JP4110593B2 - 信号記録方法及び信号記録装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光磁気ディスクのような書き換え可能な記録媒体に映像信号や音声信号等の信号を記録する信号記録方法及び信号記録装置に関し、詳細には再生時にヘッドのシークが発生する頻度を小さくする信号記録方法及び信号記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近のＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）に代表されるような帯域圧縮技術の発達により、音声信号や映像信号等の信号が光磁気ディスク等の大容量記録媒体に、民生用機器として充分な時間まで記録できるようになってきている。
【０００３】
このような記録媒体に信号を記録する際には、信号を帯域圧縮符号化し、セクタ単位で記録する。信号の記録は記録媒体上の空き領域に対して行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本来、時間方向に連続している信号が編集等の結果、図２１（１）に示すように記録媒体上に分断されて配置されていたとする。この図において、＃を付した番号は再生する順番を表す。また、ディスク上に螺旋状に記録されている信号を直線的に表示している。
【０００５】
この場合、例えば＃４を再生した後に＃５を再生する際には、読み取りピックアップを＃５が記録されている領域のトラックまで移動（トラックジャンプ）させるためのシーク時間と、そのトラック上で読み取りピックアップが目的のセクタ位置に来るまでの回転待ち時間と、サーボが安定するまでの時間とが存在するため、その間、読み取りピックアップの再生信号が途切れることになる。
【０００６】
そこで、読み取りピックアップの再生信号が途切れても記録再生装置の再生信号が途切れないようにするために、バッファを設け、途切れる時間分の信号を予め記録媒体から先読みしてバッファに蓄えておき、読み取りピックアップの再生信号が途切れている時にバッファメモリに蓄えておいた信号を使用することが行われている。
【０００７】
しかしながら、図２１（２）に示すように、バッファに先読みする時間に対してシークの回数が多い場合には、大容量のバッファを設け、高速で先読みを行わなければ再生信号が途切れないようにすることができなかった。
【０００８】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであって、記録領域の既に信号が記録されている領域に信号を挿入記録するとき、連続再生を可能にするように記録媒体に信号を記録する信号記録方法及び信号記録装置を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するため、本発明に係る信号記録方法は、記録媒体に対して信号を記録する信号記録方法において、記録媒体の既に信号が記録されている領域に所定の記録時間未満の信号を挿入するとき、所定の記録時間以上の第１の連続空き領域を新たに確保し、挿入する信号に加えて、挿入する位置近傍の領域に記録されている元の信号を、確保した第１の連続空き領域に記録し、第１の連続空き領域に信号が記録された結果、記録媒体に記録されている信号の連続して記録されている記録時間が所定の記録時間未満となったとき、所定の記録時間以上の第２の連続空き領域を新たに確保し、連続して記録されている記録時間が所定の記録時間未満の信号に加えて、この信号の近傍の領域に記録されている元の信号を、第２の連続空き領域に記録する。
【００１０】
また、本発明に係る信号記録装置は、記録媒体に対して信号を記録する信号記録装置において、所定の記録時間以上の連続空き領域を検出する検出手段と、記録媒体に対する信号の記録を制御する制御手段とを備え、制御手段は、記録媒体に既に信号が記録されている領域に所定の記録時間未満の信号を挿入するとき、挿入する信号に加えて、挿入する位置近傍の領域に記録されている元の信号を、検出手段により検出された所定の記録時間以上の第１の連続空き領域に記録するように制御し、第１の連続空き領域に信号が記録された結果、記録媒体に記録されている信号の連続して記録されている記録時間が所定の記録時間未満となったとき、この信号の近傍の領域に記録されている元の信号を、検出手段により検出された所定の記録時間以上の第２の連続記録領域に記録することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態について図面を参照しながら、
〔１〕信号記録再生装置の構成
〔２〕追加記録
〔３〕空き領域の判別
〔４〕編集
〔５〕最適化
〔６〕編集の詳細
の順序で詳細に説明する。
【００１２】
〔１〕信号記録再生装置の構成
図１は本発明を適用した信号記録再生装置の構成を示すブロック図である。この信号記録再生装置は光磁気ディスク、磁気ディスク、磁気テープ、半導体メモリに代表される固体メモリ、その他データ記録媒体全般に対して映像信号及び音声信号を多重化して記録及び再生を行うものである。以下では簡単のため、光磁気ディスク（以下単にディスクという）について説明する。
【００１３】
この信号記録再生装置において、システムコントローラ１はこの信号記録再生装置全体の制御等を行う。映像エンコーダ２は入力される映像信号を符号化し、音声エンコーダ３は入力される音声信号を符号化する。マルチプレクサ４は映像エンコーダ２の出力と音声エンコーダ３の出力を多重化する。書き込みバッファ５はマルチプレクサ４の出力を一時的に蓄積する。ピックアップ６は書き込みバッファ５の出力をディスクに書き込む。また、ピックアップ６はディスクから再生した信号を読み込みバッファ７に出力する。読み込みバッファ７はピックアップ６がディスクから読み出した信号を一時的に蓄積する。デマルチプレクサ８は読み込みバッファの出力を映像データと音声データに分離する。映像デコーダ９は分離された映像データを復号化し、音声デコーダ１０は分離された音声データを復号化する。
【００１４】
〔２〕追加記録
図２は図１の信号記録再生装置においてディスクに信号を追加記録する際の信号の配置を示す。図２（１）は追加記録する前であり、図２（２）は追加記録後である。この図において、薄い網掛けを付した部分は信号が記録されている領域を示す。この図に示すように、新たに信号を追加記録する際には、１分未満の空き領域に分断して記録せずに、１分以上連続する空き領域に記録する。
【００１５】
〔３〕空き領域の判別
ここで１分以上の空き領域を判別する手段について説明する。
【００１６】
（ａ）空き領域を判別する手段
ディスク上のファイル情報は全てＴＯＣ（Ｔａｂｌｅ ｏｆ Ｃｏｎｔｅｎｔｓ）領域に記録されている。ディスクが信号記録再生装置に挿入された時点で、システムコントローラ１はＴＯＣ領域のファイル情報を読み出し、以後、ディスクが取り出されるまではシステムコントローラ１がディスク上のファイルの管理を行なう。システムコントローラ１はファイル管理を行なうためにＦＡＴ（Ｆｉｌｅ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｔａｂｌｅ）１１を備えており、これを参照することでディスク上の各ファイルの位置、属性（番号内容、記録された日時、ファイルネーム、等）を管理する。ＦＡＴ１１はシステムがディスクにアクセスする最小のアクセス単位（例えばセクタ単位）毎にファイル情報を管理している。なお、本実施の形態では１セクタは２０４８バイト（２Ｋバイト）とした。
