专利名称：摄像记录机和数据记录媒体的制作方法
技术领域：
本发明涉及采用存储卡构成的数据记录媒体和利用该数据记录媒体的摄像记录机(camera recorder)。
背景技术：
作为内置了SD卡等闪存的卡型记录媒体的存储卡由于超小型、超薄型、操作方便，所以广泛利用于数码相机等数字设备。
但是，当前销售的存储卡的记录最大容量为512MB，最大记录速率为10MB/sec。在上述那样的存储卡长时间记录影像信号时记录容量不足。例如，在记录DV(数字视频)的影像信号和语音信号时，需要约4MB/sec的带宽，在512MB的存储卡只能记录2分钟左右。
日本专利申请特开2002-189992号公报(第3～5页，图1)公开了通过在具有外部接口的存储卡驱动器主体中设置多个存储卡的安装部，在这些安装部安装多个存储卡，用1个存储卡驱动器可以记录大容量信息的技术。
另外，日本专利申请特开2000-207137号公报(第3～6页，图1)公开了根据用途组合现有的手持式半导体盘构成所希望容量的盘系统的技术。
但是，现有的存储卡驱动器虽然可以通过组装多个存储卡并作为1个组件来应对增大记录容量，但是对于传送速率而言不能实现高速化，所以不能记录具有大于10MB/sec的记录速率的高分辨率的影像信号。
另外，由于不能将记录到存储卡驱动器的图像数据高速上载到PC，所以上载到PC的时间与大容量化成比例地变慢。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种可以高速记录再现大容量的图像数据的摄像记录机和用于该摄像记录机的数据记录媒体。
为了解决该问题，本发明的第1摄像记录机具有摄影部、记录上述摄影部拍摄的图像数据的记录部，其特征在于上述记录部具有从上述摄影部输入图像数据的接口部、记录上述图像数据的多个存储卡、和控制对上述存储卡的图像数据的写入的控制部，上述存储卡由闪存构成，上述控制部将经上述接口部从上述摄影部输入的图像数据以上述闪存的记录块的整数倍数据大小进行分块，并行记录到上述多个存储卡。
另外，本发明的第2摄像记录机具有摄影部、记录上述摄影部拍摄的图像数据的记录部，其特征在于上述记录部具有从上述摄影部输入图像数据的接口部、记录上述图像数据的多个存储卡、和控制从上述存储卡的图像数据的读取的控制部，上述存储卡由闪存构成，上述控制部从上述多个存储卡并行读取以上述闪存的记录块的整数倍数据大小进行分块的图像数据。
另外，本发明的数据记录媒体具有输入图像数据的接口部、记录上述图像数据的多个存储卡、和控制对上述存储卡的图像数据的写入的控制部，其特征在于上述存储卡由闪存构成，上述控制部将经上述接口部输入的图像数据以上述闪存的记录块的整数倍数据大小进行分块，并行记录到上述多个存储卡。
根据本发明，能够提供可以高速记录再现大容量的图像数据的摄像记录机，和可以例如对个人计算机等信息处理设备高速传送图像数据的数据记录媒体。
图1是本发明的实施方式的摄像记录机的结构图。
图2是图1的记录部的具体结构图。
图3是控制部的输入输出数据的时序图。
图4是地址转换部的转换表的一例的说明图。
图5是具有多个记录部的摄像记录机的概念图。
图6是存储卡的写操作的说明图。
图7是表示本发明的一实施方式的存储卡的结构例的概念图。
图8是表示本发明的一实施方式的数据记录步骤的另一例的概念图。
具体实施例方式
根据本发明的上述第1摄像记录机，由于可以实现与并行写入图像数据的存储卡个数成比例的记录速率，所以可以高速记录图像数据。
另外，第1摄像记录机中，由于构成为将经接口部从摄影部输入的图像数据以闪存的记录块的整数倍数据大小进行分块，并行写入上述多个存储卡，所以可以防止重写次数的增加。
