DE69738356T2

DE69738356T2 - Vorrichtung und Verfahren zum Aufzeichnen/Wiedergeben von Daten

Info

Publication number: DE69738356T2
Application number: DE69738356T
Authority: DE
Inventors: Yasuo Shinagawa-ku Iwasaki; Satoshi Shinagawa-ku Yoneya; Masakazu Shinagawa-ku Yoshimoto; Satoshi Shinagawa-ku Yutani
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-01-23
Filing date: 1997-01-20
Publication date: 2008-12-04
Anticipated expiration: 2017-01-21
Also published as: JP3528394B2; DE69738356D1; US6115536A; US6434324B1; JPH09200673A; EP0786719A3; EP0786719A2; EP0786719B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Datenaufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung und ein Datenaufzeichnungs-/Wiedergabeverfahren.
Allgemein werden bei einer Datenaufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung, beispielsweise einem Festplattenlaufwerk, welches zufallsmäßig auf Daten zugreift, die Daten asynchron übertragen. Bei einer derartigen Datenaufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung wird ein Wiedergabesignal mit einem Taktsignal, welches von einer drehenden Platte wiedergegeben wird, verarbeitet. Die Drehung der Platte jedoch ist mit einem Referenzsignal nicht synchron. Seit einiger Zeit haben einige Datenaufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtungen einen Aufbau, bei dem die Drehung der Platte mit einem externen Signal synchron ist. Eine Schnittstelle dieser Vorrichtungen gibt jedoch Daten (allgemein beispielsweise eine SCSI-Schnittstelle) mit einer gemeinsamen Leitung, um Befehle und Daten zu übertragen, ein/aus. Somit variiert die Datenübertragung in Abhängigkeit von Daten, welche zwischen einem Initiator und einem Ziel ausgetauscht werden.
Um außerdem die Aufzeichnungsdichte von Festplatten zu verbessern, werden die Datenaufzeichnungsfrequenzen entsprechend den Aufzeichnungspositionen darauf variiert. Wenn somit mehrere Festplattenlaufwerke betrieben werden, können deren Wiedergabesignale miteinander nicht synchron sein.
Wenn somit die Datenübertragungsrate oder die Speicherkapazität mit mehreren Festplattenlaufwerken gesteigert wird, sollten die Daten, welche von jedem Festplattenlaufwerk geliefert werden, vorübergehend beispielsweise in einem Speicher gespeichert werden und als Blöcke gelesen werden.
In dem Fall jedoch, dass ein derartiger Prozess mit einer Datenaufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung durchgeführt wird, welche hohe Bildqualität erfordert, sind, wenn Daten für eine lange Zeit aufgezeichnet werden, eine hohe Datenübertragungsrate und eine große Speicherkapazität erforderlich. Somit sollte die Anzahl von betriebenen Festplattenlaufwerken parallel dazu erhöht werden.
Beispielsweise erfordern Videodaten von beispielsweise dem Basisband D2 eine Ausführungsübertragungsrate von ungefähr 120 Mbps pro Kanal. Wenn die Übertragungsrate pro Festplattenlaufwerk ungefähr 24 Mbps ist, sind fünf Festplattenlaufwerke erforderlich. Wenn beispielsweise die Anzahl der Kanäle sechs ist, sind 30 Festplattenlaufwerke erforderlich.
Die Ausführungsübertragungsrate ist ein Wert, von dem eine vorher festgelegte Datenmenge durch eine gesamte Zeitperiode geteilt wird, die notwendig ist, die Datenmenge zu schreiben/zu lesen. Anders ausgedrückt ist die Ausführungsübertragungsrate weder eine Übertragungsrate eines Festplattenlaufwerks noch eine momentane Übertragungsrate eines Schnittstellenbereichs. Zusätzlich sei angenommen, dass auf jedem Kanal mehrere oder das gleiche Bild der gleichen Aufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung wiedergegeben oder aufgezeichnet wird.
Es ist jedoch nicht üblich, viele Festplatten, beispielsweise 30 Festplattenlaufwerke parallel zu betreiben. Wenn eine Anzahl von Festplattenlaufwerken in dem gleichen Zeitpunkt betrieben wird, wird die Belastung eines Bereichs, der Befehle ausgibt und die Festplattenlaufwerke verwaltet, groß. Da somit der Prozess dieses Bereichs eine lange Zeit in Anspruch nimmt, nimmt die Ausführungsübertragungsrate ab oder die Verlässlichkeit gegenüber Fehlern der Festplattenlaufwerke verschlechtert sich.
Um dieses Problem zu lösen, wird üblicherweise eine Vorrichtung in mehrere Plattengruppen unterteilt. Die Daten werden auf mehrere Festplattenlaufwerke verteilt. Außerdem werden Paritäten, die mit den Daten berechnet werden, ebenfalls verwendet, um Redundanz sicherzustellen. Durch paralleles Betreiben mehrerer Plattengruppeneinheiten wird die Übertragungsrate gesteigert.
1 ist ein schematisches Diagramm, welches den Aufbau einer herkömmlichen Plattengruppeneinheit zeigt. Wie in 1 gezeigt ist, sind bei der herkömmlichen Plattengruppeneinheit mehrere Festplattenlaufwerke mit einer Plattengruppensteuerung 101 verbunden (in diesem Beispiel sind sechs Festplattenlaufwerke 110 bis 115 angeschaltet). Die Festplattenlaufwerke 110 bis 114 werden verwendet, Daten aufzuzeichnen. Die Plattengruppensteuerung 101 teilt die zugeführten Daten den Festplattenlaufwerken 110 bis 114 zu. Die Festplatte 115 zeichnet lediglich Paritäten auf, die mit den zugeführten Daten berechnet werden.
