JP2008228243A - 映像再生装置およびリビルド処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】冗長構成を持つディスクシステムを有する映像再生装置において，映像再生に影響を与えることなく，高速にディスクのリビルド処理を実行可能にする。
【解決手段】映像データが格納されたディスク１３′の破損および交換が発生した場合に，映像再生時リビルド手段３２は，映像データの再生中にディスク１１，１２から読み出されたデータを用いて，映像再生部４０による映像の再生と並行してディスク１３′のリビルド処理を実行する。
【選択図】図４

Description

本発明は，冗長構成を有するディスクシステムを用いた映像再生装置に関し，特に，映像再生に影響を与えることなく，高速にディスクのリビルド処理を実行することができるようにした映像再生装置に関するものである。

ディスクの破損に伴うデータエラーを補償する手段として，冗長化ディスクシステムが用いられる。冗長化ディスクシステムは，データエラーを補償するための冗長データをデータとともに複数のディスクに分散して記録しておき，ディスク破損時には冗長データを利用して破損したデータを復元するシステムである。このようなディスクシステムの構成として，データのコピーを記録するＲＡＩＤ１，データのパリティを記録するＲＡＩＤ５等が用いられている（非特許文献１参照）。

ディスクに格納されたデータをリアルタイムに再生する映像再生装置においても，ディスクの破損による映像再生の障害や中断を避けるため，冗長化ディスク構成が用いられる（非特許文献２参照）。

冗長化されたディスクシステムにおいては，ディスクの破損が発生した場合に，破損したディスクを交換し，交換したディスクに冗長データを書き戻すリビルド処理が必要である。リビルド処理には，データの読み出し，冗長データの生成，交換したディスクへの冗長データ書き込み，という処理が必要であるが，ディスクの容量が大きい場合には，全てのリビルド処理を終了するまでに非常に時間がかかる。

また，ディスクシステムの構成により，リビルド中はディスクアクセスが禁止されるか，または許可される場合にもアクセス速度が非常に遅くなる。このため，冗長ディスクを有する映像再生装置において，リビルド中は，リアルタイム映像再生に必要とされるデータ読み出し速度を確保することが困難であり，映像を再生することはできない。このため，特に，映画館や展示会場等のように映像の再生が連続して行われる場合には，ディスクのリビルド処理により装置の運用に支障をきたすという問題が避けられなかった。
David A. Patterson，Garth Gibson，and Randy H. Katz,"A case for redundant arrays of inexpensive disks（RAID）"，In Proceedings of the 1988 ACM Conference on Management of Data （SIGMOD），Chicago IL，June 1988 ，pp.109-116. 特許庁総務部技術調査課技術動向班，"ノンリニア編集，2-2-3 ＨＤＤ構成法"，［online］，２００３年３月２８日，特許庁，［平成１９年２月７日検索］，インターネット，＜ＵＲＬ： http://www.jpo.go.jp/shiryou/s＿sonota/hyoujun＿gijutsu/nle/nle-2-2-3.html＞

本発明の第一の課題は，ディスクに格納された映像データを再生するシステムにおいて，ディスクの破損に伴う映像再生の障害を防止することであり，第二の課題は，破損したディスクの交換に伴い，データのリビルドが必要となった場合に，再生対象となっているコンテンツに対して高速にリビルド処理を行うことであり，第三の課題は，リビルドが不要なコンテンツに対して無駄なリビルド処理を実行することなく，リビルド処理を完了することであり，第四の課題は，再生対象となっていないコンテンツに対しても，映像再生に影響を与えることなく，自動的にリビルド処理を実行することである。

本発明は，冗長構成を持つディスクシステムを有する映像再生装置において，ディスクの破損および交換が発生した場合に，映像データの再生中に読み出されたデータを用いてディスクのリビルド処理を行うことを特徴とする。これにより，映像再生に影響を与えることなく，高速にリビルド処理を実行することができる。

すなわち，本発明による映像再生装置では，第一の課題を解決するため，リアルタイム映像再生時に，複数台のディスクのうち一部のディスクが破損しても，残りのディスクに格納された冗長データを用いて故障したディスクのデータを復元し，正しいデータを映像再生部に供給する誤り訂正手段が設けられる。

また，本発明では，第二の課題を解決するため，破損したディスクを新規ディスクに交換した時，映像再生の際に誤り訂正手段により読み出しデータを用いて復元されたデータを，交換されたディスクに対して映像データの読み出しと並行して書き込むことにより，映像再生とリビルド処理を同時に実行する映像再生時リビルド手段が設けられる。

