JP2009259060A - ストリームデータ記録再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
ホスト部とストレージデバイスとの間でストリームデータを確実に転送し、安定した記録再生動作を可能とする。
【解決手段】
ホスト部２に対し映像や音声のストリームデータを入出力するためのストリームＩ／Ｆ部２３と、アドレスやコマンド、写真やテキストデータの非ストリームデータを入出力するための非ストリームＩ／Ｆ部２２と、ストレージデバイスに対するストレージＩ／Ｆ部２９を備え、ホスト部２からの記録や再生といった動作要求に対し、バッファ部２４を介してホスト部２とストレージデバイス間のデータ転送を行うとともに、ストレージデバイスへのデータ入出力を行うＩ／Ｏ実行部２８の処理負荷からＩ／Ｏ負荷情報を生成、更新、保持するリソース管理部２７と、前記動作要求を解釈し、記録再生などの動作要求の受入れ可否を前記Ｉ／Ｏ負荷情報から判断、応答する要求処理部２６からなるコントローラ部２７を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、ハードディスクドライブや半導体フラッシュメモリ等のストレージデバイスを備え、映像や音楽といったストリームデータの記録、再生、ネットワーク配信を行うストリームデータ記録再生技術に関する

従来、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）はＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）の周辺機器としてＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）やアプリケーションプログラム、ユーザが作成した文書データを格納する記録手段として用いられている。これに加えて、近年では大容量化、低価格化が進み、映像や音声といったストリームデータを格納する記録手段として、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）／ＨＤＤレコーダやＳＴＢ（Ｓｅｔ Ｔｏｐ Ｂｏｘ）、カムコーダ、カーナビゲーションシステム等のコンシューマ向けデジタル機器に利用されている。

また他の記録手段として、携帯電話やモバイルプレーヤ等の携帯型デジタル機器や監視カメラ装置では、ＨＤＤに比べて容量は少ないが耐衝撃性や低電力動作、静音性に優れた半導体フラッシュメモリが利用されている。さらにＨＤＤと半導体フラッシュメモリを両方備えることによって、お互いの利点を生かす記録手段を備える機器もある。

例えば、特許文献１には、汎用的なデータを入出力する第１のインターフェイスとストリームデータのようなリアルタイムデータを専用に入出力する第２のインターフェイスを持ち、第２のインターフェイスでホスト部にあるエンコーダやデコーダと直接接続することによって、ホスト部のメモリを削減することが可能なデータ記録再生装置が開示されている。

特開２００４−３９１２９

特許文献１記載のデータ記録再生装置２０１は、図８に示すようにＡＴＡ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ）仕様の汎用入出力インターフェイス部２０４と、専用入出力インターフェイス部２０５と、バッファメモリ２０３と、記録再生制御部２０６と、記録媒体２０７から構成されている。データ記録再生装置２０１の記録媒体としてＨＤＤを用いることにより、ホスト部２０２と合わせてＨＤＤレコーダを構成することが可能である。

記録はホスト部２０２から汎用入出力インターフェイス部２０４経由で与えられる所定コマンドを契機に開始し、専用入出力インターフェイス部２０５から入力されるストリームデータをバッファメモリ２０３経由で記録媒体２０７に格納していく。また再生は、同様にホスト部２０２から汎用入出力インターフェイス部２０４経由で与えられる所定コマンドを契機に開始し、記録媒体２０７から取得したストリームデータをバッファメモリ２０３経由で専用入出力インターフェイス部２０５から出力する。

ところでデータ記録再生装置２０１によれば、記録再生制御部２０６は、バッファメモリ２０３の使用状況（空き状況）に基づいて専用入出力インターフェイス部２０５を制御し、ホスト部２０２のエンコーダやデコーダといった接続先とハンドシェークしながらストリームデータの転送を行う。

このため、例えば記録と再生の同時動作によってストリームデータ数が増加すると、バッファメモリ２０３の使用状況（空き状況）が複雑に変化する。これに伴い、専用入出力インターフェイス部２０５のハンドシェークも複雑になり、ホスト部２０２とデータ記録再生装置２０１とのストリームデータの安定した転送が困難になるという課題がある。これを解決するために、より大きなバッファメモリを備える手段もあるが、部品コストが高くなるという別の課題もある。また、ホスト部２０２から複数のコマンドを同時に受付けることが可能であるため、記録再生制御部２０６等の性能によって転送するストリームデータのリアルタイム性が保持できなくなるという課題がある。これらの課題はストリームデータの欠落による映像や音声の品質劣化を引き起こしてしまう。

