JP2000215585A - ディスクアレイ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】固定長の圧縮データを記録再生するビデオサー
バにおいて、フォールトトレラントなディスクアレイ装
置を構築する場合、一般のコンピュータ用のディスクア
レイ装置に広く用いられるRAID3方式を用いると、個々
のディスク装置に記録再生されるデータサイズが、ディ
スク装置にとってもっとも効率よく記録再生できるデー
タサイズより小さくなり、ディスクアレイ装置のとして
の効率が下がる。 【解決手段】一フレーム単位でディスク装置に記録再生
を行うようにするとともに、映像信号に固有のタイミン
グを利用して、ディスクをつなぐチャネルの利用効率を
向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧縮映像データを
記録再生するビデオサーバ、特にフレーム精度の要求さ
れる放送局用ビデオサーバに用いられるディスクアレイ
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】放送局などの大量の映像情報を取り扱う
場において、おもに作業効率の向上を狙って記録媒体が
テープからディスクに移りつつある。テープ媒体ではシ
ーケンシャルアクセスしか出来ないが、ディスク媒体を
用いるとランダムアクセスが出来るので、映像情報のア
クセス時間を格段に短縮することが出来、従って作業効
率を向上させることが出来る。しかし放送局などでもっ
とも重視されるのは、データの信頼性である。ディスク
装置の信頼性を確保する手段としては、Ｐａｔｔｅｒｓ
ｏｎ Ｄ Ａ、”Ａ Ｃａｓｅ ｆｏｒ Ｒｅｄｕｎｄ
ａｎｔ Ａｒｒａｙｓ ｏｆ Ｉｎｅｘｐｅｎｓｉｖｅ
Ｄｉｓｋｓ（ＲＡＩＤ）”論文に示された ＲＡＩＤ
という手法が従来からコンピュータ用ディスクサブシス
テムの用途に利用されている。

【０００３】ＲＡＩＤはその動作方式によっていくつか
に分類されているが、映像データのような比較的データ
サイズが大きく、かつ、連続的に発生するデータに関し
ては、ブロック単位で複数ディスクにインターリーブし
てデータを記録し、各ディスクに記録されたデータのパ
リティデータを特定のディスクに記録する、ＲＡＩＤ３
に分類される方式がビデオサーバなどに利用されること
が多い。すなわちＲＡＩＤ３は、データを複数のディス
ク装置に分けて並行転送することでデータ転送性能を高
め、さらにパリティディスク装置を設けることで、一台
のディスクが故障してもデータを喪失することなく、読
み出すことが出来るものである。

【０００４】

【発明の解決しようとする課題】一般的にライトキャッ
シュを持つディスク装置への書き込み性能は、一回あた
りに書き込むデータサイズによって変化する。データサ
イズが小さいと書き込みに関わるコマンド処理や、最初
の書き込み位置へのトランスデューサの位置決めなどに
かかるオーバヘッドの書き込み処理全体に占める割合が
大きくなるため、書き込み性能は低下する。

【０００５】一方、データサイズが大きいと書き込み性
能は記録メディアそのものへの書き込み速度、すなわち
メディア転送速度によって律速される。一般にメディア
転送速度は、ディスク装置が接続されるチャネルの転送
速度より低いので、メディア転送速度が律速状態のと
き、書き込むべきデータは一回ではディスク装置に転送
することができず、複数回に分割されてチャネル上を転
送されることになる。結局、ある特定のディスク装置の
書き込みデータが転送され始めて、転送が終了するまで
実質的にチャネルを占有することになる。

【０００６】すなわち、書き込み性能はデータサイズが
小さいとディスク装置自体の書き込み性能が低下し、デ
ータサイズが大きいとチャネルの利用効率が低下する。
したがって、同じチャネルを共有し複数のディスク装置
が結合されているディスクアレイ装置では、データサイ
ズに最適値が存在する。すなわちこの最適値のデータサ
イズでデータを転送するとき最も効率よくデータを書き
込むことが出来る。