また，第三の課題を解決するため，前記リビルド手段において，コンテンツ単位でリビルド対象とするデータを選択する手段が設けられる。

また，第四の課題を解決するため，再生対象となっていないコンテンツのデータに対して，映像再生中以外の時間にリビルド処理を行う映像非再生時リビルド手段が設けられ，この映像非再生時リビルド手段は，映像再生が開始するとリビルド処理を中断し，映像再生終了とともに，中断位置からリビルド処理を再開する。

具体的には，本発明は，再生対象となる映像のコンテンツデータが冗長に格納された複数台のディスクにより構成されるディスクシステムと，前記ディスクシステムから読み出した映像データをリアルタイムに映像信号に変換して出力する映像再生手段とを有する映像再生装置において，前記複数台のディスクのうち一部のディスクが破損した場合に，他のディスクに格納された冗長データを用いて故障したディスクのデータを復元し，正しいデータを前記映像再生手段に供給する誤り訂正手段と，前記破損したディスクが新しいディスクに交換され，前記映像再生手段が映像再生動作をしているときに，前記映像再生手段による再生のために読み出された映像データに対し，前記誤り訂正手段により復元されたデータを，前記映像再生手段へのデータの供給と並行して，前記新しいディスクに書き込む映像再生時リビルド手段とを備え，リビルド処理が必要な映像データに対して，前記映像再生手段による映像再生と，前記映像再生時リビルド手段によるリビルド処理とを同時に実行することを特徴とする。

また，本発明は，上記構成において，コンテンツ単位に，コンテンツ名称およびリビルド対象か否かを示す情報を有するコンテンツ属性情報と前記ディスクシステムにおけるコンテンツの記録位置情報とを記憶し，それらのコンテンツ管理情報を管理するコンテンツ管理手段を備え，前記映像再生時リビルド手段は，前記コンテンツ管理情報を参照し，コンテンツ単位でリビルド対象とするデータを選択し，リビルド対象とするコンテンツのデータのみを対象としてリビルド処理を実行することを特徴とする。

また，本発明は，上記構成において，前記破損したディスクが新しいディスクに交換され，前記映像再生手段が映像再生動作をしていないときに，交換された前記新しいディスクに冗長データを書き込む映像非再生時リビルド手段を備え，前記コンテンツ管理手段が管理するコンテンツ管理情報におけるコンテンツ属性情報は，リビルド対象のコンテンツにおけるリビルド終了位置情報を含み，前記映像非再生時リビルド手段が映像非再生時にリビルド処理を実行しているときに，映像再生が開始すると，実行しているリビルド処理を中断し，前記コンテンツ管理情報におけるコンテンツ属性情報に現在までのリビルド終了位置情報を設定し，映像再生終了とともに前記リビルド終了位置情報が示す中断位置からリビルド処理を再開することを特徴とする。

本発明の映像再生装置においては，複数のディスクに冗長データを記録することにより，ディスク障害時にも誤りなくデータを再生することができる。また，障害の発生したディスクと交換されたディスクに対し，映像再生時リビルド手段によるリアルタイムリビルド機能により，映像の再生中に，映像再生に影響を与えることなくリビルド処理を実行することができる。また，再生対象となっていないデータに対しては，再生停止時にリビルド処理を実行することが可能であり，さらに，リビルド再開時には中断された位置からリビルド処理を再開することができる。

図１は，本発明の映像再生装置の全体構成を示している。映像再生装置１は，複数のディスク１１，１２，１３からなるディスク部１０，複数のディスクインターフェース２１，２２，２３からなるディスクインターフェース部２０，誤り訂正部３０，映像再生部４０，コンテンツ管理部５０により構成され，コンテンツとコンテンツのディスク内での記録位置がコンテンツ管理部５０において管理される。

誤り訂正部３０は，データ入出力用のバッファを備えるとともに，映像非再生時リビルド手段３１と映像再生時リビルド手段３２とを備える。映像非再生時リビルド手段３１は，破損したディスクが新しいディスクに交換され，映像再生部４０が映像再生動作をしていないときに，交換された新しいディスクに冗長データを書き込む処理を行う。また，映像再生時リビルド手段３２は，破損したディスクが新しいディスクに交換され，映像再生部４０が映像再生動作をしているときに，映像再生部４０による再生のために読み出された映像データに対し，誤り訂正部３０により復元されたデータを，映像再生部４０へのデータの供給と並行して，新しいディスクに書き込む処理を行う。

図２は，本発明の実施の形態において，ディスクが正常動作を行っている時の映像再生装置の動作を示している。ディスク部１０に蓄積された映像データは，ディスクインターフェース部２０を介して読み出され，誤り訂正部３０を介して映像再生部４０に供給され，リアルタイムに映像信号に変換される。

ディスク部１０から読み出された冗長データは，誤り訂正部３０において誤りの発生を検出するために用いられる。また，コンテンツ管理部５０では，再生フレーム位置をディスクの記録位置に変換する操作が行われる。