そこで本発明は上記課題を解決するために、記録や再生、ネットワーク配信処理を同時に、かつ確実に行うことを可能にするストリームデータ記録再生装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のストリームデータ転送制御装置は、ホスト部とストレージデバイスとの間に、コマンド等の非ストリームデータの入出力を行う非ストリームＩ／Ｆ部と、ストリームデータの入出力を専用に行うストリームＩ／Ｆ部と、バッファ部と、ホスト部からの記録、再生といった開始要求を受け付け、その要求がストレージデバイスに係るＩ／Ｏ処理負荷から実施可能か否かを判断する要求処理部と、その判断に必要な情報を生成、保持、更新するリソース管理部と、ホスト部から受信した後バッファ部に一時格納したストリームデータを、ストレージデバイスにおける格納場所を決定しながらライトしたり、格納場所を特定しながらリードしてバッファ部に一時格納し、ホスト部に転送したりするＩ／Ｏ実行部を具備するコントローラ部と、ストレージデバイスへのインターフェイスを提供するストレージＩ／Ｆ部からなるストリームデータ転送制御部を設けたことを特徴とする。

本発明のストリームデータ記録再生技術によれば、まずホスト部はストリームデータ転送制御部に直接ストリームデータを送信し、また受信することが可能である。さらに記録や再生といった開始要求を発行すると、ストリームデータ転送制御部がストレージデバイスに対して自律的にストリームデータをリード／ライトする。このため、ホスト部はストレージデバイスに対するＩ／Ｏ制御が不要になり、機器開発が容易になる。

またストリームデータ転送制御部は、ホスト部からの要求に対し、ストレージデバイスへの係るＩ／Ｏ処理負荷を参照し、その要求が受付け可能か否かを判断、応答することが可能である。このためストリームデータ転送制御部が過負荷になることを抑制し、適切な処理性能範囲で複数のストリームデータを確実に転送することができる。

以下に、本発明の実施の形態を説明する。

以下、図１を用いて本発明の第１の実施形態に関わるストリームデータ記録再生装置１を説明する。

図１は、アンテナで受信した放送コンテンツを表示装置で視聴したり、その放送コンテンツやネットワークで受信したＩＰ放送コンテンツをストレージデバイス１１に格納したり、ストレージデバイスに格納したこれらコンテンツを読出して表示装置で視聴したり、更にはネットワーク経由で他の装置に配信したりすることが可能なストリームデータ記録再生装置１を示しており、ホスト部２とストリームデータ転送制御部３と、ＨＤＤや不揮発性半導体メモリ、光ディスクまたは磁気ディスクを収容して記録または再生が可能なディスク装置といったストレージデバイス１１から構成される。

ストリームデータ記録再生装置１の具体例は、ＨＤＤ／ＤＶＤレコーダや携帯電話、カーナビゲーションシステム、カムコーダといったコンシューマ向けＡＶ機器である。尚、放送コンテンツやＩＰ放送コンテンツには様々なデータが含まれるが、以下では、一定時間内に一定量のデータ転送を保証しなければ品質が劣化してしまう映像や音楽等のリアルタイムデータをストリームデータと称す。

まずホスト部２を構成する各部を説明する。

ホスト部２は、受信処理部４と表示処理部５とホスト制御部６と通信処理部７から構成され、受信処理部４と表示処理部５と通信処理部７と、ストリームデータ転送制御部３は、ストリームデータを専用に扱うためのストリームデータ線９で接続されている。

またホスト制御部６とストリームデータ転送制御部３は、制御コマンドやテキストデータ等の非ストリームデータを扱うための非ストリームデータ線８で接続されている。

更に、受信処理部４と表示処理部５とホスト制御部６と通信処理部７は、バス１０によって接続され、このバス１０によって相互に必要な情報をやり取りできるようになっている。

ホスト制御部６が具備する非ストリームデータ線８は、ＡＴＡやＵＳＢといったインターフェイス規格に準拠し、ストリームデータ線９はＭＰＥＧ２−ＴＳ規格に準拠している。

ホスト制御部６は、汎用プロセッサやＤＲＡＭ等の揮発性メモリ、半導体フラッシュメモリ等の不揮発性メモリ、上述したストリームデータ転送制御部３へのインターフェイス、リモコン等のユーザ指示を受付けるユーザインターフェイス、ソフトウェアプログラム（図示せず）から構成され、ストリームデータのストレージデバイス１１への記録や再生、ネットワークへの配信を、受信処理部４や表示処理部５、通信処理部７、ストリームデータ転送制御部３を制御して達成する。

受信処理部４は、復調器やデスクランブラ、デマルチプレクサから構成され、受信信号を復調したデジタル信号のスクランブルを解いたり、ホスト制御部６の指示に従って所望の番組情報を含むストリームデータを抽出し、それをストリームデータ転送制御部３に転送したりする。

表示処理部５は、各種圧縮方式に対応したデコーダであり、ストリームデータ転送制御部３が出力するストリームデータを受け付け、それを所定の圧縮方式でデコードした後に表示装置に出力する。

