JPH11150701A - データ記録再生装置およびその制御方法 - Google Patents

データ記録再生装置およびその制御方法

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JPH11150701A
JPH11150701A JP9315648A JP31564897A JPH11150701A JP H11150701 A JPH11150701 A JP H11150701A JP 9315648 A JP9315648 A JP 9315648A JP 31564897 A JP31564897 A JP 31564897A JP H11150701 A JPH11150701 A JP H11150701A
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JP9315648A
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Inventor
Koichi Sato
晃一 佐藤
Tokuichi Ito
徳一 伊藤
Hiroyuki Fujita
裕之 藤田
Satoshi Yonetani
聡 米谷
Masakazu Yoshimoto
正和 吉本
Satoshi Katsuo
聡 勝尾
Satoshi Yuya
聡 油谷
Tomohisa Shiga
知久 志賀
Jun Yoshikawa
潤 吉川
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 1つのタイムスロット内で、そのタイムスロ
ット内で実行すべき処理をより確実に終了できるように
する。 【解決手段】 ディスクアレイ制御装置は、現在のタイ
ムスロットにおけるハードディスク装置の動作が終了
し、次のタイムスロットが始まるまでに空き時間がある
場合に、その空き時間において、次のタイムスロットに
おいてハードディスク装置がアクセスする記録領域を予
測し、ハードディスク装置に、予測した記録領域に対す
るアクセスの予備動作としての先行シーク動作を行わせ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオデータやオ
ーディオデータ等を記録、再生するデータ記録再生装置
およびその制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、CATV(ケーブル・テレビジョ
ン)等の普及による情報提供の多チャネル化に伴い、従
来のVTR(ビデオ・テープ・レコーダ)とは異なり、
1台の映像・音声データ記録再生装置から複数の映像・
音声データを同時に再生するという要求が高まりつつあ
る。そして、この要求を満たすために、ハードディスク
等のランダムアクセスが可能な記録再生メディアを使用
して、映像・音声データを記録再生するビデオサーバと
呼ばれる装置が普及しつつある。
【0003】一般的に、例えば放送局内におけるビデオ
サーバにおいては、画質・音質に対する要求から、必要
とされるデータの転送レートが高い上に、長時間のデー
タを記録するために大容量である必要がある。そこで、
映像・音声データを蓄積すると共に並列運転可能な複数
のハードディスク装置からなるディスクアレイ装置等を
用いることによりデータ転送レートの高速化と大容量化
を図る試みや、更にパリティデータを記録しておくこと
により、万一いずれかのハードディスク装置が故障して
も信頼性を確保できるようにする試みがなされている。
これにより、放送局が提供しようとしている番組の内容
や放送形態により要求されるチャネル数が異なる場合で
あっても、複数の素材データを分散的に記録しておいて
多チャネルの送出を同時に行ったり、同一の素材データ
を再生時間をずらして多チャネルで再生することにより
ニア・ビデオ・オン・デマンド(NVOD)システムを
構築する等、多様な使用形態に対応し得るマルチチャネ
ルビデオサーバを実現することができる。
【0004】従来のマルチチャネルビデオサーバは、例
えば、それぞれビデオデータおよびオーディオデータ
(以下、両者を合わせてAVデータという。)を蓄積す
るための複数のハードディスク装置を有する複数のディ
スクアレイ制御装置と、一定時間間隔を複数に分割した
時間的区切りであるタイムスロット単位で、ディスクア
レイ制御装置に対するデータの記録または再生のための
アクセスを時分割的に実行する複数のAV(オーディオ
・ビデオ)インタフェースプロセッサ装置とが、複数の
下りデータバスおよび上りデータバスにより接続されて
構成されている。複数のAVインタフェースプロセッサ
装置と複数のディスクアレイ制御装置とを接続している
データバスは、ディスクアレイ制御装置の台数分存在し
ている。すなわち、1つのデータバスには、1つのディ
スクアレイ制御装置と複数のAVインタフェースプロセ
ッサ装置とが接続されている。なお、ここでは、便宜
上、データ転送方式は上りデータバスと下りデータバス
とを完全に分けた全二重型とし、AVインタフェースプ
ロセッサ装置からディスクアレイ制御装置に向かう方向
を下り方向、その逆を上り方向として説明する。
【0005】次に、上述の従来のマルチチャネルビデオ
サーバの動作について説明する。各AVインタフェース
プロセッサ装置は、動作状態として、外部からのAVデ
ータを記録する状態と記録されているAVデータを再生
する状態とを有している。AVインタフェースプロセッ
サ装置がAVデータをディスクアレイ制御装置に記録す
る状態の場合、AVインタフェースプロセッサ装置は、
オーディオおよびビデオ入力信号(以下、両者を合わせ
てAV入力信号という。)が入力され、これらを所定形
式に変換して、下りデータバスを介して、AVデータの
記録を指示するコマンドおよびAVデータを複数のディ
スクアレイ制御装置に対して送信する。一方、AVイン
タフェースプロセッサ装置がAVデータをディスクアレ
イ制御装置から再生する状態の場合、AVインタフェー
スプロセッサ装置は、下りデータバスを介して、AVデ