Um die Übertragungsrate und die Speicherkapazität zu steigern, wurde eine Datenaufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung, welche mehrere Plattengruppeneinheiten hat, welche parallel betrieben werden, vorgeschlagen. 2 ist ein Beispiel des Aufbaus dieser Datenaufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung.
Wie in 2 gezeigt ist, sind bei der herkömmlichen Datenaufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung Videodatensteuerung 201 entsprechend individuellen Kanälen angeordnet. Pufferspeicher 210 bis 215 entsprechend den individuellen Plattengruppeneinheiten 220 bis 225 sind mit der Videodatensteuerung 201 verbunden. Die Pufferspeicher 210 bis 215 jedes Kanals sind mit individuellen Plattengruppeneinheiten 220 bis 225 über eine SCSI-Schnittstelle verbunden. Der Aufbau jeder Plattengruppeneinheit 220 bis 225 ist der gleiche wie der Aufbau der herkömmlichen Plattengruppeneinheit, welche in 1 gezeigt ist.
Bei der herkömmlichen Datenaufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung ist eine Wiedergabeanforderung, welche durch die Videodatensteuerung 201 an die Plattengruppeneinheiten 220 bis 225 ausgegeben wird, nicht chronologisch mit Daten synchronisiert, welche von den Plattengruppeneinheiten 220 bis 225 erlangt werden. Um somit diese Daten zu synchronisieren und die Daten eines Kanals wiederherzustellen, sollten die Pufferspeicher 210 bis 215 entsprechend den Plattengruppeneinheiten 220 bis 225 für jeden Kanal und eine Speichersteuerschaltung (nicht gezeigt) für die Pufferspeicher 210 bis 215 angeordnet sein. Um zu verhindern, dass Videodaten nichtstetig werden, sollte die Videodatensteuerung 201 immer die Datenmenge der Pufferspeicher 210 bis 215 überwachen und eine Datenübertragungsanforderung an die Plattengruppeneinheiten 220 bis 225 ausgeben, wenn die Datenmenge auf einen vorgegebenen Pegel abnimmt. Somit wird der Aufbau der Datenaufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung kompliziert und deren Kosten steigen an.
Zusätzlich sollte die Vorrichtung die Videodatensteuerungen 201 so steuern, dass sie keine Befehle an die Plattengruppeneinheiten 220 bis 225 im gleichen Zeitpunkt ausgeben. Da somit die Verwendungseffektivität des Busses vermindert wird, ist es schwierig, die Ausführungsübertragungsrate anzuheben. Obwohl außerdem die Plattengruppeneinheiten 220 bis 225 und die Videodatensteuerung 210 mit einer SCSI-Schnittstelle verbunden sind, welche allgemein als Standard-Festplattenlaufwerk-Schnittstelle verwendet wird, wird die SCSI-Schnittstelle grundsätzlich von einem zugeführten Signal und einem ausgegebenen Signal genutzt. Wenn somit eine Aufzeichnungsanforderung und eine Wiedergabeanforderung von Videodatensteuerungen 201 unterschiedlicher Kanäle ausgegeben werden, ist eine Zeit, die Übertragungsrichtung zu ändern, erforderlich. Somit verschlechtert sich die Übertragungsrate.
Außerdem ist für die SCSI-Schnittstelle ein 68-Pin-Kabel erforderlich (in Abhängigkeit vom angewandten Standard sind zumindest 50 Pins erforderlich). Um ein großes System aufzubauen, ist eine Anzahl von Kabeln erforderlich. Da außerdem eine Anzahl von Verbindungspunkten erforderlich ist, verschlechtert sich die Verlässlichkeit. Außerdem ist ein großer Raum für den Montagebereich der Verbinder erforderlich. Um Paralleldaten über eine lange Entfernung zu übertragen, sind viele Treiber erforderlich. Damit wird die Anzahl von Einrichtungen des Schaltungsaufbaus hoch. Folglich wird der Bereich für die Einrichtungen groß.
Ein Datenspeicher-Hilfssystem ist in der WO-A-92/15058 beschrieben, welches für die Verbindung mit einem Datenverarbeitungssystem geeignet ist. Die Hauptfunktionseinheiten des Hilfssystems sind (i) ein Hostadapter, (ii) eine Einrichtungssteuerung und (iii) eine Direktzugriffs-Speichereinrichtung (DASD). Die Funktionseinheiten sind untereinander durch eigens dafür bestimmte Punkt-zu-Punkt-Vollduplex-Seriell-Verbindungen verbunden, über welche Befehle und Daten in Form von Paketen übertragen werden. Die seriellen Verbindungen unterstützen außerdem das Paketmultiplexen, welches zulässt, dass Befehle, welche über die serielle Verbindung übertragen werden, mit Lese- oder Schreibdaten gemultiplext werden, welche von den Einrichtungen übertragen werden oder dahin übertragen werden. Ein Grundsatzaufbau des Hilfssystems umfasst einen Adapter, der über eine serielle Verbindung mit einer Steuerung verbunden ist, welche wiederum über vier serielle Verbindungen mit 4 DASDs verbunden ist. Die Hilfssystemarchitektur, die beschrieben wurde, erlaubt jedoch, dass jeder Adapter mit bis zu vier Steuerungen verbunden werden kann, wodurch zugelassen wird, dass ein Maximum von 16 Einrichtungen mit einem Adapter verbunden werden kann.