【０００７】ところでチャネルあたりのディスク装置の
台数は、一次的にはディスクアレイ装置全体の総容量あ
るいは、最大データ伝送レートによって決定される。と
ころが、近年、急速に普及しつつある圧縮映像信号のデ
ータサイズは、圧縮の効果で一フレーム分がたかだか数
百キロバイト程度のサイズしかない。ここで日本や米国
で採用されているＮＴＳＣ方式では、一フレームの画面
は５２５本の走査線をもち、毎秒３０フレームで構成さ
れる。一方、欧州などで採用されているＰＡＬ方式など
では一フレームの画面は６２５本の走査線をもち、毎秒
２５フレームで構成される。前者を５２５／３０システ
ム、後者を６２５／２５システムと呼ぶ。例えば、ＤＶ
圧縮方式では一フレームのデータサイズは５２５／３０
システムの場合１２００００バイト、６２５／２５シス
テムの場合１４４０００バイトである。このデータを前
述のように同一チャネル上の複数のディスク装置にイン
ターリーブして記録すると一台一台のディスク装置に記
録されるデータサイズはかなり小さなサイズになる。現
状でディスク装置にもっとも効率よく記録できるデータ
サイズはおよそ６４キロバイトから２５６キロバイト程
度の範囲にあるので、書き込み効率が低下する。

【０００８】これを避けるために、複数のフレームをま
とめて記録することで一回あたりの書き込みデータサイ
ズを大きくし、前述の効率の良いデータサイズに近づけ
るという方法もある。しかし、この方法では複数のフレ
ームをまとめて取り扱うため、応答速度が遅くなる。放
送局用ビデオサーバでは、フレーム精度のアクセスが要
求されるため応答速度の低下は操作性を大きく損なう。

【０００９】また、ディスクアレイ装置への書き込み、
あるいは読みだし要求が映像データを取り扱う場合は、
映像信号のフレーム周期ごとに発生するにも関わらず、
ディスク装置が接続されるチャネル上のデータ転送自体
は、ディスク装置の書き込み、あるいは読みだし処理に
要する時間が一定ではないため、非同期に行われる。こ
のためチャネル上で待ちや競合が発生し効率が低下す
る。

【００１０】本発明は、圧縮映像信号の１フレーム分を
同一チャネル上の複数のディスク装置にインターリーブ
して記録すると一台一台のディスク装置に記録されるデ
ータサイズは小さなサイズになり書き込み効率が低下
し、複数のフレームにまとめて記録することで一回あた
りの書き込みデータサイズを大きくするとフレーム精度
のアクセスをする場合に応答速度が低下し操作性が悪く
なり、ディスクアレイ装置への書き込みあるいは読み出
し要求が映像データを取り扱う場合は映像信号がフレー
ム周期毎に発生するに関わらずディスク装置の書き込み
あるいは読み出し処理に要する時間が一定でないため非
同期に行われ、チャネル上で待ちや競合が発生し効率が
低下するという課題を考慮し、圧縮映像データを取り扱
うビデオサーバにおいて、ディスク装置の書き込み性能
を高く保つとともに、チャネルの利用効率の低下を防ぐ
ことができるディスクアレイ装置を提供することを目的
とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために第１の本発明（請求項１に対応）は、圧縮映像デ
ータを記録再生するビデオサーバに使われるディスクア
レイ装置であって、前記圧縮映像データの一フレーム単
位を前記ディスクアレイ装置を構成する複数のディスク
装置の中の一台のディスク装置に対応させて記録再生す
る記録再生手段と、所定の時間間隔でタイミング情報を
生成するタイミング情報生成手段と、前記タイミング情
報生成手段で生成された前記タイミング情報に基づい
て、前記記録再生手段を構成する複数のディスク装置を
順次入れ替わり使用するよう制御する制御手段とを備え
たことを特徴とするディスクアレイ装置である。

【００１２】また第２の本発明（請求項２に対応）は、
少なくとも２種類以上の信号方式の信号が入力される場
合、前記タイミング情報生成手段は、いずれの信号方式
に基づいているかを判別し、前記所定の時間間隔を変え
ることを特徴とする第１の発明に記載のディスクアレイ
装置である。

【００１３】また第３の本発明（請求項３に対応）は、
圧縮映像データを記録再生するビデオサーバに使われ、
ディスク装置故障時に蓄積された圧縮映像データを再構
築するためのパリティディスク装置と、前記パリティデ
ィスク装置以外に一台または複数台のディスク装置とを
備えたディスクアレイ装置であって、前記圧縮映像デー
タを記録再生する記録再生手段とを備え、前記パリティ
ディスク装置は、データを書き込む際に、書き込みに先
だって前記書き込みデータが書き込まれる領域に記録さ
れていたデータを一旦読みだし、前記書き込みデータと
の所定の演算を行い、前記演算の結果を書き込むことを
特徴とするディスク装置である。

