JP3396639B2 - 階層記憶装置及び階層記憶制御方法 - Google Patents

階層記憶装置及び階層記憶制御方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、小容量の一次記憶
装置と大容量の二次記憶装置を有し、一次記憶装置をキ
ャッシュとして使用する階層記憶装置（サーバ側装置と
して使用可能）及びその制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、安価で大容量の記憶装置として
は、磁気テープ、磁気テープのオートチェンジャ、リム
ーバブルディスクのオートチェンジャ等が使用されてい
る。
【０００３】これらの記憶装置は大容量ではあるが、ラ
ンダムアクセス時の応答時間に問題がある。例えばテー
プでは、必要なデータが記録されている位置までテープ
を早送り／巻き戻しをしなければならない。またオート
チェンジャでは、ドライブにマウントされていないメデ
ィアに必要なデータが記録されている場合にはメディア
の交換を行なわなければならない。
【０００４】そこで、一般に知られている階層記憶の概
念を採り入れ、転送能力が高くランダムアクセス性に優
れたハードディスク等を一次記憶装置とし、上記の大容
量記憶装置を二次記憶装置とする階層記憶装置が考案さ
れている。
【０００５】一般にこのような階層記憶装置では、一次
記憶装置は二次記憶装置に格納されているデータのキャ
ッシュまたは先読みバッファとして働く。なお、以降で
は一次記憶装置をキャッシュと呼び、二次記憶装置をラ
イブラリと呼ぶ。
【０００６】階層記憶装置では、格納されているデータ
にアクセスする際には、まず必要なデータがキャッシュ
に格納されているかどうか検索する。もし格納されてい
れば、キャッシュ上のデータにアクセスする。もし格納
されていなければ、ライブラリ上のデータにアクセスし
て、アクセスしたデータをキャッシュにコピーしてお
く。
【０００７】キャッシュにデータを格納する際に、割り
付ける領域が既にキャッシュ上にない場合には、何らか
の規則に従いキャッシュ上のデータを廃棄して新たなデ
ータに置き換える必要がある。このキャッシュ置換えア
ルゴリズムとしては、 （ａ）ＬＲＵ（Ｌｅａｓｔ Ｒｅｃｅｎｔｌｙ Ｕｓｅ
ｄ）：最後にアクセスされてからの経過時間が最長のも
のを廃棄 （ｂ）ＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ Ｉｎ Ｆｉｒｓｔ Ｏｕ
ｔ）：キャッシュに格納されてからの経過時間が最長の
ものを廃棄 （ｃ）ＬＦＵ（Ｌｅａｓｔ Ｆｒｅｑｕｅｎｔｌｙ Ｕ
ｓｅｄ）：アクセス回数の最も少ないものを廃棄 等がある。これらの方式は一般的なデータアクセスに対
して効率良く動作することが経験的に知られており、広
く用いられている。
【０００８】また、ライブラリとキャッシュの間での転
送単位としては、データ単位で管理する場合と、データ
を分割したセグメント（あるいはブロックと呼ばれる）
単位で管理する場合とがある。
【０００９】さらに特殊なキャッシュ管理方式として、
データのオープン時にそのデータ全てをキャッシュに格
納する方式や、データの先頭の部分のみを常にキャッシ
ュに格納しておく方式がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ここで、例えば、動画
像データや音声データのように、時間の経過とともにデ
ータを順に取り出すリアルタイムストリームデータを扱
う場合、一旦データの転送を開始すると次にデータ転送
を停止するまでにアクセスされるデータとその順序が予
測できる。
【００１１】このように連続したセグメントを順次転送
する場合には、あるセグメントをキャッシュから転送し
ている間に以降に使用されるセグメントをキャッシュに
格納することにより、以降のセグメントにアクセスする
際の応答時間が見かけ上なくなるか、あるいは応答時間
が小さくなることが期待できる。
【００１２】その一方で、順次転送の開始時点では、順
次転送の先頭を含むセグメントがキャッシュに格納され
ていなければ、二次記憶装置に格納されているセグメン
トにアクセスするまでの時間がそのまま応答時間とな
る。
【００１３】したがって、例えばリアルタイムストリー
ムデータの途中の任意の位置に対してランダムアクセス
を行う場合に、このランダムアクセスポイントを含むセ
グメントがキャッシュに格納されていなければ、応答時
間が長くなってしまう。すなわち、このような用途にお
いては、ランダムアクセスポイントを含むセグメントの
キャッシュヒット率がユーザの使い勝手に大きな影響を
与える。
【００１４】ところが、このような用途において従来の
キャッシュ置換えアルゴリズムを使用した場合、ランダ
ムアクセスポイントを含むセグメントは以下の様に扱わ
れる。 （ａ）ＬＲＵでは、ランダムアクセスポイントを含むセ
グメントは、それ以降に順次アクセスされたセグメント
よりも過去に参照されたことになるので、廃棄対象とな
る優先度が高い。 （ｂ）ＦＩＦＯでは、ランダムアクセスポイントを含む
セグメントは、それ以降に順次アクセスされたセグメン
トよりも過去に領域を割り付けされたことになるので、
廃棄対象となる優先度が高い。 （ｃ）ＬＦＵでは、ランダムアクセスポイントを含むセ
グメントかどうかに関わらず、使用頻度の低いセグメン
トが廃棄対象となる優先度が高い。したがって、ランダ
ムアクセスポイントを含まないが使用頻度が高いセグメ
ントより、ランダムアクセスポイントを含むが使用頻度
が低いセグメントの方が、廃棄対象となる優先度が高
い。
【００１５】つまり、本来キャッシュ全体のヒット率を
向上させることを目的としている従来のキャッシュ置換
えアルゴリズムでは、上述した用途において、ランダム
アクセスポイントを含むセグメントのキャッシュヒット
率を上げることはできず、ランダムアクセス時の応答時
間を小さくすることはできない。
【００１６】このような事情を鑑み、本発明は、階層記
憶装置において、キャッシュ全体のヒット率の向上を目
的とするのではなく、ランダムアクセスポイントを含む
セグメントのヒット率を向上させることにより、ランダ
ムアクセス時の応答時間を小さくしてユーザの使い勝手
を良くすることを目的とする。
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の階層
記憶装置は、データが、該データを分割したセグメント
単位で格納されている、ライブラリ用記憶装置と、この
ライブラリ用記憶装置に格納されている複数のセグメン
トのうちの、一部のセグメントを格納するための、キャ
ッシュ用記憶装置と、あるセグメントが将来ランダムア
クセスされるポイントを含んでいる可能性が、どの程度
あるかを予測するための、ランダムアクセスポイントセ
グメント情報を記憶する記憶手段と、前記データ上のあ
るポイントへのシーク要求を受けたときにシークポイン
タが存在していた位置から、該シーク要求で指定された
該ポイントまでのシーク幅に応じて、前記記憶装置に記
憶される該ポイントを含むセグメントのランダムアクセ
スポイントセグメント情報を更新する更新手段と、前記
記憶手段に記憶されたランダムアクセスポイントセグメ
ント情報に基づいて、前記キャッシュ用記憶装置に格納
されている複数のセグメントから廃棄するセグメントの
候補を選択する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００２４】また、本発明の請求項２の階層記憶装置
は、データが、該データを分割したセグメント単位で格
納されている、ライブラリ用記憶装置と、このライブラ
リ用記憶装置に格納されている複数のセグメントのうち
の、一部のセグメントを格納するための、キャッシュ用
記憶装置と、あるセグメントが将来ランダムアクセスさ
れるポイントを含んでいる可能性が、どの程度あるかを
予測するための、ランダムアクセスポイントセグメント
情報を記憶する記憶手段と、前記データ上のあるポイン
トから連続して順次アクセスされたデータ量が所定の閾
値を超えた場合に、前記記憶装置に記憶される順次アク
セスが開始されたポイントを含むセグメントのランダム
アクセスポイントセグメント情報を更新する更新手段
と、前記記憶手段に記憶されたランダムアクセスポイン
トセグメント情報に基づいて、前記キャッシュ用記憶装
置に格納されている複数のセグメントから廃棄するセグ
メントの候補を選択する制御手段とを備えたことを特徴
とする。
【００２５】
【００２６】
【００２７】
【００２８】また、装置に係る各請求項の発明は、方法
に係る発明としても把握される。例えば、本発明に係る
階層記憶制御方法は、それぞれ複数のセグメントから成
る複数のデータが格納されているライブラリ用記憶装置
とこのライブラリ用記憶装置に格納されている複数のセ
グメントのうちの一部を格納するためのキャッシュ用記