【００１７】
図３はディスク上に三つの番組（ファイル）が記録されている場合の、各ファイルのディスク上の物理的な位置を直線状にしてパターン化したものである。例えば番組１は連続している内容が、ディスク書き込み時の物理的要因により３つに断片化して記録されていることを示している。
【００１８】
番組１はセクタ２から７まで続き、その後セクタｃにジャンプする、といったことをシステムコントローラ１内のファイルシステムが管理している。空き領域状況の把握はファイルシステムがＦＡＴ１１をスキャンすることで行う。なお、これは一般的なコンピュータのファイル管理システムと同じである。
【００１９】
以上のＦＡＴ１１を含めたファイル管理情報はディスクが信号記録再生装置から取り出される前までにディスク上のＴＯＣ領域に全て書き込まれる。
【００２０】
図４はファイルシステム管理情報の一例を示す。各ファイルの属性情報を記しているファイルエントリーにはファイル名（番組名）、記録日時、記録チャンネル、記録時間、ファイルの最初のセクタ番号が書かれている。ファイルのアクセス要求があった場合、ファイルシステムはこのファイルエントリーを見てアクセスを開始する。勿論これ以外のファイル属性情報を付加することも可能である。ＦＡＴの例を図５に示す。これはセクタを跨がってデータが記録されている場合、各セクタについて次につながるセクタ番号をテーブルにしたものである。ここでは、図を見やすくするため空き領域は空欄にしているが、実際には０００が書いてある。ファイルの終了時にはｆｆｆを書く。したがって、空き領域の検出にはセクタ番号０００から順にＦＡＴをスキャンし、次につながるセクタ番号が０００の領域を検索する。物理的に連続して何個つながっているかを検出することでそれぞれの空き領域の大きさを把握する。
【００２１】
（ｂ）１分以上の空き領域の検索
上記のファイルシステムである物理的に連続した空き領域の容量が１分以上かどうかを判定する方法として以下の四つがある。
【００２２】
一つ目は、記録の最大レートで１分以上記録できる空き領域かどうかを判定する。二つ目は、１分単位での固定レート（ある時点では可変レートだが、１分単位で見れば固定レートになっている）で記録を行なうことで、１分間の記録データ量が決まる。このデータ量より多い空き領域かどうかを判定する。三つ目は、１分という単位でなく、あるデータ量（〇〇バイト等）より多い領域かどうかを判定する。四つ目は、記録レートを完全に固定レートにしてしまうことで、１分の記録で消費されるデータ量を固定し、そのデータ量より多いかどうかを判定する。以下この二つ目の方法を実行する場合について説明する。
【００２３】
この二つ目の方法で記述している１分内の固定レートを実現するために、映像エンコーダ（例えばＭＰＥＧ２エンコーダ）で１分内に発生するビット量が一定になるように制御する必要がある。
【００２４】
映像の符号化難易度は１ピクチャー内の平均量子化幅と発生ビット量の積で決まる。符号化難易度が高く、符号化したビットレートが過去の平均ビットレートよりも高い場合には平均ビットレートよりも多いビット量を割り当て、符号化難易度が低く、符号化したビットレートが過去の平均ビットレートよりも低い場合には平均ビットレートよりも少ないビット量を割り当てる、というのがいわゆる可変レートでの符号化である。
【００２５】
これを１分内での固定レートにするために、過去に発生した全符号量が目標平均ビットレート×経過時間よりも少なかったなら、割り当てるビット量を多めにし、そうでないなら割り当てるビット量を少なめに、という発生ビットレートに関してフィードバックをかける。こうすることで複雑な画像では多くのビット量、単純な画像では少ないビット量を割当て、効果的に画像の質を落とさずに伝送が出来る可変レートの特性を維持したまま、長い目で見ると固定レートでの記録が可能となる。
【００２６】
しかし、このままでは高精度な目標平均ビットレートの保証はできない。そこで、図６及び図７に示すように、１分の中で例えば５０秒の時点での実際の発生符号総量と目標ビットレート×経過時間の差がある範囲α内になるように５０秒近傍の時間でフィードバックゲインＧをあげることで強制的に目標値に近づける。
【００２７】
図８は符号化処理のフローチャートである。
【００２８】
まず、ステップＳ１では、目標平均ビットレートの設定、最大／最小ビットレートの設定、及びその他のパラメータ（前記α等）を設定する次のステップＳ２ではＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ ｏｆ Ｐｉｃｔｕｒｅ）の先頭かどうかを判断する。そして、ＧＯＰの先頭であれば、ステップＳ３に移行し、Ｉピクチャーの発生符号量を算出する。次に、ステップＳ４で、割当てビット量の算出と、量子化幅の調整（最大レートから最小レートの間に入れる）と、量子化テーブルの作成を行う。次いでステップＳ５において、ピクチャーの全マクロブロックの符号化を行い、ステップＳ６で発生ビット量をカウントする。ステップＳ２でＧＯＰの先頭でない場合には、ステップＳ５に移行する。そして、ステップＳ６でカウントして発生ビット量に従ってステップＳ４における量子化幅の調整を行う。
【００２９】
このようにして、最後のＧＯＰではほぼ発生符号量と目標符号量が一致するように量子化幅を決める。なお、上記のビット量割当制御はＧＯＰ単位ではなくピクチャー単位で行なってもよい。また、上記の量子化幅を変えるということはすなわち、ＭＰＥＧの場合、量子化テーブル（Ｑテーブル）を操作しているということと等価である。
【００３０】
〔４〕編集
図９は図１の信号記録再生装置においてディスクで信号を編集する際の信号の配置を示す。
【００３１】
この図の（１）に示すように、１分より短い＃２の信号を矢印の位置に時間的に挿入する場合、ディスク上の位置を物理的に完全に書き換えるとこの図の（２）に示すようになる。この場合、＃１の信号の後半部分を動かす際に時間と手間がかかる。
【００３２】
そこで、この図の（３）及び（４）に示すように、ディスク上に１分以上の連続的な空き領域を確保し、そこに＃２の信号の全てと、挿入する部分の時間的に直前の部分の＃１の信号を書き込む。この図の（４）に示すように確保した空き領域が１分とすると、＃１の信号のうち空き領域に移動される部分の長さ（＝空き領域Ａの長さ）は（１分−＃２の信号の長さ）となる。そして、その結果、この図の（５）に示すように、それぞれの連続ブロックが１分以上となるため、シークは１分以上の間隔をあけて発生するので、バッファに余裕ができ、連続再生が破綻なく行える。ここで、図９（５）における＃１，＃２，＃３，＃４は時間方向の連続番号であり、それぞれ図９（４）における左端の＃１，右端の＃１と＃２，中央の＃１，＃３に対応する。
【００３３】
なお、図９では挿入位置の前から＃１の信号を切り出しているが、挿入位置の後、又は前と後の両方から＃２とあわせて１分になる様に切り出してもよい。
【００３４】
〔５〕最適化
図１０（１）に示すように、ディスク上にばらばらに記録されている信号＃１〜＃１６を最適化（デフラグ）すると、一般的には図１０（２）に示すようになる。しかし、これは場合によっては莫大な時間がかかり、常に実用的とは言えない。