【００１４】また第４の本発明（請求項４に対応）は、
圧縮映像データを記録再生するビデオサーバに使われる
ディスクアレイ装置であって、Ａ方式の毎秒表示される
フレーム数を整数化した数とＢ方式の毎秒表示される数
のフレーム数を整数化した数との最小公倍数に実質上一
致する回転数で毎秒回転するスピンドルモータ手段と、
前記圧縮映像データの一フレーム単位を前記ディスクア
レイ装置を構成する複数のディスク装置の中の一台のデ
ィスク装置に対応させて記録再生する記録再生手段とを
備え、前記Ａ方式で前記圧縮映像データが送られてくる
場合、前記複数台のディスク装置のうち各チャンネルあ
たり前記Ａ方式の毎秒表示されるフレーム数で前記最小
公倍数を除した値の台数のディスク装置が使用され、前
記Ｂ方式で前記圧縮映像データが送られてくる場合、前
記複数台のディスク装置のうち各チャンネルあたり前記
Ｂ方式の毎秒表示されるフレーム数で前記最小公倍数を
除した値の台数のディスク装置が使用されことを特徴と
するディスクアレイ装置である。

【００１５】また第５の本発明（請求項５に対応）は、
前記スピンドルモータ手段は、外部から供給される回転
基準信号に位相ロック可能であることを特徴とする第４
の発明に記載のディスクアレイ装置である。

【００１６】また第６の本発明（請求項６に対応）は、
基準映像同期信号からフレーム周期のフレームパルスを
取り出す同期分離手段と、前記フレームパルスと、前記
スピンドルモータ手段の回転により発生するＰＧパルス
信号を前記圧縮映像データの毎秒表示されるフレーム数
を整数化した数で前記最小公倍数を除した数だけ分周し
たパルスとを比較する比較手段と、前記比較手段での前
記比較結果を前記スピンドルモータ手段の回転に反映さ
せる制御手段とを備えたことを特徴とする第４の発明に
記載のディスクアレイ装置である。

【００１７】また第７の本発明（請求項７に対応）は、
前記Ａ方式とは、ＮＴＳＣ方式であり、毎秒表示される
フレーム数は３０であり、前記Ｂ方式とは、ＰＡＬ方式
であり、毎秒表示されるフレーム数は２９．９７であ
り、前記最小公倍数は１５０であることを特徴とする第
４〜６の発明のいずれかに記載のディスクアレイ装置で
ある。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て、図１から図５を用いて説明する。

【００１９】（実施の形態１）図１は実施の形態１にお
ける本発明のディスクアレイ装置のブロック図である。

【００２０】図１において１０１は同期分離回路であ
る。一般に、放送局のような複数の映像機器が使われる
ような場所においては、映像機器間で映像データをやり
とりする際に、映像機器間で時間基準を共有するために
基準映像同期信号が使われる。

【００２１】同期分離回路１０１ではこの基準映像同期
信号を受け、まず、基準映像同期信号の信号方式を判定
する。同期分離回路１０１では一フレームを構成する走
査線数から、基準映像同期信号の信号方式、すなわち、
本発明のディスクアレイ装置が記録再生すべき信号の方
式を判定することができる。

【００２２】同期分離回路１０１では基準映像同期信号
から水平同期信号とフレームパルスを抽出する。フレー
ムパルスはフレーム周期の信号であり、６２５／２５シ
ステムでは２５Ｈｚ、５２５／３０システムでは２９．
９７Ｈｚの信号である。水平同期信号は水平同期周期の
信号であり、６２５／２５システムでは１５６２５Ｈ
ｚ、５２５／３０システムでは１５７３４Ｈｚの信号で
ある。

【００２３】Ｈカウンタ１０２では同期分離回路１０１
の出力する水平同期信号をカウントする。カウント値は
同じく同期分離回路１０１の出力するフレームパルスで
リセットされる。したがって、６２５／２５システムで
はカウント値は０から始まって、水平同期信号の到来ご
とに１づつ増え、６２４まで増えたのち、到来するフレ
ームパルスによってリセットされ、０に戻る。５２５／
２５システムではカウント値は０から始まって５２４ま
で増え、０に戻るという動作を繰り返す。

【００２４】ＣＰＵ１０３はバス１０４を介してバス１
０４上にある台数レジスタ１０５に対して、ディスクア
レイ装置の一つのチャネル上にあるディスク装置の台数
を設定する。図１の例では４台のディスク装置があるの
で、値４を台数レジスタ１０５に設定する。