Verschiedene entsprechende Gesichtspunkte der Erfindung sind in den beigefügten Patentansprüchen definiert.
Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können eine Datenaufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung, ein Datenaufzeichnungs-/Wiedergabeverfahren und ein Datenformat bereitstellen, welches erlaubt, dass Daten effektiv in einer einfachen, kleinen und preiswerten Struktur übertragen werden können.
Gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden die zugeführten Daten, welche eine vorher festgelegte Länge haben, in Zeitschlitze entsprechend der Anzahl der mehreren Datensteuerbereiche unterteilt, und durch einen jeden der mehreren Datensteuerbereiche mit den unterteilten Zeitschlitzen zugeführt. Zusätzlich arbeiten die mehreren Datensteuerbereiche mit den unterteilten Zeitschlitzen, um zu verhindern, dass die mehreren Datensteuerbereiche Daten von einer gemeinsamen Plattengruppeneinheit im gleichen Zeitpunkt gelesen werden oder in eine gemeinsame Plattengruppeneinheit geschrieben werden. Damit können die Daten wirksam übertragen werden.
Außerdem sind gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die mehreren Datensteuerbereiche und die Plattengruppeneinheiten mit einer unabhängigen seriellen Eingangsübertragungsleitung und mit einer unabhängigen seriellen Ausgangsübertragungsleitung verbunden. Da der Montagebereich für die Verbinder klein ist, kann die Größe der Vorrichtung reduziert werden. Wenn die Daten von den Plattengruppeneinheiten wiedergegeben werden, arbeitet jede der Plattengruppeneinheiten beinah im gleichen Zeitpunkt. Somit sind die Wiedergabedaten synchron mit der unabhängigen seriellen Ausgangsübertragungsleitung. Ungleich dem herkömmlichen Aufbau ist daher ein Pufferspeicher, der mit Daten synchron ist, nicht erforderlich. Somit kann der Aufbau der Vorrichtung vereinfacht werden und dessen Kosten können reduziert werden.
Die Erfindung wird nun mittels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei gleiche Teile durchwegs mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, und in denen:
1 ein schematisches Diagramm ist, welches den Aufbau einer herkömmlichen Plattengruppeneinheit zeigt;
2 ein schematisches Diagramm ist, welches ein Beispiel des Aufbaus einer herkömmlichen Datenaufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung zeigt;
3 ein schematisches Diagramm ist, welches ein Beispiel des Aufbaus einer Datenaufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
4 ein schematisches Diagramm ist, welches ein Datenformat der Datenaufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
5 ein schematisches Diagramm ist, welches ein Beispiel des Aufbaus einer Plattengruppeneinheit zeigt, welche bei der Datenaufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird; und
6 ein Zeitablaufdiagramm ist, welches ein Beispiel der Arbeitsweise der Datenaufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Anschließend wird unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 3 zeigt ein Beispiel des Aufbaus einer Datenaufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Datenaufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung kann hochqualitative Videodaten auf einer Anzahl von Kanälen zuführen und ausgeben.
Anders ausgedrückt hat, wie in 3 gezeigt ist, die Datenaufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung gemäß der Ausführungsform Videodatensteuerungen 1 bis 6. Die Videodatensteuerungen 1 bis 6 führen Videodaten individueller Kanäle zu und geben diese aus. Die Videodaten sind Daten, welche gemäß beispielsweise dem MPEG-Standard komprimiert sind. Bei dieser Ausführungsform sind Parallel-Seriell-Umsetzer (P/S) 10 bis 15 und Seriell-Parallel-Umsetzer (S/P) 20 bis 25 angeordnet. Die Videodatensteuerungen 1 bis 6, die P/S-Umsetzer 10 bis 15 und die S/P-Umsetzer 20 bis 25 bilden einen Datenverarbeitungsblock. Die Datenaufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung gemäß der Ausführungsform hat mehrere Plattengruppeneinheiten (in diesem Beispiel die Plattengruppeneinheiten 30 bis 35).
Die Videodatensteuerungen 1 bis 6 nutzen anteilig einen unabhängigen 48-Bit-Eingangsdatenbus und einen unabhängigen 48-Bit-Ausgangsdatenbus. Die Videodaten der Videodatensteuerungen 1 bis 6 werden als parallele 48-Bit-Daten gemeinsam mit Steuerdaten zum Ausgangsdatenbus geliefert. Im Ausgangsdatenbus werden die Videodaten als Acht-Bit-Blöcke unterteilt und zu den P/S-Umsetzern 10 bis 15 geliefert. Danach setzen die P/S-Umsetzer 10 bis 15 die Paralleldaten in Serielldaten um und liefern die Paralleldaten zu den Plattengruppeneinheiten 30 bis 35 über eine serielle Übertragungsleitung S-IN. Dagegen werden die Videodaten der Plattengruppeneinheiten 30 bis 35 als Serielldaten gemeinsam mit Statusdaten zu den S/P-Umsetzern 20 bis 25 über eine serielle Übertragungsleitung S-OUT geliefert. S/P-Umsetzer 20 bis 25 setzen die seriellen Daten in parallele Acht-Bit-Daten um. Die parallelen Acht-Bit-Daten werden zu parallelen 48-Bit-Daten kombiniert und über den Eingangsdatenbus zu den Videodatensteuerungen 1 bis 6 geliefert.