図３は，本発明の実施の形態におけるディスク障害時の映像再生動作を示している。ディスク部１０あるいは誤り訂正部３０において，誤りの発生と障害の起きたディスクが検出されると，映像再生装置１は，障害の発生したディスクを切り離す。図３においては，ディスク１３において障害が発生したと想定している。ディスク１３に記録されていたデータは，他のディスクから読み出されたデータをもとに，誤り訂正部３０において復元される。障害ディスクの検出，ディスクの切り離し，エラー訂正がリアルタイムに実行されることにより，映像再生部４０に誤りのないデータが供給され，映像信号に発生する障害を防止することができる。

図４は，本発明の実施の形態における映像再生時のディスクリビルド処理を説明する図である。図４において，ディスク１３′が交換されたディスクであり，リビルド対象のディスクである。映像の誤り訂正および再生機能は，図３で説明した例と同様である。ここで，図４のリビルド処理時には，ディスク１３′に対するディスクインターフェース２３′のみが書き込みモードで動作し，映像再生時リビルド手段３２は，誤り訂正部３０で復元されたデータをディスク１３′に書き込む操作を行う。リビルド処理と再生処理は並列に行われるため，リビルド処理によって映像の再生が影響を受けることがない。また，コンテンツ管理部５０では，リビルド終了通知およびデータ読み出し位置情報により，リビルドの終了した位置が記録される。

図５は，映像非再生時におけるリビルド処理の動作を説明する図である。映像非再生時には，映像非再生時リビルド手段３１によって，コンテンツ管理部５０により指示されたデータ位置に対してリビルド処理が行われる。映像再生部４０から映像再生の開始が通知されると，前記リビルド処理はただちに中断される。一方，映像再生の終了が通知されると，記録されていたデータ位置より，リビルド処理が再開される。映像再生中は，リビルド処理が停止されるため，リビルド処理が映像再生に与える影響を避けることが可能である。

図６は，コンテンツ管理部５０における管理情報の構成例を示している。５１〜５３はコンテンツ属性情報，５４〜５９はコンテンツ記録位置を示すリストである。

コンテンツ管理部５０には，コンテンツ名称，コンテンツのディスク上での記録位置のリストの他，コンテンツがリビルド対象となっているかを示すリビルド対象フラグ，リビルドの終了位置を示すポインタが属性情報として記録される。消去予定のコンテンツ，再生予定のあるコンテンツをリビルド対象から外すことにより，リビルドの必要なデータに対してのみリビルド処理を指定することができる。

また，各コンテンツに対してリビルドの終了位置が記録されているため，一旦中断したリビルド処理を終了位置から再開することが可能である。リビルド処理は，映像の再生データ順序に沿って行われるため，リビルド中断位置を記録するには，コンテンツ内のデータに対するポイタ情報のみを記録すればよい。

図７は，本発明の実施の形態に係る映像再生装置１によるリビルド処理のフローチャートである。

図７（Ａ）は，ディスク障害時のシステムの動作を示している。映像再生部４０による映像の再生中に，ディスク障害が検出されると（Ｓ１０），障害の発生したディスクを切り離し（Ｓ１１），冗長性のない状態で再生を継続する（Ｓ１２）。

図７（Ｂ）は，ディスク交換を行った後のリビルド動作を示している。障害の発生したディスクを交換することによりリビルド処理が可能となる。交換ディスクが挿入されると，コンテンツ管理部５０によりリビルド対象コンテンツがあるかどうかを調べる（Ｓ２０）。リビルド対象コンテンツがない場合，リビルド完了となる。

非再生時には，コンテンツ管理部５０においてリビルド対象となっているコンテンツまたはユーザーの指定したリビルド対象コンテンツに対して，映像非再生時リビルド手段３１によりリビルド処理を実行する（Ｓ２１）。リビルド対象として選択されたすべてのコンテンツのリビルド処理が終了すると，リビルド完了となる。

リビルド処理を実行中に，再生を開始した場合，実行中のリビルド処理は中断され，どの位置までリビルド処理を実行したかを，コンテンツ管理部５０において記録する（Ｓ２２）。

次に，再生対象のコンテンツが既にリビルド済みであるか否かを判断し（Ｓ２３），リビルド済みの場合には，冗長構成で再生を行う（Ｓ２４）。リビルド済みでない場合には，映像再生時リビルド手段３２によりリアルタイムリビルド処理を実行しながら再生を行う（Ｓ２５）。

リアルタイムリビルド処理を実行しながら最後まで再生すれば，該当コンテンツはリビルド済みとなる。再生が終了すると，非再生時のリビルド処理に戻り，記録した位置から中断していたリビルド処理を再開する。