另外，第1摄像记录机中，由于构成为将经接口部从摄影部输入的图像数据以闪存的擦除块的整数倍数据大小进行分块，并行写入上述多个存储卡，所以可以防止因多次使用存储卡而导致的擦除次数的增多，可以进行高速记录。
另外，第1摄像记录机中，最好是将从摄影部到上述接口部的数据传送以(上述闪存的擦除块的数据大小)×(构成记录部的存储卡个数)的整数倍的块大小单位进行，上述控制部以闪存的记录块单位对上述多个存储卡进行记录。这是因为在读取时可以进行小块的高速传送。
另外，第1摄像记录机中，最好是控制部将上述已分块的图像数据分段而记录到上述多个存储卡。
另外，第1摄像记录机中，最好是上述记录部为具有多个单元的形式。这是因为可以进行更长时间的图像数据记录。
另外，第1摄像记录机中，最好是上述记录部可以拆装。另外，最好是记录部是与外部信息处理设备具有互换性的卡或棒形状的形式。这是因为在个人计算机等信息处理设备中可以编辑图像数据。
另外，根据本发明的上述第2摄像记录机，通过控制部从多个存储卡并行读取以闪存的记录块的整数倍数据大小进行分块的图像数据，可以再现需要高速速率的图像信号。
另外，第2摄像记录机中，最好是上述记录部具有多个单元的形式。这是因为可以进行更长时间的图像数据再现。另外，第2摄像记录机中，最好是上述记录部可以拆装。另外，最好是记录部是与外部信息处理设备具有互换性的卡或棒形状。这是因为在个人计算机等信息处理设备中可以编辑图像数据。
另外，根据本发明的数据记录媒体，通过控制部将经上述接口部输入的图像数据以上述闪存的记录块的整数倍数据大小进行分块，并行记录到上述存储卡，可以实现与并行写入图像数据的存储卡个数成比例的记录速率，从而可以高速记录图像数据。
另外，本发明的数据记录媒体构成为将经接口部输入的图像数据以闪存的擦除块的整数倍数据大小进行分块，并行写入上述多个存储卡，可以防止因多次使用存储卡而导致的擦除次数的增多，可以进行高速记录。
另外，本发明的数据记录媒体中，最好是将上述接口部的数据输入以(上述闪存的擦除块的数据大小)×(构成记录部的存储卡个数)的整数倍的块大小单位进行，上述控制部以闪存的记录块单位对上述多个存储卡进行记录。这是因为在读取时可以进行小块的高速传送。
另外，本发明的数据记录媒体中，最好是控制部将上述已分块的图像数据分段而记录到上述多个存储卡。另外，本发明的数据记录媒体最好是与多个种类的信息处理设备之间具有互换性的卡或棒形状的形式。这是因为装配到例如摄像记录机中记录了摄影的图像数据之后，在个人计算机等信息处理设备中可以编辑图像数据。
以下，参考附图更具体说明本发明的实施方式。
(实施方式1)图1示出本发明的一实施方式的摄像记录机的结构。图1中，1是摄影部，2是记录从摄影部传送的图像数据的记录部。摄影部1具有摄像部10，和对来自摄像部10的影像信号进行数字化、并以64KB单位进行分块的信号处理部11。记录部2具有从摄影部1输入图像数据时成为接口的接口部3，4个存储卡50、51、52、53，对这些4个存储卡50～53传送数字数据、并使之并行动作的控制部4。在存储卡50～53附有存储卡#0、存储卡#1、存储卡#2、存储卡#3的存储卡编号。另外，存储卡50～53的各自的记录容量为512MB，连续传送16KB的块时的记录速率为4MB/sec。
对于具有上述结构的摄像记录机的动作，从记录动作开始进行具体说明。
摄像部10拍摄的影像信号输入到信号处理部11。信号处理部11对输入的影像信号进行数据压缩，按每64KB进行分块并输出。信号输入部11在例如该摄像记录机是遵循DVCPRO50规格的情况下，将约25MB/sec的图像数据以9MB/sec的速率进行图像压缩。
