JP2006079794A - Recording and reproducing apparatus, and device and method for access control - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ディスクを記録媒体とする記録再生装置、ディスクのアクセスを制御するアクセス制御装置、及びディスクのアクセス制御方法に関する。 The present invention relates to a recording / reproducing apparatus using a disk as a recording medium, an access control apparatus for controlling access to the disk, and a disk access control method.
従来より、大容量の記録手段の1つとしてハードディスクドライブが存在する。ハードディスクドライブは、磁気ディスクを回転させたときに描かれる同心円状の領域にデータを記録していく。この同心円状の記録領域をトラックという。ハードディスクにデータを書き込む場合には、トラックをさらに小さな単位に分割して管理する。通常は、トラックを円の中心から放射状に分割したセクタと呼ばれる領域を、最小の記録単位とする。一般的なハードディスクドライブでは、512バイトに設定することが多い。ハードディスクドライブがデータを記録する際の磁気ディスク上の位置情報は、トラック、セクタによって決定される。 Conventionally, there is a hard disk drive as one of large capacity recording means. The hard disk drive records data in a concentric area drawn when the magnetic disk is rotated. This concentric recording area is called a track. When writing data to the hard disk, the track is divided into smaller units for management. Usually, an area called a sector obtained by dividing a track radially from the center of a circle is set as a minimum recording unit. In general hard disk drives, it is often set to 512 bytes. The position information on the magnetic disk when the hard disk drive records data is determined by the track and sector.
また、ハードディスク上でのデータブロックの論理的最小単位をクラスタと呼ぶ。幾つかのセクタを束ねてクラスタとしてまとめ領域管理の最小単位にしている。1クラスタが幾つのセクタで構成されるかは媒体によって異なる。 A logical minimum unit of data blocks on the hard disk is called a cluster. Several sectors are bundled to form a cluster as a minimum unit for area management. How many sectors a cluster consists of depends on the medium.
従来のハードディスクドライブでは、パーソナルコンピュータで採用されているファイルシステムによってデータを管理することが多い。パーソナルコンピュータで採用されているファイルシステムでは、1つのファイルを複数のクラスタに分割して記録する。 In a conventional hard disk drive, data is often managed by a file system employed in a personal computer. In a file system adopted in a personal computer, one file is divided into a plurality of clusters and recorded.
通常、クラスタは、物理的に連続するように配置されるが、データの削除や上書きを繰り返すうちに、フラグメンテーションが発生して、連続的に配置されるという保証はできなくなる。このとき、ファイルを記録するとファイルを構成するクラスタが磁気ディスク上に分散してしまう。 Normally, clusters are arranged so as to be physically continuous. However, as data is repeatedly deleted and overwritten, fragmentation occurs and it cannot be guaranteed that the clusters are continuously arranged. At this time, if the file is recorded, the clusters constituting the file are dispersed on the magnetic disk.
図を参照してこの様子を具体的に説明する。図11は、1つのファイルが6つに分割される様子を示す。分割したファイルを先頭から順に分割ファイルA、分割ファイルB、分割ファイルC、分割ファイルD、分割ファイルE、分割ファイルFと名前を付ける。フラグメンテーションが発生すると、クラスタは、図12に示すように物理的に不連続な位置に配置される。また、ファイルの記録位置や属性を格納する管理テーブルがファイルを格納したクラスタと離れた位置に存在する。ファイルが断片化する割合が増えると、アドレス演算やシーク制御のオーバーヘッド増加のために、メモリアクセスやディスクアクセスが遅くなってしまう(例えば、特許文献1)。 This situation will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 11 shows how one file is divided into six. The divided files are named division file A, division file B, division file C, division file D, division file E, and division file F in order from the top. When fragmentation occurs, the clusters are arranged at physically discontinuous positions as shown in FIG. Also, a management table for storing file recording positions and attributes exists at a position away from the cluster storing the files. When the rate at which a file is fragmented increases, memory access and disk access become slow due to an increase in address calculation and seek control overhead (for example, Patent Document 1).
例えば、映像データや音声データなどの大きなデータを記録するときに、フラグメンテーションが進行していると、ハードディスクドライブが要求されたデータの存在するアドレスが含まれるトラックのシークを行い、目的とするアドレスをアクセスが可能とするのを待つ。ここで、データのシーク時間と回転待ち時間が発生する。 For example, when recording large data such as video data and audio data, if the fragmentation is in progress, the hard disk drive will seek the track containing the requested data and the target address will be Wait for access to be possible. Here, data seek time and rotation waiting time occur.
ハードディスクの転送レートに余裕がある場合には、アクセスに時間がかかっても問題はない。しかしながら、近年、映像データや音楽データの高品質化に伴ってデータの転送レートを向上させなくてはならないシステムも存在する。例えば、プロのカメラマンを対象としたカムコーダでは、デジタルハイビジョンなどの高画質データが撮影できなくてはならない。カムコーダは、携帯型の電子機器であり、映像を撮影している際には、衝突や落下などの突然の事故が発生することもある。このような事故では、電子機器に対する電力の供給が遮断することもあり、バッファに格納していたデータが消失するおそれもある。 If the hard disk transfer rate is sufficient, there is no problem even if it takes time to access. However, in recent years, there is a system that has to improve the data transfer rate as the quality of video data and music data increases. For example, a camcorder for professional photographers must be able to shoot high-quality data such as digital hi-vision. Camcorders are portable electronic devices, and when shooting video, sudden accidents such as collisions and falls may occur. In such an accident, the power supply to the electronic device may be interrupted, and the data stored in the buffer may be lost.
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであって、記録媒体の書き込み速度とデータ転送レートが近くても記録可能としつつ、バッテリ脱落などにより消失するデータ量を最小限に抑える記録再生装置、アクセス制御装置、及びアクセス制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and is capable of recording even when the writing speed of the recording medium and the data transfer rate are close to each other, and recording / reproducing that minimizes the amount of data lost due to battery loss or the like. It is an object to provide an apparatus, an access control apparatus, and an access control method.