【００３５】
そこで、本実施の形態では、ばらばらに断片化されて記録されている信号の中で長さが１分以下のものだけを加工する。例えば図１１（１）において＃３のみが１分以下である場合、まず図１１（２）に示すように、１分の空き領域を確保し、そこに＃３を移動させる。次に図１１（３）及び（４）に示すように、（１分−＃３の長さ）を＃４の先頭から切り出し、＃３の後の領域に付加する。これを時間順に番号を付けなおすと図１１（５）のようになる。この結果、再生順を変えずにディスク上の物理的な位置でそれぞれのファイルが１分以上になり、シークの回数が減るため、再生がスムーズになる。このようにしてディスク上のファイルの簡易的な最適化を行われる。
【００３６】
〔６〕編集の詳細
次に図９に示した編集方法についてより詳細に説明する。図１２においてＡ〜Ｃ１〜Ｃ２〜Ｃ３は一つの連続データであり、ＡとＣ１の間にＢを挿入する。ここで、ａ，ｃ１，ｂ，ｃ２，ｃ３はそれぞれＡ，Ｃ１，Ｂ，Ｃ２，Ｃ３の長さ（時間）である。
【００３７】
（イ）ａ、ｂともに１分以上の場合
図１３（１）に示すように挿入される側のデータがＣ１で完結している、つまり図１２のＣ２とＣ３がない場合には、ＢをＡとＣ１の間に挿入するだけでよい。つまり再生ポインタをＡ→Ｂ→Ｃ１と変更するだけで挿入が完了する。この場合、Ｃ１は最後に再生されその後にシークは発生しないため、その長さｃ１は１分未満でもよい。
【００３８】
図１３（２）に示すようにデータがＣ３まであってもｃ１が１分以上の場合には、ＢをＡとＣ１の間に挿入するだけでよい。つまり再生ポインタをＡ→Ｃ１→Ｃ２→Ｃ３からＡ→Ｂ→Ｃ１→Ｃ２→Ｃ３と変更するだけで時間的な挿入が完了する。この場合、Ｃ２の長さｃ２は当然１分以上あるがＣ３は最後に再生されるので、その長さｃ３は１分未満でもよい。
【００３９】
図１３（３）に示すようにデータがＣ３まであり、かつｃ１が１分未満の場合には、ＢをＡとＣ１の間に挿入するだけではＣ１の再生時間が１分未満であるから、Ｃ１からＣ２へ飛ぶ際に１分未満の時間内にシークが発生してしまう。そこで、図１３（４）に示すように、ディスク上に１分の空き領域を確保し、そこにＣ１とＣ２の先頭から一部（Ｃ２−１）を合わせて１分移動させる。なお、１分の空き領域を確保できない場合には、編集が不可能なので処理を終了する。
【００４０】
このように移動させると、Ｃ２からＣ２−１を除いた部分（Ｃ２−２）の長さが１分以上であれば、１分未満の時間内にシークが発生することはないので、これで処理を終える。
【００４１】
しかし、Ｃ２−２の長さが１分未満であればＣ２−２からＣ３へ移る時に１分未満の時間内にシークが発生してしまう。そこで、図１３（５）に示すように、Ｃ２−１の後に１分の空き領域を確保し、Ｃ２−２とＣ３の先頭から一部（Ｃ３−１）を合わせて１分移動させる。このように移動させると、１分未満の時間内にシークが発生することはない。なお、Ｃ２−１の後に１分の空き領域がない場合は、１分以上であることが保証されているもとのＣ２の領域を使用してもよい。
【００４２】
Ｃ３の後に更に続くＣ４，Ｃ５が存在する場合は同様の処理を繰り返す。
【００４３】
（ロ）ａが１分未満、ｂが１分以上の場合
この場合、ＢをＡとＣ１の間に挿入するだけではＡからＢへ移る時に１分未満の時間内にシークが発生してしまう。そこで、図１４（２）に示すように、１分の空き領域を確保し、ＡとＢの先頭から一部（Ｂ−１）を合わせて１分移動させる。１分の空き領域を確保できない場合には、編集が不可能なので処理を終了する。
【００４４】
このように移動させると、ＢからＢ−１を除いた部分（Ｂ−２）の長さ｛ｂ−（１−ａ）｝が１分以上であれば１分未満の時間内にシークが発生することはない。そこで、｛ｂ−（１−ａ）｝が１分以上であるかどうか、つまりａ＋ｂ≧２であるかどうかを判断する。
【００４５】
そして、ａ＋ｂ≧２の場合、Ｂ−２からＣ１へ移る際に１分未満の時間内にシークが発生することはない。そこで、次にＣ１の長さｃ１が１分以上であるか、又はＣ１で完結しているかどうかを判断する。この一方の条件が満たされている場合には、１分未満の時間内にシークが発生することはないので処理を終える。どちらの条件も満たされていない場合には、前述した「（イ）ａ、ｂともに１分以上の場合」の図１３（３）〜（５）と同様に処理する。
【００４６】
ａ＋ｂ＜２の場合には、まず１分の空き領域が確保できるかどうか判断する。そして、確保できる場合には、図１４（３）に示すように、Ｂ−２とＣ１の先頭から一部（Ｃ１−１）を合わせて１分移動させる。１分の空き領域が確保できない場合には、Ｂ−２の前に２−ａ−ｂが確保できるかどうかを判断する。そして、確保できればそこに移動させる。ただし、このようにするとＢは断片化する。この移動を行った後、Ｃ１からＣ１−１を除いた部分（Ｃ１−２）の長さ（ａ＋ｂ＋ｃ１−２）が１分以上であるかどうか、又はＣ１−２で完結しているかどうかを判断する。この一方の条件が満たされている場合には、１分未満の時間内にシークが発生することはないので処理を終える。どちらの条件も満たされていない場合には、図１４（４）に示すように、１分の空き領域を確保し、そこにＣ１−２とＣ２の先頭から一部（Ｃ２−１）を合わせて１分移動させる。１分以上の空き領域を確保できない場合には、もとのＣ２の領域を使用してもよい。
【００４７】
この移動を行った後、Ｃ２からＣ２−１を除いた部分（Ｃ２−２）の長さが１分以上であるかどうか、又はＣ２−２で完結しているかどうかを判断する。この一方の条件が満たされている場合には、１分未満の時間内にシークが発生することはないので処理を終える。どちらの条件も満たされていない場合には、図１４（５）に示すように、１分以上の空き領域を確保し、そこにＣ２−２とＣ３の先頭から一部（Ｃ３−１）を合わせて１分移動させる。
【００４８】
（ハ）ａが１分以上、ｂが１分未満の場合
図１５（２）に示すように、まずＢの直後に（１−ｂ）の空き領域を確保し、そこにＣの先頭から一部（Ｃ１−１）を移動させる。１分の空き領域を確保し、そこにＢとＣ１−１を合わせて１分移動させてもよい。上記いずれの方法でも空き領域が確保できない場合には、編集が不可能なので処理を終了する。
【００４９】
この移動を行った後、Ｃ１からＣ１−１を除いた部分（Ｃ１−２）の長さが１分以上であるかどうか、又はＣ１−２で完結しているかどうかを判断する。この一方の条件が満たされている場合には、１分未満の時間内にシークが発生することはないので処理を終える。どちらの条件も満たされていない場合には、図１５（３），（４）に示すように処理する。この処理は図１３（４），（５）と同様である。
【００５０】
（ニ）ａ、ｂ共に１分未満の場合
この場合は、ａ＋ｂが１分以下の場合と１分を越える場合とで処理が異なる。まず、ａ＋ｂが１分以下の場合は、図１６（２）に示すように、１分の空き領域を確保し、そこにＡとＢとＣ１の先頭から一部（Ｃ１−１）を合わせて１分移動させる。Ｂの直後に（１−ｂ）の空き領域を確保し、そこにＣの先頭から一部（Ｃ１−１）を移動させてもよい。空き領域が確保できない場合には、編集が不可能なので処理を終了する。
【００５１】
この移動を行った後、Ｃ１からＣ１−１を除いた部分（Ｃ１−２）の長さが１分以上であるかどうか、又はＣ２−２で完結しているかどうかを判断する。この一方の条件が満たされている場合には、１分未満の時間内にシークが発生することはないので処理を終える。どちらの条件も満たされていない場合には、図１６（３），（４）に示すように処理する。この処理は図１３（４），（５）と同様である。