通信処理部７は、有線や無線ネットワークに接続するためのコントローラであり、ネットワークの通信方式に準じたプロトコルを提供する。

次に記録、再生を例にとり、各部の動作及びストリームデータのフローを補足説明する。現在表示装置で視聴している番組を記録する場合、ホスト制御部６はユーザからリモコン等により記録指示を受付けると、ストリームデータ転送処理部３に対し、非ストリームデータ線８を経由して記録開始要求を発行する。

ストリームデータ転送制御部３は記録開始要求に対し、記録開始可能であれば非ストリームデータ線８を経由して記録可能応答を発行し、受信処理部４がストリームデータ線９で転送するストリームデータを受信し、順次ストレージデバイス１１に格納していく。

一方、ストリームデータ転送制御部３は記録開始不可能であれば非ストリームデータ線８を経由して記録不可能応答を発行する。

ホスト制御部６は、記録可能応答を受信した場合、ユーザに対して記録を開始したことを表示装置等で通知する。一方、記録不可能応答を受信した場合、ユーザに対して記録が開始出来なかったことを表示装置等で通知する。

またストレージデバイス１１に格納する番組を再生する場合、ホスト制御部６はユーザがリモコン等により選択したコンテンツの再生指示を受付けると、ストリームデータ転送制御部３に対し、非ストリームデータ線８を経由して所望の番組に関わる情報を備えた再生開始要求を発行する。

ストリームデータ転送制御部３は再生開始要求に対し、再生開始可能であれば非ストリームデータ線６を経由して再生可能応答を発行し、所定のストリームデータ線９によってストリームデータを表示処理部５に出力する。

一方、ストリームデータ転送制御部３は再生開始不可能であれば非ストリームデータ線８を経由して再生不可能応答を発行する。

ホスト制御部６は、再生可能応答を受信した場合、ユーザに対して再生を開始したことを表示装置等で通知する。一方、再生不可能応答を受信した場合、ユーザに対して再生が開始出来なかったことを表示装置等で通知する。

次に図２を用いて、ストリームデータ転送制御部３について説明する。

ストリームデータ転送制御部３は、非ストリームＩ／Ｆ部２２とストリームＩ／Ｆ部２３とバッファ部２４と、要求処理部２６とリソース管理部２７とＩ／Ｏ実行部２８を有するコントローラ部２５と、ストレージＩ／Ｆ部２９から構成され、非ストリームＩ／Ｆ部２２とストリームＩ／Ｆ部２３とバッファ部２４とコントローラ部２５とストレージＩ／Ｆ部２９はバス３０によって接続することにより相互に必要な情報をやり取りできるようになっている。

具体的には、バッファ部２４はＤＲＡＭ等の揮発性メモリであり、コントローラ部２５はマイクロプロセッサやＤＲＡＭ等の揮発性メモリ、半導体フラッシュメモリ等の不揮発性メモリから構成され、要求処理部２６とリソース管理部２７とＩ／Ｏ実行部２８はマイクロプロセッサで動作するソフトウェアプログラムから構成され、さらにストレージＩ／Ｆ部２９はＡＴＡ規格に準拠している。

非ストリームＩ／Ｆ部２２は非ストリームデータ線８を接続するインターフェイスであり、ホスト部２との間で非ストリームデータのやり取りを行う。

ストリームＩ／Ｆ部２３は、ストリームデータ線９を接続するインターフェイスであり、ホスト部２との間でストリームデータのやり取りを行う。

要求処理部２６は、ホスト部２が発行した記録開始要求や再生開始要求を解釈し、リソース管理部２７のＩ／Ｏ負荷情報を参照しながら、要求受付可否判断に従って記録可能応答や再生可能応答、もしくは記録不可能応答や再生不可能応答を生成、発行する。

記録開始要求には少なくともコンテンツ名とそのコンテンツの平均的なビットレートが含まれており、また再生開始要求にも同様にコンテンツ名とそのコンテンツの平均的なビットレートが含まれている。そしてこれら情報は、コントローラ部２５の要求処理部２６やリソース管理部２７やＩ／Ｏ実行部２８で共有できるようになっている。

要求処理部２６は、記録可能応答や再生可能応答をホスト部２に発行した際に、リソース管理部２７やＩ／Ｏ実行部２８に対し、それら応答を発行したことを記録開始指示や再生開始指示によって通知する。

尚、ホスト部２は記録停止要求や再生停止要求、一時停止要求、再生再開要求等コンシューマＡＶ機器が備える要求を発行することが可能であり、要求処理部２６はリソース管理部２７やＩ／Ｏ実行部２８に対し、これら要求を記録停止指示や再生停止指示等に変換して通知する。

リソース管理部２７は、Ｉ／Ｏ実行部２８からの情報に基づき、ストレージＩ／Ｆ部２９に接続するストレージデバイス１１に対し、データのリード（再生）／ライト（記録）に係る負荷を計測し、参照Ｉ／Ｏ負荷情報とＩ／Ｏ負荷状況情報の２つのＩ／Ｏ負荷情報を生成、更新、保持する。