ータの再生を指示するコマンドを複数のディスクアレイ
制御装置に送信し、ディスクアレイ制御装置から再生さ
れたAVデータを所定のAV信号に変換して、オーディ
オおよびビデオ出力信号(以下、両者を合わせAV出力
信号という。)として外部に出力する。
【0006】ここで、リアルタイム性が要求されるビデ
オサーバでは、各チャネル毎の処理を確実に実行できる
ように、タイムスロット方式を採用している。タイムス
ロット方式では、一定時間間隔が、AVインタフェース
プロセッサ装置の数と同数のタイムスロットに分割さ
れ、各タイムスロットは各AVインタフェースプロセッ
サ装置に割り当てられている。各タイムスロットの期間
内では、そのタイムスロットが割り当てられているAV
インタフェースプロセッサ装置のみがディスクアレイ制
御装置へのアクセスが可能となっている。
【0007】各ディスクアレイ制御装置は、AVデータ
とこのAVデータに基づいて作成するパリティデータと
を格納する複数のハードディスク装置で構成される論理
デバイスを制御する。具体的には、ディスクアレイ制御
装置は、外部からのAVデータを記録する状態の場合、
下りデータバスを介して、AVインタフェースプロセッ
サ装置よりコマンドおよびAVデータを受信し、AVデ
ータに基づいて、パリティデータを作成し、コマンドに
従って複数のハードディスク装置を制御して、AVデー
タおよびパリティデータをハードディスク装置に記録す
る。一方、AVデータを再生する状態の場合、ディスク
アレイ制御装置は、下りデータバスを介して、各AVイ
ンタフェースプロセッサ装置よりコマンドを受信し、こ
のコマンドに従って複数のハードディスク装置を制御し
て、AVデータを再生し、上りデータバスを介して、A
Vインタフェースプロセッサ装置に送信する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来のマルチチャネル
ビデオサーバにおけるディスクアレイ制御装置では、A
Vインタフェースプロセッサ装置からのコマンドに関わ
る全ての処理を、1つのタイムスロットの期間内で行う
ようになっていた。この場合、その全ての処理を1つの
タイムスロット内で確実に終了させる必要がある。それ
は、リアルタイム性が要求されるビデオサーバにおいて
は、コマンドに関わる全ての処理が終了しなければ、A
Vデータの記録や再生が途切れるという問題が発生する
からである。
【0009】しかしながら、ディスクアレイ制御装置内
のハードディスク装置では、シーク距離が長い場合等に
は、予想外にシークに時間がかかることがある。そのた
め、従来のディスクアレイ制御装置では、1つのタイム
スロットの期間内にコマンドに関わる全ての処理が終了
しない場合が生じるという問題点があった。
【0010】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、タイムスロット方式で動作するデー
タ記録再生装置において、1つのタイムスロット内で、
そのタイムスロット内で実行すべき処理をより確実に終
了できるようにしたデータ記録再生装置およびその制御
方法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明のデータ記録再生
装置は、ランダムアクセス可能な記録媒体における任意
の記録領域にアクセスして、記録媒体に対するデータの
記録動作または記録媒体からのデータの再生動作を行う
データ記録再生手段と、複数のデータ入出力部より、一
定時間間隔を複数に分割して各データ入出力部に対して
割り当てられた時間的区切りであるタイムスロット毎
に、記録媒体中のアクセスすべき記録領域の情報を含む
命令を受け取り、データ記録再生手段に対して、命令に
応じた記録領域へのアクセスと命令に応じた動作を行わ
せると共に、現在のタイムスロットにおけるデータ記録
再生手段の動作が終了し次のタイムスロットが始まるま
でに空き時間がある場合に、その空き時間内において、
次のタイムスロットにおいてデータ記録再生手段がアク
セスする記録領域を予測し、データ記録再生手段に対し
て、予測した記録領域に対するアクセスの予備動作を行
わせる制御手段とを備えている。
【0012】本発明のデータ記録再生装置の制御方法
は、ランダムアクセス可能な記録媒体における任意の記
録領域にアクセスして、記録媒体に対するデータの記録
動作または記録媒体からのデータの再生動作を行うデー
タ記録再生手段を有し、複数のデータ入出力部より、一
定時間間隔を複数に分割して各データ入出力部に対して
割り当てられた時間的区切りであるタイムスロット毎
に、記録媒体中のアクセスすべき記録領域の情報を含む
命令を受け取り、データ記録再生手段に対して、命令に
応じた記録領域へのアクセスと命令に応じた動作を行わ
せるデータ記録再生装置の制御方法であって、現在のタ
イムスロットにおけるデータ記録再生手段の動作が終了
し次のタイムスロットが始まるまでに空き時間がある場
合に、その空き時間内において、次のタイムスロットに
おいてデータ記録再生手段がアクセスする記録領域を予
測し、データ記録再生手段に対して、予測した記録領域
に対するアクセスの予備動作を行わせるものである。
【0013】本発明のデータ記録再生装置では、制御手
段によって、複数のデータ入出力部より、一定時間間隔
を複数に分割して各データ入出力部に対して割り当てら
れた時間的区切りであるタイムスロット毎に、記録媒体
中のアクセスすべき記録領域の情報を含む命令が受け取
られ、この制御手段は、データ記録再生手段に対して、
命令に応じた記録領域へのアクセスと命令に応じた動作
を行わせると共に、現在のタイムスロットにおけるデー
タ記録再生手段の動作が終了して、次のタイムスロット
が始まるまでに空き時間がある場合に、その空き時間内
において、次のタイムスロットにおいてデータ記録再生
手段がアクセスする記録領域を予測し、データ記録再生
手段に対して、予測した記録領域に対するアクセスの予
備動作を行わせる。
【0014】本発明のデータ記録再生装置の制御方法で
は、現在のタイムスロットにおけるデータ記録再生手段