【００２５】プリセットレジスタ１０６では、同期分離
回路１０１で判定された信号方式と、台数レジスタ１０
５の設定値から、コンパレータ１０７に送るべきプリセ
ット値を算出する。プリセット値は、各信号方式の総ラ
イン数を台数レジスタ１０５の設定値で除したものの整
数倍の値のうち、総ライン数を越えないものである。例
えば、６２５／２５システムでは、６２５／４＝１５
６．２５なので、整数倍の０、１５６．２５、３１２．
５、４６８．７５である。カウンタ１０２のカウント値
は整数なので、それぞれを整数に丸めた０、１５６、３
１３、４６９をプリセット値とする。同様に５２５／３
０システムでは、０、１３１、２６３、３９４をプリセ
ット値とする。このようにプリセットレジスタでは、複
数の整数を保持することが出来る。

【００２６】コンパレータ１０７では、Ｈカウンタ１０
２のカウント値と、プリセットレジスタ１０６の値を比
較し、一致するタイミングでＣＰＵ１０３に対して割り
込み信号を送る。ＣＰＵ１０３では、コンパレータ１０
６からの割り込み信号が到来すると、そのタイミングを
基準としてディスクコントローラ１０９を介して、ディ
スク１（１１０）、ディスク２（１１１）、ディスク３
（１１２）、ディスク４（１１３）に対する映像データ
の書き込み、あるいは読み出しを行う。ディスク１（１
１０）、ディスク２（１１１）、ディスク３（１１
２）、ディスク４（１１３）に記録再生される映像デー
タは、入出力Ｉ／Ｆ１０８を通じて外部から取り込み、
あるいは送出を行う。図１では、入出力Ｉ／Ｆに４つの
映像データが入力されている。

【００２７】図２は図１のディスクアレイ装置のディス
ク１（１１０）、ディスク２（１１１）、ディスク３
（１１２）、ディスク４（１１３）への書き込み動作の
タイミングを示すタイムチャートである。タイムチャー
トにおいて横向きの破線の矢印は書き込みにさきだつ準
備のための遅延を、矩形は実際にディスク装置が接続さ
れたチャネル上をデータが転送されていることを表して
いる。

【００２８】従来のディスクアレイ装置では、書き込み
のタイミングは、書き込み動作が入出力Ｉ／Ｆ１０８へ
のデータの到来によって要求されることによって開始さ
れる。すなわち、本発明の対象とする固定長の圧縮映像
データでは、フレーム周期ごとに書き込み動作が開始さ
れる。たとえば一フレームの期間に４台のディスク装置
に対する書き込みを行う場合を考えると、図２（ａ）の
ようにＴ１のタイミングで４台すべてのディスク装置に
対して一度に書き込みの指令を与える方法と、図２
（ｂ）のようにディスク装置一台ずつに書き込みの指令
を与え、そのディスク装置の書き込みが完了した時点で
次のディスク装置に書き込みの指令を与える、というよ
うに順次に書き込みの指令を与える方法がある。

【００２９】一度に書き込みの指令を与えると、チャネ
ル上での転送がディスク装置間で干渉しあうため、一台
のディスク装置についてみれば、単独でチャネルを独占
して転送を行う場合にくらべて転送に時間がかかる。特
に所定時間内に転送が完了せず、ディスクの回転待ちが
入った場合、わずかの転送時間遅れがより大きな転送時
間の遅れとなって現われる。

【００３０】次に順次に書き込みの指令を与えると、一
度に書き込みの指令を与えた場合のようにチャネル上で
転送が干渉しあうこともないため、個々のディスク装置
にとっては最も速い速度で転送を行うことができる。と
ころがなんらかの原因で転送や書き込みの処理に遅延が
発生すると、それ以降の転送に遅延が繰り越される。図
２（ｂ）ではディスク３に対する書き込みの指令に対し
て実際の転送はやや遅れて発生している。ディスク３に
続いて書き込みを行うディスク４への書き込みが行われ
るタイミングもその分、遅延することになる。