【００５２】
ａ＋ｂが１分を越える場合には、図１７（２）に示すように、２分の空き領域を確保し、そこにＡとＢの先頭から一部（Ｂ−１）を合わせて１分移動させる。さらに、図１７（３）に示すように、Ｂ−１の後にＢの残りの部分（Ｂ−２）とＣ１の先頭から一部（Ｃ１−１）を合わせて１分移動させる。空き領域が確保できない場合には、編集が不可能なので処理を終了する。
【００５３】
この移動を行った後、Ｃ１からＣ１−１を除いた部分（Ｃ１−２）の長さが１分以上であるかどうか、又はＣ１−２で完結しているかどうかを判断する。この一方の条件が満たされている場合には、１分未満の時間内にシークが発生することはないので処理を終える。どちらの条件も満たされていない場合には、図１７（４），（５）に示すように処理する。この処理は図１３（４），（５）と同様である。
【００５４】
以上説明した（イ）〜（ニ）は挿入する側の信号Ｂが１つの連続した領域に記録されている場合であった。以下はＢがＢ１、Ｂ２、Ｂ３（Ｂ単体ではシークなしで再生できることが保証されているのでＢ１とＢ２は１分以上、Ｂ３は１分以上又は１分未満）に分断されて断片化している場合を説明する。
【００５５】
（ホ）ａ、ｂ（＝ｂ１＋ｂ２＋ｂ３）が共に１分以上の場合
この場合はＢ３の長さｂ３が１分以上の場合と１分未満の場合とで処理が異なる。ｂ３が１分以上の場合には、ｃ１が１分以上であるかどうか、又はＣ１で完結しているかどうかを判断する。図１８（１）に示すように、この一方の条件が満たされている場合には、１分未満の時間内にシークが発生することはないので処理を終える。どちらの条件も満たされていない場合には、図１８（２），（３）に示すように処理する。この処理は図１３（４），（５）と同様である。
【００５６】
ｂ３が１分未満の場合には、図１９（２）に示すように、１分の空き領域を確保し、そこにＢ３とＣ１の先頭から一部（Ｃ１−１）を合わせて１分移動させる。
【００５７】
この移動を行った後、Ｃ１からＣ１−１を除いた部分（Ｃ１−２）の長さが１分以上であるかどうか、又はＣ１−２で完結しているかどうかを判断する。この一方の条件が満たされている場合には、１分未満の時間内にシークが発生することはないので処理を終える。どちらの条件も満たされていない場合には、図１９（３），（４）に示すように処理する。この処理は図１３（４），（５）と同様である。
【００５８】
（ヘ）ａは１分未満、ｂ（＝ｂ１＋ｂ２＋ｂ３）は１分以上の場合
ｂ１が１分以上であれば、図２０（２）に示すように、１分の空き領域を確保し、そこにＡとＢ１の先頭の一部（Ｂ１−１）を合わせて１分移動させる。
【００５９】
この移動を行った後、Ｂ１からＢ１−１を除いた部分（Ｂ１−２）の長さが１分以上であるかどうかを判断する。そして、１分以上であれば、１分未満の時間内にシークが発生することはないので処理を終える。１分未満の場合には、図２０（３）に示すように、１分の空き領域を確保し、そこにＢ１−２とＢ２の先頭から一部（Ｂ２−１）を合わせて１分移動させる。
【００６０】
この移動を行った後、さらにＢ２−２の長さが１分以上であるかどうかを判断する。そして、１分以上であれば、１分未満の時間内にシークが発生することはないので処理を終える。同様の処理を繰り返す。
【００６１】
なお、以上の説明では最小の記録領域を１分としたが、１分の整数倍又は整数分の１もしくは任意の時間に設定してもよい。又、時間に限らず、所定のデータ量、ＭＰＥＧにおけるＧＯＰ単位、又パケットやブロックといった内部処理でのデータ単位に設定することも出来る。
【００６２】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、挿入する信号の記録時間が所定の記録時間未満のとき、挿入する信号に加えて挿入する位置近傍に記録されている元の信号を所定の記録時間以上の第１の連続空き領域に記録し、第１の連続空き領域に信号が記録された結果、記録媒体に記録されている信号の連続して記録されている記録時間が所定の記録時間未満となったとき、連続して記録されている記録時間が所定の記録時間未満の信号に加えて、この信号の近傍の領域に記録されている元の信号を、所定の記録時間以上の第２の連続空き領域に記録することにより、信号再生時のシーク発生を少なくすることができるので、信号記録再生装置のバッファの容量を少なくしても、連続再生を破綻なく行うことができる。また、ディスクの書き込み内容の最適化（デフラグメンテーション）にかかる時間を大幅に低減することができる。
【００６３】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明を適用した信号記録再生装置の構成を示すブロック図である。
【図２】 図１の信号記録再生装置においてディスクに信号を追加記録する際の信号の配置を示す図である。
【図３】 ディスク上に三つの番組（ファイル）が記録されている場合の、各ファイルのディスク上の物理的な位置を直線状にしてパターン化した図である。
【図４】 ファイルシステムで参照・作成するファイルエントリーの一例を示す図である。
【図５】 ＦＡＴの例を示す図である。
【図６】 １分内で固定レートに制御するための方法を示す図である。
【図７】 １分内で固定レートに制御する装置の構成を示すブロック図である。
【図８】 １分内で固定レートに制御するための符号化処理のフローチャートである。
【図９】 図１の信号記録再生装置においてディスクで信号を編集する際の信号の配置を示す図である。
【図１０】 信号の一般的な最適化を示す図である。
【図１１】 本実施の形態における信号の一般的な最適化を示す図である。
【図１２】 本実施の形態において編集の対象となる信号を示す図である。
【図１３】 信号の編集の例を示す図である。
【図１４】 信号の編集の他の例を示す図である。
【図１５】 信号の編集のさらに他の例を示す図である。
【図１６】 信号の編集のさらに他の例を示す図である。
【図１７】 信号の編集のさらに他の例を示す図である。
【図１８】 信号の編集のさらに他の例を示す図である。
【図１９】 信号の編集のさらに他の例を示す図である。
【図２０】 信号の編集のさらに他の例を示す図である。
【図２１】 従来の信号の再生を説明する図である。
【符号の説明】
１ システムコントローラ、５ 書き込みバッファ、６ ピックアップ、７ 読み込みバッファ、１１ ＦＡＴ
【発明の属する技術分野】
本発明は、光磁気ディスクのような書き換え可能な記録媒体に映像信号や音声信号等の信号を記録する信号記録方法及び信号記録装置に関し、詳細には再生時にヘッドのシークが発生する頻度を小さくする信号記録方法及び信号記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近のＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）に代表されるような帯域圧縮技術の発達により、音声信号や映像信号等の信号が光磁気ディスク等の大容量記録媒体に、民生用機器として充分な時間まで記録できるようになってきている。
【０００３】