の動作が終了し、次のタイムスロットが始まるまでに空
き時間がある場合に、その空き時間内において、次のタ
イムスロットにおいてデータ記録再生手段がアクセスす
る記録領域が予測され、データ記録再生手段によって、
予測された記録領域に対するアクセスの予備動作が行わ
れる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
【0016】図1は、本発明の一実施の形態に係るデー
タ記録再生装置を含むデータ記録再生システムの構成を
示すブロック図である。このデータ記録再生システム1
0は、マルチチャネルビデオサーバとして使用されるも
のである。このデータ記録再生システム10は、AVデ
ータの記録および再生を制御する、本実施の形態に係る
データ記録再生装置としての複数のディスクアレイ制御
装置111 〜11n (nは2以上の整数値)と、一定時
間間隔を複数に分割した時間的区切りであるタイムスロ
ット単位で各ディスクアレイ制御装置111 〜11n
対するデータの記録または再生のためのアクセスを時分
割的に実行する複数のAVインタフェースプロセッサ装
置121 〜12m (mは2以上の整数値)と、ディスク
アレイ制御装置111 〜11n とAVインタフェースプ
ロセッサ装置121 〜12m との間を接続するデータ転
送路としてのデータバス131 〜13n とを備えてい
る。なお、データバス131 〜13n は、ディスクアレ
イ制御装置111 〜11n の台数分存在し、1つのデー
タバス13i (iは1〜nまでの任意の整数値)には、
1つのディスクアレイ制御装置11i と複数のAVイン
タフェースプロセッサ装置121 〜12m が接続されて
いる。すなわち、1つのディスクアレイ制御装置11i
は、共通のデータバス13i を介して、複数のAVイン
タフェースプロセッサ装置121 〜12m に対して接続
されている。また、1つのAVインタフェースプロセッ
サ装置12i は、複数のデータバス131 〜13n に接
続されている。なお、データバス131 〜13n には上
りデータバスと下りデータバスがあり、AVインタフェ
ースプロセッサ装置121 〜12m からディスクアレイ
制御装置111 〜11n に向かう方向のデータを転送す
るためのバスを下りデータバス、その逆方向のデータを
転送するためのバスを上りデータバスとする。
【0017】各AVインタフェースプロセッサ装置12
k (kは1〜mまでの任意の整数値)は、AVデータを
ディスクアレイ制御装置111 〜11n に記録する際に
は、AV入力信号が入力され、これらを所定の形式に変
換して、下りデータバス13i を介して、AVデータの
記録を指示するコマンドおよびAVデータを複数のディ
スクアレイ制御装置111 〜11n に対して送信するよ
うになっている。また、AVインタフェースプロセッサ
装置12k は、AVデータをディスクアレイ制御装置1
i から再生する際には、AVインタフェースプロセッ
サ装置12k は、下りデータバス13i を介して、AV
データの再生を指示するコマンドを複数のディスクアレ
イ制御装置111 〜11n に送信して、ディスクアレイ
制御装置から再生されたAVデータを所定のAV信号に
変換して、AV出力信号として外部に出力するようにな
っている。
【0018】ここで、データ記録再生システム10は、
タイムスロット方式を採用している。タイムスロット方
式では、一定時間間隔が、AVインタフェースプロセッ
サ装置12k の数と同数のタイムスロットに分割され、
各タイムスロットは各AVインタフェースプロセッサ装
置121 〜12m に割り当てられている。各タイムスロ
ットの期間内では、そのタイムスロットが割り当てられ
ているAVインタフェースプロセッサ装置12k のみが
ディスクアレイ制御装置11i へアクセスできるように
なっている。
【0019】各ディスクアレイ制御装置111 〜11n
は、AVデータとこのAVデータに基づいて作成するパ
リティデータとを格納する複数のハードディスク装置で
構成される論理デバイスを制御するようになっている。
具体的には、各ディスクアレイ制御装置111 〜11n
は、外部からのAVデータを記録する際には、下りデー
タバス131 〜13n を介して、AVインタフェースプ
ロセッサ装置12k よりコマンドおよびAVデータを受
信し、AVデータに基づいて、パリティデータを作成
し、コマンドに従って、複数のハードディスク装置を制
御して、ハードディスク装置に記録するようになってい
る。また、各ディスクアレイ制御装置111 〜11
n は、AVデータを再生する際には、下りデータバス1
1 〜13n を介して、AVインタフェースプロセッサ
装置12k よりコマンドを受信し、このコマンドに従っ
て複数のハードディスク装置を制御して、AVデータを
再生し、上りデータバス131 〜13n を介して、AV
インタフェースプロセッサ装置12k に送信するように
なっている。
【0020】図2は、図1におけるAVインタフェース
プロセッサ装置12k の概略構成を表すものである。こ
のAVインタフェースプロセッサ装置12k は、外部か
ら入力されたAV入力信号Ik を記録用のフォーマット
に変換して下りデータバス44に出力するエンコーダ部
16と、ディスクアレイ制御装置11i から上りデータ
バス45を介して入力される再生AVデータを外部への
AV出力信号Ok に変換するデコーダ部17と、AVイ
ンタフェースプロセッサ装置12k 全体の制御を行うC
PU(中央処理装置)18と、ROM(リード・オンリ
・メモリ)およびRAM(ランダム・アクセス・メモ
リ)を含むメモリ14とを備えている。CPU18は、
メモリ14に接続されていると共に、バスインタフェー
ス(バスI/F)15を介して下りデータバス44およ
び上りデータバス45に接続されている。
【0021】エンコーダ部16は、外部からのビデオ入
力信号VIk を入力するためのビデオインタフェース1
11と、外部からのオーディオ入力信号AIk を入力す
るためのオーディオインタフェース112と、ビデオイ