憶装置とにより構成される階層記憶を制御する方法であ
って、あるセグメントが将来ランダムアクセスされるポ
イントを含んでいる可能性が、どの程度あるかを予測す
るための、ランダムアクセスポイントセグメント情報を
記憶し、前記データ上のあるポイントへのシーク要求を
受けたときにシークポインタが存在していた位置から、
該シーク要求で指定された該ポイントまでのシーク幅に
応じて、前記記憶された該ポイントを含むセグメントの
ランダムアクセスポイントセグメント情報を更新して記
憶し、前記記憶されたランダムアクセスポイントセグメ
ント情報に基づいて、前記キャッシュ用記憶装置に格納
されている複数のセグメントから廃棄するセグメントの
候補を選択することを特徴とする。
【００２９】
【００３０】
【００３１】
【００３２】
【００３３】
【００３４】
【００３５】
【００３６】
【００３７】
【００３８】
【発明の実施の形態】以下図面を参照しながら、本発明
の実施形態について説明する。
【００３９】まず最初に本実施形態に係る階層記憶装置
の構成の概要について、図１を参照しながら説明する。
入出力部１１は本装置の外部とのインターフェースにあ
たる部分である。本装置がホスト計算機に接続されて動
作する機器として構成される場合には、入出力部１１は
ホスト計算機との接続インターフェースとその制御ソフ
トウェアを含み、ホスト計算機との間で要求とデータの
送受信を行なう。本装置がファイルサーバとして動作す
る計算機として構成される場合には、入出力部１１は、
ネットワークインターフェースとその制御ソフトウェア
を含み、クライアントとの間で要求とデータの送受信を
行なう。
【００４０】二次記憶装置（以下ライブラリと呼ぶ）１
４は、安価で大容量を実現するために、磁気テープ装
置、あるいは磁気テープ装置のオートチェンジャ、ある
いはリムーバブルディスクのオートチェンジャで構成さ
れる。ライブラリには、本実施形態の階層記憶装置に格
納する全てのデータをセグメントに分割して格納する。
セグメントとは、データをシステム固有の大きさに分割
した管理単位である。セグメントの大きさは、ライブラ
リとキャッシュ用記憶装置の総容量と転送速度、データ
を利用する際の転送速度等を考慮して定められる。
【００４１】一次記憶装置（以下キャッシュと呼ぶ）１
５は、ライブラリよりも高価で小容量ではあるが、ラン
ダムアクセス性が高くアクセス時の応答時間が小さいハ
ードディスク装置で構成される。キャッシュにはライブ
ラリに格納されているセグメントのうちの一部のセグメ
ントを一時的に格納しておく。キャッシュ上のセグメン
トは、ライブラリに格納されているセグメントをコピー
したものである。ただし、セグメントの書き込みが行な
われた場合には、一時的にキャッシュ上のセグメントの
方が新しい内容となり、ライブラリの対応するセグメン
トと内容が異なることもある。
【００４２】図１における要求処理部１２、セグメント
転送管理部１３、ＲＡＰ候補検出部１６、廃棄セグメン
ト選択部１７、および格納セグメント選択部１８をまと
めて、制御手段として構成することが可能である。制御
手段は、ライブラリとキャッシュの間のセグメント転送
を制御して、平均応答時間の短縮や総転送能力の向上な
ど、階層記憶装置として重視される性能を向上させるよ
うに動作する。本実施形態では、キャッシュ上に格納す
るセグメントやキャッシュ上から廃棄するセグメントを
選択する際に、それらの判断の材料の一つとしてＲＡＰ
セグメント情報記憶部１９に記憶されたＲＡＰセグメン
ト情報を用いる。
【００４３】なお、この制御手段を構成する各部は、ソ
フトウェアによっても、ハードウェアによっても、ソフ
トウェアとハードウェアの組合せによっても、実現する
ことが可能である。ソフトウェアにより実現する場合、
上記各部の機能を実行するように記述されたプログラム
を、そのプログラムを記憶した媒体から汎用のコンピュ
ータに読み込んでインストールすることにより、本装置
を実現することができる。
【００４４】ＲＡＰセグメント情報は、各セグメントが
将来ランダムアクセスされる可能性を推測するために、
過去の要求からランダムアクセスに関する情報を蓄積し
たものである。
【００４５】また、ＲＡＰセグメントとは、ＲＡＰセグ
メント情報に基づいて将来ランダムアクセスされるポイ
ントを含む可能性が高いと判定されるセグメントのこと
である。
【００４６】制御手段は、記憶されたＲＡＰセグメント
情報を参照することにより、各セグメントがＲＡＰセグ
メントであるか否かの判定をしたり、あるいは、各セグ
メントが将来ランダムアクセスされる可能性を数値とし
て得る。
【００４７】次に、本実施形態に係るキャッシュ上のセ
グメントの置換え方式について説明する。制御手段は、
入出力部１１を介して外部からアクセス要求を受信する
と、要求処理部１２でその要求を解析して、指定された
ポイントを含むセグメントがキャッシュ１５に格納され
ている場合は、そのセグメントをアクセスする。格納さ
れていない場合は、そのセグメントをライブラリ１４か
らキャッシュ１５へコピーするためのセグメント転送要
求を、セグメント転送管理部１３に出す。セグメント転
送管理部１３は、複数のセグメント転送要求をスケジュ
ーリングして、ライブラリに格納されているセグメント
をキャッシュにコピーする。要求処理部１２がセグメン
トへアクセスするのは、セグメントのコピーの終了後で
も良いし、セグメントのコピーとアクセスをパイプライ
ン的に並行に処理してもよい。
【００４８】制御手段では、新たにセグメントをキャッ
シュに格納する必要が生じた際に、キャッシュ上に必要
な大きさの領域を割り当てる。必要な大きさの領域が空
いていない場合には、キャッシュに格納されている他の
セグメントを廃棄して必要な大きさの領域を確保する。
この時、セグメント転送管理部１３は廃棄セグメント選
択部１７に廃棄候補の選択を要求する。廃棄セグメント
選択部１７は、記憶部１９のＲＡＰセグメント情報を参
照して、その参照結果を用いて廃棄優先順位を決定す
る。そして廃棄優先順位がもっとも高いセグメントを廃
棄候補として選択して、セグメント転送管理部１３にそ
の結果を伝える。
【００４９】廃棄優先順位を決定するキーにはＲＡＰセ
グメント情報以外の情報もあり得るが、それらを組み合
わせた例は以降の詳細な実施例で示す。
【００５０】なお、全てのセグメントについて廃棄優先
順位を決定する必要はなく、順位がもっとも高いセグメ
ントを決定できる様に一部のセグメントの順位のみを計
算しても良い。
【００５１】また、廃棄優先順位の決定に必要な計算
は、廃棄セグメント選択部１７が呼ばれた（廃棄候補の
選択を要求された）時点で全ての計算を行なうのではな
く、廃棄優先順位を決定するキーに変化があった時点で
随時計算しておいてもよい。
【００５２】以上により、以降にランダムアクセスが行
なわれた時点でそのランダムアクセスポイントを含むセ
グメントがキャッシュ上に残っている確率が高くなる。
【００５３】キャッシュにセグメントを格納するのは、
そのセグメントに含まれるデータにアクセスする時点だ
けではない。例えば、その後アクセスされる可能性の高
いセグメントを前もってキャッシュ上に先読みしておく
ことも有用である。そこで制御手段には格納セグメント
選択部１８を用意する。
【００５４】格納セグメント選択部１８では、アクセス
要求で指定されたポイントを含むか否かに関係なく、キ
ャッシュ上に存在しないセグメントのなかから先読みす
べきセグメントの候補を選択し、その先読み候補をキャ
ッシュに格納するべきか否かを判断して、セグメント転
送要求をセグメント転送管理部１３に出す。
【００５５】例えば、ｏｐｅｎされているデータとｏｐ
ｅｎされていないデータとでは、ｏｐｅｎされているデ
ータの方が近い将来にアクセスされる可能性が高いと推
測できる。そこで、格納セグメント選択部１８では、ｏ
ｐｅｎされているデータに属するセグメントでかつラン
ダムアクセスポイントとなる可能性の高いセグメント
を、先読み候補として選択するようにすると良い。この
時、格納セグメント選択部１８は、記憶部１９のＲＡＰ
セグメント情報を参照して、その参照結果を用いて先読
み候補の選択および先読みの可否の判断を行なう。
【００５６】なお、先読み候補の選択および先読みの可
否の判断のキーとしては、ＲＡＰセグメント情報だけで
なく、各データのｏｐｅｎ／ｃｌｏｓｅの状態など、複
数のキーが含まれ得る。先読み候補の選択および先読み
の可否の判断は、それらのキーに変化があった時点で随
時行われる。
【００５７】以上により、ｏｐｅｎされたデータに属す
るセグメントのうち、ランダムアクセスされる可能性の
高いポイントを含むセグメントが、実際にアクセスされ
る以前にキャッシュに先読みされる可能性が生じる。し
たがって、以降にランダムアクセスが行なわれた時点で
そのポイントを含むセグメントがキャッシュ上に既に格
納されている確率が高くなる。