具体的には、参照Ｉ／Ｏ負荷情報は、ストレージデバイス１１に対し、コントローラ部２５がデータをリード／ライトする際のファイルシステムやデバイスドライバ、メモリコピー動作等に係る処理負荷の総和をストリームの種類に対応させて記録したものである。

リソース管理部２７は、参照Ｉ／Ｏ負荷情報をストリームデータ記録再生装置１の初回起動時に生成し、また接続するストレージデバイス１１が変更されたときに更新する。ここでストレージデバイスの変更とは、例えば、ストレージデバイス１１がHDDであれば、HDDが交換された場合であり、ストレージデバイス１１が光ディスクであれば、光ディスクがディスク装置に新たに搭載された場合であり、不揮発性半導体メモリであれば、不揮発性半導体メモリが新たに半導体メモリ記録再生用装置に接続された場合などである。また終了（電源ＯＦＦ等）時には不揮発性メモリに保持し、次回起動時、この不揮発性メモリに格納された参照Ｉ／Ｏ負荷情報を利用する。

初回起動時やストレージデバイス変更時、リソース管理部２７は参照Ｉ／Ｏ負荷情報の生成、更新のためにＩ／Ｏ実行部２８に対してＩ／Ｏ負荷計測指示を発行し、Ｉ／Ｏ実行部２８は計測を実行して必要な情報を取得する。

またＩ／Ｏ負荷状況情報は、ストリームデータ記録再生装置１が動作中のコントローラ部２５の処理負荷を記録したもので、記録、再生等によってストレージデバイス１１へのアクセス状況に応じて時々刻々変化する。

リソース管理部２７は、Ｉ／Ｏ負荷状況情報を起動毎に生成し、記録開始指示や再生開始指示等によって随時更新する。ストリームデータ記録再生装置１の動作中は揮発性メモリ上等に保持され、適宜更新されるが、終了(電源ＯＦＦ等)時は破棄される。

Ｉ／Ｏ実行部２８は、要求処理部２６からの記録開始指示や再生開始指示、リソース管理部２７からＩ／Ｏ負荷計測指示により、ストレージデバイスＩ／Ｆ部２９を駆動してストレージデバイス１１との間でデータのやり取りを実行するところである。

例えば記録開始指示に対し、Ｉ／Ｏ実行部２８は、ストリームＩ／Ｆ部２３経由でバッファ部２４に一時保存したストリームデータを取得、ストレージデバイス１１上の配置方法や場所を決定し、ストレージＩ／Ｆ部２９経由でストレージデバイス１１に順次転送して行く。

また再生開始指示に対し、Ｉ／Ｏ実行部２８は所定コンテンツに該当するストリームデータをストレージデバイス１１上の格納場所を特定しながら順次ストレージＩ／Ｆ部経由で取得する。そして、バッファ部２４に一時保存しながらストリームＩ／Ｆ部２３経由でホスト部２へ転送する。

さらにＩ／Ｏ負荷計測指示に対し、接続するストレージデバイス１１の複数箇所に対して、複数の測定時間とデータサイズの組み合わせでリード／ライトを試み、このときのビットレートに対するコントローラ部２５のＩ／Ｏ処理負荷を計測する。例えばストレージデバイス１１がＨＤＤである場合、内周部と外周部に対して所定サイズのデータを数回リード／ライトし、その際のコントローラ部２５の処理負荷を計測する。更に得られた結果の平均値を求め、リソース管理部２７に通知する。また測定時間とデータサイズの決定は、得られるビットレートが固定ビットレートコンテンツの代表的な値、例えば８Ｍｂｐｓや２０Ｍｂｐｓになるようにする。

次に図３と図４を用いて、Ｉ／Ｏ負荷情報である参照Ｉ／Ｏ負荷情報とＩ／Ｏ負荷状況情報のデータ構成を説明する。

図３に参照Ｉ／Ｏ負荷情報のデータ構成を示す。図示するように、ライト用の参照Ｉ／Ｏ負荷情報４１はビットレート４２とＩ／Ｏに係る処理負荷であるＩ／Ｏ負荷率４３を対応付けて所有し、同様にリード用の参照Ｉ／Ｏ負荷情報４４も、ビットレート４５とＩ／Ｏ負荷率４６を所有している。

例えば図示するように、ライト用の参照Ｉ／Ｏ負荷情報４１は、８Ｍｂｐｓのとき８％、２０Ｍｂｐｓのとき１０％、またリード用の参照Ｉ／Ｏ負荷４４は８Ｍｂｐｓのとき６％、２０Ｍｂｐｓのとき８％である。