由信号处理部11以64KB单位分块的图像数据经接口部3输入到控制部4。控制部4使得从接口部3输入的图像数据以16KB的块单位在4个存储卡50～53并行同时记录。
连续记录了16KB的数据时，存储卡50～53的记录速率为4MB/sec，由于分别以16KB单位同时记录到4个存储卡50～53的每一个，所以传送到接口部3的图像数据的许可最大传送速率成为16MB/sec。因此，得到1个存储卡的4倍的记录速率。
接着，说明存储卡50～53的动作。首先，说明一般存储卡的记录动作。
一般，内置于存储卡的闪存由多个擦除块构成，擦除数据的情况下以擦除块单位实施擦除动作。擦除块包含多个记录块，擦除完成的擦除块能以记录块单位进行写入。
例如，参考图6(a)～(d)说明在由2个512字节的记录块构成擦除块的闪存中，将一次写入构成擦除块的2个记录块的数据重新只写入一个记录块时的算法。
图6(a)中，61、62是擦除块。擦除块61由2个记录块61a、61b构成，擦除块62由2个记录块62a、62b构成。另外，图6(a)中，在擦除块61中写完数据A、B，擦除块62已擦除完成。
在图6(a)的状态的闪存中仅重写数据B时，按照以下步骤。首先，在擦除完成的擦除块62中写入重写的数据B(NEW)(参考图6(b))。接着，将已在擦除块61中写入完成的数据A移动到擦除块62(参考图6(c))。然后，将擦除块61擦除(参考图6(d))。
将这些一系列操作称为卷入式保存。在发生了卷入式保存的情况下，由于发生2次写入，所以写入速率变低。另外，由于记录有数据的物理位置更新，所以除了上述动作之外，还需要在每次发生卷入式保存时更新逻辑地址和物理地址的相关表。
在此，图7示出本实施方式使用的存储卡的概念图。
本实施方式使用的存储卡50～53如图7所示(在图7只例示存储卡50)，1个擦除块71由32个记录块72构成。各记录块72的大小为512B，擦除块71的大小为16KB。
例如，若对记录块72附加#0、#1、#2…的连续编号，则#0～#31的记录块成为1个擦除块。
若对擦除块71也附加连续编号，则记录块72的连续编号R(n)与擦除块71的连续编号E(n)成为以下关系。
E(n)＝R(n)/32由于擦除块71由多个记录块72构成，因此，例如在连续的记录块中写入16KB数据时发生2种模式，即(1)将16KB的数据记录到1个擦除块的情况(例记录块#0～#31)，(2)跨越2个擦除块记录16KB数据的情况(例记录块#1～#32)。
上述(1)的模式的情况下，记录动由以下(a1)～(a3)的3步骤进行。
(a1)检查出未记录的擦除块，(a2)在由上述(a1)检查出的擦除块中记录更新的16KB的数据，(a3)擦除更新前的数据。
另一方面，在上述(2)的模式的情况下，记录动作由以下(b1)～(b8)的8步骤进行。
(b1)检查出未记录的擦除块，(b2)在由上述(b1)检查出的擦除块的记录块#1～#31中记录对应的数据，(b3)在由上述(b1)检查出的擦除块中保存对应记录块#0的数据，(b4)擦除记录有更新前的记录块#0～#31的擦除块，(b5)检查出未记录的擦除块(b6)在由上述(b5)检查出的擦除块中记录对应记录块#32的数据，(b7)在由上述(b5)检查出的擦除块中保存对应记录块#33～#63的数据，(b8)擦除记录有更新前的记录块#32～#63的擦除块。
如上所述，在更新数据时，要发挥存储卡的传送性能，考虑对准(alignment)存储卡的擦除块来记录是很重要的。
因此，本实施方式中，以64KB单位从摄影部1向记录部2传送数据，在记录部2中将64KB的数据分割为对应各存储卡的擦除块的16KB并记录。