【００５８】次に、ＲＡＰセグメント情報に蓄積すべき
ランダムアクセスに関する情報を得る方法について説明
する。本装置では、クライアントまたはホスト計算機の
要求から、ランダムアクセスに関する情報を得る。制御
手段は入出力部１１を介して各種の要求を受信すると、
その要求はＲＡＰ候補検出部１６に通知される。ＲＡＰ
候補検出部１６では、その要求およびそれまでの要求の
履歴を参照して、ＲＡＰ候補が存在するかどうかを調べ
る。ＲＡＰ候補を検出した場合には、そのポイントを含
むセグメントのＲＡＰセグメント情報を更新する。
【００５９】ＲＡＰ候補は単純にｓｅｅｋ要求で指定さ
れたポイントとしても良いが、ＲＡＰセグメント情報で
必要となるランダムアクセスに関する情報を得るため
に、本発明を実施するシステム全体の用途やユーザの操
作の傾向を考慮して定められた条件を満たすポイントを
ＲＡＰ候補とすることが望ましい。
【００６０】以下では、ＲＡＰ候補を検出するためのヒ
ューリスティックな方法を幾つか挙げる。ランダムアク
セスを行なう場合には必ずそのポイントへのｓｅｅｋ要
求がクライアントまたはホスト計算機から出される。
【００６１】一つ目の方法では、このｓｅｅｋ要求で指
定されたポイントを含むセグメントのＲＡＰセグメント
情報を更新する。図２（ａ）にこの条件を満たすポイン
トの例を示す。
【００６２】ところで、大容量のストリームデータを扱
う用途では、ｓｅｅｋ要求で指定されたポイントが、必
ずしもクライアント側のユーザがランダムアクセスを意
図したポイントであるとは限らない。例えば、データを
高速に再生する際に、ステップ幅の小さいｓｅｅｋと少
量のデータアクセスを繰り返すスキップ方式が採用され
る場合がある。このような場合に全てのｓｅｅｋ先をラ
ンダムアクセスポイントであると判断すると、スキップ
方式で高速再生される全てのセグメントをランダムアク
セスであるとみなしてしまう。
【００６３】そこで、二つ目の方法では、このようなア
クセスの間はランダムアクセスではないと判断し、ｓｅ
ｅｋ幅がある閾値より大きい場合に、そのｓｅｅｋ先を
ＲＡＰ候補として検出する。すなわち、ｓｅｅｋ幅の大
きいｓｅｅｋ先を含むセグメントのＲＡＰセグメント情
報を更新し、ｓｅｅｋ幅の小さいｓｅｅｋ先を含むセグ
メントのＲＡＰセグメント情報は更新しない。もしく
は、繰り返された各ｓｅｅｋのステップ幅が小さい程ラ
ンダムアクセスされる可能性が小さいことを示すよう
に、各ｓｅｅｋ先を含む各セグメントのＲＡＰセグメン
ト情報を更新する。図２（ｂ）にこの条件を満たすポイ
ントの例を示す。
【００６４】また、一般には、データを高速に再生する
ということは、ユーザが必要とするポイントをサーチす
る目的で行なわれる。したがって、データを高速に再生
した後の通常再生開始ポイントが、ユーザの意図したラ
ンダムアクセスポイントである場合が多い。しかし、そ
のようなポイントはｓｅｅｋ要求やｓｅｅｋ幅だけでは
推測できない。
【００６５】そこで、三つ目の方法では、ｓｅｅｋ後に
順次アクセスしたデータ量に着目する。すなわち、ｓｅ
ｅｋ後に順次アクセスしたデータ量をカウントして、そ
のデータ量が例えばスキップ方式で順次アクセスされる
データ量を越えた場合は、高速再生後の通常再生が開始
されたと推測できる。したがって、その場合には、ｓｅ
ｅｋ後に所定値以上のデータ量の順次アクセスが開始さ
れたポイントをＲＡＰ候補として検出する。すなわち、
ｓｅｅｋ後に相当量の順次アクセスが開始されたポイン
トを含むセグメントのＲＡＰセグメント情報を更新し、
それ以外のｓｅｅｋ先についてはＲＡＰセグメント情報
を更新しない。もしくは、繰り返された各ｓｅｅｋの後
の順次アクセスデータ量が小さい程ランダムアクセスさ
れる可能性が小さいことを示すように、各ｓｅｅｋ先を
含む各セグメントのＲＡＰセグメント情報を更新する。
図２（ｃ）にこの条件を満たすポイントの例を示す。
【００６６】また、高速再生後に通常再生が開始された
場合でも、そのポイントがユーザの意図したものでない
ことがある。その時にはユーザは短時間の再生でそのこ
とに気付いて、再び高速再生によるサーチを行なうと考
えられる。すると、ｓｅｅｋ後に順次アクセスしたデー
タ量が大きい程、よりユーザが意図したランダムアクセ
スポイントである可能性が高いと推測できる。したがっ
て、ｓｅｅｋ後に相当量の順次アクセスが開始されたポ
イントを含むセグメントのＲＡＰセグメント情報を更新
する（それ以外のｓｅｅｋ先についてはＲＡＰセグメン
ト情報を更新しない）際に、ｓｅｅｋ後に順次アクセス
したデータ量が大きい程ランダムアクセスされる可能性
が大きいことを示すように、ＲＡＰセグメント情報を更
新するようにしても良い。
【００６７】上記は、今後のランダムアクセスの傾向
を、過去のｓｅｅｋ要求やｒｅａｄ要求から推測するも
のである。
【００６８】ここで、ユーザの意図するランダムアクセ
スポイントをあらかじめ登録することができれば、この
登録された情報を基に最も確実にランダムアクセスポイ
ントを推測できる。このため、ユーザが直接的にランダ
ムアクセスポイントを指定して登録しても良いが、ユー
ザのランダムアクセスに関する嗜好の情報をあらかじめ
記憶しておき、データを解析してそのデータの性質と記
憶されたユーザの嗜好とを照らし合わせてランダムアク
セスポイントを推測し、これを登録するようにすれば、
ユーザが使用する以前にＲＡＰセグメント情報を更新す
ることも可能である。いずれの場合も、ＲＡＰ候補検出
部１６は、データ上のあるポイントをランダムアクセス
ポイントとして登録する要求を受けた時点で、そのポイ
ントを含むセグメントのＲＡＰセグメント情報を更新す
る。
【００６９】本装置においては、クライアントやホスト
計算機を含めたシステム全体の用途や準備されている要
求の種類に応じて、ランダムアクセスポイントをより効
率的に推測できる手段を、上述した手段のうちから選択
して備えれば良い。
【００７０】本装置にて用いるＲＡＰセグメント情報に
は幾つかの形態があり得、ＲＡＰセグメント情報記憶部
１９や、ＲＡＰ候補検出部１６からの更新、廃棄／格納
セグメント選択部１７／１８からの参照も、それに合わ
せた形態をとる。
【００７１】ＲＡＰセグメント情報の記憶形態の第一の
例は、ＲＡＰセグメントに対応するエントリを持つリス
トまたはテーブルを構成する形態である。図３（ａ）お
よび図３（ｂ）にそれぞれの例を示す。
【００７２】このように構成したＲＡＰセグメント情報
を更新するためには、上記のリストまたはテーブルに対
するエントリの追加と削除の手段を用意する。ＲＡＰ候
補検出部１６でＲＡＰ候補を検出して、そのポイントを
含むセグメントのＲＡＰセグメント情報を更新する場合
には、上記のリストまたはテーブルに該当セグメントの
エントリを追加する。また逆に、上記のリストまたはテ
ーブルに含まれているエントリに対応するセグメントが
ＲＡＰセグメントと判定されなくなった場合には、その
エントリを上記のリストまたはテーブルから削除する。
【００７３】ＲＡＰセグメント情報の記憶形態の第二の
例は、各セグメントに対し過去にランダムアクセスに関
する操作が行なわれた傾向を数値で表す形態である。こ
の形態では、各セグメント毎にＲＡＰ候補を含む傾向を
表すＲＡＰカウンタを用意する。図３（ｃ）にその例を
示す。なお、図３（ｃ）中の参照カウンタとｋｅｅｐカ
ウンタについては後述する。
【００７４】このように構成したＲＡＰセグメント情報
を更新するためには、指定されたセグメントのＲＡＰカ
ウンタを増減させる手段を用意する。上述したように、
ＲＡＰ候補検出部１６においてＲＡＰ候補を検出した際
のｓｅｅｋ幅や順次アクセスされたデータ量などに応じ
て、ここでのＲＡＰカウンタの増分値を変更しても良
い。また、図２に示したＲＡＰ候補検出の条件のうち、
どの条件により検出されたＲＡＰ候補であるかに応じ
て、ここでのＲＡＰカウンタの増分値を変更しても良
い。
【００７５】ＲＡＰセグメント情報を参照する第一の形
態として、指定されたセグメントがＲＡＰセグメントか
否かを判定する形態がある。これは、ＲＡＰセグメント
情報を必要とする全ての場面で同一の判定基準を適用す
れば足りる場合に適している。
【００７６】ＲＡＰセグメント情報記憶部１９にＲＡＰ
セグメントのエントリを記憶する（ＲＡＰセグメントで
ないセグメントのエントリは記憶しない）形態において
は、指定されたセグメントのエントリが記憶部１９のリ
ストまたはテーブルに含まれている場合にそのセグメン
トがＲＡＰセグメントであると判定すれば良い。
【００７７】ＲＡＰセグメント情報記憶部１９にＲＡＰ
カウンタを有する形態においては、指定されたセグメン
トのＲＡＰカウンタがある閾値以上の場合にそのセグメ
ントがＲＡＰセグメントであると判定すれば良い。
【００７８】ＲＡＰセグメント情報を参照する第二の形
態としては、ＲＡＰセグメント情報記憶部１９に記憶さ
れた情報自体を参照する（単純に記憶された情報を読み