【００３１】本発明のディスクアレイ装置では、一フレ
ームの期間をディスク台数分にほぼ均等に分けたタイミ
ングでＣＰＵ１０３に割り込みがかけられので、ＣＰＵ
１０３はそれをもとにディスク装置に対して書き込み指
令を与えることができる。つまり、図２（ｃ）のよう
に、それぞれのディスク装置に対して、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ
３、Ｔ４のタイミングで書き込み指令を送ることができ
る。ここで、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４は、それぞれ６２
５／２５システムの場合プリセット値である０、１５
６、３１３、４６９の値にフレームパルスのカウント数
が一致するタイミングであり、同様に５２５／３０シス
テムの場合プリセット値である０、１３１、２６３、３
９４の値にフレームパルスのカウント数が一致するタイ
ミングの時刻である。それぞれの転送が相互に干渉しな
いためには、フレーム周期をディスク装置の台数で除し
た周期以内に個々のディスク装置に対する転送が完了す
る必要がある。本発明の対象とする固定長の圧縮データ
のデータサイズはおよそ数百キロバイト程度であり、こ
れを分割せず、一つのディスク装置に書き込みおよび読
みだしを行えば、ディスク装置をもっとも効率よく記録
再生することが可能で、例えば、ＡＮＳＩ Ｘ３Ｔ１０
／１０７１Ｄ ＳＣＳＩ−３ Ｆａｓｔー２０に規定さ
れる２０ＭＢ／ｓｅｃ程度と同等以上のチャネル転送速
度を持つディスク装置であれば、容易に実現することが
できる。

【００３２】このように図１の実施の形態１における本
発明のディスクアレイ装置では、チャネル上でそれぞれ
のディスク装置の転送どうしが干渉することを防ぐこと
ができると同時に、あるディスク装置の書き込みの処理
の遅延が全体に波及することも防ぐことができる。

【００３３】なお、上記の実施例では、台数レジスタ１
０５、プリセットレジスタ１０６を個別のハードウェア
的な構成要素として説明したが、ソフトウェア的な手段
を用いて上述の手順に従ってプリセットレジスタ１０６
に設定すべき値を算出し、台数レジスタ１０５を設けず
に、直接プリセットレジスタ１０６に設定する構成とし
ても同様の効果を得ることができる。

【００３４】（実施の形態２）図３は実施の形態２にお
ける本発明のディスクアレイ装置のタイムチャートであ
る。信頼性を要求される用途では、データそのものを記
録再生するデータディスク装置に加えて、それぞれのデ
ィスク装置に記録されるデータ間の排他的論理和を取っ
たパリティデータを記録する、パリティディスク装置を
設ける。

【００３５】パリティディスク装置に一般的なディスク
装置を使い、一フレーム単位の圧縮映像データを一台の
ディスク装置に対応させて記録再生するには図３（ａ）
のようなタイムチャートとなる。この例ではディスク装
置１に一フレーム分のデータを記録する場合を示してい
る。まず、ディスク装置１のこれからデータを書き込む
領域に記録されていたデータを読み出す（３０１）。次
に、パリティディスク装置から対応するパリティデータ
を読み出す（３０２）。ディスク装置１の読み出しが完
了すれば、ＣＰＵでは、ディスク装置１の書き込むデー
タとディスク装置１から読み出されたデータの間でパリ
ティ計算１（３０３）を行う。これと並行してディスク
装置１に一フレーム分のデータを書き込む（３０４）。
次にパリティディスク装置の読みだし（３０２）が完了
すれば、この読み出したデータとパリティ計算１（３０
３）の結果とでパリティ計算２（３０６）を行う。パリ
ティ計算２（３０６）が終れば、その計算結果をパリテ
ィディスク装置に書き込む（３０５）。

【００３６】この例では、ディスク装置１については、
書き込み処理（３０４）が読みだし処理（３０１）を追
い越さなければ、コマンドを同時に、例えば読みだしコ
マンドと同時に発行することも可能である。ところがパ
リティディスク装置については、パリティ計算２（３０
６）はパリティディスク装置の読みだし（３０２）が完
了するのを待たねば開始できず、書き込み処理（３０
５）はＣＰＵのパリティ計算２（３０６）が終らないと
コマンドを発行できない。すなわち、パリティディスク
装置については、すべての処理が順次に処理されなけれ
ばならず、コマンドの先行発行ができるディスク装置１
の処理に比べて効率を上げることが難しい。さらに、パ
リティディスク装置の処理はディスク装置１以外の他の
ディスク装置への書き込みに際しても必要になるので、
パリティディスク装置の処理がディスクアレイ装置全体
の処理効率に大きく影響する。

【００３７】次にパリティディスク装置が、本発明の請
求項に記載のもの、すなわち、データを書き込む際に、
書き込みに先だって書き込みデータが書き込まれる領域
に記録されていたデータを一旦読みだし、ディスク装置
自体が書き込みデータとの排他的論理和演算を行い、演
算結果を書き込む機能をもつものであれば、タイムチャ
ートは図３（ｂ）のようになる。