图2是表示图1的记录部2的内部结构的一例的框图。图2中，对附有与图1相同标号的块省略说明。图2中，40是暂时存储从接口部3传送的数字数据的缓冲存储器，41是控制缓冲存储器40的存储器控制部。存储器控制部41将例如以16MB/sec的传送速率串行输入的数字数据转换为具有4MB/sec的传送速率的4串数字数据串。42是地址转换部，将经接口部3指示记录再现的扇区的扇区号转换为附在4个存储卡50～53的存储卡号和存储卡内部的地址。43是按照由地址转换部42输出的内部逻辑扇区号对4个存储卡50～53进行控制的存储卡控制部。
更具体说明具有以上结构的记录部2的动作。
本实施方式中，接口部3使用遵循PC卡的接口。在接口部3中从摄影部1传送过来遵循ATA规格的命令集以及数字数据。一般，数字数据是以512字节为单位块的扇区的整数倍的单位，在记录设备和主机之间传送。本实施方式中，将32×4个扇区作为1个分组，以64KB(512B×32×4)单位传送数字数据。这样，将汇集多个扇区的块称作簇(cluster)，在文件系统(例如FAT)中以簇单位进行文件管理。本实施方式中，以16KB的簇单位进行文件管理，以4个簇单位(64KB)进行数据传送。
图3示出本实施方式的控制部4的输入输出簇的时序。
图3(a)是传送到接口部3的簇的时序图，标号是簇号。传送给1个簇的字节数是16K字节，每4个字节与66MHz的时钟同步地传送。
DVCPR050规格中，传送速率为9MB/sec，所以传送数据的占有率为9/(66×4)。本实施方式中，在摄影部1的信号处理部11中在存储器(未图示)中缓冲数据之后，以4个簇单位(16KB×4)连续传送到记录部2。
图3(b)是传送给存储卡0的簇的时序图，该图的(c)是传送给存储卡1的簇的时序图，该图的(d)是传送给存储卡2的簇的时序图，该图的(e)是传送给存储卡3的簇的时序图，记在(b)、(c)、(d)、(e)的标号对应于记在(a)的簇号。
用图3(a)所示的时序将按每2字节66MHz速率传送给接口部3的各簇传送给控制部4的缓冲存储器40，利用存储器控制部41以扇区单位如图3的(b)、(c)、(d)、(e)所示那样交织并传送给存储卡控制部43。
在地址转换部42中，将经接口部3指示的簇号转换为存储卡50～53的存储卡号、和各存储卡具有的内部簇号。
图4是地址转换部42利用的簇号的转换表。将传送给接口部3的簇号(图4的传送簇号)除以4的余数作为存储卡号。即表示为存储卡号＝传送簇号％4。
其中，“％”是余数运算符号。
另外，传送簇号除以4的商的整数部分作为存储卡的簇号。即表示为存储卡的簇号＝传送簇号/4。
其中，在此的“/”是求商的整数部分的运算符号。
存储卡控制部7将如上述那样由缓冲存储器40并行化的簇按照地址转换部42转换的簇号传送给4个存储卡50～53，每4个簇并行记录到各存储卡。
像这样，通过将从摄影部1传来的数据以存储卡50～53的擦除块单位进行分割，并行记录到存储卡50～53中，可以不会损失记录速率4MB/sec的存储卡的传送性能，4个并行地进行动作，可以实现16MB/sec的最大记录速率。
以上说明了将经接口部3传来的数据以擦除块单位进行分割并记录到各存储卡的例子，下面作为本实施方式的变形例说明以记录块单位分割数据并记录的例子。
图8是本实施方式的变形例的说明图。如图8所示，该例中，将经接口部3传来的数据以闪存的记录块单位进行分割并记录到各存储卡。
即，将经接口部3传来的数据按闪存的各记录块(512B)分段(stripe)至各存储卡。另外，从摄影部1以擦除块的4倍大小的块单位(64KB)向记录部2传送图像数据。
该例中，由于各闪存的擦除块和从摄影部1传送的数据块一致，所以作为结果不会发生保存，可以高速记录从摄影部1传来的数据。
另外，该例中，不仅可以高速记录，而且在读取时，还能以记录块的4倍单位并行读取存储卡，所以可以高速读取较小块的数据。