本発明に係る記録再生装置は、略同心円状に複数のトラックが形成されているディスクを記録媒体とする記録再生装置であって、映像音声データに含まれる映像データ、音声データ及び映像音声データの同期情報を分離し、映像データと音声データと同期情報とを基にパック化映像音声データを生成するパック化映像音声データ生成手段と、同期情報を指標とした管理テーブルを作成しパック化映像音声データを管理するファイル管理手段と、ディスク上の1トラックを記録単位として1つ又は複数の連続するトラックを確保し、パック化映像音声データを記録させる制御手段とを備える。 A recording / reproducing apparatus according to the present invention is a recording / reproducing apparatus that uses a disk on which a plurality of tracks are formed substantially concentrically as a recording medium, and includes video data, audio data, and video / audio data included in video / audio data. Packed video / audio data generating means for separating the synchronization information and generating packed video / audio data based on the video data, audio data, and synchronization information, and creating a management table using the synchronization information as an index File management means for managing data, and control means for securing one or a plurality of continuous tracks with one track on the disk as a recording unit and recording packed video and audio data.
本発明に係るアクセス制御装置は、略同心円状に複数のトラックが形成された磁気ディスクのアクセスを制御するアクセス制御装置であって、映像データ、音声データ及び映像音声データの同期情報を所定のフォーマットで格納してパック化映像音声データを入力する入力手段と、同期情報を指標とした管理テーブルを作成しパック化映像音声データを管理するファイル管理手段と、パック化映像音声データをディスク上の1トラックを記録単位として1つ又は複数の連続するトラックに記録させる制御手段とを備える。 An access control device according to the present invention is an access control device that controls access to a magnetic disk having a plurality of tracks formed substantially concentrically, and the video data, audio data, and synchronization information of the video / audio data are stored in a predetermined format. Storing data and inputting packed video and audio data; file management means for creating a management table using synchronization information as an index and managing packed video and audio data; And control means for recording the track on one or a plurality of continuous tracks as a recording unit.
本発明に係るアクセス制御方法は、略同心円状に複数のトラックが形成されたディスクへのアクセスを制御するアクセス制御方法であって、映像音声データに含まれる映像データ、音声データ及び映像音声データの同期情報を分離し、映像データと音声データと同期情報とを基にパック化映像音声データを生成するパック化映像音声データ生成工程と、同期情報を指標とした管理テーブルを作成する管理テーブル作成工程と、ディスク上の1トラックを記録単位として1つ又は複数の連続するトラックを確保し、パック化映像音声データを記録させる制御工程とを有する。 An access control method according to the present invention is an access control method for controlling access to a disk in which a plurality of tracks are formed substantially concentrically, and includes video data, audio data, and video / audio data included in video / audio data. Packed video / audio data generation process that separates synchronization information and generates packed video / audio data based on video data, audio data, and synchronization information, and a management table creation process that creates a management table using the synchronization information as an index And a control step of securing one or a plurality of continuous tracks using one track on the disc as a recording unit and recording packed video and audio data.
本発明を適用したデータ記録システムでは、1トラックを記録単位としたことにより、ハードディスクのアクセスを高速化して転送レートを高くすることができる。 In the data recording system to which the present invention is applied, by using one track as a recording unit, it is possible to increase the transfer rate by increasing the access speed of the hard disk.
さらに、本発明を適用したデータ記録システムでは、データの記録単位が蓄積しなくとも、ある時間間隔で1復号化単位のデータを強制的に記録するため、復元可能なデータ量を増加することができる。 Furthermore, in the data recording system to which the present invention is applied, even if data recording units are not accumulated, data of one decoding unit is forcibly recorded at a certain time interval, so that the amount of data that can be restored can be increased. it can.
以下、図面を参照して本発明を適用したデータ記録再生システムについて説明する。データ記録再生システム1は、図1に示すように、パック化映像音声データ生成手段としてのアプリケーション制御ブロック2と、制御手段としてのディスク制御ブロック3とを備える。 A data recording / reproducing system to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the data recording / reproducing system 1 includes an application control block 2 as packed video and audio data generating means and a disk control block 3 as control means.
アプリケーション制御ブロック2は、ハードディスク(HD;Hard Disk)を記録手段とする電子機器に設けられる。電子機器としては、カムコーダ、ハードディスクレコーダ、パーソナルコンピュータ等がある。本実施の形態では、アプリケーション制御ブロック2を備えた電子機器をアプリケーションと記す。 The application control block 2 is provided in an electronic device that uses a hard disk (HD) as a recording means. Electronic devices include camcorders, hard disk recorders, personal computers, and the like. In the present embodiment, an electronic device including the application control block 2 is referred to as an application.
アプリケーション制御ブロック2は、アプリケーションから供給された映像音声データをパック化映像音声データに変換する。映像音声データの供給源は、アプリケーションの種類によって異なる。カムコーダではビデオカメラやマイクロフォンが映像音声データの供給源であり、ハードディスクレコーダでは、DVD、CD(コンパクトディスク)のような記録媒体、衛星放送、地上波、ケーブルテレビなどの通信媒体、及びパーソナルコンピュータ、デジタルカメラなどの他の情報機器が映像音声データの供給源である。 The application control block 2 converts the video / audio data supplied from the application into packed video / audio data. The source of video / audio data varies depending on the type of application. In camcorders, video cameras and microphones are sources of video and audio data, and in hard disk recorders, recording media such as DVDs and CDs (compact discs), communication media such as satellite broadcasts, terrestrial waves, and cable televisions, and personal computers, Other information devices such as digital cameras are sources of video and audio data.
アプリケーション制御ブロック2は、アプリケーションから供給された映像音声データにパック化という処理を施す。パック化とは、例えば、符号化した映像音声データを復号化単位でまとめる処理である。パック化では、連続的に再生される映像音声データの再生時間情報を同期情報として取り出し、パック化映像音声データの記録位置とこのパック化映像音声データの再生時間情報とを関連付けて記録する。再生時間情報と記録位置を関連付けるテーブルを管理テーブルと呼び、パック化によって生成されたパケットをパック化映像音声データと呼ぶ。 The application control block 2 performs a process of packing the video / audio data supplied from the application. Packing is, for example, a process of collecting encoded video / audio data in units of decoding. In the packing, the playback time information of the continuously reproduced video / audio data is extracted as synchronization information, and the recording position of the packed video / audio data and the playback time information of the packed video / audio data are recorded in association with each other. A table associating the reproduction time information and the recording position is called a management table, and a packet generated by packing is called packed video / audio data.