【００３８】ディスク装置１に関する処理は図３（ａ）
と同じであるが、パリティディスク装置に関しては、装
置自体がパリティ計算を行う機能を持っているため、パ
リティ書き込み３０７を一度行うだけでよい。これによ
り、チャネル上を流れるデータ量が削減されるととも
に、ＣＰＵにとってはパリティ計算の結果がパリティデ
ィスク装置に書き込まれることが保証されればパリティ
書き込みのタイミングは自由に設定できるので、処理の
待ち合わせなどの処理効率を低下させる要因がない。

【００３９】すなわち図３において読み出し、書き込み
は同時にバスあるいはチャンネル上においてデータ転送
が行われることを示している。図３（ａ）では４回転送
が行われているが、図３（ｂ）では３回転送を行うだけ
でよい。

【００４０】さらに、複数のディスク装置への書き込み
が、パリティディスク装置の共通の領域を同時に利用す
るようにディスク装置上のデータ配置を設定すれば、パ
リティ書き込みの回数を削減でき、チャネルの利用度を
向上させることができ、ディスクアレイ装置の性能を向
上させることができる。

【００４１】（実施の形態３）図４は実施の形態３にお
ける本発明のディスクアレイ装置のディスク装置の回転
位相と転送のタイミングを示す模式図である。前述のよ
うに本発明では取り扱う信号方式のフレーム周期をディ
スク装置の台数で分割したより短い期間内に各ディスク
装置の転送を割り当てることにより、それぞれのディス
ク装置の転送が相互に干渉せずに行うことができる。さ
らに実施の形態３では、ディスク装置の回転数がおよそ
１５０Ｈｚで、６２５／２５システムではチャネルあた
りのディスク装置台数が６台、５２５／３０システムで
はチャネルあたりのディスク装置台数が５台であると
き、さらに効率よく転送が行うことができることを示
す。

【００４２】図４（ａ）および図４（ｂ）は場合のチャ
ネル上をデータがどのように流れているかを示すタイミ
ングチャートである。図４（ａ）は６２５／２５システ
ムで、チャネルあたりのディスク装置台数を６台にした
場合、図４（ｂ）は５２５／３０システムでチャネルあ
たりのディスク装置台数を５台にした場合である。とも
に、１台のディスク装置の転送が一フレーム周期内に占
める期間は約６．６７ｍｓである。そこでディスク装置
の回転周期とこの転送期間が一致するようにディスク装
置の回転数を選ぶと、図４（ｃ）のように、各ディスク
装置の転送が開始されるタイミングと、ディスク装置の
回転位相が常に一定の関係になる。

【００４３】ところが一般にハードディスク装置の回転
数としてよく採用される毎分７２００回転（毎秒１２０
回転）の場合は図４（ｄ）のようになり、各ディスク装
置の転送と回転位相の関係は一定ではなくなる。このた
め、記録あるいは再生すべきデータの位置までディスク
が回転するまでの待ち時間が一定ではなくなる。このた
め、転送を指示するコマンドを一定の間隔で発行して
も、実行できるタイミングにばらつきが出るため、実際
に転送が行われるタイミングはずれることになる。結果
として、チャネル上でデータ転送どうしが干渉し合わな
いように、時間をずらせたにもかかわらず、予定より遅
れた転送が次の転送に干渉を起こしたりする。

【００４４】実施の形態３では、ディスク装置の回転数
を６２５／２５システムと、５２５／３０システムのそ
れぞれのフレーム周波数の最小公倍数である、１５０Ｈ
ｚ、すなわち毎秒１５０回転とする。これにより、６２
５／２５システムと５２５／３０システムの両方に対応
できる。ところがディスク装置の回転数が毎秒１５０回
転であるだけで、回転位相が記録あるいは再生される映
像データのフレーム位相にロックしていないと、各ディ
スク装置間の回転位相関係が一意に決まらないので、い
ぜんとして各ディスク装置間の転送タイミングにバラツ
キが出ることになる。すなわち、各ディスク装置の回転
位相関係を一定に保つには位相ロックが必要である。

【００４５】そこで、６２５／２５システムでは１５０
Ｈｚの回転基準信号に、５２５／３０システムでは１／
１０００補正に対応して(１５０／１．００１）Ｈｚの
回転基準信号に対して、それぞれ位相ロックがかけられ
るディスク装置とすることで、各ディスク装置の転送が
チャネル上で相互に干渉しあわずに転送することができ
るディスクアレイ装置とすることができる。

