JP2005190613A - データの並列的記録再生方法、シーク動作の制御方法及びこれを用いた磁気ディスク装置 - Google Patents
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- G11B5/5526—Control therefor; circuits, track configurations or relative disposition of servo-information transducers and servo-information tracks for control thereof
- G11B5/553—Details
- G11B5/5547—"Seek" control and circuits therefor
Abstract
ストリームデータを扱う磁気ディスク装置では、シーク動作が必要以上に高速に行われており、騒音の抑制、消費電力の低減、アクチュエータ部品の低コスト化に不利であった。
【解決手段】
上位装置から送出されるデータが、ストリームデータであることを磁気ディスク装置が検出・認識し、磁気ディスク媒体上の位置を記憶する。2以上のストリームデータに並列的にアクセスする必要があるとき、シーク動作の緩和設定を行い、緩和されたシークモードでストリームデータにアクセスする。かかる機能を磁気ディスク装置に設ける。ストリームデータのトリック再生において磁気ディスク装置の静穏化、低消費電力化に貢献できる。また、磁気ディスク装置のアクチュエータ機構の低コスト化に寄与できる。
【選択図】 図7
Description
従来は、画像データは、磁気テープ媒体にビデオレコーダーを用いて、アナログ信号により記録又は再生されることが通常であった。
最近では、デジタル信号処理によりパーソナルコンピュータで記録・再生することが比較的容易に行われるようになり、画像を記録又は再生する媒体又は装置として、CD、DVD、MO、光ディスク装置、光磁気ディスク装置等が用いられている。HDD録画機なる装置も一般的になって来た。
1)通常、パーソナルビデオレコーダー(Personal Video Recorder、以下、適宜、PVRと略記する)には、録画方式としてMPEG2が用いられること。
MPEG2における画面データは、1画面分をそのまま圧縮して得られるIフレームと、その差分を記述するBフレーム及びPフレームの3つからなる。
PVRでは、画像データであるデータストリーム1本を再生又は録画する際には、磁気ディスク装置に1秒間に4〜5回程度のアクセスが行われる。
2)再生中又は録画中に他のストリームを早送り再生する場合には、1秒間に4〜5回、連続した領域にデータを書く一方で、早送り再生の対象のストリーム中のIフレームに対応した部分を高速に読み出すことが必要であること。
3)2つのストリームデータを対象として並列的に記録又は再生を行うため、本質的にランダムアクセスになること。
2つのストリームが最悪の位置関係でも十分な性能が要求される一方で、早送り再生と、録画又は再生では、必要なデータ転送レートが異なる。
4)並列的な記録又は再生を行う際には、制御回路の負荷が大きくなるため、通常のシーク動作が割り込むと、記録又は再生に不具合が生じる可能性があること。
同一のデータ転送レートでユーザーデータを再生し、上位装置へ送出することを考えれば、長距離のシークが介在することは、磁気ディスク装置に厳しい条件となると考えられていた。
また、コンピュータの外部記憶装置として、磁気ディスク装置には、高速なアクセスが要求される。このため、最短時間で目標のトラックに磁気ヘッドを移動させるべく、不要振動を抑制した高剛性のアクチュエータ部品が用いられており、低価格化が困難であった。
磁気ディスク媒体102のデータ記録領域の最内周と最外周とでは、例えば、最内周の1トラックが500セクタを有するのに対し、最外周の1トラックは1000セクタを有し、データ転送レートにおいて、最内周のトラックが不利である。なお磁気ディスク媒体102の記録面に設けられたデータ記録領域、位置情報記録領域、サーボ情報記録領域302その他の情報の配置は、図6に限られない。
パーソナルビデオレコーダ(PVR)で再生又は録画を行う場合には、1つのストリーム当たり、1秒間に4回から5回程度のアクセスを行うことで足りる。1つのストリームは、画像データの集合から成り、上位装置110から特定のコマンドと共に磁気ディスク装置へ送出され、コントローラ109が受領する。
早送り再生の場合(波形下部)は、再生されたコマンド番号が多い。また、トラック番号の増加率(LBA空間における磁気ヘッドの移動スピード)が、あるストリームの録画(波形上部)に比べて顕著に速い。
ここで、平均処理時間とは、ある画像のストリームを録画中に別の画像のストリームを早送り再生する場合に、再生画像の乱れやコマ落ちを許容する時間をいう。磁気ディスク装置が用いられる上位装置の仕様により適宜、定まる時間である。以下においては、平均処理時間を1秒以内として説明する。
平均処理時間=
AxT1+BxT2+2Ax[(1/2)xTrot+S(Trk1,Trk2)] (1)
ここで、
A:1秒当たりの録画に対応するアクセスの数
B:1秒当たりの早送り又は早戻し再生に対応するアクセスの数