アプリケーション制御ブロック2の構成を具体的に説明する。アプリケーション制御ブロック2は、アプリケーションとのデータの入出力を仲介する映像音声入出力部21と、アプリケーションから入力した映像音声データのパック化及びアンパック化を行うパック・アンパック部22と、ディスク制御ブロック3との仲介を行うインターフェース部23とを備える。
The configuration of the application control block 2 will be specifically described. The application control block 2 includes a video / audio input /
パック・アンパック部22は、映像音声データをパック化映像音声データに変換する。ここで、映像音声データをパック化映像音声データに変換する具体例を説明する。例えば、入力した映像音声データがMPEGで符号化されているとき、パック・アンパック部22は、MPEG−2トランスポートストリームの場合、基準時計としてPCR(Program Clock Reference)を含んでおり、この基準時計に基づいて映像データや音声データが再生開始されるべき時刻としてPTS(Presentation Time Stamp)を含んでいる。また、時刻情報を持たない映像のみのデータや音声のみのデータであってもフレーム周期やサンプリング周波数などからどのようなタイミングで映像あるいは音声データを再生すべきか算出することができる。いずれにしても、映像データおよび音声データが再生されるべき時刻を得ることができる。
The pack /
また、映像データ及び音声データは、それらを復号する単位が存在する。符号化されたデータは、復号単位のデータが全て揃って初めて、その単位に含まれるビデオフレームやオーディオのサンプルが復号できる。復号単位は、符号化フォーマットによって異なる。例えば、MPEGビデオの復号化単位は、1GOP(Group Of Picture)であり、15枚のビデオフレームから構成される。このGOPから特定のフレーム(あるいはフィールド)に関するデータのみを抽出しても、そのデータからのみではビデオフレーム(あるいはフィールド)を再現することができない。本実施例では、再現性を確保するためにパック化映像音声データに格納する映像音声データの最小単位を1復号化単位とする。 Further, there is a unit for decoding video data and audio data. The encoded data can be decoded only when all the data of the decoding unit is prepared, and the video frame and the audio sample included in the unit can be decoded. The decoding unit differs depending on the encoding format. For example, the decoding unit of MPEG video is 1 GOP (Group Of Picture), which is composed of 15 video frames. Even if only data relating to a specific frame (or field) is extracted from this GOP, a video frame (or field) cannot be reproduced only from that data. In this embodiment, in order to ensure reproducibility, the minimum unit of video / audio data stored in the packed video / audio data is set as one decoding unit.
インターフェース部23は、C言語のライブラリと同様の方法で組み込まれ標準関数やシステムコールなどと同じようなAPI(Application Programming Interface)関数をディスク制御ブロック3に提供する。アプリケーション制御ブロック2は、インターフェース部23が提供する様々なAPI関数を処理目的に応じて呼び出すことで、パック化映像音声データの記録再生を実現する。
The
インターフェース部23からディスク制御ブロック3に送られるデータには、記録するパック化映像音声データ、記録開始コマンド、再生開始コマンド、記録する映像音声データの名称、再生する映像音声データの識別情報などがある。アプリケーション制御ブロック2とディスク制御ブロック3とは、API関数によってデータやコマンドのやり取りを統一化している。そのため、ディスク制御ブロック3とアプリケーション制御ブロック2とを分離することが可能である。
Data sent from the
ディスク制御ブロック3の構成を具体的に説明する。ディスク制御ブロック3は、アプリケーション制御ブロック2との仲介を行うホストインターフェース部31と、CPU(Central Processing Unit)33の指示に従ってコマンドを処理するコマンド処理部32と、バッファ35への読み書きを制御するバッファコントロール部34と、ハードディスクドライブ4との仲介を行うディスクインターフェース部36とを備える。
The configuration of the disk control block 3 will be specifically described. The disk control block 3 includes a
コマンド処理部32は、CPU33によるコマンド処理結果に応じて、データ読み書き制御部41やサーボ制御部42(後述)に対するハードウェア操作を指示する。
The
コマンド処理部32の具体的な説明の前にハードディスクドライブ4の構成について説明する。ハードディスクドライブ4は、図2に示すように、データ読み書き制御部41と、サーボ制御部42とを備えている。データ読み書き制御部41は、記録メディアとしての磁気ディスク45表面を走査する磁気ヘッド43を用いたデータの読み書き動作、並びに、書き込みデータの変調処理、読み出しデータの復号処理を行う。
Prior to specific description of the
サーボ制御部42は、磁気ヘッド43を搭載したアームを移動するボイス・コイル・モータ(VCM)44、及び磁気ディスク45を回転させるスピンドル・モータ(SPM)46を同期的に駆動させて、磁気ヘッド43が磁気ディスク45上の目的のトラックに到達するように制御する。さらに、磁気ディスク45上のサーボ・パターンよりヘッド位置を所定の位置にシークさせるための制御を行う。
The
磁気ディスク45には、データを記録するための区画である多数のトラックが同心円状に形成され、ディスクの最外周から内周に向かって0,1,…とトラック番号が割り振られている。また、各トラックは、さらにセクタ毎に分割されており、このセクタ毎にデータ読み書きを行う。
On the
セクタ内のデータ量は、例えば、512バイトで固定である。実際に記録されているセクタには、データ本体に加えて、ヘッダ情報やエラー訂正用コードなどが付加されている。1周当たりのセクタ数については、半径方向に区切った複数のゾーン毎に周長が長くなる外側ほど1トラック内のセクタ数を多く設けるゾーン・ビット・レコーディング(Zone Bit Recording)方式を採用する。図3に示すディスクは、ゾーン0〜ゾーンmのm+1個のゾーンに区切られている。各ゾーン内においては同じセクタ数となるように設定する。外周にあるゾーン0は、内周にあるゾーンmよりも周長が長く、多くのセクタを含む。ゾーン・ビット・レコーディングでは、外側に向かうほど記録容量が大きくなる。図3の下段は、任意のゾーンnを帯状に表現している。あるゾーンnには複数のトラックから構成され、トラックは複数のセクタを含む。ゾーンnで1トラックあたり500セクタを含むとき、1トラックで250キロバイトの記録が可能である。 The amount of data in the sector is fixed at 512 bytes, for example. In addition to the data body, header information, error correction code, and the like are added to the actually recorded sector. As for the number of sectors per round, a zone bit recording system is employed in which the number of sectors in one track increases as the circumference increases for each of a plurality of zones divided in the radial direction. The disc shown in FIG. 3 is divided into m + 1 zones, zone 0 to zone m. Each zone is set to have the same number of sectors. The zone 0 on the outer circumference has a longer circumference than the zone m on the inner circumference, and includes many sectors. In zone bit recording, the recording capacity increases toward the outside. The lower part of FIG. 3 represents an arbitrary zone n in a band shape. A certain zone n is composed of a plurality of tracks, and each track includes a plurality of sectors. When zone n includes 500 sectors per track, 250 kilobytes can be recorded on one track.