このような記録媒体に信号を記録する際には、信号を帯域圧縮符号化し、セクタ単位で記録する。信号の記録は記録媒体上の空き領域に対して行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本来、時間方向に連続している信号が編集等の結果、図２１（１）に示すように記録媒体上に分断されて配置されていたとする。この図において、＃を付した番号は再生する順番を表す。また、ディスク上に螺旋状に記録されている信号を直線的に表示している。
【０００５】
この場合、例えば＃４を再生した後に＃５を再生する際には、読み取りピックアップを＃５が記録されている領域のトラックまで移動（トラックジャンプ）させるためのシーク時間と、そのトラック上で読み取りピックアップが目的のセクタ位置に来るまでの回転待ち時間と、サーボが安定するまでの時間とが存在するため、その間、読み取りピックアップの再生信号が途切れることになる。
【０００６】
そこで、読み取りピックアップの再生信号が途切れても記録再生装置の再生信号が途切れないようにするために、バッファを設け、途切れる時間分の信号を予め記録媒体から先読みしてバッファに蓄えておき、読み取りピックアップの再生信号が途切れている時にバッファメモリに蓄えておいた信号を使用することが行われている。
【０００７】
しかしながら、図２１（２）に示すように、バッファに先読みする時間に対してシークの回数が多い場合には、大容量のバッファを設け、高速で先読みを行わなければ再生信号が途切れないようにすることができなかった。
【０００８】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであって、記録領域の既に信号が記録されている領域に信号を挿入記録するとき、連続再生を可能にするように記録媒体に信号を記録する信号記録方法及び信号記録装置を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するため、本発明に係る信号記録方法は、記録媒体に対して信号を記録する信号記録方法において、記録媒体の既に信号が記録されている領域に所定の記録時間未満の信号を挿入するとき、所定の記録時間以上の第１の連続空き領域を新たに確保し、挿入する信号に加えて、挿入する位置近傍の領域に記録されている元の信号を、確保した第１の連続空き領域に記録し、第１の連続空き領域に信号が記録された結果、記録媒体に記録されている信号の連続して記録されている記録時間が所定の記録時間未満となったとき、所定の記録時間以上の第２の連続空き領域を新たに確保し、連続して記録されている記録時間が所定の記録時間未満の信号に加えて、この信号の近傍の領域に記録されている元の信号を、第２の連続空き領域に記録する。
【００１０】
また、本発明に係る信号記録装置は、記録媒体に対して信号を記録する信号記録装置において、所定の記録時間以上の連続空き領域を検出する検出手段と、記録媒体に対する信号の記録を制御する制御手段とを備え、制御手段は、記録媒体に既に信号が記録されている領域に所定の記録時間未満の信号を挿入するとき、挿入する信号に加えて、挿入する位置近傍の領域に記録されている元の信号を、検出手段により検出された所定の記録時間以上の第１の連続空き領域に記録するように制御し、第１の連続空き領域に信号が記録された結果、記録媒体に記録されている信号の連続して記録されている記録時間が所定の記録時間未満となったとき、この信号の近傍の領域に記録されている元の信号を、検出手段により検出された所定の記録時間以上の第２の連続記録領域に記録することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態について図面を参照しながら、
〔１〕信号記録再生装置の構成
〔２〕追加記録
〔３〕空き領域の判別
〔４〕編集
〔５〕最適化
〔６〕編集の詳細
の順序で詳細に説明する。
【００１２】
〔１〕信号記録再生装置の構成
図１は本発明を適用した信号記録再生装置の構成を示すブロック図である。この信号記録再生装置は光磁気ディスク、磁気ディスク、磁気テープ、半導体メモリに代表される固体メモリ、その他データ記録媒体全般に対して映像信号及び音声信号を多重化して記録及び再生を行うものである。以下では簡単のため、光磁気ディスク（以下単にディスクという）について説明する。
【００１３】
この信号記録再生装置において、システムコントローラ１はこの信号記録再生装置全体の制御等を行う。映像エンコーダ２は入力される映像信号を符号化し、音声エンコーダ３は入力される音声信号を符号化する。マルチプレクサ４は映像エンコーダ２の出力と音声エンコーダ３の出力を多重化する。書き込みバッファ５はマルチプレクサ４の出力を一時的に蓄積する。ピックアップ６は書き込みバッファ５の出力をディスクに書き込む。また、ピックアップ６はディスクから再生した信号を読み込みバッファ７に出力する。読み込みバッファ７はピックアップ６がディスクから読み出した信号を一時的に蓄積する。デマルチプレクサ８は読み込みバッファの出力を映像データと音声データに分離する。映像デコーダ９は分離された映像データを復号化し、音声デコーダ１０は分離された音声データを復号化する。
【００１４】
〔２〕追加記録
図２は図１の信号記録再生装置においてディスクに信号を追加記録する際の信号の配置を示す。図２（１）は追加記録する前であり、図２（２）は追加記録後である。この図において、薄い網掛けを付した部分は信号が記録されている領域を示す。この図に示すように、新たに信号を追加記録する際には、１分未満の空き領域に分断して記録せずに、１分以上連続する空き領域に記録する。
【００１５】
〔３〕空き領域の判別
ここで１分以上の空き領域を判別する手段について説明する。
【００１６】
（ａ）空き領域を判別する手段
ディスク上のファイル情報は全てＴＯＣ（Ｔａｂｌｅ ｏｆ Ｃｏｎｔｅｎｔｓ）領域に記録されている。ディスクが信号記録再生装置に挿入された時点で、システムコントローラ１はＴＯＣ領域のファイル情報を読み出し、以後、ディスクが取り出されるまではシステムコントローラ１がディスク上のファイルの管理を行なう。システムコントローラ１はファイル管理を行なうためにＦＡＴ（Ｆｉｌｅ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｔａｂｌｅ）１１を備えており、これを参照することでディスク上の各ファイルの位置、属性（番号内容、記録された日時、ファイルネーム、等）を管理する。ＦＡＴ１１はシステムがディスクにアクセスする最小のアクセス単位（例えばセクタ単位）毎にファイル情報を管理している。なお、本実施の形態では１セクタは２０４８バイト（２Ｋバイト）とした。
【００１７】
図３はディスク上に三つの番組（ファイル）が記録されている場合の、各ファイルのディスク上の物理的な位置を直線状にしてパターン化したものである。例えば番組１は連続している内容が、ディスク書き込み時の物理的要因により３つに断片化して記録されていることを示している。
【００１８】
番組１はセクタ２から７まで続き、その後セクタｃにジャンプする、といったことをシステムコントローラ１内のファイルシステムが管理している。空き領域状況の把握はファイルシステムがＦＡＴ１１をスキャンすることで行う。なお、これは一般的なコンピュータのファイル管理システムと同じである。
【００１９】
以上のＦＡＴ１１を含めたファイル管理情報はディスクが信号記録再生装置から取り出される前までにディスク上のＴＯＣ領域に全て書き込まれる。
【００２０】