次に図４にＩ／Ｏ負荷状況情報のデータ構成を示す。図示するように、現在ストレージデバイス１１に対して入出力を行っている各ストリームデータを識別するストリーム番号５２と、記録開始要求や再生開始要求に含まれるストリームデータのビットレート５３、ライト用の参照Ｉ／Ｏ負荷情報４１もしくはリード用の参照Ｉ／Ｏ負荷情報４４から取得したＩ／Ｏ負荷率を加算した累積Ｉ／Ｏ負荷率５４を備えている。

例えば図４は、２０Ｍｂｐｓのストリームデータの記録と８Ｍｂｐｓのストリームデータの再生を行っている状態を示している。ここに新たに２０Ｍｂｐｓのストリームデータの記録開始指示を受付けると、図３に示したライト用の参照Ｉ／Ｏ負荷情報４１から所定のビットレートに対するＩ／Ｏ負荷率を取得し、累積Ｉ／Ｏ負荷率はじめ、ストリーム番号や、ビットレートの欄に追記する。またストリーム番号２の再生停止指示を受付けると、当該情報を削除する。

次に、図２を参照しながら図５を用いて要求処理部の要求受付可否判断について例を用いて説明する。

要求処理部２６はホスト部２が発行した記録開始要求を受信すると（６１）、リソース管理部２７が管理する参照Ｉ／Ｏ負荷情報とＩ／Ｏ負荷状況情報を参照する（６２）。そしてこれから記録を開始するコンテンツのビットレートを基に参照Ｉ／Ｏ負荷情報から所定のＩ／Ｏ負荷率を取得し、現在のＩ／Ｏ負荷状況情報の累積Ｉ／Ｏ負荷率との加算値を求める（６３）。このとき、要求処理部２６は予め設定されたＩ／Ｏ処理に対するコントローラ部２５の処理負荷に関わる上限値と加算値を比較し(６４)、加算値が上限値以下であれば記録開始を許可し、記録可能応答を発行して非ストリーム線を通してホスト制御部に通知し（６５）、更にリソース管理部２７やＩ／Ｏ実行部２８に対して記録開始指示を発行する（６６）。一方、上限値を超えていれば記録開始を許可しないため、記録開始要求を破棄し、記録不可能応答を発行してホスト部２に送信する（６７）。記録不可能応答をホスト制御部２が受信すると、記録が不可能であることを表示装置などに出力し、ユーザに通知する。このとき、記録を開始しないので、Ｉ／Ｏ負荷状況情報は加算したＩ／Ｏ負荷率を削除し、Ｉ／Ｏ負荷状況情報を元の状態に戻す。再生開始要求を受信した際も同様の処理を実施する。

上記の上限値は、コントローラ部２５がストレージデバイス１１に対するＩ／Ｏ処理以外の処理と競合してもストリームデータの記録を確実に実行でき、また再生時には確実に、すなわちリアルタイム性を保持しながら情報欠落なくストリームデータをホスト部２に転送できることを根拠に、例えば４０％や５０％にするといった基準で決定する。そしてその設定は、ストリームデータ記録再生装置１の初期設定時等にホスト部２から非ストリームデータ線８経由でコントローラ部２５の不揮発性メモリに対して行う。

以上、本発明の第１の実施形態に関わるストリームデータ記録再生装置について説明した。

以下、図６用いて本発明の第２の実施形態を説明する。

図６に示すストリームデータ転送制御部１０２を具備するストリームデータ記録再生装置１０１は、図２に示すストリームデータ転送制御部３を具備するストリームデータ記録再生装置１に対し、複数のストレージデバイスを設置可能である。このため、図２に示すストリームデータ転送制御部３に対し、図６に示すストリームデータ転送制御部１０２は、例としてストレージＩ／Ｆ（１）部１０７とストレージＩ／Ｆ（２）部１０８を備えており、これに伴いリソース管理部１０５が備えるＩ／Ｏ負荷情報が図２のリソース管理部２７のそれと異なる。尚、ストレージデバイス（１）121及びストレージデバイス（２）122の具体的な例として、ＨＤＤとＳＤメモリのような半導体フラッシュメモリである。

ストリームデータ転送制御部１０２は、非ストリームＩ／Ｆ部２２とストリームＩ／Ｆ部２３とバッファ部２４と、要求処理部１０４とリソース管理部１０５とＩ／Ｏ実行部１０６を有するコントローラ部１０３と、ストレージＩ／Ｆ（１）部１０７とストレージＩ／Ｆ（２）部１０８から構成され、非ストリームＩ／Ｆ部２２とストリームＩ／Ｆ部２３とバッファ部２４とコントローラ部１０３とストレージＩ／Ｆ（１）部１０７とストレージＩ／Ｆ（２）部１０８はバス３０によって接続することにより相互に必要な情報をやり取りできるようになっている。