コマンド処理部32は、パック化映像音声データを格納するための領域確保と、ディスクドライブの制御とを行う。領域確保は、最小単位を1トラックである。コマンド処理部32は、パック化映像音声データを格納するために、1トラック又は連続する複数のトラックを確保する。パック化映像音声データは、この領域に連続して記録されるため、フラグメンテーションが生じることはなく、データのアクセス時間が短くなる。
The
また、コマンド処理部32は、パック化映像音声データを格納する領域をハードディスク上に確保し、データ読み書き制御部41及びサーボ制御部42を制御してバッファ35に格納されたデータをトラックに書き込む。コマンド処理部32は、トラックに書き込みを行うとき、磁気ヘッドがオン・トラックしたセクタから順番に相対位置アドレスを割り振り、1トラック分のデータを記録する。
The
一方、コマンド処理部32は、ハードディスクに格納されたデータを読み出す際、オン・トラックしたセクタから1トラック分のデータを読み出す。このときコマンド処理部32には、各セクタに割り振られた相対位置アドレスの順にバッファに再配置する。
On the other hand, when reading data stored in the hard disk, the
1トラックを記録単位とすることで、先読みという不確定な処理を省いて、シーク起動のタイミングを確実に決定する。また、1トラックを記録単位とすることにより、回転待ち時間をなくすことができる。この結果、シークの回数を最小限に抑え、アクセス時間が短縮される。なお、CPU33は、コマンド処理部32を介さずに直接的にデータ読み書き制御部41やサーボ制御部42を駆動してもよい。
By using one track as a recording unit, the indefinite process of prefetching is omitted, and the seek activation timing is reliably determined. In addition, the rotation waiting time can be eliminated by using one track as a recording unit. As a result, the number of seeks is minimized and the access time is shortened. Note that the
このように、本発明を適用したデータ記録再生システムは、パック化映像音声データを格納するための連続した領域を確保するため、フラグメンテーションが生じず、データのアクセス時間が短くなる。また、本発明を適用したデータ記録再生システムは、1トラックを記録単位とすることにより、回転待ち時間をなくすことができ、アクセス時間を短くすることができる。 As described above, the data recording / reproducing system to which the present invention is applied secures a continuous area for storing the packed video and audio data, so that fragmentation does not occur and the data access time is shortened. The data recording / reproducing system to which the present invention is applied can eliminate the rotation waiting time and shorten the access time by using one track as a recording unit.
コマンド処理部23は、一回の記録動作で1つ又は複数のパック化映像音声データをまとめて記録する。ここでは、一回の記録動作でハードディスクに記録されるデータを1アクセス単位と記す。
The
図4は、アクセス単位、パック化映像音声データ、復号化単位の関係を示す図である。パック化映像音声データは、1つ又は複数の復号化単位の映像音声データから構成される。さらに、1アクセス単位は、1つ又は複数のパック化映像音声データから構成される。 FIG. 4 is a diagram showing the relationship among access units, packed video and audio data, and decoding units. The packed video / audio data is composed of video / audio data of one or more decoding units. Further, one access unit is composed of one or a plurality of packed video / audio data.
どれだけのパック化映像音声データをまとめて記録するかは、CODECやデータ転送速度に依存するところである。例えば、映像音声データの転送速度が1〜数百Mbpsを想定すると、1秒あたりのデータは131キロ〜数十メガバイトとなる。映像音声データを構成する単位は、CODECに依存するところであるが、数フレーム〜数秒のデータをさらにいくつかまとめて1トラック〜複数トラックで記録する。 How much packed video / audio data is recorded together depends on the CODEC and the data transfer speed. For example, assuming that the transfer rate of video / audio data is 1 to several hundred Mbps, the data per second is 131 kilos to several tens of megabytes. The unit constituting the video / audio data depends on the CODEC, but several pieces of data of several frames to several seconds are further collected and recorded in one track to a plurality of tracks.
図5の例では、1つのパック化映像音声データにDV(デジタルビデオ)形式で符号化した1フレームが格納されている。ビットレート25MbpsのDV形式映像音声データの1フレームのデータサイズは約100キロバイトとなる。この1フレームのデータをパック化映像音声データとしてトラック単位で格納することが可能である。 In the example of FIG. 5, one frame encoded in DV (digital video) format is stored in one packed video / audio data. The data size of one frame of DV format video / audio data with a bit rate of 25 Mbps is about 100 kilobytes. This one frame of data can be stored as packed video and audio data in units of tracks.
ところで、データの記録処理では、データを記録するためのディスク上の空き領域を確保するため、1回の記録処理で記録するデータの量と、確保した領域と差分が使用していない記録領域、すなわち、不使用領域が発生する。本発明を適用したデータ記録再生システムでは、1トラックを記録単位としているため、1回の記録処理で発生する不使用領域の容量が大きくなる。記録回数が増加すると、その分だけ不使用領域の発生回数が増加しハードディスクの記録効率が悪くなる。 By the way, in the data recording process, in order to secure a free area on the disk for recording data, the amount of data to be recorded in one recording process, a recording area in which the difference between the secured area and the reserved area is not used, That is, an unused area occurs. In the data recording / reproducing system to which the present invention is applied, since one track is used as a recording unit, the capacity of the unused area generated by one recording process is increased. When the number of recordings increases, the number of occurrences of unused areas increases accordingly, and the recording efficiency of the hard disk deteriorates.