【００４６】なお、本実施の形態では６２５／２５シス
テムで、チャネルあたりのディスク装置台数を６台に
し、５２５／３０システムでチャネルあたりのディスク
装置台数を５台にする場合に限らない。６２５／２５シ
ステムでは、６台以上のディスク装置を有していても構
わない。ただし実際にデータを書き込む際に使用するデ
ィスク装置が６台でありさえすればよい。また同様に５
２５／３０システムでは、５台以上のディスク装置を有
していても構わない。ただし実際にデータを書き込む際
に使用するディスク装置が５台でありさえすればよい。

【００４７】（実施の形態４）図５は実施の形態４にお
ける本発明のディスクアレイ装置を構成するデータディ
スク装置ならびにパリティディスク装置のブロック図で
ある。

【００４８】ディスクアレイ装置への書き込みあるいは
読みだしのタイミングと同期した基準映像同期信号は、
ディスク装置に内蔵された同期分離回路５０１に入力さ
れフレームパルスと方式選択信号が取り出される。ディ
スク装置のディスク５０２を回転させるスピンドルモー
タ５０３はディスク５０２の一回転につき一回のＰＧパ
ルス信号を発生する。前述のように毎秒１５０回転する
ディスクでは、ＰＧパルス信号は１５０Ｈｚの信号とな
る。

【００４９】ＰＧパルス信号は５分周器５０４と６分周
器５０５に入力され、５分周器５０４からはディスク５
０２の回転に同期した３０Ｈｚの信号が、６分周器５０
５の出力からは２５Ｈｚの信号が、それぞれ出力され
る。スイッチ５０６では同期分離回路５０１の出力する
方式選択信号に基づいて入力を選ぶ。５２５／３０方式
では５分周器５０から、６２５／２５方式では６分周器
５０５から入力する。位相比較器５０７では、同期分離
回路５０１の出力するフレームパルスと、スイッチ５０
６で選択された分周されたＰＧパルス信号との位相比較
を行い、位相誤差に比例した位相誤差信号を出力する。
スピンドルモータ５０３を駆動するドライバ５０８では
ＰＧパルス信号の周期を計測することで、スピンドルモ
ータ５０３が毎秒１５０回転で回転するように回転速度
フィードバックを行うとともに、位相比較器５０７から
出力される位相誤差信号をもとに、基準映像同期信号と
ディスク５０２の回転位相が一致するように位相フィー
ドバックを行う。

【００５０】以上の構成により、実施の形態４では、基
準映像同期信号そのものをディスク装置に入力すること
で、基準映像同期信号にディスク装置の回転位相を同期
させることができる。また、信号方式をディスク装置自
体が識別するので、ディスク装置を信号方式によって別
々に用意する必要もない。

【００５１】なお、本実施の形態のディスクコントロー
ラ１０９、ディスク１（１１０）、ディスク２（１１
１）、ディスク３（１１２）、ディスク４（１１３）は
本発明の記録再生手段の例であり、本実施の形態の同期
分離１０１、Ｈカウンタ１０２、コンパレータ１０７、
プリセットレジスタ１０６、台数レジスタ１０５は本発
明のタイミング情報生成手段の例であり、本実施の形態
のＣＰＵ１０３は本発明の請求項１記載の制御手段の例
であり、本実施の形態のスピンドルモータ５０３は本発
明のスピンドルモータ手段の例であり、本実施の形態の
同期分離５０１は本発明の同期分離手段の例であり、本
実施の形態の位相比較５０７は本発明の比較手段の例で
あり、本実施の形態のドライバ５０８は本発明の請求項
６記載の制御手段の例である。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したところから明らかなように
本発明によれば、チャネル上で各ディスク装置に転送す
る圧縮映像データどうしが干渉せずに転送ができるディ
スクアレイ装置を提供することが出来る。さらに信頼性
を確保するためパリティディスク装置を設けた場合で
も、固定長の圧縮映像データをディスク装置に記録再生
する際に効率の良い一フレーム単位のデータサイズで行
うことができるディスクアレイ装置を提供することが出
来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１によるディスクアレイ装
置のブロック図