出す）形態がある。これは、ＲＡＰセグメント情報を必
要とする参照部位毎に異なる解釈がなされる可能性があ
る場合に適している。例えば、指定されたセグメントが
ＲＡＰセグメントか否かを判定する判定基準が参照部位
毎に異なる場合や、ＲＡＰカウンタの値を基準にセグメ
ントをソートする処理を行うべき参照部位がある場合、
あるいは記憶部１９のリストを順に検索する処理を行う
べき参照部位がある場合等である。
【００７９】なお、ＲＡＰセグメント情報は、廃棄セグ
メント選択部１７と格納セグメント選択部１８で参照さ
れるが、各部位での参照方法や参照結果の利用方法が異
なっていてもかまわない。例えば、廃棄セグメントの選
択の際にはＲＡＰセグメントか否かの判定結果を用いて
セグメントを分類するという利用をし、格納セグメント
の選択の際にはＲＡＰカウンタの値を参照してセグメン
トをソートするという利用をしても良い。
【００８０】以下では、上述した本実施形態に係る装置
を、動画像や音声等の大容量リアルタイムストリームを
扱うサーバとして実現した場合の、さらに具体的な実施
の形態について説明する。
【００８１】まず、この具体例に係るシステムの構成を
説明する。本階層記憶装置はネットワークを介してクラ
イアント装置と接続される。クライアント装置はユーザ
の操作に従い、ネットワークを介してリアルタイムスト
リームを階層記憶装置から読み出して再生する、あるい
は階層記憶装置に記録する。
【００８２】クライアント装置は、ユーザがリアルタイ
ムストリームを扱うための操作手段を有する。例えば、
再生、録画、高速再生（早送り）、高速逆再生（巻戻
し）、一時停止、インデクス付加、インデクス再生等の
操作が可能であるクライアント装置と、それらの操作ボ
タンを備えたリモートコントロール装置を用意する。も
しくは、それらの操作ボタンをクライアント装置の画面
に表示して、マウス等のポインティングデバイスで選択
できるようにしても良い。
【００８３】クライアント装置はユーザの操作に応じて
階層記憶装置に各種の要求を出す。データを一般のファ
イルとして扱う場合は、ｏｐｅｎ、ｓｅｅｋ、ｒｅａ
ｄ、ｗｒｉｔｅ、ｃｌｏｓｅ等の一般的なファイル操作
要求を用意する。データをリアルタイムストリームとし
て扱う場合、ユーザが再生や早送り等の操作を行なった
時点で、その操作に応じた上記の一般的なファイル操作
要求をクライアント装置側で組み合わせて階層記憶装置
側に出す。もしくは、それぞれのユーザの操作に対応す
る個別の要求を用意して、階層記憶装置側に出しても良
い。
【００８４】次に、本具体例における構成と動作を説明
する。ライブラリ用記憶装置１４として、光ディスクを
複数枚収納可能なオートチェンジャ、キャッシュ用記憶
装置１５として、ハードディスク装置を使用する。入出
力部１１として、ネットワークインタフェースとその制
御ソフトウェアを備える。
【００８５】リアルタイムストリームデータ（コンテン
ツ）は、システム固有の大きさのセグメントに分割され
ライブラリ１４に記録される。ライブラリ上のデータの
格納状況を管理するために、各セグメントが格納されて
いるメディアの番号とそのメディア上の記録位置を記憶
するインデクステーブルを制御手段内に保持する（例え
ば図３（ｃ））。また、各メディアの使用容量や残り空
き容量も制御手段内に保持する。
【００８６】同様に、キャッシュ１５を管理するための
各種情報も制御手段内に保持する。具体的には、キャッ
シュの使用容量や残り空き容量と、キャッシュに格納さ
れたセグメントを管理するテーブルを制御手段内に持
つ。また、ライブラリとキャッシュ間のセグメント転送
が複数同時に生じた場合のために、それらのセグメント
転送要求を一時的に保持するリストを備える。セグメン
ト転送管理部１３は、セグメント転送が可能になった時
点で随時、処理の順序をスケジューリングしてセグメン
ト転送を行なう。なお、セグメント転送時のセグメント
の置換え方式については後述する。
【００８７】次に、クライアントからの要求に応じて、
階層記憶装置からクライアント装置へデータをリアルタ
イムストリームとして送信する際の基本的な動作につい
て簡単に説明する。
【００８８】要求処理部１２は、入出力部１１を介して
クライアントからのｏｐｅｎ要求を受けると、新しいリ
アルタイムストリームに対応するストリーム管理情報を
作成する。ストリーム管理情報には、ｏｐｅｎしたデー
タに関する情報（識別子やアクセス権等）、割り当てら
れた種々の資源（使用するバッファ等）、現在アクセス
しているポイントがデータの先頭から何バイト目かを表
すｓｅｅｋポインタが含まれる。
【００８９】クライアントからのｒｅａｄ要求を受けて
データにアクセスする際には、要求処理部１２は、キャ
ッシュ１４上のセグメントにアクセスする。ｓｅｅｋポ
インタが指すポイントを含むセグメントがキャッシュ上
に格納されていない場合には、まずセグメント転送要求
を出して、その転送要求が実行されてからキャッシュ上
のセグメントにアクセスする。
【００９０】また、要求処理部１２は、動画像や音声等
の大容量リアルタイムストリームを再生する場合には、
データを順次アクセスすると推測できるので、アクセス
するポイントを含むセグメントに加えて、それ以降の連
続する複数のセグメントをキャッシュ上に先読みするセ
グメント転送要求を出す。
【００９１】なお、リアルタイムストリームの連続性を
保証するためには、アクセスしているセグメントと先読
みするセグメントを格納する領域を常にキャッシュ上に
確保できることを保証する必要がある。そこで、キャッ
シュの総容量のうち、その時点での全てのリアルタイム
ストリームで確保されているサイズを管理する。ｏｐｅ
ｎ要求を受けた時に、新しいリアルタイムストリームで
必要となるサイズをキャッシュ上に確保できない場合に
は、ｏｐｅｎ要求を拒否する。
【００９２】本具体例においても、ＲＡＰセグメント情
報に基づき、キャッシュ上に格納するセグメント、ある
いはキャッシュ上から廃棄するセグメントを選択するこ
とは前述の通りである。以下には、上述したＲＡＰカウ
ンタを用いる方式における、ＲＡＰセグメント情報の構
成とその利用方法を具体的に示すが、これを適宜変形し
て上述したＲＡＰセグメントのエントリをリストもしく
はテーブルに記憶する方式で実施することは当業者にと
っては十分に可能であり、いずれの方式での実施も本発
明の範囲である。
【００９３】ＲＡＰセグメント情報記憶部１９として
は、各セグメントのＲＡＰカウンタをエントリとする専
用のテーブルを用意しても良いが、前述の様にライブラ
リを管理するためのインデクステーブルを持つ場合に
は、それを流用してインデクステーブルにＲＡＰカウン
タのフィールドを追加しても良い（図３（ｃ）参照）。
これにより、ＲＡＰカウンタ専用のテーブル上でのエン
トリの追加と削除の手続きを新たに用意する必要がなく
なる。
【００９４】ライブラリ上にデータが追加されて新たに
セグメントが生成されると、インデクステーブルにその
セグメントのエントリが追加され、そのエントリのＲＡ
Ｐカウンタの値は０に初期化される。ＲＡＰカウンタの
更新は、ＲＡＰ候補検出部１６がＲＡＰ候補を検出した
時点で行われる。以下にＲＡＰ候補の検出条件を挙げ
る。
【００９５】条件１： 制御手段でｓｅｅｋ要求を受け
た時点で、そのｓｅｅｋ要求で指定されたポイントをＲ
ＡＰ候補として検出する（図２（ａ）参照）。
【００９６】条件２：クライアントでの早送りまたは逆
再生がスキップ方式で実現される場合のスキップするｓ
ｅｅｋ幅をｎとすると、制御手段でｓｅｅｋ要求を受け
た時点で、現在のｓｅｅｋポインタが指すポイントから
そのｓｅｅｋ要求で指定されたポイントまでの幅がｎよ
り大きい場合に、そのｓｅｅｋ要求で指定されたポイン
トをＲＡＰ候補として検出する（図２（ｂ）参照）。
【００９７】条件３：順次アクセスが開始されたポイン
トを記録するポインタＰと、そのポイントからの順次ア
クセスデータ量を記録するカウンタＣを用意しておき、
ｏｐｅｎ要求を受けたら、ポインタＰはデータの先頭、
カウンタＣは０で初期化する。ｓｅｅｋ要求を受けた
ら、ポインタＰにはｓｅｅｋ先のポイント、カウンタＣ
には０を代入する。ｒｅａｄ要求を受けると、そのアク
セスサイズをカウンタＣに加算する。クライアントでの
早送りまたは逆再生がスキップ方式で実現される場合の
順次アクセスデータ量をｍとすると、カウンタＣがｍを
越えた時点で、ポインタＰをＲＡＰ候補として検出する
（図２（ｃ）参照）。
【００９８】条件４：クライアント装置から本階層記憶
装置への要求として、ランダムアクセスポイントの登録
要求が用意されている場合、その登録要求を受けた時点
で、指定されたポイントをＲＡＰ候補として検出する。
【００９９】なお、ＲＡＰ候補検出部１６では、上記の
４個の条件全てを調べる手段を備える必要はない。クラ
イアントに用意されている要求やそのアクセスパターン