ンタフェース111で入力したビデオ入力信号VIk
オーディオインタフェース112で入力したオーディオ
入力信号AIk とを圧縮処理(エンコード)して圧縮デ
ータを生成するエンコーダ113と、このエンコーダ1
13の出力データを一時的に記憶するためのバッファメ
モリ114と、このバッファメモリ114と下りデータ
バス44とを接続するためのバスインタフェース115
とを備えている。なお、ビデオ入力信号VIk およびオ
ーディオ入力信号AIk は、図1におけるAV入力信号
k に対応する。
【0022】デコーダ部17は、上りデータバス45か
ら入力される再生AVデータを一時的に記憶するための
バッファメモリ124と、上りデータバス45とバッフ
ァメモリ124とを接続するためのバスインタフェース
125と、バッファメモリ124の出力データをビデオ
信号とオーディオ信号とに分離し、伸長するデコーダ1
23と、外部へビデオ出力信号VOk を出力するための
ビデオインタフェース121と、外部へオーディオ出力
信号AOk を出力するためのオーディオインタフェース
122とを備えている。なお、ビデオ出力信号VOk
よびオーディオ出力信号AOk は、図1におけるAV出
力信号Ok に対応する。
【0023】メモリ14には、自己(AVインタフェー
スプロセッサ装置12k )にどのタイムスロットが割り
当てられているかの情報が格納されている。CPU18
は、自己に割り当てられたタイムスロットを判断し、デ
ータの入出力を制御するようになっている。また、CP
U18は、上位からの命令に応じて、AVデータの記録
または再生用のコマンドを生成して、下りデータバス4
4へ出力するようになっている。更に、CPU18は、
ディスクアレイ制御装置11i におけるAVデータの記
録および再生状況を示すステータスデータを、上りデー
タバス45より入力するようになっている。
【0024】図3は、図1におけるディスクアレイ制御
装置11i の概略構成を表すものである。このディスク
アレイ制御装置11i は、記録すべきデータを分割した
分割データと記録すべきデータに対するエラー検出およ
び訂正用のパリティデータとを記録するためのデータ記
録再生手段としての複数のハードディスク装置21(以
下、HDDと言う。)と、これらのHDD21に接続さ
れた分割・単一化部22と、この分割・単一化部22と
下りデータバス44とを接続するためのバスインタフェ
ース23と、分割・単一化部22と上りデータバス45
とを接続するためのバスインタフェース24と、ディス
クアレイ制御装置11i 全体の制御を行う制御手段とし
てのCPU25とを備え、冗長性の確保、記録再生時の
転送レートの高速化および大容量化を可能としたいわゆ
るRAID(Redundant Array ofInexpensive Disks)
として構成されている。
【0025】HDD21は、ランダムアクセス可能な記
録媒体としてのハードディスク(磁気ディスク)におけ
る任意の記録領域にアクセスして、ハードディスクに対
するデータの記録動作またはデータの再生動作を行うよ
うになっている。なお、複数のHDD21のうちの1台
はパリティデータ専用になっている。分割・単一化部2
2は、各HDD21を制御するSCSI(Small Comput
er System Interface)コントローラ26を、1つのH
DD21につき1つずつ有している。また、分割・単一
化部22は、下りデータバス44から入力されるAVデ
ータおよび各HDD21より再生されたAVデータを一
時的に保存するデータ用のバッファを有している。
【0026】バスインタフェース23は、コマンドを保
存するためのバッファを有しており、下りデータバス4
4から入力されるAVデータとコマンドとを分けて、コ
マンドをバッファに保存し、AVデータを分割・単一化
部22に出力するようになっている。
【0027】CPU25は、分割・単一化部22および
バスインタフェース23,24に接続されている。CP
U25は、バスインタフェース23に保存されたコマン
ドの内容を確認して、分割・単一化部22のSCSIコ
ントローラ26に指示を与えて、各HDD21を制御す
るようになっている。また、CPU25は、SCSIコ
ントローラ26に与えた指示が実行されているか否かお
よびHDD21の異常等を表すステータスデータを分割
・単一化部22のSCSIコントローラ26から受信
し、バスインタフェース24を介して、上りデータバス
45に出力するようになっている。
【0028】次に、図4を参照して、以上のような構成
のデータ記録再生システム10の動作の概略について説
明する。ここでは、AVインタフェースプロセッサ装置
121 について説明するが、他のAVインタフェースプ
ロセッサ装置122 〜12mの動作もこれと同様である
のでその説明は省略する。AVインタフェースプロセッ
サ装置121 は、1つのタイムスロットにおいて、同時
に複数のディスクアレイ制御装置111 〜11n のコン
トロール部311 〜31n に対してコマンドおよびデー
タ321 〜32n を送信する。なお、ディスクアレイ制
御装置111 〜11n のコントロール部311 〜31n
は、図3におけるCPU25、バスインタフェース2
3,24および分割・単一化部22に相当する。ディス
クアレイ制御装置111 〜11n は、1つのタイムスロ
ットにおいて、AVインタフェースプロセッサ装置12
1 から送信されてくるコマンドおよびデータ321 〜3
nをコントロール部311 〜31n のバッファに一時
的に保存し、次のタイムスロットにおいて、複数のHD
D21に対して書き込みまたは読み出し等の処理を行
う。
【0029】次に、図2に示したAVインタフェースプ
ロセッサ装置12k の動作について説明する。まず、A
Vデータをディスクアレイ制御装置111 〜11n に記
録する場合には、AVインタフェースプロセッサ装置1
k では、外部からAV入力信号Ik のうちのビデオ入
力信号VIk がビデオインタフェース111に入力さ
れ、オーディオ入力信号AIk はオーディオインタフェ