Da die seriellen Übertragungsleitungen S-IN und S-OUT unabhängig angeordnet sind, kann von einem Standpunkt der Plattengruppeneinheiten 30 bis 35 aus ein simultaner Betrieb, bei dem Daten von der seriellen Übertragungsleitung S-IN empfangen werden und Daten zur seriellen Übertragungsleitung S-OUT gesendet werden, durchgeführt werden.
4 zeigt ein Datenformat, welches mit den seriellen Übertragungsleitungen S-IN und S-OUT übertragen wird. Die Daten haben ein Synchronsignal an ihrem Anfang. Auf das Synchronsignal folgen Befehlsdaten oder Statusdaten, welche eine vorgegebene Datenmenge haben. Die Videodatensteuerungen 1 bis 6 platzieren Befehle für die Plattengruppeneinheiten 30 bis 35 in den Befehlsdaten. Zusätzlich platzieren die Plattengruppeneinheiten 30 bis 35 Zustände entsprechend den Befehlen oder den Zuständen entsprechend der aktuellen Situation in den Statusdaten und senden die resultierenden Daten zu den Videosteuerungen 1 bis 6.
Auf die Befehls-/Statusdaten folgen die Videodaten 1,01 s lang (30 Rahmen), welche gleichmäßig durch die Anzahl von Plattengruppeneinheiten 30 bis 35 unterteilt sind (nämlich 6 Einheiten). Die Videodaten werden von den Videodatensteuerungen 1 bis 6 zu den Plattengruppeneinheiten 30 bis 35 oder von den Plattengruppeneinheiten 30 bis 35 zu den Videodatensteuerungen 1 bis 6 geliefert.
5 ist ein Blockdiagramm, welches ein Beispiel des Aufbaus einer Plattengruppeneinheit zeigt, welche bei der Datenaufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Bei der Plattengruppeneinheit gemäß der Ausführungsform werden, wenn Daten aufgezeichnet werden, zugeführte Daten einer bestimmten Videodatensteuerung über eine serielle Übertragungsleitung S-IN zu einem S/P-Umsetzer 41 geliefert. Die zugeführten Daten bestehen aus einem Synchronsignal, Befehlsdaten und Videodaten entsprechend dem in 4 gezeigten Format. Die zugeführten Daten werden in Paralleldaten durch einen S/P-Umsetzer 41 umgesetzt und zu einer Aufzeichnungsdatensteuerung 42 geliefert. Wenn die Aufzeichnungsdatensteuerung 42 ein Synchronsignal am Anfang der zugeführten Daten ermittelt, werden Befehlsdaten, welche dem Synchronsignal vorhergehen, zu einem Befehls-FIFO 43 geliefert.
Dagegen werden Videodaten, welche den Befehlsdaten vorhergehen, von einer Aufzeichnungsdatensteuerung 42 zu einem Datenmultiplexer 44 geliefert. Festplattenlaufwerke 60 bis 64, welche Videodaten aufzeichnen, sind über entsprechende SCSI-Protokollsteuerungen (SPCs) 50 bis 54 mit dem Datenmultiplexer 44 verbunden. Eine Paritätsberechnungsschaltung 45 ist mit dem Datenmultiplexer 44 verbunden. Ein Festplattenlaufwerk 65, welches Paritätsdaten aufzeichnet, ist mit der Paritätsberechnungsschaltung 45 über eine SPC 55 verbunden. Die SPCs 50 bis 55 sind in Reihe geschaltet. Ein Ende der SPCs 50 bis 55 ist mit einer CPU 46 verbunden. Der Datenmultiplexer 44 verteilt Videodaten an die Festplattenlaufwerke 60 bis 64. Die Festplattenlaufwerke 60 bis 64 zeichnen die verteilten Videodaten auf. In diesem Zeitpunkt werden die Paritätsdaten, welche durch die Paritätsberechnungsschaltung 45 berechnet werden, auf dem Festplattenlaufwerk 65 aufgezeichnet.
Wenn eine Sequenz der Aufzeichnungsoperationen normal beendet ist, gibt die CPU 46 Statusdaten aus, welche zeigen, dass die Sequenz normal beendet ist. Nachdem die Statusdaten in einem Status-FIFO 47 gespeichert sind, werden die Statusdaten mit einem vorgegebenen zeitlichen Ablauf zu einer Wiedergabedatensteuerung 48 geliefert. Die Wiedergabedatensteuerung 48 erzeugt ein Synchronsignal und fügt Statusdaten den Synchrondaten hinzu. Die resultierenden Daten werden zu einem P/S-Umsetzer 49 geliefert. Das Synchronsignal und die Statusdaten werden in serielle Daten durch den P/S-Umsetzer 49 umgesetzt. Die Information, die zeigt, dass die Daten aufgezeichnet wurden, werden zu einer relevanten Videodatensteuerung über die serielle Übertragungsleitung S-OUT übertragen.
Wenn die Daten von der Plattengruppeneinheit gemäß der Ausführungsform wiedergegeben werden, werden Befehlsdaten, die bewirken, dass Videodaten wiedergegeben werden, über die serielle Übertragungsleitung S-IN von einer bestimmten Videodatensteuerung geliefert. Entsprechend der Anforderung der Befehlsdaten werden die Videodaten, welche in den Festplattenlaufwerken 60 bis 64 aufgezeichnet sind, und die Paritätsdaten, welche auf dem Festplattenlaufwerk 65 aufgezeichnet sind, gelesen und durch den Datenmultiplexer 44 kombiniert. Die resultierenden Videodaten werden zur Wiedergabedatensteuerung 48 geliefert. Zusätzlich erzeugt die CPU 46 Statusdaten, welche dem Wiedergabebetrieb entsprechen. Diese Statusdaten werden im Status-FIFO 47 gespeichert. Danach werden die Statusdaten mit einem vorgegebenen zeitlichen Ablauf zur Wiedergabedatensteuerung 48 geliefert. Die Wiedergabedatensteuerung 48 erzeugt ein Synchronsignal und fügt Statusdaten und Videodaten dem Synchronsignal hinzu. Die resultierenden Daten werden zum P/S-Umsetzer 49 geliefert. Der P/S-Umsetzer 49 setzt das Synchronsignal, die Statusdaten und die Videodaten in serielle Daten um. Die seriellen Daten werden über die serielle Übertragungsleitung S-OUT ausgegeben.