T1:録画に対応する1アクセス当たりのデータ量を読む(書く)時間
T2:早送り又は早戻し再生に対応する、1アクセス当たりのデータ量を再生又は記録する時間
Trot:磁気ディスク媒体が1周するのに必要な時間
Trk1:録画でアクセスするトラック番号
Trk2:再生でアクセスするトラック番号
S:Trk1とTrk2を変数とするシークプロファイル関数
である。
またT1とT2はそれぞれTrk1とTrk2の関数である。磁気記録媒体上の領域に応じて、磁気ヘッドに加わる記録信号の周波数、磁気記録素子への電流値、磁気再生素子へのバイアス電流値その他パラメータを設定するからである。
(1)1つのデータが複数のコマンドに分割されてシーク動作が増える場合、
(2)磁気ディスク装置のファイルシステムが、メタデータその他の管理情報にアクセスする場合、
(3)再生又は録画が進行するにしたがって、2つのストリームの物理的位置関係が変わる場合、
である。これらは影響が大きければ適宜、考慮すべきである。
平均処理時間を算出する。
T1=T0xtrknum/(Trk1+trknum)=T0/(1+X),0<X<1 (2)
T2=T0xtrknum/(Trk2+trknum)=T0/(1+Y),0<Y<1 (3)
T0=8.33ミリセカンドとする。
ここで、trknumは、磁気ディスク媒体上のトラックの総数である。また、Trk1、Trk2の代わりに、規格化した変数X、Yを用いた。変数X、Yの値は、0が最内周を、また1が最外周を意味する。通常は、LBA=0を最外周に取っているが、ここでは平均処理時間の式(2)、(3)を簡単にするために、X=0、Y=0を最内周としている。
T0は、磁気ディスク媒体の最内周に位置するストリームデータを読む、又は、最内周にストリームデータを書くために必要な時間である。1アクセス当たり128キロバイトの情報を、毎分3600回転する磁気ディスク媒体上の、1セクタ当たり512バイトのセクタ郡に、記録又は再生することが前提である。
Trot=16.7ミリセカンド(3600rpm)を代入すれば、
平均処理時間[ミリセカンド]=
8.33x{4/(1+X)+8/(1+Y)}+66.7+8xS(X,Y) (4)
となる。S(X,Y)=40[ミリセカンド]としても、
8.33x12+66.7+320=487<800=1000x0.8
となり、再生画像の乱れやコマ落ちを許容する時間内となる。
データレートを28メガビット/秒とし、シーク回数が変わらないと仮定すると、
T0=58.3ミリセカンドとなる。1アクセス当たり896キロバイトの情報を、毎分3600回転する磁気ディスク媒体上の、1セクタ当たり512バイトのセクタ郡に、記録又は再生することが前提である。
S(X,Y)<
(1000x0.8−66.7−58.3x{4/(1+X)+8/(1+Y)})/8
(5)
となる。Y=0のときがS(X,Y)にとって最も厳しい条件である。例えば、早送り再生のストリームが、磁気ディスク媒体上の最内周(Y=0)に格納されているような場合が該当する。
S(X,0)<
(1000x0.8−66.7−58.3x{4/(1+X)+8} )/8 (5)’
したがって、
S(X,0)<33.36−29.15/(1+X) (6)
となる。これを図示すると図3のようである。
Y=0からY=1まで、適宜、Yの値を変えてグラフに描いた。
Y=0の場合、つまり、早送り再生のストリームが磁気ディスク媒体上の最内周に格納されている場合、録画又は再生されるべき別のストリームが、同媒体上のどの位置(横軸X)を対象とするかに依拠して、シークプロファイル関数(2つのストリームをまたがる、許容されるべきシーク時間)の上限値が定まるのである。
磁気ディスク媒体上で半径方向に離れた位置の2つのストリームを対象として、並行的にアクセスすると、長距離のシークが行われることとなる。このとき、どちらか一方のストリームは、データレートの高い領域(磁気ディスク媒体の外周)を使用することとなるため、却って2つのストリームをまたがるシークは、長距離シークとならない場合に比べて、遅くても足りる。
本発明を適用すれば、長距離シークのシーク時間に余裕を持たせることができる。
アクチュエータの加減速度をk%変化させると、概略、シーク時間はその平方根で変化するので、図3の関係を用いて予め必要な加速度変化率を決定しておく。決定値は磁気ディスク媒体に格納してもよいし、不揮発性のメモリに記憶させても良い。
なお、コントローラ109は、上位装置から送出されてくる情報から、データがストリームデータであることを認識し、次の一連の動作を制御し実行している。動作の一部又は全部を、別の電子回路で実行しても良いし、ストリームデータであることの認識には、別の手段を用いても良い。
713……緩和シークモードの設定、 707……通常のシークモードの確認等。
Claims (6)
- ストリームデータであることを認識可能に磁気ディスク媒体に格納する機能と、2以上のストリームデータに対する記録又は再生を並列的に行う状況を検出し、シーク動作を緩和させる機能とを有する磁気ディスク装置。
- 請求項1記載の磁気ディスク装置において、前記2以上のストリームデータのうち任意の2つを選んで成る組を考えた場合に、すべての組のストリームデータに対する記録又は再生を並列的に行う状況が解除されると、前記緩和されたシーク動作が、緩和される前のシーク動作に復帰する機能を有する磁気ディスク装置。
