ記録状態を模式的に示す。この場合も、各フレームのサイズ要求度ＳＲを１６としている。この録画により画像メモリ４が一杯になる。
【００２８】
この状態で次の番組（Ｓｅｑ．３）の画像データを記録する場合、図１０のステップＳＴ１で、このフレーム画像データの取り込みが開始され、ステップＳＴ２でフレームのサイズとサイズ要求度とが取り込まれる。つぎのステップＳＴ３のメモリ空き領域の判断では「Ｎｏ」と判断されると、フローがステップ７に進む。
ステップＳＴ７では、図１の選択手段７によって上書き領域の選択が実行される。具体的には、フレームサイズとサイズ要求度ＳＲとから前述した式（１）により決まるサイズ飽和度ＳＳの比較により、サイズ飽和度ＳＳが最も高い記録領域を特定する。但し、図１２の場合、番組Ｓｅｑ．１とＳｅｑ．２とではフレームサイズＳが同じで、サイズ要求度ＳＲも１６と等しいことから、サイズ飽和度ＳＳに差がない。このような場合は、他の指標、例えば録画時刻が古いものから順に上書き対象が特定される。したがって、番組Ｓｅｑ．１のフレームＦｒ．１〜Ｆｒ．８が格納された記録領域が上書き対象となる。
【００２９】
次のステップでは、特定された上書き領域に番組Ｓｅｑ．３の画像データが上書きされる。
図１３は、画像メモリが一杯になった場合の書き込み処理（以下、上書き処理という）ＳＴ４´の詳細なフロー図である。
まず、ステップＳＴ４１では、第１のアドレス変換手段５ａが書き込み対象領域のアドレスをフレーム割り当てテーブル記憶部６から読み出す。つぎに、対応する画像データを画像メモリ４から、たとえば制御手段８が読み出す。第１のアドレス変換手段５ａは必要に応じてアドレスの２進化を行った後（ステップＳＴ４２）、図３の方法によりアドレスのビットを上位側と下位側で相互に入れ替える（ステップＳＴ４３）。その後、ステップＳＴ４４において、変換後のアドレスを用いて画像データを組み直した後、画像メモリ４に書き戻す。
その状態で、ステップＳＴ４５において、番組Ｓｅｑ．３の画像データを番組Ｓｅｑ．１の記録領域の一部に上書きする。番組Ｓｅｑ．３の画像データのサイズが小さい場合はサイズの変更は必要ないが、番組Ｓｅｑ．１とＳｅｑ．３の画像データのサイズが同じ場合は、番組Ｓｅｑ．１が完全に消去されないように、番組Ｓｅｑ．３の画像サイズを圧縮などにより小さくして上書きする。あるいは、番組Ｓｅｑ．３に対してもアドレス変換を用いて画像データを組み直した後、その一部を番組Ｓｅｑ．１の記録領域の一部に上書きしてもよい。
【００３０】
このような上書き処理の手順は、番組の記録途中でメモリが一杯になってしまった際に残りのデータを上書きにより記録する場合にも同様に適用できる。
図１４は、番組Ｓｅｑ．２のデータ量が番組Ｓｅｑ．１のデータ量より大きくて、番組Ｓｅｑ．２の記録途中でメモリが一杯になり、その第９フレームＦｒ．９以降を上書きにより記録した場合を示す。
【００３１】
上書きの態様は任意であり、今まで説明した以外でも種々の態様がある。
例えば図１５では、サイズ要求度ＳＲが８と低い番組Ｓｅｑ．２に第９フレームＦｒ．９以降が上書きされる。また、図１６では、番組Ｓｅｑ．２のフレーム数が３０と多い場合に、フレームの記録領域を４分割して上書きしている。このように、フレームの記録領域の分割数を大きくすることにより、限られた記録領域に幾らでもフレーム数の多い画像データを格納することが出来る。さらに、図１７に示すように、番組Ｓｅｑ．２のサイズ要求度ＳＲが３２と大きな場合、その第９フレームＦｒ．９以降を番組Ｓｅｑ．１の記録領域の３／４の領域など、矩形以外の領域に上書きすることも可能である。
【００３２】
図１８は、変換後のアドレスに応じて格納された画像データの再生処理のフロー図である。
まず、ステップＳＴ８１では、第２のアドレス変換手段５ｂが読み出し対象領域のアドレスをフレーム割り当てテーブル記憶部６から読み出す。つぎに、対応する画像データを画像メモリ４から、たとえば制御手段８が読み出す。第２のアドレス変換手段５ｂは必要に応じてアドレスの２進化を行った後（ステップＳＴ８２）、図３の方法によりアドレスのビットを上位側と下位側で相互に入れ替える（ステップＳＴ８３）。ステップＳＴ８４において、変換後のアドレスを用いて画像データを組み直す。その後、ステップＳＴ８５において、組み直した後の画像データを図１のビデオ入出力ポート３から外部に出力すると、当該再生処理が終了する。