6 ist ein schematisches Diagramm, welches zeitliche Abläufe zeigt, wobei die Videodatensteuerungen 1 bis 6 der Datenaufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Daten zu den Plattengruppeneinheiten 30 bis 35 übertragen. Wie in 6 gezeigt ist, wird eine Zeitperiode 1,01 s lang, äquivalent zu 30 Rahmen von Videodaten in Zeitschlitze unterteilt, welche der Anzahl von Videodatensteuerungen, welche angeschaltet sind, entsprechen. Die Videodatensteuerungen werden individuellen Zeitschlitzen zugeordnet. Somit wird verhindert, dass die Videodatensteuerung 1 bis 6 Datenaufzeichnungs-/Wiedergabeanforderungen im gleichen Zeitpunkt ausgeben.
Wenn beispielsweise die Videodatensteuerung 1 Videodaten aufzeichnet, werden die Videodaten 1,01 Sekunden lang (äquivalent 30 Rahmen), welche im Speicher gespeichert sind, über die serielle Übertragungsleitung S-IN zu den Plattengruppeneinheiten 30 bis 35 übertragen. In diesem Zeitpunkt werden nach dem Synchronsignal und dem Befehl C1 die Videodaten W1, von denen Videodaten 1,01 Sekunden lang durch die Anzahl von Plattengruppeneinheiten (in diesem Fall 6 Einheiten) unterteilt sind, über die serielle Übertragungsleitung S-IN zu den Plattengruppeneinheiten 30 bis 35 übertragen. In diesem Beispiel bewirkt der Befehl C1, dass die Videodaten, welche danach empfangen werden, in den Festplattenlaufwerken der Plattengruppeneinheiten 30 bis 35 aufgezeichnet werden.
Wie oben beschrieben werden in den Plattengruppeneinheiten 30 bis 35, wenn der Befehl C1 empfangen wird, die Videodaten W1 durch den Datenmultiplexer 44 an die Festplattenlaufwerke 60 bis 64 verteilt. Zusätzlich werden die Paritätsdaten, welche durch die Paritätsberechnungsschaltung 45 erzeugt werden, auf dem Festplattenlaufwerk 65 aufgezeichnet. Wenn die Sequenz dieser Operationen normal beendet ist, wird ein Status S1, der den normalen Abschluss der Sequenz zeigt, dem Synchronsignal hinzugefügt. Das resultierende Signal wird über die serielle Übertragungsleitung S-OUT zur Videodatensteuerung 1 übertragen. Damit ist die Sequenz der Operationen beendet.
Wenn dagegen die Videodatensteuerung 4 die Videodaten R4, welche in den Plattengruppeneinheiten 30 bis 35 aufgezeichnet sind, wiedergibt, fordert die Videodatensteuerung 4 die Plattengruppeneinheiten 30 bis 35, die Videodaten R4 wiederzugeben, mit einem Befehl C4 auf. Somit lesen wie oben beschrieben die Plattengruppeneinheiten 30 bis 35 die darin befindlichen Videodaten R4 von den Festplattenlaufwerken 60 bis 64. Im Gegensatz zu den Aufzeichnungsoperationen werden die verteilten Videodaten R4 durch einen Datenmultiplexer kombiniert. Die Videodaten R4 werden dem Synchronsignal und dem Statussignal S4 hinzugefügt. Danach werden die resultierenden Daten über die Wiedergabedatensteuerung 48 und die serielle Übertragungsleitung S-OUT übertragen. Die resultierenden Daten werden in Paralleldaten durch einen S/P-Umsetzer umgesetzt und zur Videodatensteuerung 4 übertragen.
Die Videodaten R4 werden durch die Plattengruppeneinheiten 30 bis 35 beinah im gleichen Zeitpunkt gelesen. Damit sind die Videodaten R4 synchron auf der seriellen Übertragungsleitung S-OUT. Vom Standpunkt der Videodatensteuerung 4 aus werden folglich die Videodaten über einen Hochgeschwindigkeits-Datenbus übertragen. Damit ist es für den Benutzer nicht notwendig, mehrere Plattengruppeneinheiten in betracht zu ziehen und komplizierte Prozesse durchzuführen.
Bei dieser Datenaufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung gemäß der Ausführungsform werden aus dem folgenden Grund die unabhängigen seriellen Übertragungsleitungen S-IN und S-OUT verwendet. Anders ausgedrückt sollte, wenn die oben beschriebenen Operationen mit einer einzigen seriellen Übertragungsleitung durchgeführt werden, da die Videodaten R4 entsprechend dem Befehl C4 mit einem Zeitschlitz übertragen werden, der der Videodatensteuerung 4 zugeteilt ist, ein Pufferspeicher, in welchem vorübergehend die Videodaten R4 gespeichert werden, angeordnet sein. Zusätzlich ist eine Steuerschaltung, welche den Betrieb für den Pufferspeicher steuert, erforderlich. Somit wird der Aufbau der resultierenden Schaltung kompliziert.