- 請求項1記載の磁気ディスク装置において、前記シーク動作を緩和させる機能は、上位装置に由来する割込信号により、解除されることを特徴とする磁気ディスク装置。
- 請求項1記載の磁気ディスク装置において、ストリームデータであることを認識可能に磁気ディスク媒体に格納する機能は、規格ATA−7で定まるAVコマンドを用いることを特徴とする磁気ディスク装置。
- 磁気ディスク媒体に格納されたストリームデータ又はこれから格納するストリームデータのうち、一方を記録又は再生しながら他方を再生又は記録するデータの並列的記録再生方法において、
前記磁気ディスク媒体の内周付近の2つのストリームデータを対象とする、前記データの並列的記録再生における、当該2つのストリームデータにまたがったシーク時間の方が、
前記磁気ディスク媒体の外周付近の2つのストリームデータを対象とする、前記データの並列的記録再生における、当該2つのストリームデータにまたがったシーク時間より、短いことを特徴とするデータの並列的記録再生方法。 - 上位装置から送出されてくる情報から、当該情報がストリームデータであることを認識し、2以上のストリームデータに並列的にアクセスする際の磁気ディスク装置のシーク動作の制御方法であって、
前記上位装置と動作可能に結合した前記磁気ディスク装置が、スタンバイ状態となる第1のステップと、
前記上位装置から送出された情報が、ストリームデータか否かを判断する第2のステップと、
第2のステップでストリームデータであると判断すると、他のストリームの記録又は再生が有るか否かをチェックする第3のステップと、
2以上のストリームデータの記録又は再生が有ると、あるストリームデータと別のストリームデータとの組を設定し、当該組に属する2つのストリームデータにまたがるシーク動作に、緩和されたシークモードを設定する、第4のステップと、
前記1の組のストリームデータにまたがる緩和されたシークを実行する第5のステップと、
を有するシーク動作の制御方法。
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US5901009A (en) | 1995-05-31 | 1999-05-04 | International Business Machines Corporation | Reduced seek acoustic noise direct access storage device |
US5909693A (en) * | 1996-08-12 | 1999-06-01 | Digital Video Systems, Inc. | System and method for striping data across multiple disks for continuous data streaming and increased bus utilization |
US5999351A (en) * | 1996-08-27 | 1999-12-07 | International Business Machines Corporation | Multi-track density direct access storage device |
US6128712A (en) * | 1997-01-31 | 2000-10-03 | Macromedia, Inc. | Method and apparatus for improving playback of interactive multimedia works |
US6178147B1 (en) * | 1997-08-22 | 2001-01-23 | Sony Corporation | Recording method, recording apparatus, reproducing method and reproducing apparatus |
GB2364163B (en) * | 1998-10-09 | 2002-07-24 | Seagate Technology Llc | Disc drive method and apparatus for dynamically adjusting seek operations |
DE19983963T1 (de) * | 1999-06-24 | 2002-06-27 | Seagate Technology Llc | Suchakustikreduktion mit minimierter Beeinträchtigung der Performance |
US6604178B1 (en) * | 1999-11-30 | 2003-08-05 | International Business Machines Corporation | Hard disk drive employing neural network for performing expected access time calculations |
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