記録効率を向上させるためには、1回の記録単位を大きくし、記録回数を少なくすればよい。図6では、6フレームを1アクセス単位としている。例えば、1トラックあたり500セクタのディスクの場合、1トラックで250キロバイトの記録が可能である。1フレームのデータサイズが100キロバイトとすると、1トラックに1フレームを記録すると150(=250−100)キロバイトが不使用領域となる。図5では6フレームを記録するために6トラックを要したが、図6では3トラック(=250×3=750キロバイト)で6フレーム(=100×6=600キロバイト)が記録できるようになる。なお、この処理は、パック化映像音声データに含まれるフレームの数を増加することによりアクセス単位を大きくしてもよいし、複数のパック化映像音声データをまとめることによりアクセス単位を大きくしてもよい。 In order to improve the recording efficiency, it is only necessary to increase the recording unit at one time and decrease the number of recordings. In FIG. 6, 6 frames are used as one access unit. For example, in the case of a disk having 500 sectors per track, 250 kilobytes can be recorded on one track. Assuming that the data size of one frame is 100 kilobytes, 150 (= 250-100) kilobytes becomes an unused area when one frame is recorded on one track. In FIG. 5, 6 tracks are required to record 6 frames, but in FIG. 6, 6 frames (= 100 × 6 = 600 kilobytes) can be recorded with 3 tracks (= 250 × 3 = 750 kilobytes). In this process, the access unit may be increased by increasing the number of frames included in the packed video / audio data, or the access unit may be increased by collecting a plurality of packed video / audio data. Good.
次いで、データの記録時に発生する突然の事故に対してデータ保護を行う方法について説明する。アプリケーションがカムコーダのような携帯型の機器である場合、バッテリの脱落や衝撃による破損などによって、アプリケーションの動作が停止する可能性がある。このとき、バッファ35に格納されたデータをハードディスクに記録しておけばデータの損失を防止することができる。
Next, a method for protecting data against a sudden accident that occurs during data recording will be described. When the application is a portable device such as a camcorder, there is a possibility that the operation of the application may stop due to the battery dropping or damage due to impact. At this time, if the data stored in the
データの損失量を少なくする方法を2つ紹介する。まず、1つめの方法から説明する。1つめの方法では、1アクセス単位が複数朴で構成されている場合、1パック(例えば、1復号化単位)の終了時にデータを強制的にハードディスクに記録させる。例えば、図7では、1アクセス単位が3つの復号化単位のデータから構成されている。1番先頭の復号単位の終端Dとトラックの終端Tとは一致しない。従来のシステムでは、1トラック分のデータがバッファ35に蓄積するまでデータを書き込まなかったため、復号化単位の最後のトラックを書き込みする前にシステムに不具合が生じると、このトラックを含む復号化単位全体の復号化が不可能になってしまう。本システムでは、1復号化単位の終端を含むトラックのデータを強制的に記録してデータの復号化を可能にする。
Here are two ways to reduce data loss. First, the first method will be described. In the first method, when one access unit is composed of a plurality of parks, data is forcibly recorded on the hard disk at the end of one pack (for example, one decryption unit). For example, in FIG. 7, one access unit is composed of data of three decoding units. The end D of the first decoding unit does not match the end T of the track. In the conventional system, the data is not written until the data for one track is accumulated in the
記録処理を強制的に開始する記録開始時間は、タイマやパック化映像音声データのカウントを基準として決定する。タイマを使った記録処理では、パック化映像音声データを入力してから所定の時間が経過すると記録処理を開始する。また、カウントを使った記録処理では、アプリケーション制御ブロック2から入力したパック化映像音声データが所定の個数に達すると記録処理を強制的に開始する。 The recording start time for forcibly starting the recording process is determined on the basis of a timer or the count of packed video / audio data. In the recording process using a timer, the recording process is started when a predetermined time elapses after the packed video / audio data is input. In the recording process using the count, the recording process is forcibly started when the packed video / audio data input from the application control block 2 reaches a predetermined number.
図8(a)は通常の記録動作、図8(b)はディスク制御ブロック3内のタイマによる強制記録動作、図8(c)はアプリケーション制御ブロック2の制御による強制記録動作を示している。矢印で繋がれた中抜けの四角形は、1つが1トラック分のデータを示す。データは、アプリケーション制御ブロック2のインターフェース部、ディスク制御ブロック3のバッファコントロール部34、ディスクインターフェースを経由して、ハードディスクドライブ4に出力される。ハードディスクドライブ4に出力されたデータは、ハードディスクドライブ4の制御の元でハードディスクに記録される。
8A shows a normal recording operation, FIG. 8B shows a forced recording operation by the timer in the disk control block 3, and FIG. 8C shows a forced recording operation by the control of the application control block 2. FIG. One hollow rectangle connected by an arrow indicates data for one track. The data is output to the hard disk drive 4 via the interface unit of the application control block 2, the
通常の記録動作では、図8(a)に示すように、まず、アプリケーション制御ブロック2は、ディスク制御ブロック3のホストインターフェース部31へパック化映像音声データ41の転送を開始する(時刻A1)。バッファコントロール部34は、入力したパック化映像音声データ41をバッファ35に格納する。コマンド処理部32は、記録単位のパック化映像音声データ41をバッファ35に格納し終えると(時刻A2)、バッファ35に格納されたパック化映像音声データ41をディスクインターフェース部36に出力する(時刻A3)。ディスクインターフェース部36は、入力したパック化映像音声データ41をハードディスクドライブ4に出力する(時刻A4)。ハードディスクドライブ4は、入力したデータの容量が1トラック分の容量に達しているとき、パック化映像音声データ41を磁気ディスク45に記録させる。一方、1トラック分の容量に達していないときには、次のパック化映像音声データ42を待機する。
In the normal recording operation, as shown in FIG. 8A, first, the application control block 2 starts transferring the packed video /
従来の記録方法では、1トラック分のデータがバッファ35に格納されるまで記録処理を開始しないので、1トラック分のデータを入力する前にシステムに不具合が生じると、バッファ35に格納されたデータが消失するおそれがある。