ース112に入力される。エンコーダ113は、ビデオ
インタフェース111に入力されたビデオ入力信号VI
k およびオーディオインタフェース112に入力された
オーディオ入力信号AIk を、圧縮処理して圧縮データ
として、バッファメモリ114に出力する。バッファメ
モリ114は、エンコーダ113からの出力データを一
時的に記憶して保存し、バスインタフェース115を介
して、下りデータバス44に出力する。バッファメモリ
114から下りデータバス44へのデータの出力は、C
PU18の制御により、自己に割り当てられたタイムス
ロットにおいて行われる。また、CPU18は、自己に
割り当てられたタイムスロットにおいて、下りデータバ
ス44へのデータの出力に先立ち、データを記録すべき
旨のコマンドを、バスインタフェース15を介して下り
データバス44に出力する。
【0030】一方、AVデータをディスクアレイ制御装
置111 〜11n より再生する場合には、AVインタフ
ェースプロセッサ装置12k では、再生AVデータが、
上りデータバス45からバスインタフェース125を介
して、バッファメモリ124に入力され一時的に記憶さ
れ、デコーダ123に出力される。デコーダ123は、
バッファメモリ124からの出力データをビデオ信号と
オーディオ信号とに分離し、伸長して、ビデオ信号をビ
デオインタフェース121に出力し、オーディオ信号を
オーディオインタフェース122に出力する。ビデオイ
ンタフェース121は、ビデオ信号をビデオ出力信号V
K として外部へ出力する。オーディオインタフェース
122は、オーディオ信号をオーディオ出力信号AOk
として外部へ出力する。このとき、ディスクアレイ制御
装置11i におけるステータスデータが、上りデータバ
ス45からバスインタフェース15を介して、CPU1
8に入力される。上りデータバス45からの再生AVデ
ータおよびステータスデータの入力は、CPU18の制
御により、自己に割り当てられたタイムスロットにおい
て行われる。
【0031】AVインタフェースプロセッサ装置12k
のCPU18が生成するコマンドは、記録または再生の
ために、ディスクアレイ制御装置11i においてアクセ
スすべき記録領域の情報を含んでいる。また、AVイン
タフェースプロセッサ装置12k は、ディスクアレイ制
御装置111 〜11n において記録するファイルのファ
イル名と記録領域の対応関係を管理するためのファイル
システムを持っており、それに基づいて、コマンドによ
って記録、再生時の記録領域を指定する。
【0032】次に、図3に示したディスクアレイ制御装
置11i の動作について説明する。データの記録時に
は、下りデータバス44より、バスインタフェース23
にAVインタフェースプロセッサ装置12k からのAV
データおよびコマンドが入力される。バスインタフェー
ス23は、入力されたデータをシリアル−パラレル変換
し、更に、AVデータとコマンドとに分割して、コマン
ドをバスインタフェース23内のバッファに保存し、A
Vデータを分割・単一化部22に出力する。分割・単一
化部22は、入力されたAVデータを分別すると共に、
AVデータに対するパリティデータを生成し、分割デー
タとパリティデータをそれぞれバッファに保存する。C
PU25は、バスインタフェース23のバッファに保存
されたコマンドの内容を読み込み、コマンドの内容に基
づいて、分割・単一化部22の各SCSIコントローラ
26に指示を与える。各SCSIコントローラ26は、
CPU25からの指示に基づいて、各HDD21にコマ
ンドを送信して、HDD21を制御して、分割データお
よびパリティデータをHDD21に記録する。
【0033】一方、データの再生時には、下りデータバ
ス44より、バスインタフェース23にAVインタフェ
ースプロセッサ装置12k からのコマンドが入力され
る。バスインタフェース23は、入力されたコマンドを
バスインタフェース23内のバッファに保存する。CP
U25は、バスインタフェース23のバッファに保存さ
れたコマンドの内容を読み込み、コマンドの内容に基づ
いて、分割・単一化部22の各SCSIコントローラ2
6に指示を与える。各SCSIコントローラ26は、C
PU25からの指示に基づいて、各HDD21にコマン
ドを送信して、HDD21を制御して、HDD21より
データを再生する。
【0034】各HDD21は、SCSIコントローラ2
6からのコマンドを解釈し、実行する。すなわち、HD
D21は、シークおよび回転待ちにより、コマンドに応
じた記録領域へアクセスし、コマンドに応じた記録また
は再生動作を行って、所望のデータの記録または再生を
行う。なお、シークとはHDD21のヘッドを所望のト
ラックへ移動させることであり、回転待ちとはHDD2
1のヘッドが所望のセクタに達するのを待つことであ
り、これらシークおよび回転待ちの一連の動作をアクセ
スという。再生データは、HDD21からバスインタフ
ェース24を介して、上りデータバス45に出力され
る。また、記録または再生の処理の終了の際には、CP
U25からの指示通りに処理が行われたか否かおよびH
DD21の異常等を表すステータスデータが、SCSI
コントローラ26を介して、CPU25に出力される。
CPU25は、入力されたステータスデータをバスイン
タフェース24を介して、上りデータバス45に出力
し、AVインタフェースプロセッサ装置12k に返信す
る。
【0035】図5は、タイムスロットで時分割された下
りデータバス44とディスクアレイ制御装置11i の処
理状態を表している。図5(a)は、下りデータバス4
4における処理状態を示し、図5(b)は、各ディスク
アレイ制御装置11i における処理状態を示している。
なお、図5および他の図において、IOP1 〜IOPm
はAVインタフェースプロセッサ装置121 〜12m
表し、RAIDはディスクアレイ制御装置11i を表し
ている。図5(a)に示した下りデータバス44での処
理は、各AVインタフェースプロセッサ装置121 〜1
m 毎に割り当てられたタイムスロットという時間間隔
で時分割されている。1タイムスロットは、1つのAV