図４はファイルシステム管理情報の一例を示す。各ファイルの属性情報を記しているファイルエントリーにはファイル名（番組名）、記録日時、記録チャンネル、記録時間、ファイルの最初のセクタ番号が書かれている。ファイルのアクセス要求があった場合、ファイルシステムはこのファイルエントリーを見てアクセスを開始する。勿論これ以外のファイル属性情報を付加することも可能である。ＦＡＴの例を図５に示す。これはセクタを跨がってデータが記録されている場合、各セクタについて次につながるセクタ番号をテーブルにしたものである。ここでは、図を見やすくするため空き領域は空欄にしているが、実際には０００が書いてある。ファイルの終了時にはｆｆｆを書く。したがって、空き領域の検出にはセクタ番号０００から順にＦＡＴをスキャンし、次につながるセクタ番号が０００の領域を検索する。物理的に連続して何個つながっているかを検出することでそれぞれの空き領域の大きさを把握する。
【００２１】
（ｂ）１分以上の空き領域の検索
上記のファイルシステムである物理的に連続した空き領域の容量が１分以上かどうかを判定する方法として以下の四つがある。
【００２２】
一つ目は、記録の最大レートで１分以上記録できる空き領域かどうかを判定する。二つ目は、１分単位での固定レート（ある時点では可変レートだが、１分単位で見れば固定レートになっている）で記録を行なうことで、１分間の記録データ量が決まる。このデータ量より多い空き領域かどうかを判定する。三つ目は、１分という単位でなく、あるデータ量（〇〇バイト等）より多い領域かどうかを判定する。四つ目は、記録レートを完全に固定レートにしてしまうことで、１分の記録で消費されるデータ量を固定し、そのデータ量より多いかどうかを判定する。以下この二つ目の方法を実行する場合について説明する。
【００２３】
この二つ目の方法で記述している１分内の固定レートを実現するために、映像エンコーダ（例えばＭＰＥＧ２エンコーダ）で１分内に発生するビット量が一定になるように制御する必要がある。
【００２４】
映像の符号化難易度は１ピクチャー内の平均量子化幅と発生ビット量の積で決まる。符号化難易度が高く、符号化したビットレートが過去の平均ビットレートよりも高い場合には平均ビットレートよりも多いビット量を割り当て、符号化難易度が低く、符号化したビットレートが過去の平均ビットレートよりも低い場合には平均ビットレートよりも少ないビット量を割り当てる、というのがいわゆる可変レートでの符号化である。
【００２５】
これを１分内での固定レートにするために、過去に発生した全符号量が目標平均ビットレート×経過時間よりも少なかったなら、割り当てるビット量を多めにし、そうでないなら割り当てるビット量を少なめに、という発生ビットレートに関してフィードバックをかける。こうすることで複雑な画像では多くのビット量、単純な画像では少ないビット量を割当て、効果的に画像の質を落とさずに伝送が出来る可変レートの特性を維持したまま、長い目で見ると固定レートでの記録が可能となる。
【００２６】
しかし、このままでは高精度な目標平均ビットレートの保証はできない。そこで、図６及び図７に示すように、１分の中で例えば５０秒の時点での実際の発生符号総量と目標ビットレート×経過時間の差がある範囲α内になるように５０秒近傍の時間でフィードバックゲインＧをあげることで強制的に目標値に近づける。
【００２７】
図８は符号化処理のフローチャートである。
【００２８】
まず、ステップＳ１では、目標平均ビットレートの設定、最大／最小ビットレートの設定、及びその他のパラメータ（前記α等）を設定する次のステップＳ２ではＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ ｏｆ Ｐｉｃｔｕｒｅ）の先頭かどうかを判断する。そして、ＧＯＰの先頭であれば、ステップＳ３に移行し、Ｉピクチャーの発生符号量を算出する。次に、ステップＳ４で、割当てビット量の算出と、量子化幅の調整（最大レートから最小レートの間に入れる）と、量子化テーブルの作成を行う。次いでステップＳ５において、ピクチャーの全マクロブロックの符号化を行い、ステップＳ６で発生ビット量をカウントする。ステップＳ２でＧＯＰの先頭でない場合には、ステップＳ５に移行する。そして、ステップＳ６でカウントして発生ビット量に従ってステップＳ４における量子化幅の調整を行う。
【００２９】
このようにして、最後のＧＯＰではほぼ発生符号量と目標符号量が一致するように量子化幅を決める。なお、上記のビット量割当制御はＧＯＰ単位ではなくピクチャー単位で行なってもよい。また、上記の量子化幅を変えるということはすなわち、ＭＰＥＧの場合、量子化テーブル（Ｑテーブル）を操作しているということと等価である。
【００３０】
〔４〕編集
図９は図１の信号記録再生装置においてディスクで信号を編集する際の信号の配置を示す。
【００３１】
この図の（１）に示すように、１分より短い＃２の信号を矢印の位置に時間的に挿入する場合、ディスク上の位置を物理的に完全に書き換えるとこの図の（２）に示すようになる。この場合、＃１の信号の後半部分を動かす際に時間と手間がかかる。
【００３２】
そこで、この図の（３）及び（４）に示すように、ディスク上に１分以上の連続的な空き領域を確保し、そこに＃２の信号の全てと、挿入する部分の時間的に直前の部分の＃１の信号を書き込む。この図の（４）に示すように確保した空き領域が１分とすると、＃１の信号のうち空き領域に移動される部分の長さ（＝空き領域Ａの長さ）は（１分−＃２の信号の長さ）となる。そして、その結果、この図の（５）に示すように、それぞれの連続ブロックが１分以上となるため、シークは１分以上の間隔をあけて発生するので、バッファに余裕ができ、連続再生が破綻なく行える。ここで、図９（５）における＃１，＃２，＃３，＃４は時間方向の連続番号であり、それぞれ図９（４）における左端の＃１，右端の＃１と＃２，中央の＃１，＃３に対応する。
【００３３】
なお、図９では挿入位置の前から＃１の信号を切り出しているが、挿入位置の後、又は前と後の両方から＃２とあわせて１分になる様に切り出してもよい。
【００３４】
〔５〕最適化
図１０（１）に示すように、ディスク上にばらばらに記録されている信号＃１〜＃１６を最適化（デフラグ）すると、一般的には図１０（２）に示すようになる。しかし、これは場合によっては莫大な時間がかかり、常に実用的とは言えない。
【００３５】
そこで、本実施の形態では、ばらばらに断片化されて記録されている信号の中で長さが１分以下のものだけを加工する。例えば図１１（１）において＃３のみが１分以下である場合、まず図１１（２）に示すように、１分の空き領域を確保し、そこに＃３を移動させる。次に図１１（３）及び（４）に示すように、（１分−＃３の長さ）を＃４の先頭から切り出し、＃３の後の領域に付加する。これを時間順に番号を付けなおすと図１１（５）のようになる。この結果、再生順を変えずにディスク上の物理的な位置でそれぞれのファイルが１分以上になり、シークの回数が減るため、再生がスムーズになる。このようにしてディスク上のファイルの簡易的な最適化を行われる。
【００３６】
〔６〕編集の詳細
次に図９に示した編集方法についてより詳細に説明する。図１２においてＡ〜Ｃ１〜Ｃ２〜Ｃ３は一つの連続データであり、ＡとＣ１の間にＢを挿入する。ここで、ａ，ｃ１，ｂ，ｃ２，ｃ３はそれぞれＡ，Ｃ１，Ｂ，Ｃ２，Ｃ３の長さ（時間）である。
【００３７】
（イ）ａ、ｂともに１分以上の場合