Obwohl eine einzelne serielle Übertragungsleitung mit einer freien Zeit resultierend von Hochgeschwindigkeits-Aufzeichnungs-/Wiedergabeoperationen anteilig zeitlich genutzt werden kann, kann eine Hochgeschwindigkeits-Übertragungsrate, welche bei dem Plattengruppenaufbau erlangt wird, nicht effektiv verwendet werden.
Wie oben beschrieben ist gemäß der Datenaufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung der Ausführungsform, da Daten, welche von den Plattengruppeneinheiten 30 bis 35 wiedergegeben werden, synchronisiert sind, ein extra Steuerbetrieb ungleich dem herkömmlichen Aufbau nicht erforderlich. Außerdem werden in den Plattengruppeneinheiten 30 bis 35 die Daten entsprechend den Befehlen, welche von den Videodatensteuerungen 1 bis 6 empfangen werden, nacheinander aufgezeichnet und reproduziert. Somit sind ein extra Pufferspeicher und dessen Steuerung nicht erforderlich, wodurch der Aufbau der Vorrichtung vereinfacht wird und deren Herstellungskosten reduziert wird.
Da außerdem Befehle und Daten simultan in einem festen Format übertragen werden, ist die Schaltung für den Schnittstellenbereich einfach. Da außerdem Videodaten, Befehle und Statuszustände der Videodatensteuerungen 1 bis 6 in Zeitperioden ausgetauscht werden, welchen Zeitschlitzen zugeordnet sind, ist ein willkürlicher Betrieb, der verhindert, dass mehrere Videodatensteuerungen 1 bis 6 Befehle im gleichen Zeitpunkt ausgeben und der verhindert, dass Daten nicht stetig werden, wegen des übermäßigen Zugriffs der Plattengruppeneinheiten 30 bis 35 durch eine der Videosteuerungen nicht erforderlich. Damit kann die Vorrichtung einfach gesteuert werden und die Daten können effektiv übertragen werden.
Da die Plattengruppeneinheiten 30 bis 35 unter Bezug auf das Synchronsignal, welches über die Übertragungsleitung S-IN empfangen wird, arbeiten, ist es nicht notwendig, außergewöhnlich viele Kabel für Zeitschlitze zu verlegen.
Da außerdem die Videodatensteuerung 1 bis 6 und die Plattengruppeneinheiten 30 bis 35 mit der seriellen Schnittstelle verbunden sind, welche aus unabhängigen seriellen Übertragungsleitungen S-IN und S-OUT aufgebaut ist, können sie einfach verbunden werden. Außerdem wird der Montagebereich der Verbinder im Vergleich mit dem Aufbau, bei dem viele Kabel verwendet werden, reduziert. Damit kann die Wartung und die Inspektion der Vorrichtung einfach durchgeführt werden, und Sorgen können reduziert werden. Außerdem können die Kosten für die Kabel reduziert werden.
In der obigen Beschreibung wurde eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf eine solche Ausführungsform begrenzt. Anstelle davon können verschiedene Modifikationen für weitere Ausführungsformen ausgeübt werden, wobei Ingenieurskonzepte der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Beispielsweise besteht bei der oben beschriebenen Ausführungsform der Aufzeichnungs-/Wiedergabeblock aus mehreren Plattengruppeneinheiten 30 bis 35. Anstelle davon kann der Aufzeichnungs-/Wiedergabeblock aus einer Plattengruppeneinheit gebildet sein.
Außerdem können bei der oben beschriebenen Ausführungsform die Aufzeichnungsdaten-/Wiedergabedaten Daten sein, mit denen Videodaten und Audiodaten gemischt sind.
Wie oben beschrieben sind die zugeführten Daten, welche eine vorgegebene Länge haben, in Zeitschlitze entsprechend der Anzahl der mehreren Datensteuerbereiche unterteilt und werden durch jeden der mehreren Datensteuerbereiche mit den unterteilten Zeitschlitzen zugeführt. Außerdem arbeiten die mehreren Datensteuerbereiche mit den unterteilten Zeitschlitzen, um zu verhindern, dass die mehreren Datensteuerbereiche Daten von einer gemeinsamen Plattengruppeneinheit im gleichen Zeitpunkt lesen oder darauf schreiben. Somit können die Daten wirksam übertragen werden.
Zusätzlich sind die mehreren Datensteuerbereiche und die Plattengruppeneinheiten mit einer unabhängigen seriellen Eingangsübertragungsleitung und einer unabhängigen seriellen Ausgangsübertragungsleitung verbunden. Da der Montagebereich für die Verbinder klein ist, kann die Baugröße der Vorrichtung reduziert werden. Wenn die Daten von den Plattengruppeneinheiten wiedergegeben werden, arbeitet jede der Plattengruppeneinheiten beinah im gleichen Zeitpunkt. Somit sind die Wiedergabedaten synchron auf der unabhängigen seriellen Ausgangsübertragungsleitung. Daher ist ungleich dem herkömmlichen Aufbau ein Pufferspeicher, der Daten synchronisiert, nicht erforderlich. Somit kann der Aufbau der Vorrichtung vereinfacht werden und deren Herstellungskosten kann reduziert werden.