インタフェースプロセッサ装置12k に割り当てられた
時間間隔であり、すべてのAVインタフェースプロセッ
サ装置121 〜12m のタイムスロットをまとめると1
タイムスロット周期となる。この1タイムスロット周期
において、AVインタフェースプロセッサ装置121
割り当てられたタイムスロットで、AVインタフェース
プロセッサ装置121 から各ディスクアレイ制御装置1
1 〜11n に、記録時にはデータおよびコマンドが、
再生時にはコマンドが、下りデータバス44を介して送
信される。AVインタフェースプロセッサ装置121
割り当てられたタイムスロットが終了すると、AVイン
タフェースプロセッサ装置122 〜12m に割り当てら
れたタイムスロットにおいて順次、同様の処理が行われ
る。
【0036】各ディスクアレイ制御装置11i は、各A
Vインタフェースプロセッサ装置121 〜12m から1
タイムスロット前に送信されてきたコマンドを1つのタ
イムスロット内で処理する。すなわち、記録または再生
動作を行う。
【0037】図6は、各AVインタフェースプロセッサ
装置からディスクアレイ制御装置に送信されてきたコマ
ンドとそれに伴うHDD21上のアクセス状況を表した
ものである。図6(a)は、1タイムスロット周期にお
いて、ディスクアレイ制御装置11i に送信された各A
Vインタフェースプロセッサ装置121 〜12m のコマ
ンドを表している。なお、実際には、1タイムスロット
に、コマンド(命令)が記述されているコマンド部とデ
ータが記述されているデータ部とが含まれるが、図では
コマンド部のみを表している。コマンド部には、動作命
令と、HDD21における動作開始位置の論理アドレス
および動作開始位置から動作終了位置までの長さが記述
されている。例えば、IOP1 のコマンド部には(Writ
e,200,50)と記述されており、HDD21における論
理アドレスの200番地からデータの書き込みを行い、
開始位置から50番地先が終了位置であることを意味し
ている。また、IOP2 のコマンド部には(Read,90
0,80)と記述されており、HDD21における論理ア
ドレスの900番地からデータの読み込みを行い、開始
位置から80番地先が終了位置であることを意味してい
る。図6(b)は、各AVインタフェースプロセッサ装
置121 〜12m から送信されてきたコマンドに記述さ
れたディスクアレイ制御装置11i 内の1つのHDD2
1の論理アドレスを表したものである。ディスクアレイ
制御装置11i は、AVインタフェースプロセッサ装置
121 から送信されたコマンドの実行を終了すると、次
のタイムスロットで、AVインタフェースプロセッサ装
置122 のコマンドを実行する。そのために、ディスク
アレイ制御装置11i では、HDD21のヘッドをAV
インタフェースプロセッサ装置121 のコマンドによる
処理の終了位置であるA1 からAVインタフェースプロ
セッサ装置122 のコマンドによる処理の開始位置であ
るA2 への移動(シーク)Aが発生する。同様に、AV
インタフェースプロセッサ装置122 のコマンドの実行
の終了後は、AVインタフェースプロセッサ装置123
のコマンドを実行するために、AVインタフェースプロ
セッサ装置122 のコマンドによる処理の終了位置B1
からAVインタフェースプロセッサ装置123 のコマン
ドによる処理の開始位置B2 へのシークBが発生する。
【0038】図8は、従来のディスクアレイ制御装置の
1タイムスロット内での処理を表す流れ図である。この
処理では、ディスクアレイ制御装置は、まず、AVイン
タフェースプロセッサ装置からコマンドを受信する(ス
テップS201)。ディスクアレイ制御装置は、受信し
たコマンド中の論理アドレスに基づいてシークを行い
(ステップS202)、コマンドを実行し(ステップS
203)、1タイムスロットの処理を終了する。
【0039】一般的に、ディスクアレイ制御装置は、図
6に示したようなシークA,Bの距離が長いと予想外に
シーク時間がかかることがある。その場合、1タイムス
ロット内で、そのタイムスロット内で実行すべき処理を
終了できなくなる場合があった。
【0040】そこで、本実施の形態におけるディスクア
レイ制御装置は、現在のタイムスロットにおける動作が
終了し次のタイムスロットが始まるまでに空き時間があ
る場合に、その空き時間内において、次のタイムスロッ
トにおいてハードディスク装置がアクセスする記録領域
を予測し、ハードディスク装置に対して、予測した記録
領域に対するアクセスの予備動作としての先行シーク動
作を行うようにしたものである。以下、この先行シーク
動作について詳しく説明する。
【0041】まず、図7を参照して、AVインタフェー
スプロセッサ装置が4台の場合を例にとって、先行シー
ク動作の例を説明する。図7(a)は、1タイムスロッ
ト周期において、ディスクアレイ制御装置11i に送信
された各AVインタフェースプロセッサ装置121 〜1
4 のコマンドを表している。なお、図6と同様に、図
中ではコマンド部のみを表す。図7(b)は、各AVイ
ンタフェースプロセッサ装置121 〜124 から送信さ
れてきたコマンドに記述されたディスクアレイ制御装置
11i 内の1つのHDD21の論理アドレスを表したも
のである。この例では、AVインタフェースプロセッサ
装置124 のコマンドを実行後、HDD21のヘッドは
HDD21の論理アドレス上の位置にある。このと
き、ディスクアレイ制御装置11i は、次のタイムスロ
ット、すなわちAVインタフェースプロセッサ装置12
1 のコマンドを実行するためのタイムスロットが開始さ
れるまでに空き時間がある場合は、その空き時間におい
て、1タイムスロット周期前にAVインタフェースプロ
セッサ装置121 から送信されたコマンドに基づいて、
次のAVインタフェースプロセッサ装置121 のコマン
ドを実行するためのタイムスロットにおいてアクセスす
る記録領域を予測し、その予測した記録領域へ先行シー
ク動作を行う。先行シーク動作のために予測する記録領