を考慮して、例えば上記の４個の条件の中からＲＡＰ候
補を適切に検出できると予想される条件をあらかじめ選
んで記憶しておき、記憶している条件のいずれかを満た
すポイントを検出してＲＡＰセグメント情報を更新する
手段を備えればよい。
【０１００】例えば、スキップ方式で早送り／逆再生を
行うことがあらかじめわかっている場合には、条件１を
考慮せず、条件２、３、４のみを組み合わせるようにす
ると良い。
【０１０１】ＲＡＰカウンタの更新方法としてもっとも
単純な方式は、ＲＡＰ候補を検出する度にそのＲＡＰ候
補を含むセグメントのＲＡＰカウンタを１増加させる方
式である。しかし、ＲＡＰ候補検出の条件の種類や、Ｒ
ＡＰ候補検出時の状態（ｓｅｅｋ幅や順次アクセス量）
によって、その後ランダムアクセスポイントとなる可能
性が異なると考えられる場合には、ＲＡＰカウンタの増
分を異なる値にすると良い。
【０１０２】例えば、クライアントからのランダムアク
セスポイントの登録要求が用意されている場合には、登
録要求されたポイントは、ｓｅｅｋ要求の傾向から本階
層記憶装置の側でＲＡＰ候補を予測するその他の条件に
よるポイントよりも、その後ランダムアクセスポイント
となる可能性が高いと考えられる。そこで、条件４でＲ
ＡＰカウンタを更新させる場合には、他の条件よりもＲ
ＡＰカウンタの増分値を大きくすると良い。
【０１０３】条件１、２ではｓｅｅｋ要求に基づいてＲ
ＡＰカウンタを更新するが、そのｓｅｅｋ幅に応じてＲ
ＡＰカウンタの増分値を変えても良い。例えば、ｓｅｅ
ｋ幅が小さければそのｓｅｅｋ先はキャッシュ上に先読
みされている可能性がある。そこで、ｓｅｅｋ幅が大き
いほどＲＡＰカウンタの増分値を大きくする。
【０１０４】条件３では順次アクセスするデータ量に基
づいてＲＡＰカウンタを更新するが、そのデータ量に応
じてＲＡＰカウンタの増分値を変えても良い。例えば、
早送りによるサーチ後に通常再生を開始したが、ユーザ
の目的のポイントではなかったため短時間で再び早送り
を開始する場合、その後ランダムアクセスポイントとな
る可能性は低いと考えられる。そこで、順次アクセスす
るデータ量がある閾値（例えば１０秒の再生に必要なデ
ータ量）を越えた時点で、再びＲＡＰカウンタを増加さ
せる。
【０１０５】また、クライアントにおいて、データにあ
らかじめ設定されたポイントにはランダムアクセスでき
るが、ユーザが早送り等で見つけたポイントを後からラ
ンダムアクセスポイントとして指定することができない
場合には、条件３はあまり意味を持たない。そのような
場合には、条件３よりも他の条件でＲＡＰ候補を検出し
た場合のＲＡＰカウンタの増分値を大きくすると良い。
【０１０６】ＲＡＰセグメント情報を参照する手段とし
ては、指定のセグメントのＲＡＰカウンタの値を参照す
る手段と、ＲＡＰカウンタの値に基づいて指定のセグメ
ントがＲＡＰセグメントであるかどうかを判定する手段
のうち少なくとも一方を用意すれば良い。
【０１０７】ＲＡＰカウンタの値を参照する手段は、指
定されたセグメントのデータ識別子とデータ内でのセグ
メント番号から、インデクステーブル内での対応するエ
ントリを決定し、そのエントリのＲＡＰカウンタフィー
ルドの値を返すように構成すれば良い。
【０１０８】ＲＡＰセグメントか否かを判定する手段
は、指定されたセグメントのＲＡＰカウンタの値を参照
し、それがある閾値Ｔ以上の場合にはＲＡＰセグメント
であるとの判定結果を、そうでない場合には通常のセグ
メントであるとの判定結果を返すように構成すれば良
い。
【０１０９】なお、閾値Ｔは状況に応じて変化する値で
あってもよい。また、指定されたセグメントが属するデ
ータ毎に閾値Ｔを変えても良い。例えば、指定されたセ
グメントが属するデータについて、そのデータに属する
全てのセグメントの平均値の一次関数で表される値を閾
値Ｔとする。
【０１１０】以上、ＲＡＰセグメント情報をどのように
蓄積し、参照するかを説明してきた。以下では、ＲＡＰ
セグメント情報を用いてライブラリとキャッシュ間での
セグメント転送をどのように制御するかを説明する。
【０１１１】キャッシュに新たにセグメントを格納する
際には、制御手段はキャッシュ上に必要な大きさの領域
を割り当てる。この時、十分な領域が空いていない場合
にはキャッシュ上の他のセグメントを廃棄して空き領域
をつくる。この例では、セグメントの廃棄優先順位のキ
ーとして、以下の情報を考慮する。 （１）ＲＡＰセグメント情報 （２）そのセグメントの属するデータがｏｐｅｎ状態か
ｃｌｏｓｅ状態か （３）そのセグメントがｋｅｅｐ状態かどうか 廃棄セグメント選択部１７では、少なくともＲＡＰセグ
メント情報を含めてこれらの情報を組み合わせることに
よりキャッシュ上のセグメントの廃棄優先順位を定め、
その順位の最も高いセグメントを廃棄するセグメントの
候補とする。
【０１１２】なお、あるデータがｏｐｅｎ状態であると
は、少なくとも一つのストリームからｏｐｅｎされてい
る状態を意味する。逆に、あるデータがｃｌｏｓｅ状態
であるとは、そのデータをｏｐｅｎしているストリーム
が存在しない状態を意味する。各データがｏｐｅｎ状態
かｃｌｏｓｅ状態かを参照するためには、各データ毎に
参照カウントを用意すれば良い。データがストリームか
らｏｐｅｎされると対応する参照カウンタが１増加し、
ｃｌｏｓｅされると対応する参照カウンタが１減少す
る。あるデータに対応する参照カウンタを参照して、そ
の値が０より大きい時はそのデータがｏｐｅｎ状態にあ
ると判定できる。
【０１１３】また、セグメントをｋｅｅｐするとは、今
後近い将来そのセグメントにアクセスすると宣言するこ
とを意味する。ｋｅｅｐ状態のセグメントは、一旦キャ
ッシュに格納された後はｋｅｅｐ状態が解除されるまで
の間キャッシュ上に格納されていることを保証される。
【０１１４】本具体例では、リアルタイムストリームを
送る際に、アクセスするポイントを含むセグメントをｋ
ｅｅｐする。また、そのセグメント以降の先読みすべき
セグメント（そのセグメント以降の連続する所定数のセ
グメントで、その所定数はシステム仕様により適切な数
を決めておく）もｋｅｅｐする。それらのセグメントが
キャッシュ上にない場合には、キャッシュへのセグメン
ト転送要求を出す。それらのセグメントを順次アクセス
して、ｓｅｅｋポインタがアクセス中のセグメントから
先読みした次のセグメントに移ると、前のアクセス中の
セグメントのｋｅｅｐを解放する。
【０１１５】各セグメントをｋｅｅｐするかどうかはス
トリーム毎に管理される。あるセグメントをｋｅｅｐし
ているストリームが一つでも存在する場合には、そのセ
グメントはｋｅｅｐ状態にあるとする。各セグメントが
ｋｅｅｐ状態かどうかを参照するためには、ＲＡＰカウ
ンタと同様にインデクステーブルにｋｅｅｐカウンタの
フィールドを追加する。このｋｅｅｐカウンタは０で初
期化される。セグメントがストリームからｋｅｅｐされ
ると対応するｋｅｅｐカウンタを１増加し、ｋｅｅｐが
解放されると対応するｋｅｅｐカウンタを１減少する。
あるセグメントに対応するｋｅｅｐカウンタを参照し
て、その値が０より大きい時はそのセグメントがｋｅｅ
ｐ状態にあると判定できる。
【０１１６】次に、上記の情報を組み合わせて廃棄優先
順位を決定する方針を説明する。キャッシュに格納され
ているセグメントを、ｏｐｅｎされているかどうかとＲ
ＡＰセグメントかどうかで以下の４個のカテゴリに分類
する。 （ａ）ｃｌｏｓｅ状態のデータに属する通常のセグメン
ト （ｂ）ｏｐｅｎ状態のデータに属する通常のセグメント （ｃ）ｃｌｏｓｅ状態のデータに属するＲＡＰセグメン
ト （ｄ）ｏｐｅｎ状態のデータに属するＲＡＰセグメント この例では、（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）の順に廃棄優先
順位が高いとみなし、廃棄優先順位が高いカテゴリに含
まれるセグメントから順に廃棄候補とする。ただし、ｋ
ｅｅｐされているセグメントは廃棄候補として選択しな
い。上記カテゴリへの分類を行ってから、ｋｅｅｐされ
ているセグメントを廃棄候補から除外しても良いし、ま
ずｋｅｅｐされているセグメントを除外してから、上記
カテゴリへの分類（廃棄優先順位の決定）を行っても良
い。
【０１１７】上記の方針を実現するための実装方式とし
ては、セグメント置き換えが必要となった時にキャッシ
ュ上の全てのセグメントを分類する方式、もしくは、各
カテゴリに対応するセグメントリストを用意してセグメ
ントの状態変化に伴いそのリストを随時更新する方式が
あり得る。ただし、前者ではセグメント置換え時にその
処理が集中するので、リアルタイム処理を行なうシステ
ムでは不都合な場合がある。そこで以降では後者の実装
方式について詳しく説明する。
【０１１８】図４に、廃棄セグメント選択部１７で必要
な情報を管理するために記憶されるデータ構造の一例を
示す。上記のカテゴリに対応する4個のセグメントリス