以上のリビルド処理は，映像再生装置１が備えるコンピュータとソフトウェアプログラムとによっても実現することができ，そのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して提供することも，ネットワークを通して提供することも可能である。

本発明による映像再生装置の全体構成を示す図である。 映像再生装置の映像再生時の動作を示す図である。 ディスク障害が発生した場合の映像再生の動作を示す図である。 映像再生時のリビルド処理の動作を示す図である。 映像非再生時のリビルド処理の動作を示す図である。 コンテンツ管理およびリビルド対象の選択，リビルド終了位置の管理方法を示す図である。 リビルド処理のフローチャートである。

符号の説明

１ 映像再生装置
１０ ディスク部
１１〜１３ ディスク
２０ ディスクインターフェース部
２１〜２３ ディスクインターフェース ３０ 誤り訂正部
３１ 映像非再生時リビルド手段
３２ 映像再生時リビルド手段
４０ 映像再生部
５０ コンテンツ管理部
５１〜５３ コンテンツ属性情報
５４〜５９ コンテンツ記録位置

Claims (4)

1. 再生対象となる映像のコンテンツデータが冗長に格納された複数台のディスクにより構成されるディスクシステムと，前記ディスクシステムから読み出した映像データをリアルタイムに映像信号に変換して出力する映像再生手段とを有する映像再生装置において，
   前記複数台のディスクのうち一部のディスクが破損した場合に，他のディスクに格納された冗長データを用いて故障したディスクのデータを復元し，正しいデータを前記映像再生手段に供給する誤り訂正手段と，
   前記破損したディスクが新しいディスクに交換され，前記映像再生手段が映像再生動作をしているときに，前記映像再生手段による再生のために読み出された映像データに対し，前記誤り訂正手段により復元されたデータを，前記映像再生手段へのデータの供給と並行して，前記新しいディスクに書き込む映像再生時リビルド手段とを備え，
   リビルド処理が必要な映像データに対して，前記映像再生手段による映像再生と，前記映像再生時リビルド手段によるリビルド処理とを同時に実行する
   ことを特徴とする映像再生装置。
2. コンテンツ単位に，コンテンツ名称およびリビルド対象か否かを示す情報を有するコンテンツ属性情報と前記ディスクシステムにおけるコンテンツの記録位置情報とを記憶し，それらのコンテンツ管理情報を管理するコンテンツ管理手段を備え，
   前記映像再生時リビルド手段は，前記コンテンツ管理情報を参照し，コンテンツ単位でリビルド対象とするデータを選択し，リビルド対象とするコンテンツのデータのみを対象としてリビルド処理を実行する
   ことを特徴とする請求項１に記載の映像再生装置。
3. 前記破損したディスクが新しいディスクに交換され，前記映像再生手段が映像再生動作をしていないときに，交換された前記新しいディスクに冗長データを書き込む映像非再生時リビルド手段を備え，
   前記コンテンツ管理手段が管理するコンテンツ管理情報におけるコンテンツ属性情報は，リビルド対象のコンテンツにおけるリビルド終了位置情報を含み，
   前記映像非再生時リビルド手段が映像非再生時にリビルド処理を実行しているときに，映像再生が開始すると，実行しているリビルド処理を中断し，前記コンテンツ管理情報におけるコンテンツ属性情報に現在までのリビルド終了位置情報を設定し，映像再生終了とともに前記リビルド終了位置情報が示す中断位置からリビルド処理を再開する
   ことを特徴とする請求項２に記載の映像再生装置。
4. 再生対象となる映像のコンテンツデータが冗長に格納された複数台のディスクにより構成されるディスクシステムと，前記ディスクシステムから読み出した映像データをリアルタイムに映像信号に変換して出力する映像再生手段とを有する映像再生装置におけるリビルド処理方法であって，
   前記複数台のディスクのうち一部のディスクが破損した場合に，他のディスクに格納された冗長データを用いて故障したディスクのデータを復元し，正しいデータを前記映像再生手段に供給する誤り訂正過程と，
   前記破損したディスクが新しいディスクに交換され，前記映像再生手段が映像再生動作をしていないときに，交換された前記新しいディスクに冗長データを書き込む映像非再生時リビルド過程と，
   前記破損したディスクが新しいディスクに交換され，前記映像再生手段が映像再生動作をしているときに，前記映像再生手段による再生のために読み出された映像データに対し，前記誤り訂正過程により復元されたデータを，前記映像再生手段へのデータの供給と並行して，前記新しいディスクに書き込む映像再生時リビルド過程とを有し，
   リビルド処理が必要な映像データに対して，映像再生とリビルド処理とを同時に実行する
   ことを特徴とするリビルド処理方法。

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