域は、例えば、AVインタフェースプロセッサ装置12
1 の前回のコマンドによる処理の終了位置から始まる領
域とする。これは、AVインタフェースプロセッサ装置
121 が一連の記録または再生動作を行う場合、HDD
21の論理アドレス上の連続した領域で処理が行われる
可能性が高いからである。この場合、図7に示した例で
は、IOP1 の前回のコマンドによる処理の終了位置
へ、先行シークCが行われる。なお、他のタイムスロッ
トにおいても、空き時間がある場合には、同様の先行シ
ーク動作が行われる。
【0042】このように、先行シーク動作を行うことに
より、本来のシーク動作が不要になったり、本来のシー
ク動作に要する時間が短くなる場合が多いので、1タイ
ムスロット内での処理が終了しなくなる頻度を小さくす
ることが可能となる。
【0043】次に、図9の流れ図を参照して、本実施の
形態におけるディスクアレイ制御装置111 の1タイム
スロット内での処理を説明する。なお、他のディスクア
レイ制御装置112 〜11n における処理もこれと同様
であるので説明を省略する。この処理では、ディスクア
レイ制御装置111 は、まず、AVインタフェースプロ
セッサ装置121 からコマンドおよびデータを受信する
(ステップS301)。ディスクアレイ制御装置111
は、受信したコマンド中の論理アドレスに基づいて、必
要に応じてシークを行い(ステップS302)、コマン
ドを実行する(ステップS303)。「必要に応じて」
としたのは、先行シーク動作の結果、ここでのシークが
不要となる場合があるからである。コマンドの実行の終
了後、ディスクアレイ制御装置111 は、次のタイムス
ロットが始まるまでに空き時間があるか否かを検出する
(ステップS304)。なお、ディスクアレイ制御装置
111 のCPU25は、ディスクアレイ制御装置111
内の全てのHDD21からステータスデータが戻り、現
在のタイムスロットの残り時間が所定時間以上であれ
ば、空き時間があると判断する。
【0044】ディスクアレイ制御装置111 のCPU2
5は、タイムスロットの空き時間が無いと判断した場合
は(ステップS304;N)、1タイムスロットの処理
を終了する。一方、CPU25が、タイムスロットの空
き時間が有ると判断した場合は(ステップS304;
Y)、1タイムスロット周期前に送信されてきたAVイ
ンタフェースプロセッサ装置121 のコマンドに基づい
て予測した、次のタイムスロットにおいてアクセスする
記録領域の開始位置に先行シークを行い(ステップS3
05)、1タイムスロットの処理を終了する。
【0045】このように、本実施の形態に係るディスク
アレイ制御装置では、現在のタイムスロットにおける動
作が終了し、次のタイムスロットが始まるまでに空き時
間がある場合に、その空き時間内において、次のタイム
スロットにおいてハードディスク装置がアクセスする記
録領域を予測し、ハードディスク装置に対して、予測し
た記録領域に対するアクセスの予備動作としての先行シ
ーク動作を行わせるようにしたので、シーク動作が予想
外に長時間かかるために1つのタイムスロット内の処理
が終了しないという事態の発生を少なくすることが可能
となる。
【0046】また、先行シーク動作を行うことにより、
シーク処理に掛ける時間を十分にとることが可能とな
り、シーク処理のリトライ回数を増やすことができ、シ
ークエラーを減少させることができ、AVデータの記録
および再生動作の安定化を図ることが可能となる。
【0047】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
ず、例えば、実施の形態では、ディスクアレイ制御装置
111 〜11n はRAID構成としたが、これに限られ
ない。また、実施の形態では、ディスクアレイ制御装置
111 〜11n 内のデータ記録再生手段として、HDD
21を用いたが、これに限られず、ランダムアクセス可
能な記録媒体を用いるものであればよく、例えば光磁気
ディスクを用いる光磁気ディスク装置でもよい。更に、
上記実施の形態は、例えば放送局等においてビデオ・オ
ーディオデータの記録・再生に使用されるマルチチャネ
ルビデオサーバを想定して説明したが、本発明はこれに
限定されるものではなく、その他の種類のデータの記録
および再生に使用される装置にも適用することが可能で
ある。
【0048】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1ないし6
のいずれかに記載のデータ記録再生装置もしくは請求項
7または8記載のデータ記録再生装置の制御方法によれ
ば、現在のタイムスロットにおけるデータ記録再生手段
の動作が終了し次のタイムスロットが始まるまでに空き
時間がある場合に、その空き時間内において、次のタイ
ムスロットにおいてデータ記録再生手段がアクセスする
記録領域を予測し、データ記録再生手段に対して、予測
した記録領域に対するアクセスの予備動作を行わせるよ
うにしたので、1つのタイムスロット内で、そのタイム
スロット内で実行すべき処理をより確実に終了できるよ
うになるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係るデータ記録再生装
置を含むデータ記録再生システムの概略構成を表すブロ
ック図である。
【図2】図1におけるAVインタフェースプロセッサ装
置の概略構成を表すブロック図である。
【図3】図1におけるディスクアレイ制御装置の概略構
成を表すブロック図である。
【図4】図1のデータ記録再生システムの動作の概略を
説明するための説明図である。
【図5】図1に示したデータ記録再生システムにおける
タイムスロットで時分割された下りデータバスとディス
クアレイ制御装置の処理状態を説明するための説明図で
ある。
【図6】従来のデータ記録再生システムにおいて、各A
Vインタフェースプロセッサ装置から送信されるコマン
ドとそれに伴うHDD上のアクセス状況を説明するため
の説明図である。
【図7】本発明の一実施の形態におけるデータ記録再生
システムにおいて、AVインタフェースプロセッサ装置