Claims

Datenaufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung, welche mehrere Plattengruppeneinheiten (30, 31, 32, 33, 34, 35) zum Aufzeichnen/Wiedergeben von Daten hat, welche aufweist: mehrere Datensteuerbereiche (1, 6) zum Verteilen von zugeführten Daten an die Plattengruppeneinheiten; und eine unabhängige serielle Eingangsübertragungsleitung und eine unabhängige serielle Ausgangsübertragungsleitung zum Zuführen und Ausgeben von Daten zwischen den mehreren Datensteuerbereichen und den Plattengruppeneinheiten, wobei die zugeführten Daten eine vorher festgelegte Länge haben und in eine Anzahl von Zeitschlitzen entsprechend der Anzahl der mehreren Datensteuerbereiche unterteilt sind, wobei die zugeführten Daten zu den mehreren Datensteuerbereichen innerhalb entsprechender zugeteilter Zeitschlitze geliefert werden, wobei die mehreren Datensteuerbereiche innerhalb ihrer entsprechenden Zeitschlitze arbeiten, um Daten auf den Plattengruppeneinheiten aufzuzeichnen oder davon zu reproduzieren, und wobei jede der Plattengruppeneinheiten aufweist: mehrere zufallsmäßig zugreifbare Aufzeichnungsmedien (60, 61, 62, 63, 64, 65); eine Aufzeichnungsdaten-Steuereinrichtung (42) zum Erkennen eines Synchronsignals in Verbindung mit zugeführten Daten, welche vom Datensteuerbereich über die unabhängige serielle Eingangsübertragungsleitung empfangen werden, wobei das Synchronsignal in Synchronisation mit den Zeitschlitzen ist, Unterteilen der zugeführten Daten entsprechend dem Synchronsignal in Aufzeichnungsdaten und Befehlsdaten entsprechend dem Synchronsignal, und Aufzeichnen der Aufzeichnungsdaten auf den zufallsmäßig zugreifbaren Aufzeichnungsmedien unter der Steuerung der Befehlsdaten; eine zentrale Steuereinrichtung (46) zum Zuführen der Befehlsdaten und zum Ausgeben von Statusdaten entsprechend dem Wiedergabebetrieb jeder der Plattengruppeneinheiten, wenn Daten von den Aufzeichnungsmedien reproduziert werden; und eine Datenwiedergabe-Steuereinrichtung (40) zum Zuführen der Wiedergabedaten, welche von den Aufzeichnungsmedien reproduziert werden, und der Statusdaten, welche dem Wiedergabebetrieb entsprechen, Erzeugen eines Synchronsignals synchron mit den Zeitschlitzen, Hinzufügen von Daten entsprechend dem Wiedergabebetrieb zu dem Synchronsignal, und Ausgeben der resultierenden Daten über die unabhängige serielle Ausgangsübertragungsleitung an den Datensteuerbereich.
Datenaufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Daten, welche der Aufzeichnungsdaten-Steuereinrichtung zugeführt werden, und/oder Daten, welche von der Wiedergabedaten-Steuereinrichtung ausgegeben werden, aus dem Synchronsignal, den Befehlsdaten oder Statusdaten, die dem Wiedergabebetrieb entsprechen, und den Aufzeichnungsdaten oder den Wiedergabedaten, welche ordnungsgemäß angeordnet sind, bestehen.
Datenaufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Aufzeichnungsdaten und die Wiedergabedaten ein Audiosignal und/oder ein Videosignal sind.
Datenaufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Plattengruppeneinheit außerdem aufweist: einen Datenmultiplexer (44) zum Zuführen der Aufzeichnungsdaten, welche von der Aufzeichnungsdaten-Steuereinrichtung empfangen werden, Verteilen der Aufzeichnungsdaten an die zufallsmäßig zugreifbaren Aufzeichnungsmedien, Kombinieren der Wiedergabedaten, welche von den zufallsmäßig zugreifbaren Aufzeichnungsmedien reproduziert werden, und Ausgeben der resultierenden Daten als Wiedergabedaten an den Aufzeichnungsdaten-Steuerbereich.
Datenaufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die zentrale Steuereinrichtung jeder der Plattengruppeneinheiten die Befehlsdaten zuführt, Aufzeichnungsbeendigungs-Statusdaten ausgibt, welche zeigen, dass die Aufzeichnungsdaten auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet wurden, die Aufzeichnungsbeendigungs-Statusdaten dem Synchronsignal hinzufügt, welches von der Wiedergabedaten-Steuereinrichtung ausgegeben wird, und das resultierende Signal an den Datensteuerbereich über die unabhängige serielle Ausgangsübertragungsleitung ausgibt.
Datenaufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die zentrale Steuereinrichtung jeder der Plattengruppeneinheiten die Wiedergabedaten von den Aufzeichnungsmedien liest und Statusdaten ausgibt, welche den Wiedergabeanforderungs-Hinzufügungsdaten entsprechen, die bewirken, dass Daten von den Aufzeichnungsmedien wiedergegeben werden, wenn die Wiedergabeanforderungs-Zusatzdaten von der Datensteuereinrichtung über die Aufzeichnungsdaten-Steuereinrichtung gemeinsam mit dem Synchronsignal zugeführt werden.
Datenaufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die zufallsmäßig zugreifbaren Aufzeichnungsmedien Festplatten sind, und wobei die Plattengruppeneinheiten Festplattenlaufwerke sind.
Datenaufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die zufallsmäßig zugreifbaren Aufzeichnungsmedien Festplatten sind, und wobei jede der Plattengruppeneinheiten aus mehreren Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Festplattenlaufwerken (60, 61, 62, 63, 64) und einem Paritätsdaten-Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Festplattenlaufwerk (65) bestehen.