図１３（１）に示すように挿入される側のデータがＣ１で完結している、つまり図１２のＣ２とＣ３がない場合には、ＢをＡとＣ１の間に挿入するだけでよい。つまり再生ポインタをＡ→Ｂ→Ｃ１と変更するだけで挿入が完了する。この場合、Ｃ１は最後に再生されその後にシークは発生しないため、その長さｃ１は１分未満でもよい。
【００３８】
図１３（２）に示すようにデータがＣ３まであってもｃ１が１分以上の場合には、ＢをＡとＣ１の間に挿入するだけでよい。つまり再生ポインタをＡ→Ｃ１→Ｃ２→Ｃ３からＡ→Ｂ→Ｃ１→Ｃ２→Ｃ３と変更するだけで時間的な挿入が完了する。この場合、Ｃ２の長さｃ２は当然１分以上あるがＣ３は最後に再生されるので、その長さｃ３は１分未満でもよい。
【００３９】
図１３（３）に示すようにデータがＣ３まであり、かつｃ１が１分未満の場合には、ＢをＡとＣ１の間に挿入するだけではＣ１の再生時間が１分未満であるから、Ｃ１からＣ２へ飛ぶ際に１分未満の時間内にシークが発生してしまう。そこで、図１３（４）に示すように、ディスク上に１分の空き領域を確保し、そこにＣ１とＣ２の先頭から一部（Ｃ２−１）を合わせて１分移動させる。なお、１分の空き領域を確保できない場合には、編集が不可能なので処理を終了する。
【００４０】
このように移動させると、Ｃ２からＣ２−１を除いた部分（Ｃ２−２）の長さが１分以上であれば、１分未満の時間内にシークが発生することはないので、これで処理を終える。
【００４１】
しかし、Ｃ２−２の長さが１分未満であればＣ２−２からＣ３へ移る時に１分未満の時間内にシークが発生してしまう。そこで、図１３（５）に示すように、Ｃ２−１の後に１分の空き領域を確保し、Ｃ２−２とＣ３の先頭から一部（Ｃ３−１）を合わせて１分移動させる。このように移動させると、１分未満の時間内にシークが発生することはない。なお、Ｃ２−１の後に１分の空き領域がない場合は、１分以上であることが保証されているもとのＣ２の領域を使用してもよい。
【００４２】
Ｃ３の後に更に続くＣ４，Ｃ５が存在する場合は同様の処理を繰り返す。
【００４３】
（ロ）ａが１分未満、ｂが１分以上の場合
この場合、ＢをＡとＣ１の間に挿入するだけではＡからＢへ移る時に１分未満の時間内にシークが発生してしまう。そこで、図１４（２）に示すように、１分の空き領域を確保し、ＡとＢの先頭から一部（Ｂ−１）を合わせて１分移動させる。１分の空き領域を確保できない場合には、編集が不可能なので処理を終了する。
【００４４】
このように移動させると、ＢからＢ−１を除いた部分（Ｂ−２）の長さ｛ｂ−（１−ａ）｝が１分以上であれば１分未満の時間内にシークが発生することはない。そこで、｛ｂ−（１−ａ）｝が１分以上であるかどうか、つまりａ＋ｂ≧２であるかどうかを判断する。
【００４５】
そして、ａ＋ｂ≧２の場合、Ｂ−２からＣ１へ移る際に１分未満の時間内にシークが発生することはない。そこで、次にＣ１の長さｃ１が１分以上であるか、又はＣ１で完結しているかどうかを判断する。この一方の条件が満たされている場合には、１分未満の時間内にシークが発生することはないので処理を終える。どちらの条件も満たされていない場合には、前述した「（イ）ａ、ｂともに１分以上の場合」の図１３（３）〜（５）と同様に処理する。
【００４６】
ａ＋ｂ＜２の場合には、まず１分の空き領域が確保できるかどうか判断する。そして、確保できる場合には、図１４（３）に示すように、Ｂ−２とＣ１の先頭から一部（Ｃ１−１）を合わせて１分移動させる。１分の空き領域が確保できない場合には、Ｂ−２の前に２−ａ−ｂが確保できるかどうかを判断する。そして、確保できればそこに移動させる。ただし、このようにするとＢは断片化する。この移動を行った後、Ｃ１からＣ１−１を除いた部分（Ｃ１−２）の長さ（ａ＋ｂ＋ｃ１−２）が１分以上であるかどうか、又はＣ１−２で完結しているかどうかを判断する。この一方の条件が満たされている場合には、１分未満の時間内にシークが発生することはないので処理を終える。どちらの条件も満たされていない場合には、図１４（４）に示すように、１分の空き領域を確保し、そこにＣ１−２とＣ２の先頭から一部（Ｃ２−１）を合わせて１分移動させる。１分以上の空き領域を確保できない場合には、もとのＣ２の領域を使用してもよい。
【００４７】
この移動を行った後、Ｃ２からＣ２−１を除いた部分（Ｃ２−２）の長さが１分以上であるかどうか、又はＣ２−２で完結しているかどうかを判断する。この一方の条件が満たされている場合には、１分未満の時間内にシークが発生することはないので処理を終える。どちらの条件も満たされていない場合には、図１４（５）に示すように、１分以上の空き領域を確保し、そこにＣ２−２とＣ３の先頭から一部（Ｃ３−１）を合わせて１分移動させる。
【００４８】
（ハ）ａが１分以上、ｂが１分未満の場合
図１５（２）に示すように、まずＢの直後に（１−ｂ）の空き領域を確保し、そこにＣの先頭から一部（Ｃ１−１）を移動させる。１分の空き領域を確保し、そこにＢとＣ１−１を合わせて１分移動させてもよい。上記いずれの方法でも空き領域が確保できない場合には、編集が不可能なので処理を終了する。
【００４９】
この移動を行った後、Ｃ１からＣ１−１を除いた部分（Ｃ１−２）の長さが１分以上であるかどうか、又はＣ１−２で完結しているかどうかを判断する。この一方の条件が満たされている場合には、１分未満の時間内にシークが発生することはないので処理を終える。どちらの条件も満たされていない場合には、図１５（３），（４）に示すように処理する。この処理は図１３（４），（５）と同様である。
【００５０】
（ニ）ａ、ｂ共に１分未満の場合
この場合は、ａ＋ｂが１分以下の場合と１分を越える場合とで処理が異なる。まず、ａ＋ｂが１分以下の場合は、図１６（２）に示すように、１分の空き領域を確保し、そこにＡとＢとＣ１の先頭から一部（Ｃ１−１）を合わせて１分移動させる。Ｂの直後に（１−ｂ）の空き領域を確保し、そこにＣの先頭から一部（Ｃ１−１）を移動させてもよい。空き領域が確保できない場合には、編集が不可能なので処理を終了する。
【００５１】
この移動を行った後、Ｃ１からＣ１−１を除いた部分（Ｃ１−２）の長さが１分以上であるかどうか、又はＣ２−２で完結しているかどうかを判断する。この一方の条件が満たされている場合には、１分未満の時間内にシークが発生することはないので処理を終える。どちらの条件も満たされていない場合には、図１６（３），（４）に示すように処理する。この処理は図１３（４），（５）と同様である。
【００５２】
ａ＋ｂが１分を越える場合には、図１７（２）に示すように、２分の空き領域を確保し、そこにＡとＢの先頭から一部（Ｂ−１）を合わせて１分移動させる。さらに、図１７（３）に示すように、Ｂ−１の後にＢの残りの部分（Ｂ−２）とＣ１の先頭から一部（Ｃ１−１）を合わせて１分移動させる。空き領域が確保できない場合には、編集が不可能なので処理を終了する。
【００５３】
この移動を行った後、Ｃ１からＣ１−１を除いた部分（Ｃ１−２）の長さが１分以上であるかどうか、又はＣ１−２で完結しているかどうかを判断する。この一方の条件が満たされている場合には、１分未満の時間内にシークが発生することはないので処理を終える。どちらの条件も満たされていない場合には、図１７（４），（５）に示すように処理する。この処理は図１３（４），（５）と同様である。
【００５４】