トが用意されている。各セグメントリストには、対応す
るカテゴリに含まれ、かつキャッシュ上に格納されてい
るセグメントを表すセグメントノードが繋がれる。セグ
メントノードにはそのセグメントが属するデータのデー
タ識別子とセグメント番号とが記録される。
【０１１９】図５は、セグメントがキャッシュに格納さ
れる際に、そのセグメントに対応するセグメントノード
が繋がれるべきセグメントリストを選択する動作を示す
フローチャートである。
【０１２０】まず、ＲＡＰセグメント情報を参照してそ
のセグメントがＲＡＰセグメントかどうか判定する（Ｓ
１１，Ｓ１２）。さらに、そのセグメントが属するデー
タの参照カウントを調べて（Ｓ１３，Ｓ１６）、そのデ
ータがｏｐｅｎ状態かｃｌｏｓｅ状態かを判定する。こ
れら２種類の判定結果の組合せに応じて、上記の４個の
セグメントリストのうちの１つを選択する（Ｓ１４，Ｓ
１５，Ｓ１７，Ｓ１８）。
【０１２１】廃棄セグメント選択部１７は、これらのセ
グメントリストに対し、データがｏｐｅｎ／ｃｌｏｓｅ
された時、あるいはセグメントがキャッシュに格納／廃
棄された時、あるいはＲＡＰセグメント情報が更新され
た時に、上記の各リストが正しい状態を示すようにノー
ドの繋ぎ換え／追加／削除を行なう。以下にその具体的
な動作を示す。
【０１２２】データがｃｌｏｓｅされた場合は、図６に
示すように、そのデータの状態がｏｐｅｎ状態からｃｌ
ｏｓｅ状態に変わった時（Ｓ２１Ｙｅｓ）、ｏｐｅｎｅ
ｄ＿ＲＡＰセグメントリストを探索し（Ｓ２２，Ｓ２３
〜Ｓ２７）、そのデータに属するセグメントノード（Ｓ
２４Ｙｅｓ）をｏｐｅｎｅｄ＿ＲＡＰセグメントリスト
から取り除き（Ｓ２５）、ｃｌｏｓｅｄ＿ＲＡＰセグメ
ントリストの最後尾に繋ぐ（Ｓ２６）。さらに、ｏｐｅ
ｎｅｄ＿通常セグメントリストを探索し（Ｓ２８，Ｓ２
９〜Ｓ３３）、そのデータに属するセグメントノード
（Ｓ３０Ｙｅｓ）をｏｐｅｎｅｄ＿通常セグメントリス
トから取り除き（Ｓ３１）、ｃｌｏｓｅｄ＿通常セグメ
ントリストの最後尾に繋ぐ（Ｓ３２）。
【０１２３】データがｏｐｅｎされた場合は、図７に示
すように、そのデータの状態がｃｌｏｓｅ状態からｏｐ
ｅｎ状態に変わった時（Ｓ４１Ｙｅｓ）、ｃｌｏｓｅｄ
＿ＲＡＰセグメントリストを探索し（Ｓ４２，Ｓ４３〜
Ｓ４７）、そのデータに属するセグメントノード（Ｓ４
４Ｙｅｓ）をｃｌｏｓｅｄ＿ＲＡＰセグメントリストか
ら取り除き（Ｓ４５）、ｏｐｅｎｅｄ＿ＲＡＰセグメン
トリストの最後尾に繋ぐ（Ｓ４６）。さらに、ｃｌｏｓ
ｅｄ＿通常セグメントリストを探索し（Ｓ４８，Ｓ４９
〜Ｓ５３）、そのデータに属するセグメントノード（Ｓ
５０Ｙｅｓ）をｃｌｏｓｅｄ＿通常セグメントリストか
ら取り除き（Ｓ５１）、ｏｐｅｎｅｄ＿通常セグメント
リストの最後尾に繋ぐ（Ｓ５２）。
【０１２４】キャッシュに新たにセグメントを格納した
場合は、図８に示すように、そのセグメントに対応する
セグメントノードを新たに作成する（Ｓ６１）。そのセ
グメントがＲＡＰセグメントかどうかを判定し、そのセ
グメントが含まれるカテゴリを決定する（Ｓ６２）。そ
のセグメントを、決定されたカテゴリに対応するセグメ
ントリストの最後尾に繋ぐ（Ｓ６３）。
【０１２５】キャッシュ上からセグメントを廃棄した場
合は、図９に示すように、そのセグメントがＲＡＰセグ
メントかどうかを判定し、そのセグメントが含まれるカ
テゴリを決定する（Ｓ７１）。決定されたカテゴリに対
応するセグメントリストを探索して、廃棄するセグメン
トに対応するセグメントノードをそのセグメントリスト
から取り除き（Ｓ７２）、そのセグメントノード自体も
削除する（Ｓ７３）。
【０１２６】ＲＡＰセグメント情報の更新要求が生じた
場合は、図１０に示すように、更新前のＲＡＰセグメン
ト情報に基づいてそのセグメントがＲＡＰセグメントで
あったかどうかを判定し、そのセグメントが含まれてい
たカテゴリを決定する（Ｓ８１）。決定されたカテゴリ
に対応するセグメントリストを探索する（Ｓ８２）と、
そのセグメントがキャッシュに格納されている場合に
は、そのセグメントに対応するセグメントノードが見つ
かるので（Ｓ８３Ｙｅｓ）、そのセグメントリストから
そのセグメントノードを取り除き（Ｓ８４）、ＲＡＰセ
グメント情報を更新し（Ｓ８５）、更新後のＲＡＰセグ
メント情報に基づいてそのセグメントがＲＡＰセグメン
トであるかどうかを判定してそのセグメントが含まれる
カテゴリを決定し（Ｓ８６）、そのセグメントノードを
更新後のカテゴリに対応するセグメントリストに繋ぎか
える（Ｓ８７）。そのセグメントがキャッシュに格納さ
れていない場合には、そのセグメントに対応するセグメ
ントノードが見つからないので（Ｓ８３Ｎｏ）、単純に
ＲＡＰセグメント情報の更新を行う（Ｓ８８）。
【０１２７】廃棄セグメント選択部１７（セグメント転
送管理部１３が行なっても良い）は、廃棄セグメントの
選択が必要になった時点で、図１１および図１２に示す
フローチャートに従って、廃棄候補を選択する。
【０１２８】廃棄候補を探すカテゴリを、カテゴリ
（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）の順に指定する（Ｓ９１，Ｓ
９２Ｎｏ，Ｓ９３，Ｓ９４Ｎｏ，Ｓ９５，Ｓ９６Ｎｏ，
Ｓ９７）。指定されたカテゴリ内で廃棄候補を検索する
には、指定カテゴリに対応するセグメントリストの先頭
からセグメントノードを検索し（Ｓ１０１，Ｓ１０２〜
Ｓ１０４）、最初に見つかったｋｅｅｐ状態にないセグ
メントを廃棄候補として選択する（Ｓ１０３Ｙｅｓ）す
る。複数のセグメントを廃棄する必要がある場合には、
必要な数分の廃棄候補が選択されるまで、この動作を繰
り返す。指定カテゴリ内で十分な数の廃棄候補が選択さ
れたら、そこで処理を終了する（Ｓ９２Ｙｅｓ／Ｓ９４
Ｙｅｓ／Ｓ９６Ｙｅｓ／Ｓ９８Ｙｅｓ）。
【０１２９】なお、データ識別子とセグメント番号から
対応するセグメントノードを得るために、インデクステ
ーブルの各エントリにセグメントノードへのポインタを
格納するフィールドを追加したり、ハッシュ関数を用意
してもよい。こうすれば、セグメントリストの更新の際
に、ＲＡＰセグメントかどうかを判定してそのセグメン
トが含まれるカテゴリに対応するセグメントリストを決
定したり、決定されたセグメントリストを探索してセグ
メントノードを見つけたりする必要がなくなる。
【０１３０】また、上記のカテゴリ（ａ）（ｂ）（ｃ）
（ｄ）の順で廃棄優先順位を高いとすると、キャッシュ
上のほとんどをＲＡＰセグメントが占めるようになる可
能性がある。すると、ｋｅｅｐ状態のセグメントを除い
て、ＲＡＰセグメントではない通常のセグメントの格納
／廃棄が頻繁に生じるようになる。ライブラリとキャッ
シュ間のセグメント転送の頻度があまりに増加し、ライ
ブラリの機械的な部品の耐久性に問題が生じるようであ
れば、キャッシュ上でＲＡＰセグメントが占める割合が
ある閾値を越えている場合に廃棄優先順位をカテゴリ
（ａ）（ｃ）（ｂ）（ｄ）の順に変更すると良い。こう
すれば、ランダムアクセス時の応答時間を小さくするだ
けでなく、ライブラリとキャッシュ間のセグメント転送
の頻度とのバランスをとることが可能になる。
【０１３１】ここでは、ＲＡＰセグメント情報の参照手
段としてＲＡＰセグメントか否かを判定する手段を使用
する例を説明したが、ＲＡＰカウンタの値を参照して、
その大きさ自体を廃棄優先順位のキーに含む形態も可能
である。例えば、ＲＡＰセグメントを含むカテゴリ
（ｃ）あるいは（ｄ）から廃棄候補を選択する際に、そ
のカテゴリに属するｋｅｅｐ状態にないＲＡＰセグメン
トの中から、ＲＡＰカウンタの値が最も小さいセグメン
トを廃棄候補として選択すれば良い。
【０１３２】具体的には、ｏｐｅｎｅｄ＿ＲＡＰセグメ
ントリストあるいはｃｌｏｓｅｄ＿ＲＡＰセグメントリ
ストにセグメントノードを繋ぐ際に、ＲＡＰカウンタの
値が小さい順にソートされた状態になるように繋げば良
い。
【０１３３】本具体例では、データへのアクセス要求を
受けた時点で、そのｓｅｅｋポインタが指すポイントを
含むセグメントをキャッシュに転送するだけではなく、
例えば、順次アクセスする際に、アクセスするセグメン
トに続くセグメントをキャッシュに先読みすることは先
に述べた通りである。
【０１３４】さらに、ｏｐｅｎ状態のデータに属するＲ
ＡＰセグメントは、他のセグメントと比較して近い未来
にランダムアクセスされる可能性が高い。そこで、格納
セグメント選択部１８において、先に述べたカテゴリの
うち、カテゴリ（ｄ）に属するセグメントをキャッシュ
に先読みする手段を用意する。
【０１３５】具体的には、まず、格納セグメント選択部
１８で必要なデータを管理するために記憶するデータ構
造として、先読みリストを用意する。先読みリストに
は、ｏｐｅｎ状態のデータに属するＲＡＰセグメントの
うちキャッシュされていないセグメントのセグメントノ
ードを繋ぐ。
【０１３６】格納セグメント選択部１８は、この先読み