具体的には、バッファ部２４はＤＲＡＭ等の揮発性メモリであり、コントローラ部１０３はマイクロプロセッサやＤＲＡＭ等の揮発性メモリ、半導体フラッシュメモリ等の不揮発性メモリ、要求処理部１０４とリソース管理部１０５とＩ／Ｏ実行部１０６はマイクロプロセッサで動作するソフトウェアプログラムから構成され、さらにストレージＩ／Ｆ（１）部１０７やストレージＩ／Ｆ（２）部１０８はＵＤＭＡ（Ｕｌｔｒａ Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｅｍｏｒｙ Ａｃｃｅｓｓ）対応ＡＴＡ規格やＰＩＯ（Ｐｒｏｇｒａｍａｂｌｅ Ｉ／Ｏ）モードのみのＣＥ−ＡＴＡ規格、ＰＣＭＣＩＡ規格に準拠している。

要求処理部１０４は、ホスト部２が発行した記録開始要求や再生開始要求を解釈し、リソース管理部１０５のＩ／Ｏ負荷情報を参照しながら、図５で述べた要求受付可否判断に従って記録可能応答や再生可能応答、もしくは記録不可能応答や再生不可能応答を生成、発行する。

記録開始要求には、少なくともコンテンツ名とそのコンテンツの平均的なビットレートと格納先ストレージデバイスを指定する情報が含まれており、また再生開始要求にはコンテンツ名とそのコンテンツの平均的なビットレートが含まれている。そしてこれらの情報は、コントローラ部１０３の要求処理部１０４やリソース管理部１０５やＩ／Ｏ実行部１０６で共有できるようになっている。

要求処理部１０４は、記録可能応答や再生可能応答をホスト部２に発行した際に、リソース管理部１０５やＩ／Ｏ実行部１０６に対し、それら応答を発行したことを記録開始指示や再生開始指示によって通知する。

リソース管理部１０５は、Ｉ／Ｏ実行部１０６からの情報に基づき、ストレージＩ／Ｆ（１）部１０７に接続するストレージデバイス（１）121とストレージＩ／Ｆ（２）部１０８に接続するストレージデバイス（２）122に対し、データのリード／ライトに係る負荷を計測し、参照Ｉ／Ｏ負荷情報とＩ／Ｏ負荷状況情報の２つのＩ／Ｏ負荷情報を生成、更新、保持する。

具体的には、参照Ｉ／Ｏ負荷情報は、各ストレージデバイスに対し、コントローラ部１０３がデータをリード／ライトする際に係る処理負荷を記録したものである。

リソース管理部１０５は、参照Ｉ／Ｏ負荷情報をストリームデータ記録再生装置１０１の初回起動時に生成し、また接続するストレージデバイス（１）121やストレージデバイス（２）122が変更したときに更新する。また終了（電源ＯＦＦ等）時には不揮発性メモリに保持し、次回起動時、この不揮発性メモリに格納された参照Ｉ／Ｏ負荷情報を利用する。

初回起動時やストレージデバイス（１）121もしくはストレージデバイス（２）122変更時、リソース管理部１０５は参照Ｉ／Ｏ負荷の生成、更新のためにＩ／Ｏ実行部１０６に対してＩ／Ｏ負荷計測指示を発行し必要な情報を取得する。

またＩ／Ｏ負荷状況情報は、ストリームデータ記録再生装置１０１が様々な動作を行っている間のコントローラ部１０３の処理負荷を記録したもので、記録、再生等に応じて時々刻々変化する。

リソース管理部１０５は、Ｉ／Ｏ負荷状況情報を起動毎に生成し、記録開始指示や再生開始指示等によって随時更新する。動作中は揮発性メモリ上等に保持され、適宜更新されるが、終了(電源ＯＦＦ等)時は破棄される。

Ｉ／Ｏ実行部１０６は、要求処理部１０４からの記録開始指示や再生開始指示、リソース管理部１０５からＩ／Ｏ負荷計測指示により、ストレージデバイス（１）Ｉ／Ｆ部１０７やストレージデバイス（２）Ｉ／Ｆ部１０８を駆動してストレージデバイス（１）121やストレージデバイス（２）122との間でデータのやり取りを実行するところである。

例えばストレージデバイス（１）121への記録開始指示に対し、Ｉ／Ｏ実行部１０６は、ストリームＩ／Ｆ部２３経由でバッファ部２４に一時保存したストリームデータを取得、ストレージデバイス（１）121上の配置方法や場所を決定し、ストレージＩ／Ｆ（１）部１０７経由でストレージデバイス（１）121に順次転送して行く。

また再生開始指示に対し、Ｉ／Ｏ実行部１０６は、所定コンテンツに該当するストリームデータを格納するいずれかのストレージデバイス上の格納場所を特定しながら順次ストレージＩ／Ｆ（１）部１０７もしくはストレージＩ／Ｆ（２）部１０８経由で取得する。そして、バッファ部２４に一時保存しながらストリームＩ／Ｆ部２３経由でホスト部２へ転送する。