In the conventional recording method, the recording process is not started until the data for one track is stored in the
次いで、図8(b)を参照してディスク制御ブロック3内のタイマによる強制記録動作について説明する。アプリケーション制御ブロック2は、インターフェース部23を介して生成したパック化映像音声データ51を転送する(時刻B1)。バッファコントロール部34は、入力したパック化映像音声データ51をバッファ35に格納する。バッファコントロール部34は、1トラック分のパック化映像音声データ51をバッファ35に格納し終えると(時刻B2)、バッファ35に格納されたパック化映像音声データ51をディスクインターフェース部36に出力する(時刻B3)。ディスクインターフェース部36は、入力したパック化映像音声データ51をハードディスクドライブ4に出力する(時刻B4)。ハードディスクドライブ4は、入力したデータの容量が1トラック分の容量に達しているとき、パック化映像音声データ51を磁気ディスク45に記録する。
Next, the forced recording operation by the timer in the disk control block 3 will be described with reference to FIG. The application control block 2 transfers the packed video /
入力したデータの容量が1トラック分に達していない場合には、次のパック化映像音声データ52を入力する(時刻B5)。タイマが所定の時間に達すると(時刻B6)、コマンド処理部32は、ハードディスクドライブ4に強制記録を開始させるコマンドを発行する。このコマンドを受けたハードディスクドライブ4は、強制記録を開始する。これにより、1トラックに満たないパック化映像音声データ52−1が磁気ディスク45に記録される。
If the capacity of the input data has not reached one track, the next packed video /
このように、強制記録を行うことによって復号化単位のデータが磁気ディスク45に記録され、突然の事故によりアプリケーションが停止しても1復号化単位のデータを復元することができる。
As described above, by performing the forced recording, the data of the decoding unit is recorded on the
次いで、図8(c)を参照してアプリケーション制御ブロック2による強制記録動作について説明する。アプリケーション制御ブロック2は、インターフェース部23を介して生成したパック化映像音声データ61を転送する(時刻C1)。バッファコントロール部34は、入力したパック化映像音声データ61をバッファ35に格納する。バッファコントロール部34は、1トラック分のパック化映像音声データ61をバッファに格納し終えると(時刻C2)、バッファ35に格納されたパック化映像音声データ61をディスクインターフェース部36に出力する(時刻C3)。ディスクインターフェース部36は、入力したパック化映像音声データをハードディスクドライブ4に出力する(時刻C4)。ハードディスクドライブ4は、入力したデータの容量が1トラック分の容量に達しているとき、パック化映像音声データ61を磁気ディスク45に記録する。一方、1トラック分の容量に達していない場合には、次のパック化映像音声データ62を入力する(時刻C5)。
Next, the forced recording operation by the application control block 2 will be described with reference to FIG. The application control block 2 transfers the packed video /
アプリケーション制御ブロック2は、管理テーブル70を作成すると、インターフェース部23を介してディスクインターフェース部36に強制記録の開始を要求する(時刻C6)。コマンド処理部32は、管理テーブル70の入力をトリガとして強制記録を開始させるコマンドをディスクインターフェース部36に出力する。ディスクインターフェース部36は、パック化映像音声データ62をハードディスクドライブ4に出力した後(時刻C7)、管理テーブル70をハードディスクドライブ4に出力する(時刻C8)。ハードディスクドライブ4は、強制記録を開始させるコマンドに従い、1トラックに満たないパック化映像音声データ62−1及び管理テーブル70を磁気ディスク45に記録する。
After creating the management table 70, the application control block 2 requests the
このように、アプリケーション制御ブロック2の制御により、管理テーブルが磁気ディスク45に記録されるため、管理テーブルとパック化映像音声データを備えた完全なデータを記録することができる。
As described above, since the management table is recorded on the
図9は、管理テーブル70を記録する様子を示している。ハードディスクドライブ4は、ディスク制御ブロック3からコマンドを受信すると、1トラック分のパック化映像音声データを強制的に書き込む。そして、ハードディスクドライブ4は、管理テーブル70の記録用トラック71にヘッドを移動させて管理テーブル70を追記する。管理テーブル70を追記し終えると、ヘッドを移動させてパック化映像音声データの記録を再開する。
FIG. 9 shows how the management table 70 is recorded. When the hard disk drive 4 receives a command from the disk control block 3, it forcibly writes packed video and audio data for one track. Then, the hard disk drive 4 adds the management table 70 by moving the head to the
このとき、管理テーブルが格納されるトラックと、パック化映像音声データが格納されるトラックとが離れすぎていると、管理テーブル格納用のトラックにヘッドを移動させるためのシーク時間が長くなり、ハードディスクの転送レートが低下してしまうおそれがある。転送レートを低下させたくない場合には、管理テーブル格納用トラックの間隔を転送レートが保証できる範囲内におさめておく。この間隔は後述する計算式(5)によって求めることができる。なお、この計算式を適用するために、データの記録単位が1トラックであり、1トラックの中にエラー訂正するためのECC(Error Collecting Code)を含めるという条件が必須となる。 At this time, if the track storing the management table and the track storing the packed video / audio data are too far apart, the seek time for moving the head to the management table storage track becomes long, and the hard disk There is a risk that the transfer rate of this will be reduced. When it is not desired to reduce the transfer rate, the interval between the management table storage tracks is kept within a range in which the transfer rate can be guaranteed. This interval can be obtained by the calculation formula (5) described later. In order to apply this calculation formula, it is essential that the data recording unit is one track and an ECC (Error Collecting Code) for error correction is included in one track.
また、管理テーブルの記録位置の他の例として図10に示すようなものがある。この管理テーブル記録方法では、パック化映像音声データを記録したトラックと連続したトラック72に管理テーブル70を記録する。この場合、ヘッドを移動させる必要がないため、高い転送レートを保証することができる。管理テーブルの記録頻度は、特に限定されないが、1つの記録単位を記録する度に1つの管理テーブルを記録してもよいし、幾つかの記録単位に対して1つの管理テーブルを記録してもよい。図10に示す例では、1つの記録単位を記録する度に1つの管理テーブルを記録している。
Another example of the recording position of the management table is as shown in FIG. In this management table recording method, the management table 70 is recorded on a
次いで、転送レートのコントロールを行うための計算式について説明する。記録領域を確保するときの最小単位を1トラックとすることによってハードディスクの記録再生に必要な時間Ttrackは、式(1)のように表すことができる。 Next, a calculation formula for controlling the transfer rate will be described. By setting the minimum unit for securing the recording area to one track, the time Ttrack required for recording / reproducing on the hard disk can be expressed as shown in Equation (1).