この再生処理では、例えば上書き処理用に空き領域を確保するためにフルサイズより小さい記録領域に格納された画像データを、元画像より解像度が劣るが全体的なイメージが維持された状態で再生できる。また、再生不可能となった欠陥領域以外の画像データを用いて、元画像より解像度が劣るが全体的なイメージが維持された状態で再生できる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明のデータ記録装置および方法によれば、アドレス変換後に書き込まれたデータが記録媒体の予め決められた記録領域の全体に分散して格納されるため、例えば他のデータの上書きのために、その記録領域を一部放棄しても、残りの記録領域に全体の概略的なデータを保存可能となる。その結果、データの品位を犠牲にすることで、記録領域を幾らでも分割し、限られた記録領域に種類の異なるデータを幾らでも格納可能となる。
また、本発明のデータ記録再生装置および方法によれば、所定単位の一部のデータを再生しても、データ品位は低下するが、全体の概略的なデータを再生することができる。このため、上書きの空き領域を確保するためにデータサイズを縮小しても、あるいは記録媒体の記録領域の一部に何らかの理由で再生不能な部分が発生しても、記録領域に再生可能なデータ記録部分がある限り、元データの概略的なデータを出力可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るデータ記録再生装置の概略的な構成を示すブロック図である。
【図２】（Ａ）はフレーム割り当てテーブルの例を示す図表である。（Ｂ）はフレーム割り当てテーブルに対応した画像メモリのフレーム割り当て例を示す図である。
【図３】アドレス変換手段によるアドレス変換の説明図である。
【図４】アドレス変換の前の画像データの具体例を示すイメージ図である。
【図５】図４の元画像を垂直方向のアドレス変換により組み直した後のイメージ図である。
【図６】図５の画像を、水平方向のアドレス変換によりさらに組み直した後のイメージ図である。
【図７】図６の記録領域Ａの画像を、水平方向と垂直方向の逆変換により組み直した再生画像を含むイメージ図である。
【図８】図６の記録領域Ａが何らかの理由で欠陥領域となり再生不可能となった場合を示すイメージ図である。
【図９】欠陥画素を含む再生画像のイメージ図である。
【図１０】本発明の実施形態に係るデータ記録再生装置において、画像データの記録手順を示すフロー図である。
【図１１】最初の番組Ｓｅｑ．１を録画後のメモリのデータ記録状態を模式的に示す図である。
【図１２】番組Ｓｅｑ．２の録画後の画像メモリのデータ記録状態を模式的に示す図である。
【図１３】画像メモリが一杯になった場合の書き込み処理（上書き処理）ＳＴ４´の詳細なフロー図である。
【図１４】番組Ｓｅｑ．２のデータ量が番組Ｓｅｑ．１のデータ量より大きくて、番組Ｓｅｑ．２の記録途中でメモリが一杯になり、その第９フレームＦｒ．９以降を上書きにより記録した場合を示す図である。
【図１５】番組Ｓｅｑ．２の第９フレームＦｒ．９以降を、その第１フレームＦｒ．１〜第４フレームＦｒ．４の記録領域の一部に上書きした場合を示す図である。
【図１６】番組Ｓｅｑ．２のフレームの記録領域を４分割して上書きした場合を示す図である。
【図１７】番組Ｓｅｑ．１のフレームの記録領域の３／４の領域に、番組Ｓｅｑ．２の第９フレームＦｒ．９以降を上書きした場合を示す図である。
【図１８】変換後のアドレスに応じて格納された画像データの再生処理のフロー図である。
【符号の説明】
１…データ記録再生装置、２…バス、３…ビデオ入出力ポート、４…画像メモリ、５…アドレス変換手段、５ａ…第１のアドレス変換手段、５ｂ…第２のアドレス変換手段、６…フレーム割り当てテーブル記憶部、７…上書き領域の選択手段、８…制御手段
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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