以上説明した（イ）〜（ニ）は挿入する側の信号Ｂが１つの連続した領域に記録されている場合であった。以下はＢがＢ１、Ｂ２、Ｂ３（Ｂ単体ではシークなしで再生できることが保証されているのでＢ１とＢ２は１分以上、Ｂ３は１分以上又は１分未満）に分断されて断片化している場合を説明する。
【００５５】
（ホ）ａ、ｂ（＝ｂ１＋ｂ２＋ｂ３）が共に１分以上の場合
この場合はＢ３の長さｂ３が１分以上の場合と１分未満の場合とで処理が異なる。ｂ３が１分以上の場合には、ｃ１が１分以上であるかどうか、又はＣ１で完結しているかどうかを判断する。図１８（１）に示すように、この一方の条件が満たされている場合には、１分未満の時間内にシークが発生することはないので処理を終える。どちらの条件も満たされていない場合には、図１８（２），（３）に示すように処理する。この処理は図１３（４），（５）と同様である。
【００５６】
ｂ３が１分未満の場合には、図１９（２）に示すように、１分の空き領域を確保し、そこにＢ３とＣ１の先頭から一部（Ｃ１−１）を合わせて１分移動させる。
【００５７】
この移動を行った後、Ｃ１からＣ１−１を除いた部分（Ｃ１−２）の長さが１分以上であるかどうか、又はＣ１−２で完結しているかどうかを判断する。この一方の条件が満たされている場合には、１分未満の時間内にシークが発生することはないので処理を終える。どちらの条件も満たされていない場合には、図１９（３），（４）に示すように処理する。この処理は図１３（４），（５）と同様である。
【００５８】
（ヘ）ａは１分未満、ｂ（＝ｂ１＋ｂ２＋ｂ３）は１分以上の場合
ｂ１が１分以上であれば、図２０（２）に示すように、１分の空き領域を確保し、そこにＡとＢ１の先頭の一部（Ｂ１−１）を合わせて１分移動させる。
【００５９】
この移動を行った後、Ｂ１からＢ１−１を除いた部分（Ｂ１−２）の長さが１分以上であるかどうかを判断する。そして、１分以上であれば、１分未満の時間内にシークが発生することはないので処理を終える。１分未満の場合には、図２０（３）に示すように、１分の空き領域を確保し、そこにＢ１−２とＢ２の先頭から一部（Ｂ２−１）を合わせて１分移動させる。
【００６０】
この移動を行った後、さらにＢ２−２の長さが１分以上であるかどうかを判断する。そして、１分以上であれば、１分未満の時間内にシークが発生することはないので処理を終える。同様の処理を繰り返す。
【００６１】
なお、以上の説明では最小の記録領域を１分としたが、１分の整数倍又は整数分の１もしくは任意の時間に設定してもよい。又、時間に限らず、所定のデータ量、ＭＰＥＧにおけるＧＯＰ単位、又パケットやブロックといった内部処理でのデータ単位に設定することも出来る。
【００６２】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、挿入する信号の記録時間が所定の記録時間未満のとき、挿入する信号に加えて挿入する位置近傍に記録されている元の信号を所定の記録時間以上の第１の連続空き領域に記録し、第１の連続空き領域に信号が記録された結果、記録媒体に記録されている信号の連続して記録されている記録時間が所定の記録時間未満となったとき、連続して記録されている記録時間が所定の記録時間未満の信号に加えて、この信号の近傍の領域に記録されている元の信号を、所定の記録時間以上の第２の連続空き領域に記録することにより、信号再生時のシーク発生を少なくすることができるので、信号記録再生装置のバッファの容量を少なくしても、連続再生を破綻なく行うことができる。また、ディスクの書き込み内容の最適化（デフラグメンテーション）にかかる時間を大幅に低減することができる。
【００６３】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明を適用した信号記録再生装置の構成を示すブロック図である。
【図２】 図１の信号記録再生装置においてディスクに信号を追加記録する際の信号の配置を示す図である。
【図３】 ディスク上に三つの番組（ファイル）が記録されている場合の、各ファイルのディスク上の物理的な位置を直線状にしてパターン化した図である。
【図４】 ファイルシステムで参照・作成するファイルエントリーの一例を示す図である。
【図５】 ＦＡＴの例を示す図である。
【図６】 １分内で固定レートに制御するための方法を示す図である。
【図７】 １分内で固定レートに制御する装置の構成を示すブロック図である。
【図８】 １分内で固定レートに制御するための符号化処理のフローチャートである。
【図９】 図１の信号記録再生装置においてディスクで信号を編集する際の信号の配置を示す図である。
【図１０】 信号の一般的な最適化を示す図である。
【図１１】 本実施の形態における信号の一般的な最適化を示す図である。
【図１２】 本実施の形態において編集の対象となる信号を示す図である。
【図１３】 信号の編集の例を示す図である。
【図１４】 信号の編集の他の例を示す図である。
【図１５】 信号の編集のさらに他の例を示す図である。
【図１６】 信号の編集のさらに他の例を示す図である。
【図１７】 信号の編集のさらに他の例を示す図である。
【図１８】 信号の編集のさらに他の例を示す図である。
【図１９】 信号の編集のさらに他の例を示す図である。
【図２０】 信号の編集のさらに他の例を示す図である。
【図２１】 従来の信号の再生を説明する図である。
【符号の説明】
１ システムコントローラ、５ 書き込みバッファ、６ ピックアップ、７ 読み込みバッファ、１１ ＦＡＴ
Claims (2)
- 記録媒体に対して信号を記録する信号記録方法において、
前記記録媒体の既に信号が記録されている領域に所定の記録時間未満の信号を挿入するとき、前記所定の記録時間以上の第１の連続空き領域を新たに確保し、
前記挿入する信号に加えて、該挿入する位置近傍の領域に記録されている元の信号を、前記確保した第１の連続空き領域に記録し、
前記第１の連続空き領域に信号が記録された結果、前記記録媒体に記録されている信号の連続して記録されている記録時間が前記所定の記録時間未満となったとき、該所定の記録時間以上の第２の連続空き領域を新たに確保し、
前記連続して記録されている記録時間が前記所定の記録時間未満の信号に加えて、この信号の近傍の領域に記録されている元の信号を、前記第２の連続空き領域に記録する信号記録方法。 - 記録媒体に対して信号を記録する信号記録装置において、
所定の記録時間以上の連続空き領域を検出する検出手段と、
前記記録媒体に対する信号の記録を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記記録媒体に既に信号が記録されている領域に前記所定の記録時間未満の信号を挿入するとき、該挿入する信号に加えて、該挿入する位置近傍の領域に記録されている元の信号を、前記検出手段により検出された前記所定の記録時間以上の第１の連続空き領域に記録するように制御し、
前記第１の連続空き領域に信号が記録された結果、前記記録媒体に記録されている信号の連続して記録されている記録時間が前記所定の記録時間未満となったとき、前記連続して記録されている記録時間が該所定の記録時間未満の信号に加えて、この信号の近傍の領域に記録されている元の信号を、前記検出手段により検出された該所定の記録時間以上の第２の連続空き領域に記録することを特徴とする信号記録装置。
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