另外，以比记录块(512B)小的单位(例如128B)分割为4个存储卡时，在记录512B的数据时，重写4个记录块。因此，与以512B单位分割4个存储卡的情况相比，重写次数增多4倍，可知对于重写次数有限的闪存是不利的。
另外，在存储卡内置多个闪存，在存储卡内部并行操作N个(N是2以上的整数)的闪存时，通过以对应闪存的擦除块的N倍的块单位进行记录动作，可以进行高速记录。
本实施方式的再现动作的数据流与记录动作相反。
首先，在接口部3输入读簇号。上述读簇号由地址转换部42转换为应读的存储卡号和存储卡的簇号。存储卡控制部43按照上述存储卡号和存储卡的簇号，从预定的存储卡读取该簇的数字数据。从存储卡读取的数字数据暂时存储到缓冲存储器40之后，经接口部3输出。
由于输入到接口部3的簇号与读取的起始簇号以连续读取的簇数的形式输入，所以存储卡控制部43可以从4个存储卡并行读取簇并传送给缓冲存储器40，因此可以使读取高速化。
读取的簇输入到摄影部1的信号处理部11。信号处理部11将压缩数据恢复成影像数据，输出到监视器等。
另外，再现操作也可以在摄像记录机中实施，但若以PC卡形状实现记录部2，则可以从摄像记录机卸下记录部2并插入个人计算机，并再现拍摄的影像信号。
像这样，若将记录部2实现为PC卡，则可以提供广播台的新的工作流程，即携带移动式个人计算机和摄像记录机在野外摄影，从摄像记录机取下PC卡形状的记录部2并插入移动式个人计算机，在移动式个人计算机中对拍摄的图像数据进行编辑之后，经因特网等通信手段传送给广播中心。
另外，不需要使对PC的传送速率与影像信号的记录速率相同，以最高速上载即可。
另外，由于PC卡形状的记录部2不具有机械可动的结构，所以作为PC的外部记录媒体也可以有效灵活用作远比HDD更耐冲击的移动盘。另外，记录部2除了卡形状以外也可以是棒形状。
图5示出以PC卡形状构成记录部2，插入了多个的摄像记录机的概念图。如图5所示，若摄像记录机是可以插入多个记录部2的结构，则可以实现更长时间的影像信号的记录。
另外，若在摄像记录机上安装两个记录部2，则通过交换不动作的记录部，可以进行图像信号的无限制的连续记录。
另外，本实施方式说明了具有4个存储卡的结构的例子，但是本发明当然不限于此，也可以具有N(N为自然数)个存储卡、按照对应它的存储卡号与地址转换部的内部逻辑扇区号对N个存储卡进行控制。
如上所述，通过由使多个存储卡并行动作的记录部和摄影部构成摄像记录机，可以实现高速率记录再现影像信号。
另外，通过根据构成记录部的存储卡的特性以预定单位进行分块，将上述块与各存储卡相对应地进行记录，通过对应存储卡的记录块、擦除块进行控制，可以实现良好的传送性能。
另外，通过以闪存的记录块的N倍(N为自然数)进行分块，并将上述块与各存储卡相对应地进行记录，可以防止重写次数增加。
另外，通过以闪存的擦除块的N倍(N为自然数)进行分块，将上述块与各存储卡相对应地进行记录，防止使用多个存储卡而导致的擦除次数增多，作为结果可以进行高速记录。
另外，以闪存的记录块单位与各存储卡相对应，以(上述闪存的擦除块)×(构成记录部的存储卡数)的N倍(N为自然数)，经接口部传送并记录数据，在读取时可以实现小块的高速传送。
产业上的可用性本发明作为可以高速记录再现大容量的图像数据的摄像记录机，和例如可对个人计算机等信息处理设备高速传送图像数据的数据记录媒体是有用的。
权利要求
1.一种摄像记录机，具有摄影部、和记录上述摄影部拍摄的图像数据的记录部，其特征在于上述记录部具有从上述摄影部输入图像数据的接口部，记录上述图像数据的多个存储卡，和控制对上述存储卡的图像数据写入的控制部；上述存储卡由闪存构成，上述控制部将经上述接口部从上述摄影部输入的图像数据、以上述闪存的记录块的整数倍数据大小进行分块，并且并行记录至上述多个存储卡。