から送信されるコマンドとそれに伴う先行シーク動作を
説明するための説明図である。
【図8】従来のディスクアレイ制御装置の1タイムスロ
ット内での処理を説明するための流れ図である。
【図9】本発明の一実施の形態におけるディスクアレイ
制御装置の1タイムスロット内での処理を説明するため
の流れ図である。
【符号の説明】
10…データ記録再生システム、111 〜11n …ディ
スクアレイ制御装置、121 〜12m …AVインタフェ
ースプロセッサ装置、131 〜13n …データバス、2
1…HDD、22…分割・単一化部、23,24…バス
インタフェース、25…CPU、26…SCSIコント
ローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 米谷 聡 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 吉本 正和 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 勝尾 聡 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 油谷 聡 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 志賀 知久 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 吉川 潤 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ランダムアクセス可能な記録媒体におけ
    る任意の記録領域にアクセスして、記録媒体に対するデ
    ータの記録動作または記録媒体からのデータの再生動作
    を行うデータ記録再生手段と、 複数のデータ入出力部より、一定時間間隔を複数に分割
    して各データ入出力部に対して割り当てられた時間的区
    切りであるタイムスロット毎に、記録媒体中のアクセス
    すべき記録領域の情報を含む命令を受け取り、前記デー
    タ記録再生手段に対して、命令に応じた記録領域へのア
    クセスと命令に応じた動作を行わせると共に、現在のタ
    イムスロットにおける前記データ記録再生手段の動作が
    終了し次のタイムスロットが始まるまでに空き時間があ
    る場合に、その空き時間内において、次のタイムスロッ
    トにおいて前記データ記録再生手段がアクセスする記録
    領域を予測し、前記データ記録再生手段に対して、予測
    した記録領域に対するアクセスの予備動作を行わせる制
    御手段とを備えたことを特徴とするデータ記録再生装
    置。
  2. 【請求項2】 前記制御手段は、次のタイムスロットに
    おいて行う動作に対応する命令を発するデータ入出力部
    が最後に発した命令に含まれたアクセスすべき記録領域
    の情報に従って、次のタイムスロットにおいてデータ記
    録再生手段がアクセスする記録領域を予測することを特
    徴とする請求項1記載のデータ記録再生装置。
  3. 【請求項3】 前記データ記録再生手段は、ディスク装
    置を有し、前記制御手段は、予測した記録領域に対する
    アクセスの予備動作として、前記ディスク装置に対し
    て、予測した記録領域に対するシーク動作を行わせるこ
    とを特徴とする請求項1記載のデータ記録再生装置。
  4. 【請求項4】 前記データ記録再生手段は、記録すべき
    データを分割した分割データと記録すべきデータに対す
    るエラー検出および訂正用のデータとを記録する複数の
    ディスク装置を有することを特徴とする請求項1記載の
    データ記録再生装置。
  5. 【請求項5】 前記データ記録再生手段は、少なくとも
    ビデオデータまたはオーディオデータの記録または再生
    を行うための装置であることを特徴とする請求項1記載
    のデータ記録再生装置。
  6. 【請求項6】 前記制御手段は、共通のデータ転送路を
    介して複数のデータ入出力部に対して接続されているこ
    とを特徴とする請求項1記載のデータ記録再生装置。
  7. 【請求項7】 ランダムアクセス可能な記録媒体におけ
    る任意の記録領域にアクセスして、記録媒体に対するデ
    ータの記録動作または記録媒体からのデータの再生動作
    を行うデータ記録再生手段を有し、複数のデータ入出力
    部より、一定時間間隔を複数に分割して各データ入出力
    部に対して割り当てられた時間的区切りであるタイムス
    ロット毎に、記録媒体中のアクセスすべき記録領域の情
    報を含む命令を受け取り、前記データ記録再生手段に対
    して、命令に応じた記録領域へのアクセスと命令に応じ
    た動作を行わせるデータ記録再生装置の制御方法であっ
    て、 現在のタイムスロットにおける前記データ記録再生手段
    の動作が終了し次のタイムスロットが始まるまでに空き
    時間がある場合に、その空き時間内において、次のタイ
    ムスロットにおいて前記データ記録再生手段がアクセス
    する記録領域を予測し、前記データ記録再生手段に対し
    て、予測した記録領域に対するアクセスの予備動作を行
    わせることを特徴とするデータ記録再生装置の制御方
    法。
  8. 【請求項8】 次のタイムスロットにおいて行う動作に
    対応する命令を発するデータ入出力部が最後に発した命
    令に含まれたアクセスすべき記録領域の情報に従って、
    次のタイムスロットにおいてデータ記録再生手段がアク
    セスする記録領域を予測することを特徴とする請求項7
    記載のデータ記録再生装置の制御方法。
JP9315648A 1997-11-17 1997-11-17 データ記録再生装置およびその制御方法 Pending JPH11150701A (ja)

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