さらにＩ／Ｏ負荷計測指示に対し、接続するストレージデバイスの複数箇所に対して、複数の測定時間とデータサイズの組み合わせでリード／ライトを試み、このときのビットレートに対するコントローラ部１０３のＩ／Ｏ処理負荷を計測する。

次に図７を用いて、Ｉ／Ｏ負荷情報である参照Ｉ／Ｏ負荷情報のデータ構成を説明する。尚、Ｉ／Ｏ負荷状況情報は図４と同じであるため説明を省略する。

図７に参照Ｉ／Ｏ負荷のデータ構成を示す。図示するように、ライト用の参照Ｉ／Ｏ負荷１１１はストレージデバイスＩ／Ｆ部に対応したインターフェイス番号１１２と、ビットレート１１２とそのインターフェイスでＩ／Ｏを行う際の理負荷であるＩ／Ｏ負荷率１１３を所有し、同様にリード用の参照Ｉ／Ｏ負荷情報１１５も、インターフェイス番号１１６とビットレート１１７とＩ／Ｏ負荷率１１８を所有している。

例えば図示するように、ライト用の参照Ｉ／Ｏ負荷情報１１１は、インターフェイス番号１については８Ｍｂｐｓのとき８％、２０Ｍｂｐｓのとき１０％、一方、インターフェイス番号２については、１Ｍｂｐｓのとき２０％、８Ｍｂｐｓのとき５０％といった具合である。インターフェイス番号でＩ／Ｏ負荷率が異なるのは、例えばインターフェイス番号１のストレージＩ／Ｆ（１）部はＤＭＡ対応であるが、インターフェイス番号２のストレージＩ／Ｆ（２）部はＤＭＡ非対応（ＰＩＯ転送モードのみ）といったように、インターフェイスの種類によって負荷が異なる場合があるからである。

以上、本発明の第２の実施形態に関わるストリームデータ記録再生装置について、第１の実施形態と異なる部分を説明した。

本発明の第１の実施の形態に関わるストリームデータ記録再生装置の構成図である。 本発明の第１の実施の形態に関わるストリームデータ記録再生装置のストリームデータ転送制御部の構成図である。 本発明の第１の実施の形態に関わるストリームデータ記録再生装置のストリームデータ転送制御部が生成、更新、保持するＩ／Ｏ負荷情報(参照Ｉ／Ｏ負荷)の構成図である。 本発明の第１の実施の形態に関わるストリームデータ記録再生装置のストリームデータ転送制御部が生成、更新、保持するＩ／Ｏ負荷情報(Ｉ／Ｏ負荷状況)の構成図である。 本発明の第１の実施の形態に関わるストリームデータ記録再生装置のストリームデータ転送制御部が受付けた要求をＩ／Ｏ負荷情報を参照、判断する過程を説明するフロー図である。 本発明の第２の実施の形態に関わるストリームデータ記録再生装置のストリームデータ転送制御部の構成図である。 本発明の第２の実施の形態に関わるストリームデータ記録再生装置のストリームデータ転送制御部が生成、更新、保持するＩ／Ｏ負荷情報(参照Ｉ／Ｏ負荷)の構成図である。 従来のデータ記録再生装置の構成図である。

符号の説明

１・・・・ストリームデータ記録再生装置、２・・・・ホスト部、３・・・・ストリームデータ転送制御部、４・・・・受信処理部、５・・・・表示処理部、６・・・・ホスト制御部、７・・・・通信処理部、８・・・・非ストリームデータ線、９・・・・ストリームデータ線、１０・・・・バス、１１・・・・ストレージデバイス、２２・・・・非ストリームＩ／Ｆ部、２３・・・・ストリームＩ／Ｆ部、２４・・・・バッファ部、２５・・・・コントローラ部、２６・・・・要求処理部、２７・・・・リソース管理部、２８・・・・Ｉ／Ｏ実行部、２９・・・・ストレージＩ／Ｆ部、３０・・・・バス、４１・・・・ライト用の参照Ｉ／Ｏ負荷情報、４２・・・・ビットレート、４３・・・・Ｉ／Ｏ負荷率、４４・・・・リード用の参照Ｉ／Ｏ負荷情報、４５・・・・ビットレート、４６・・・・Ｉ／Ｏ負荷率、５１・・・・Ｉ／Ｏ負荷状況情報、５２・・・・ストリーム番号、５３・・・・ビットレート、５４・・・・累積Ｉ／Ｏ負荷率、１０１・・・・ストリームデータ記録再生装置、１０２・・・・ストリームデータ転送制御部、１０３・・・・コントローラ部、１０４・・・・要求処理部、１０５・・・・リソース管理部、１０６・・・・Ｉ／Ｏ実行部、１０７・・・・ストレージＩ／Ｆ（１）部、１０８・・・・ストレージＩ／Ｆ（２）部、１１１・・・・ライト用の参照Ｉ／Ｏ負荷、１１２・・・・インターフェイス番号、１１３・・・・ビットレート、１１４・・・・Ｉ／Ｏ負荷率、１１５・・・・リード用の参照Ｉ／Ｏ負荷、１１６・・・・インターフェイス番号、１１７・・・・ビットレート、１１８・・・・Ｉ／Ｏ負荷率、２０１・・・・データ記録再生装置、２０２・・・・ホスト部、２０３・・・・バッファメモリ、２０４・・・・汎用入出力インターフェイス部、２０５・・・・専用入出力インターフェイス部、２０６・・・・記録再生制御部、２０７・・・・記録媒体