Ttrack=コマンド応答時間+シーク時間+回転待ち時間+実転送時間+エラー処理時間
=Tcommand+Tseek+Twait+Ttransfer+Terror・・・・(1)
このうちのコマンド応答時間、実転送時間(1トラックの回転に必要な時間)を一定の数値Tconstとして表すこと可能である。このように置き換えること式(1)は、式(2)のように書き換えることができる。
Ttrack = command response time + seek time + rotation wait time + actual transfer time + error processing time
= Tcommand + Tseek + Twait + Ttransfer + Terror (1)
Of these, the command response time and the actual transfer time (time required for rotation of one track) can be expressed as a constant numerical value Tconst. Replacing equation (1) in this way can be rewritten as equation (2).
Ttrack=Tseek+Twait+Terror+Tconst・・・・(2)
1トラックの中にエラー訂正をするためのECCコードを含めると、ECCでエラー訂正をすることによって、エラー処理時間を0とすることも可能である。エラー処理時間を0とすると、式(2)は、式(3)のようになる。
Ttrack = Tseek + Twait + Terror + Tconst (2)
If an ECC code for error correction is included in one track, the error processing time can be set to 0 by correcting the error with ECC. Assuming that the error processing time is 0, Equation (2) becomes Equation (3).
Ttrack=Tseek+Twait+Tconst・・・・(3)
また、磁気ヘッド43がオン・トラックしたセクタから1トラック分アクセスする。1トラックをアクセス単位とすることで、回転待ち時間を0とすることが可能である。回転待ち時間を0とすると、式(3)は、シーク時間をパラメータとした式(4)で表される。
Ttrack = Tseek + Twait + Tconst (3)
Further, one track is accessed from the sector where the
Ttrack=Tseek+Tconst・・・・(4)
1トラックに記録されるデータのビット数をBtrackとすると、この1trackの記録再生時のビットレートBitrateは、式(5)で表すことができる。
Ttrack = Tseek + Tconst (4)
Assuming that the number of bits of data recorded in one track is Btrack, the bit rate Bitrate at the time of recording / playback of this one track can be expressed by Expression (5).
Bitrate=(Btrack-Becc)/Ttrack
=(Btrack-Becc)/(Tseek+Tconst)・・・・(5)
式(5)における変数Tseek、すなわち、シーク時間を調整することにより転送レートの制御が可能となる。
Bitrate = (Btrack-Becc) / Ttrack
= (Btrack-Becc) / (Tseek + Tconst) (5)
The transfer rate can be controlled by adjusting the variable Tseek in Equation (5), that is, the seek time.
以上説明したように、本発明を適用したデータ記録再生システム1では、記録領域を確保するときの最小単位を1トラックとしたことにより、ハードディスクの回転待ち時間をなくして転送レートを高くすることができる。 As described above, in the data recording / reproducing system 1 to which the present invention is applied, the minimum unit for securing the recording area is set to one track, thereby eliminating the hard disk rotation waiting time and increasing the transfer rate. it can.
また、本発明を適用したデータ記録再生システム1では、1トラックよりも大きな容量のデータは、連続するトラックにまたがって記録する。これにより、ハードディスクのシーク時間を少なくして転送レートを高くすることができる。 In the data recording / reproducing system 1 to which the present invention is applied, data having a capacity larger than one track is recorded across continuous tracks. Thereby, the seek time of the hard disk can be reduced and the transfer rate can be increased.
さらに、本発明を適用したデータ記録再生システム1では、パック化映像音声データとトラック境界の切れ目は一致しないが、ある時間間隔では、1復号化単位のデータを強制的に記録する。1復号化単位のデータを磁気ディスク45に記録させることにより、データの復元を可能にした。
Further, in the data recording / reproducing system 1 to which the present invention is applied, the packed video / audio data and the track boundary are not coincident, but data of one decoding unit is forcibly recorded at a certain time interval. Data of one decoding unit is recorded on the
また、データと管理テーブルとを連続して記録するようにした。これにより、バッテリの脱落などによってバッファ35に電源が供給されなかったとしても管理テーブルが磁気ディスク45に記録されているのでデータの記録位置を把握することができ、データの再生を保証することができる。
The data and the management table are continuously recorded. As a result, even if the power is not supplied to the
1 データ記録再生システム、2 アプリケーション制御ブロック、3 ディスク制御ブロック、4 ハードディスクドライブ、21 映像音声入出力部、22 パック・アンパック部、23 インターフェース部、31 ホストインターフェース部、32 コマンド処理部、33 CPU、34 バッファコントロール部、35 バッファ、36 ディスクインターフェース部、37 タイマ、41 データ読み書き制御部、42 サーボ制御部、43 磁気ヘッド、45 磁気ディスク 1 data recording / reproducing system, 2 application control block, 3 disk control block, 4 hard disk drive, 21 video / audio input / output unit, 22 pack / unpack unit, 23 interface unit, 31 host interface unit, 32 command processing unit, 33 CPU, 34 buffer control unit, 35 buffer, 36 disk interface unit, 37 timer, 41 data read / write control unit, 42 servo control unit, 43 magnetic head, 45 magnetic disk
Claims (23)
映像音声データに含まれる映像データ、音声データ及び映像音声データの同期情報を分離し、映像データと音声データと同期情報とを基にパック化映像音声データを生成するパック化映像音声データ生成手段と、
上記同期情報を指標とした管理テーブルを作成し上記パック化映像音声データを管理するファイル管理手段と、
上記ディスク上の1トラックを記録単位として1つ又は複数の連続するトラックを確保し、上記パック化映像音声データを記録させる制御手段と
を備えることを特徴とする記録再生装置。 A recording / reproducing apparatus using a disk having a plurality of tracks formed substantially concentrically as a recording medium,
Packed video / audio data generating means for separating video data, audio data and synchronization information of the video / audio data included in the video / audio data, and generating packed video / audio data based on the video data, the audio data, and the synchronization information; ,
A file management means for creating a management table using the synchronization information as an index and managing the packed video and audio data;
A recording / reproducing apparatus comprising: control means for securing one or a plurality of continuous tracks with one track on the disk as a recording unit and recording the packed video and audio data.
を特徴とする請求項1記載の記録再生装置。 2. The control unit according to claim 1, wherein a plurality of packed video and audio data are grouped into one access unit, and the packed video and audio data for one access unit is recorded on one or a plurality of continuous tracks. The recording / reproducing apparatus as described.