2.如权利要求1所述的摄像记录机，其特征在于上述控制部将经上述接口从上述摄影部输入的图像数据、以上述闪存的擦除块的整数倍数据大小进行分块，将上述块与各存储卡相对应地进行记录。
3.如权利要求1或2所述的摄像记录机，其特征在于上述控制部将上述已分块的图像数据分段记录到上述多个存储卡。
4.如权利要求1～3的任一项所述的摄像记录机，其特征在于将从上述摄影部到上述接口部的数据传送以上述闪存的擦除块的数据大小乘以构成记录部的存储卡数的结果的整数倍的块大小单位进行，上述控制部将对上述多个存储卡的记录以闪存的记录块单位进行。
5.如权利要求1～4的任一项所述的摄像记录机，其特征在于具有多个上述记录部。
6.如权利要求1～4的任一项所述的摄像记录机，其特征在于上述记录部是可拆装的。
7.如权利要求6所述的摄像记录机，其特征在于上述记录部是与外部信息处理设备具有互换性的卡或棒的形状。
8.一种摄像记录机，具有摄影部、和记录上述摄影部拍摄的图像数据的记录部，其特征在于上述记录部具有从上述摄影部输入图像数据的接口部，记录上述图像数据的多个存储卡，和控制从上述存储卡的图像数据读取的控制部；上述存储卡由闪存构成；上述控制部从上述多个存储卡并行读取以上述闪存的记录块的整数倍数据大小进行分块的图像数据。
9.如权利要求8所述的摄像记录机，其特征在于具有多个上述记录部。
10.如权利要求8或9所述的摄像记录机，其特征在于上述记录部是可拆装的。
11.如权利要求10所述的摄像记录机，其特征在于上述记录部是与外部信息处理设备具有互换性的卡或棒的形状。
12.一种数据记录媒体，其特征在于具有输入图像数据的接口部、记录上述图像数据的多个存储卡、和控制对上述存储卡的图像数据写入的控制部；上述存储卡由闪存构成；上述控制部将经上述接口部输入的图像数据以上述闪存的记录块的整数倍数据大小进行分块，并且并行记录至上述多个存储卡。
13.如权利要求12所述的数据记录媒体，其特征在于上述控制部将经上述接口输入的图像数据以上述闪存的擦除块的整数倍数据大小进行分块，将上述块与各存储卡相对应地进行记录。
14.如权利要求12或13所述的数据记录媒体，其特征在于上述控制部将上述已分块的图像数据分段记录到上述多个存储卡。
15.如权利要求12～14的任一项所述的数据记录媒体，其特征在于上述接口部以上述闪存的擦除块的数据大小乘以构成记录部的存储卡数的结果的整数倍的数据块单位输入图像数据；上述控制部以闪存的记录块单位对上述多个存储卡进行记录。
16.如权利要求12～15的任一项所述的数据记录媒体，其特征在于该数据记录媒体是与多种信息处理设备之间具有互换性的卡或棒的形状。
全文摘要
提供可以高速记录再现大容量图像数据的摄像记录机和用于该摄像记录机的数据记录媒体。本发明的摄像记录机具有摄影部(1)、和记录摄影部(1)拍摄的图像数据的记录部(2)，记录部(2)具有从摄影部(1)输入图像数据的接口部(3)、记录上述图像数据的多个存储卡(50～53)、和控制对存储卡(50～53)的图像数据写入的控制部(4)，存储卡(50～53)由闪存构成，控制部(4)将经上述接口部(3)从上述摄影部(1)输入的图像数据以上述闪存的记录块的整数倍数据大小进行分块，并且并行记录至上述存储卡(50～53)。
文档编号H04N5/91GK1759602SQ20038011015
公开日2006年4月12日 申请日期2003年11月28日 优先权日2003年3月12日
发明者大塚健, 冈本启史, 坂庭克幸, 奥田信克, 国末胜次 申请人:松下电器产业株式会社