Datenaufzeichnungs-/Wiedergabeverfahren zum Veranlassen, dass mehrere Plattengruppeneinheiten Daten aufzeichnen/wiedergeben, welches folgende Schritte aufweist: (1) Verteilen zugeführter Daten an die Plattengruppeneinheiten unter Verwendung einer Anzahl von Zeitschlitzen, welche der Anzahl mehrerer Datensteuerbereiche entsprechen, zu denen die zugeführten Daten geliefert werden, wobei die zugeführten Daten zu den mehreren Datensteuerbereichen innerhalb entsprechender zugeteilter Zeitschlitze geliefert werden; (2) Liefern von Daten, welche von jedem der Datensteuerbereiche ausgegeben werden, an jede der Plattengruppeneinheiten innerhalb eines zugeteilten Zeitschlitzes über eine unabhängige serielle Eingangsübertragungsleitung, welche zwischen jedem der Datensteuerbereiche und jeder der Plattengruppeneinheiten angeordnet ist, wobei die unabhängige serielle Eingangsübertragungsleitung aus einem seriellen Übertragungsleitungsbereich gemeinsam mit einer unabhängigen seriellen Ausgangsübertragungsleitung besteht; (3) Erkennen eines Synchronsignals, welches den zugeführten Daten im Schritt (2) hinzugefügt ist und welches synchron mit den Zeitschlitzen ist, und Unterteilen der zugeführten Daten in Aufzeichnungsdaten und Befehlsdaten, welche dem Synchronsignal entsprechen, wobei die Aufzeichnungsdaten auf mehrere zufallsmäßig zugreifbare Aufzeichnungsmedien unter der Steuerung der Befehlsdaten aufgezeichnet werden; (4) Zuführen der Befehlsdaten und Ausgeben von Statusdaten entsprechend einem Wiedergabebetrieb, bei dem Daten von jedem der zufallsmäßig zugreifbaren Aufzeichnungsmedien reproduziert werden; und (5) Zuführen von Wiedergabedaten, welche von jedem der Aufzeichnungsmedien reproduziert werden, und Statusdaten, welche dem Wiedergabebetrieb entsprechen, Erzeugen eines Synchronsignals synchron mit den Zeitschlitzen, Hinzufügen der Wiedergabedaten und der Statusdaten, welche dem Wiedergabebetrieb entsprechen, zu dem Synchronsignal, und Ausgeben der resultierenden Daten an jeden der Datensteuerbereiche über die unabhängige serielle Ausgangsübertragungsleitung.
Datenaufzeichnungs-/Wiedergabeverfahren nach Anspruch 9, wobei Daten, welche über die unabhängige serielle Eingangsübertragungsleitung und/oder die unabhängige serielle Ausgangsübertragungsleitung zugeführt/ausgegeben werden, aus dem Synchronsignal, den Befehlsdaten oder Statusdaten, welche dem Wiedergabebetrieb entsprechen, und Aufzeichnungsdaten oder Wiedergabedaten bestehen.
Datenaufzeichnungs-/Wiedergabeverfahren nach Anspruch 9, wobei die Aufzeichnungsdaten und die Wiedergabedaten ein Audiosignal und/oder ein Videosignal sind.
Datenaufzeichnungs-/Wiedergabeverfahren nach Anspruch 9, welches außerdem folgenden Schritt aufweist: Zuführen der Aufzeichnungsdaten, welche im Schritt (3) ausgegeben werden, Verteilen der Aufzeichnungsdaten an die zufallsmäßig zugreifbaren Aufzeichnungsmedien, Zufuhren der Wiedergabedaten, welche von jedem der Aufzeichnungsmedien wiedergegeben werden, Kombinieren der Wiedergabedaten und Ausgeben der kombinierten Daten an den Schritt (3).
Datenaufzeichnungs-/Wiedergabeverfahren nach Anspruch 9, wobei der Schritt (4) durch Zuführen der Befehlsdaten, welche im Schritt (3) erlangt werden, Ausgeben der Aufzeichnungsbeendigungs-Statusdaten, welche den Aufzeichnungsbetrieb zeigen, den jedes der Aufzeichnungsmedien beendet hat, an jedes der Aufzeichnungsmedien, und Ausgeben der Aufzeichnungsbeendigungs-Statusdaten an jeden der Datensteuerbereiche über die unabhängige serielle Ausgangsübertragungsleitung durchgeführt wird.
Datenaufzeichnungs-/Wiedergabeverfahren nach Anspruch 9, wobei der Schritt (4) durchgeführt wird, indem die Wiedergabedaten von jedem der Aufzeichnungsmedien gelesen werden und die Wiedergabedaten entsprechend den Wiedergabeanforderungs-Zusatzdaten ausgegeben werden, um zu veranlassen, dass Daten von jedem der Aufzeichnungsmedien wiedergegeben werden, wenn die Wiedergabeanforderungs-Zusatzdaten von einer jeden Datensteuerungseinrichtung über die unabhängige serielle Eingangsübertragungsleitung zugeführt werden.
Datenaufzeichnungs-/Wiedergabeverfahren nach Anspruch 9, wobei die zufallsmäßig zugreifbaren Aufzeichnungsmedien Festplatten sind, und wobei die Plattengruppeneinheiten Festplattenlaufwerke sind.
Datenaufzeichnungs-/Wiedergabeverfahren nach Anspruch 9, wobei die zufallsmäßig zugreifbaren Aufzeichnungsmedien Festplatten sind, und wobei jede der Plattengruppeneinheiten aus mehreren Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Festplattenlaufwerken und einem Paritätsdaten-Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Festplattenlaufwerk bestehen.