Claims (11)

1. ホスト部と、ストリームデータ及び非ストリームデータを含むデータを記憶するストレージデバイスとの間で前記データを相互に転送するストリームデータ転送制御装置において、前記ホスト部に対し非ストリームデータの入出力を行う第１のインターフェイス部と、前記ホスト部に対してストリームデータの入出力を行う第２のインターフェイス部と、転送するストリームデータや及び非ストリームデータをバッファリングするバッファ部と、ホスト部からの動作要求を受け付け、応答を生成する要求処理部と、接続するストレージデバイスへのデータ入出力に関わる処理負荷情報を生成するリソース管理部と、ストレージデバイスに対する入出力動作を実施するＩ／Ｏ実行部とを具備するコントローラ部と、ストレージデバイスへの入出力を行うストレージＩ／Ｆ部とを具備し、前記要求処理部は、前記処理負荷からホスト部からの動作要求が実施可能か否かを判断することを特徴とするストリームデータ転送制御装置。
2. 前記処理負荷情報は、ストレージデバイスに対しコントローラ部がデータをリード／ライトする際に係るＩ／Ｏ処理負荷である第１の処理負荷情報と、ストリームデータを転送中の前記コントローラ部の処理負荷である第２の処理負荷情報から構成されることを特徴とする、請求項１記載のストリームデータ転送制御装置。
3. 前記第１の処理負荷情報は、前記ストリームデータ転送制御装置を有するストリームデータ記録再生装置の初回起動時に生成され、ストレージデバイス変更時に更新されることを特徴とする、請求項２記載のストリームデータ転送制御装置。
4. 前記第２の処理負荷情報は、前記ストリームデータ転送制御装置を有するストリームデータ記録再生装置の起動毎に生成され、記録または再生によるストレージデバイスへのアクセス状況に応じて更新されることを特徴とする、請求項３記載のストリームデータ転送制御装置。
5. 前記第１の処理負荷情報は、接続するストレージデバイスに対して、複数の測定時間とデータサイズの組み合わせでリード／ライトを試み、前記Ｉ／Ｏ処理負荷を計測することを特徴とする、請求項３記載のストリームデータ転送制御装置。
6. 前記第１の処理負荷情報は、ビットレートと当該ビットレートのデータをＩ／Ｏ処理する際に係るＩ／Ｏ負荷率を対応付けて有していることを特徴とする、請求項５記載のストリームデータ転送制御装置。
7. 前記第２の処理負荷情報は、転送中である各々のストリームデータのビットレートと、前記第１の処理負荷情報を参照して前記ビットレートから求められる、各ストリームデータのＩ／Ｏ処理する際に係るＩ／Ｏ負荷率と、転送中である各々のストリームデータの前記I/O負荷率を累積した累積Ｉ／Ｏ負荷率からなることを特徴とする、請求項６記載のストリームデータ転送制御装置。
8. 前記要求処理部が、記録または再生指令を前記ホスト手段から受け付けたときに、前記リソース管理部は、転送中のストリームデータの累積Ｉ／Ｏ負荷率に、当該記録または再生指令に対応するストリームのI/O負荷率を加えるよう第２の処理負荷情報を更新するとともに、前記更新した第２の処理負荷情報の累積Ｉ／Ｏ負荷率が所定の値より大きい場合には、前記記録または再生指令に対応する動作を行わず当該指令を破棄することを特徴とする請求項１記載のストリームデータ転送制御装置。
9. 前記記録または再生指令を破棄したときに、前記要求処理部は前記ホスト部に記録または再生不可能応答を送信することを特徴とする請求項８記載のストリームデータ転送制御装置。
10. 請求項１乃至９に記載のストリームデータ転送制御装置と、当該ストリームデータ転送制御装置に接続され、データを記録するストレージデバイスと、装置外部に対してデータの入出力を行うホスト部とを備えたストリームデータ記録再生装置。
11. 請求項９に記載のストリームデータ転送制御装置と、当該ストリームデータ転送制御装置に接続され、データを記録するストレージデバイスと、装置外部に対してデータの入出力を行うホスト部とを備え、
    前記ホスト部が前記記録または再生不可能応答を受信したときに、ユーザへ通知することを特徴とするストリームデータ記録再生装置。

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