リストを、データやセグメントの状態が変化した時点で
更新する。以下にその具体的な動作を示す。
【０１３７】データがｏｐｅｎされた場合は、図１３に
示すように、そのデータの状態がｃｌｏｓｅ状態からｏ
ｐｅｎ状態に変わった時（Ｓ１１１Ｙｅｓ）、そのデー
タに属する全セグメントを調べ（Ｓ１１２，Ｓ１１３〜
Ｓ１１７）、ＲＡＰセグメントであって（Ｓ１１５Ｙｅ
ｓ）かつキャッシュ上に格納されていない（Ｓ１１４Ｎ
ｏ）セグメントを、先読みリストの最後尾に繋ぐ（Ｓ１
１６）。
【０１３８】データがｃｌｏｓｅされた場合は、図１４
に示すように、そのデータの状態がｏｐｅｎ状態からｃ
ｌｏｓｅ状態に変わった時（Ｓ1２１Ｙｅｓ）、先読み
リストに繋がっている全セグメントを調べ（Ｓ１２２，
Ｓ１２３〜Ｓ１２６）、そのデータに属するセグメント
があれば（Ｓ１２４Ｙｅｓ）、いずれも取り除く（Ｓ１
２５）。
【０１３９】ＲＡＰセグメント情報の更新要求が生じた
場合は、図１５に示すように、データがｏｐｅｎ状態で
あるならば（Ｓ１３１Ｎｏ）、更新前のＲＡＰセグメン
ト情報に基づいてそのセグメントがＲＡＰセグメントで
あったかどうかを判定し（Ｓ１３２）、ＲＡＰセグメン
トであったならば（Ｓ１３３Ｙｅｓ）既に先読みリスト
に存在するためＲＡＰセグメント情報を更新して処理を
終了する（Ｓ１３８）。なお、データがｃｌｏｓｅ状態
であるならば（Ｓ１３１Ｙｅｓ）、本例では先読みリス
トにセグメントを載せないことにしているので、同じく
ＲＡＰセグメント情報を更新して処理を終了する（Ｓ１
３８）。ここで、前述のＳ１３２に代えて、先読みリス
トの探索を行い、情報更新しようとするセグメントが先
読みリストに繋がっているか否かを、Ｓ１３３の判断に
代えても良い。
【０１４０】更新前はＲＡＰセグメントではなかった場
合（Ｓ１３３Ｎｏ）、ＲＡＰセグメント情報を更新し
（Ｓ１３４）、更新後のＲＡＰセグメント情報に基づい
て判定すると（Ｓ１３５）ＲＡＰセグメントである場合
には（Ｓ１３６Ｙｅｓ）、更新の結果新たにＲＡＰセグ
メントと判定されるようになったセグメントを先読みリ
ストの最後尾に繋ぐ（Ｓ１３７）。
【０１４１】格納セグメント選択部１８は、データやセ
グメントの状態が変化した時点で、先読みリストに繋が
れているセグメントをキャッシュに格納するか否かを判
断して、セグメント転送管理部１３へセグメント転送要
求を出す（セグメント転送管理部１３自身が先読みの格
納の可否を判断しても良い）。
【０１４２】具体的には、例えば下記のイベントが発生
した時点でキャッシュに格納するか否かの判断を開始す
る。 （１）キャッシュ上のセグメントのｋｅｅｐ状態が解放
された時 （２）ｏｐｅｎ状態のデータがｃｌｏｓｅされてｃｌｏ
ｓｅ状態に変わった時 （３）ｏｐｅｎ状態のデータに属するセグメントのＲＡ
Ｐセグメント情報が更新された時 （４）ライブラリ〜キャッシュ間のセグメント転送が終
了した時 （５）空の先読みリストに新たにセグメントが繋がれた
時 先読みリストに繋がれているセグメントをキャッシュに
格納するか否かの判断は、図１６に示すフローチャート
に従って行なわれる。
【０１４３】まず、その時点でセグメント転送を実行中
でなく（Ｓ１４１Ｎｏ）、かつ次に実行すべきセグメン
ト転送要求が存在しない（Ｓ１４２Ｙｅｓ）という条件
を満たすかどうかを調べる。条件を満たさない場合は終
了する。条件を満たす場合は、先読みリストを先頭から
探索し（Ｓ１４３，Ｓ１４４〜Ｓ１４７）、キャッシュ
に格納されているセグメントがあれば（Ｓ１４５Ｙｅ
ｓ）、そのセグメントを先読みリストから取り除く（Ｓ
１４６）。これを、キャッシュに格納されていないセグ
メントが見つかるまで繰り返し、見つからない場合には
処理を終了する。
【０１４４】先読みリストの中にキャッシュに格納され
ていないセグメントが見つかったら（Ｓ１４５Ｎｏ）、
次に、キャッシュからの廃棄候補を選択し（Ｓ１４
８）、その廃棄候補がカテゴリ（ｄ）に含まれるかどう
かを調べる（Ｓ１４９）。含まれない場合には（Ｓ１５
０Ｎｏ）、この廃棄候補を先読みリストから見つけたセ
グメントに置き換えるべく、先読み対象セグメントの転
送要求を発行し（Ｓ１５２）、そのセグメントを先読み
リストから取り除く（Ｓ１５１）。含まれる場合には
（Ｓ１５０Ｙｅｓ）そのまま終了する。ここで、ｋｅｅ
ｐ状態になっているセグメントは、キャッシュからの廃
棄候補には選択されない。
【０１４５】なお、このＲＡＰセグメントの先読み動作
においては、先読みによりキャッシュに格納されるセグ
メントはｋｅｅｐ状態にしない。
【０１４６】上記の例では、先読みリストに繋がれた時
刻順（ＦＩＦＯ）でセグメント転送要求を出すように動
作するが、そうではなく、ランダムアクセスされる可能
性のより高いＲＡＰセグメントほど優先的にセグメント
転送要求が発行されるように動作するようにもできる。
【０１４７】そのためには、例えば、ＲＡＰセグメント
を上記のタイミングで先読みリストに繋ぐ際に、そのＲ
ＡＰセグメントのＲＡＰカウンタを参照して、ＲＡＰカ
ウンタの値が大きい順にセグメントが並ぶようにＲＡＰ
セグメントを先読みリストに挿入するようにすれば良
い。
【０１４８】具体的には、先読みリストの最後尾のセグ
メントから順にＲＡＰカウンタを参照し、挿入するセグ
メントのＲＡＰカウンタの値と比較する。挿入するセグ
メントのＲＡＰカウンタの値以上のＲＡＰカウンタ値を
持つセグメントが見つかると、その後ろにセグメントを
挿入する。
【０１４９】なお、先読みリストに繋がれているセグメ
ントのＲＡＰカウンタが更新されると、先読みリストの
順序がＲＡＰカウンタ値の大きい順にならない場合も一
時的に生じる。しかし、先に述べた方法でＲＡＰカウン
タを更新する場合、ＲＡＰカウンタが更新される状況で
はそのセグメントはｋｅｅｐ状態にある可能性が極めて
高く、先読みリストには繋がれていない場合がほとんど
であると考えられるので、本例では、先読みリストの一
時的な順序の乱れは無視することができる。もし無視で
きない場合には、適当なタイミングで、先読みリストに
繋がれたセグメントを、ＲＡＰカウンタ値に基づいてソ
ートすれば良い。
【０１５０】また、先読みリストのリニアサーチでは実
行速度に問題がある場合には、先読みリストをＢ＋ｔｒ
ｅｅとして実現する等の高速化を図ってもよい。
【０１５１】以上により、ｏｐｅｎされたデータのＲＡ
Ｐセグメントは、キャッシュ上に格納されているセグメ
ントの種類や状態に応じて、ｏｐｅｎされていないデー
タのセグメントや、ＲＡＰセグメントではない通常のセ
グメントと置き換えられる。
【０１５２】このように、本実施形態によれば、ｓｅｅ
ｋ要求やアクセス要求等のデータの操作の傾向から、デ
ータの各部分が今後ランダムアクセスポイントとなる可
能性が高いかを予測して、その情報をＲＡＰセグメント
情報として蓄積できる。ＲＡＰセグメント情報を利用す
ることにより、キャッシュ上のセグメントを廃棄する必
要がある際に、ＲＡＰセグメントをできるだけキャッシ
ュ上に残すように動作できる。また、あるデータがｏｐ
ｅｎされた時に、ＲＡＰセグメントをキャッシュ上に先
読みするように動作できる。したがって、通常の順次ア
クセスとは異なる性質を持つランダムアクセス時のキャ
ッシュヒット率を向上させることができ、その結果、ラ
ンダムアクセス時の平均応答時間を小さくすることが可
能となる。
【０１５３】以下には、本発明によるデータ再生装置の
実施形態について述べる。本実施形態に係るデータ再生
装置は、基本的な映像データや音声データの記録再生の
操作手段に加えて、 ・再生開始のインデックスとなり得る再生開始位置を自
動的に検出し、検出した位置を再生開始インデックスと
して記録する手段 ・記録されたインデックスに優先順位をつける手段 ・記録されたインデックスの一覧からインデックスを選
択し、選択したインデックスの示す位置からデータ再生
を開始する、インデックス再生の手段 ・操作者が明示的にインデックスを記録する手段 ・記録したインデックスを編集、削除する手段 を提供するものである。
【０１５４】以降では、本実施形態に係るデータ再生装
置の全体構成と各構成要素の説明を行ない、次に本装置
で用意するインデックスの管理方法と利用方法の概要を
説明する。その後、ユーザの操作を起点として各構成要
素がどのように連係して動作するかを具体的な実施例を
挙げて説明する。
【０１５５】まず、本実施形態で扱う、再生開始インデ
ックスと、再生開始インデックスのリストについて述べ
る。
【０１５６】再生開始インデックスとは、本データ再生
装置が再生するデータの再生開始位置を指定して再生を
開始する際に参照する、再生開始位置を示す情報であ
る。再生開始インデックスによって、操作者が、後から
見たい場面を素早く呼び出すことが可能となる。再生開
始インデックスには、例えば、再生開始インデックスを
一意に定める『インデックスの識別子』、再生開始イン