上記制御手段は、所定時間間隔で上記パック化映像音声データの記録を強制的に開始すること
を特徴とする請求項1記載の記録再生装置。 It has time measuring means to measure time,
The recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein the control means forcibly starts recording of the packed video and audio data at a predetermined time interval.
を特徴とする請求項1記載の記録再生装置。 The packed video / audio data generating means creates a management table at a predetermined time interval, and forcibly starts recording of the packed video / audio data and the management table to the control means. Item 4. The recording / reproducing apparatus according to Item 1.
を特徴とする請求項1記載の記録再生装置。 2. The control means forcibly starts recording of the packed video / audio data every time a predetermined number of packed video / audio data is inputted from the packed video / audio data generating means. The recording / reproducing apparatus as described.
を特徴とする請求項1記載の記録再生装置。 The control means discretely secures an area for storing the management table across a predetermined number of tracks, and each time the packed video / audio data is recorded, the control means is positioned close to the recording area of the packed video / audio data. The recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein synchronization information of the packed video / audio data is recorded in a certain management table.
を特徴とする請求項1記載の記録再生装置。 2. The recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein the control unit records the management table of the packed video / audio data on a track continuous with the track on which the packed video / audio data is recorded.
を特徴とする請求項1記載の記録再生装置。 The recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein the control means assigns a relative position address to each sector of the recording medium in order from a sector that has started access on a track during recording.
を特徴とする請求項1記載の記録再生装置。 2. The control unit according to claim 1, wherein at the time of reproduction, the data read from each sector on the track of the recording medium is rearranged in accordance with a relative position address to reproduce the recorded packed video / audio data. Recording and playback device.
を特徴とする請求項1記載の記録再生装置。 The packed video / audio data generating means encodes the video / audio data, and stores the encoded video / audio data in one or a plurality of decoding units in packed video / audio data. Item 4. The recording / reproducing apparatus according to Item 1.
映像データ、音声データ及び映像音声データの同期情報を所定のフォーマットで格納してパック化映像音声データを入力する入力手段と、
上記同期情報を指標とした管理テーブルを作成し上記パック化映像音声データを管理するファイル管理手段と、
上記パック化映像音声データを上記ディスク上の1トラックを記録単位として1つ又は複数の連続するトラックに記録させる制御手段と
を備えることを特徴とするアクセス制御装置。 An access control device for controlling access to a magnetic disk having a plurality of tracks formed substantially concentrically,
Input means for storing video data, audio data and video / audio data synchronization information in a predetermined format and inputting packed video / audio data;
A file management means for creating a management table using the synchronization information as an index and managing the packed video and audio data;
An access control device comprising: control means for recording the packed video / audio data on one or a plurality of continuous tracks using one track on the disk as a recording unit.
を特徴とする請求項12記載のアクセス制御装置。 13. The control means comprises a plurality of packed video / audio data as one access unit, and records the packed video / audio data for one access unit on one or a plurality of continuous tracks. The access control device described.
上記制御手段は、所定時間間隔で上記パック化映像音声データの記録を強制的に開始すること
を特徴とする請求項12記載のアクセス制御装置。 It has time measuring means to measure time,
The access control apparatus according to claim 12, wherein the control means forcibly starts recording the packed video and audio data at a predetermined time interval.
を特徴とする請求項12記載のアクセス制御装置。 The access control apparatus according to claim 12, wherein the control means forcibly starts recording the packed video and audio data and the management table.
を特徴とする請求項12記載のアクセス制御装置。 13. The access control apparatus according to claim 12, wherein the control means forcibly starts recording the packed video and audio data and the management table when the management table is input via the input means.
を特徴とする請求項12記載のアクセス制御装置。 13. The access according to claim 12, wherein the control means forcibly starts recording of the packed video and audio data every time a predetermined number of packed video and audio data are input via the input means. Control device.
を特徴とする請求項12記載のアクセス制御装置。 The control means discretely secures an area for storing the management table across a predetermined number of tracks, and each time the packed video / audio data is recorded, the control means is positioned close to the recording area of the packed video / audio data. The access control apparatus according to claim 12, wherein synchronization information of the packed video and audio data is recorded in a certain management table.
を特徴とする請求項12記載のアクセス制御装置。 13. The access control apparatus according to claim 12, wherein the control means records a management table of the packed video / audio data on a track continuous with the track on which the packed video / audio data is recorded.
を特徴とする請求項12記載のアクセス制御装置。 13. The synchronization information is reproduction time information of the video / audio data, and the management table is a table in which reproduction time information of the video / audio data is associated with a recording position on the recording medium. Access control device.
を特徴とする請求項12記載のアクセス制御装置。 13. The access control device according to claim 12, wherein the control means assigns a relative position address in order from a sector that starts access on a track to each sector of the recording medium during recording.
を特徴とする請求項12記載のアクセス制御装置。 13. The reproduction means according to claim 12, wherein the control means rearranges the data read from each sector on the track of the recording medium according to the relative position address during reproduction, and reproduces the recorded packed audio / video data. Access control device.
映像音声データに含まれる映像データ、音声データ及び映像音声データの同期情報を分離し、映像データと音声データと同期情報とを基にパック化映像音声データを生成するパック化映像音声データ生成工程と、
上記同期情報を指標とした管理テーブルを作成する管理テーブル作成工程と、
上記ディスク上の1トラックを記録単位として1つ又は複数の連続するトラックを確保し、上記パック化映像音声データを記録させる制御工程と
を有することを特徴とするアクセス制御方法。 An access control method for controlling access to a disk having a plurality of tracks formed substantially concentrically,
A packed video / audio data generating step for separating video data, audio data and synchronization information of the video / audio data included in the video / audio data, and generating packed video / audio data based on the video data, the audio data, and the synchronization information; ,
A management table creation step for creating a management table using the synchronization information as an index;
An access control method comprising: a control step of securing one or a plurality of continuous tracks using one track on the disk as a recording unit and recording the packed video and audio data.
Priority Applications (1)
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JP2004266011A JP2006079794A (en) | 2004-09-13 | 2004-09-13 | Recording and reproducing apparatus, and device and method for access control |
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