【図２】図１のディスクアレイ装置の書き込み動作のタ
イミングチャート

【図３】ディスク装置がパリティ計算機能を持つ場合の
タイミングチャート

【図４】ディスク装置を１５０Ｈｚの回転数とした回転
位相と転送の模式図

【図５】本発明のディスクアレイ装置のディスク装置の
ブロック図

【符号の説明】

１０１ 同期分離回路 １０２ Ｈカウンタ １０３ ＣＰＵ １０４ バス １０５ 台数レジスタ １０６ プリセットレジスタ １０７ コンパレータ １０８ 入出力Ｉ／Ｆ １０９ ディスクコントローラ １１０、１１１、１１２、１１３ ディスク装置

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮映像データを記録再生するビデオサ
   ーバに使われるディスクアレイ装置であって、 前記圧縮映像データの一フレーム単位を前記ディスクア
   レイ装置を構成する複数のディスク装置の中の一台のデ
   ィスク装置に対応させて記録再生する記録再生手段と、 所定の時間間隔でタイミング情報を生成するタイミング
   情報生成手段と、 前記タイミング情報生成手段で生成された前記タイミン
   グ情報に基づいて、前記記録再生手段を構成する複数の
   ディスク装置を順次入れ替わり使用するよう制御する制
   御手段とを備えたことを特徴とするディスクアレイ装
   置。
2. 【請求項２】 少なくとも２種類以上の信号方式の信号
   が入力される場合、前記タイミング情報生成手段は、い
   ずれの信号方式に基づいているかを判別し、前記所定の
   時間間隔を変えることを特徴とする請求項１記載のディ
   スクアレイ装置。
3. 【請求項３】 圧縮映像データを記録再生するビデオサ
   ーバに使われ、ディスク装置故障時に蓄積された圧縮映
   像データを再構築するためのパリティディスク装置と、
   前記パリティディスク装置以外に一台または複数台のデ
   ィスク装置とを備えたディスクアレイ装置であって、 前記圧縮映像データを記録再生する記録再生手段とを備
   え、 前記パリティディスク装置は、データを書き込む際に、
   書き込みに先だって前記書き込みデータが書き込まれる
   領域に記録されていたデータを一旦読みだし、前記書き
   込みデータとの所定の演算を行い、前記演算の結果を書
   き込むことを特徴とするディスク装置。
4. 【請求項４】 圧縮映像データを記録再生するビデオサ
   ーバに使われるディスクアレイ装置であって、 Ａ方式の毎秒表示されるフレーム数を整数化した数とＢ
   方式の毎秒表示される数のフレーム数を整数化した数と
   の最小公倍数に実質上一致する回転数で毎秒回転するス
   ピンドルモータ手段と、 前記圧縮映像データの一フレーム単位を前記ディスクア
   レイ装置を構成する複数のディスク装置の中の一台のデ
   ィスク装置に対応させて記録再生する記録再生手段とを
   備え、 前記Ａ方式で前記圧縮映像データが送られてくる場合、
   前記複数台のディスク装置のうち各チャンネルあたり前
   記Ａ方式の毎秒表示されるフレーム数で前記最小公倍数
   を除した値の台数のディスク装置が使用され、前記Ｂ方
   式で前記圧縮映像データが送られてくる場合、前記複数
   台のディスク装置のうち各チャンネルあたり前記Ｂ方式
   の毎秒表示されるフレーム数で前記最小公倍数を除した
   値の台数のディスク装置が使用されことを特徴とするデ
   ィスクアレイ装置。
5. 【請求項５】 前記スピンドルモータ手段は、外部から
   供給される回転基準信号に位相ロック可能であることを
   特徴とする請求項４記載のディスクアレイ装置。
6. 【請求項６】 基準映像同期信号からフレーム周期のフ
   レームパルスを取り出す同期分離手段と、 前記フレームパルスと、前記スピンドルモータ手段の回
   転により発生するＰＧパルス信号を前記圧縮映像データ
   の毎秒表示されるフレーム数を整数化した数で前記最小
   公倍数を除した数だけ分周したパルスとを比較する比較
   手段と、 前記比較手段での前記比較結果を前記スピンドルモータ
   手段の回転に反映させる制御手段とを備えたことを特徴
   とする請求項４記載のディスクアレイ装置。
7. 【請求項７】 前記Ａ方式とは、ＮＴＳＣ方式であり、
   毎秒表示されるフレーム数は３０であり、前記Ｂ方式と
   は、ＰＡＬ方式であり、毎秒表示されるフレーム数は２
   ９．９７であり、前記最小公倍数は１５０であることを
   特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載のディスクア
   レイ装置。