デックスの対象となる『データの識別子』、そのデータ
の再生開始アドレスを示す『シークポイント』、再生開
始インデックスの『記録時刻』、『参照回数』、『イン
デックスの名前』、不用意に再生開始インデックスが削
除されないようにするための『保護フラグ』の要素が含
まれている。
【０１５７】一方、再生開始インデックスのリストと
は、複数の再生開始インデックスの集合で、リスト構造
またはテーブルとして管理されている（図１８を参
照）。
【０１５８】図１７に、本実施形態に係るデータ再生装
置の一構成例を示す。本再生装置は、制御部２１、デー
タ通信路に接続されたデータ入出力部２２、記憶装置２
３、一時記憶領域２４、タイマー２５、操作者からの入
力を受け付けるユーザ入力部２６、デコーダ２７、画面
やスピーカ等の出力装置に接続された出力部２９から構
成される。必要に応じて、エンコーダ２８、チューナ等
の入力装置に接続された入力部３０も備えても良い。
【０１５９】制御部２１は、ソフトウェアとそのソフト
ウェアを実行するためのＣＰＵで構成され、 ・再生開始位置となり得るインデックスの検出 ・インデックスの優先順位付け ・ユーザ入力部２６からのユーザ入力の処理 ・ユーザインタフェイスのための表示画面の構成 ・記憶装置２３との間での再生開始インデックスのリス
トの読み書き ・一時記憶領域２４との間での一時的なデータの読み書
き ・タイマー２５の制御 ・データ入出力部２２との間の要求とデータの送受信 ・出力部２９に対するデータの書き出し ・入力部３０からのデータの読み込み を行う。制御部２１のソフトウェア本体は、記憶装置２
３に記録されており、記憶装置２３に記録された基本ソ
フトウェアによって、必要な部分が一時記憶領域２４に
読み込まれる。
【０１６０】データ入出力部２２は、データ通信路を通
して、外部の記憶装置に対する要求とそこに記録されて
いるデータの読み込み／書き出しを扱う部分である。例
えば、本データ再生装置をクライアントとし、ネットワ
ークを経由して、サーバとなる記憶装置（図１のような
階層記憶装置であっても良いしその他の種類のサーバ装
置であっても良い）に対してデータを読み書きする場合
には、データ入出力部２２は、ネットワークインターフ
ェイスとその制御ソフトウェアで構成され、サーバとの
間で要求とデータの送受信を行う。
【０１６１】記憶装置２３は、永続的に使うデータを記
録する部分である。本データ再生装置の電源を切っても
その内容が保持されるように、ハードディスクや、不揮
発性ＲＡＭ等を使用して構成する。記憶装置２３には、
代表的には、制御部２１のためのソフトウェアと、再生
開始インデックスのリストが記録される。そして、制御
部２１からの要求により、記憶装置２３内に記録されて
いる内容を読み込んで制御部２１へ送信したり、制御部
２１から情報を受信して記憶装置２３内に書き出したり
する。
【０１６２】制御部２１が記憶装置２３内の再生開始イ
ンデックスのリストを扱う手段として、 ・再生開始インデックスの単体、もしくは一括での取得 ・再生開始インデックスの参照カウントのインクリメン
ト ・再生開始インデックスの登録 を用意する。
【０１６３】一時記憶領域２４は、制御部２１が一時的
に使用するデータなどを記録する部分である。一時記憶
領域２４に記録された内容は本データ再生装置の電源を
切った場合には保持する必要は無く、また、高速なアク
セスができる必要があるので、ＲＡＭ等を使用して構成
する。一時記憶領域２４には、制御部のためのソフトウ
ェアが記録され、さらに、制御部のソフトウェアの作業
領域が設けられる。この作業領域には、再生開始インデ
ックスのリストのキャッシュ、再生開始インデックスの
自動検出のための再生位置記憶、その他が記録される。
制御部のソフトウェアは、本データ再生装置の電源を入
れた時など、ソフトウェアが必要になった時に記憶装置
２３から一時記憶領域２４に読み込まれる。
【０１６４】タイマー２５は、外部クロックによって駆
動され、タイマー内のカウンタ値をインクリメントして
いく。タイマーは、制御部２１によって、再生開始イン
デックスとなり得る再生位置を検出するために使用され
る。制御部２１からは、タイマー２５の保持しているカ
ウンタ値のゼロリセットと読み出しをおこなう。
【０１６５】ユーザ入力部２６は、操作者の本データ再
生装置への操作入力を制御部２１に伝える部分である。
ユーザ入力部２６は、本データ再生装置に用意された操
作手段を呼び出すためのボタンやカーソルキー、決定キ
ーなどの電気的な入力装置と、その入力を制御部２１に
伝えるための変換器によって構成される。より進んだ構
成として、入力装置をマウスやキーボード、ソフトウェ
アキーボードによって置き換えることもできる。
【０１６６】デコーダ２７は、制御部２１から送られて
くる音声／映像データや、制御部２１によって作られる
ユーザインタフェイスのための表示画面の構成データを
復号／展開し、出力部２９に渡す部分である。
【０１６７】エンコーダ２８は、入力部３０から送られ
てくる音声／映像データを符号化し、制御部２１に渡す
部分である。
【０１６８】デコーダ２７とエンコーダ２８の音声／映
像データを復号／符号化する部分は、ソフトウェアで
も、ハードウェアでも構成することができる。ハードウ
ェアとして構成する場合には、そのための回路を組み込
み、ソフトウェアとして構成する場合には、ソフトウェ
アとソフトウェアの実行のためのＣＰＵおよび記憶領域
のためのＲＡＭ、および基本ソフトウェアの記録のため
の記憶装置を組み込む。ＣＰＵやＲＡＭ、記憶装置は制
御部２１のそれと共有することもできる。
【０１６９】出力部２９は、デコーダ２７によって復号
／展開されたデータを、画面やスピーカなどの出力装置
に出力する部分である。出力部２９は、デコーダ２７か
らの出力を出力対象となる装置の扱える形式への変換を
おこなう回路によって構成される。
【０１７０】入力部３０は、チューナなどの入力装置か
らの入力をエンコーダ２８へ出力する部分である。入力
部３０は、入力装置からの入力を、エンコーダ２８が扱
える形式への変換をおこなう回路によって構成される。
なお、本データ再生装置は、エンコーダ、入力部を必ず
備える必要は無く、備えない場合は、再生専用の装置と
して機能する。
【０１７１】次に、本データ再生装置における、 ・再生開始インデックスの自動的な検出 ・再生開始インデックスのリスト内での優先順位の決定
方法 ・インデックス選択のユーザインタフェイスの基本的な
動作仕様 の概要について説明する。
【０１７２】まず、図１９を参照しながら、再生開始イ
ンデックスとなり得るシークポイントを自動的に検出
し、インデックスのリストとして記憶装置２３に記録す
る方法について説明する。
【０１７３】本実施形態におけるデータ再生装置も含
め、従来の再生装置には、再生のための制御手段とし
て、再生、停止、早送り、巻戻し等の基本的な操作手段
が備えられている。一般的に、操作者は、このような操
作手段を用いてデータ内より自分の再生したい場面を捜
し出す。その際に、高速再生、高速逆再生を用い、大雑
把にデータを操作した後、再生を開始する。再生された
場面が操作者が所望する場面であった場合には、そのま
ま再生を続け、そうでない場合には、再び高速再生、高
速逆再生をおこなう。
【０１７４】つまり、このようなパターンで操作者が操
作をおこなう中で、ある閾値Ｔ０以上の期間継続した再
生が開始されたシークポイント（図１９では２番目と４
番目の再生開始点）を検出することが、再生開始インデ
ックスとなり得るシークポイントを検出することにな
る。
【０１７５】そして、本再生装置では、上記のように検
出したシークポイントから、再生開始インデックスを生
成し、記憶装置２３に記録する手段を用意する。記録し
ておくことが出来るインデックスの数は、インデックス
のリストを記録する記憶装置２３の容量によって変わ
る。
【０１７６】また、操作者が再生開始インデックスのリ
ストを後から参照して、リスト中からひとつの再生開始
インデックスを選択し、そのシークポイントからの再生
をおこなうためのインデックス再生の操作手段を用意す
る。
【０１７７】本再生装置において再生開始インデックス
となり得るシークポイントを上記のように検出するの
は、図１の階層記憶装置において、順次アクセス（再
生）量が大きい場合に順次アクセスの先頭（再生開始
点）をＲＡＰ候補として検出する（図２（ｃ））のと同
様の原理を用いている。すなわち、図１の階層記憶装置
においては、図２（ｃ）に示したような条件を満たすポ
イントのＲＡＰセグメント情報を更新し、ＲＡＰ候補を
含むセグメントがキャッシュに存在する確率が高くなる
ように制御することにより、以降にユーザがコンテンツ
の途中の任意の場所からの再生を指示した時のレスポン
スタイムをサーバ装置側で短くしている。一方、本再生
装置においては、ユーザが初めにサーチした際に図２
（ｃ）と同様の（図１９の）条件を満たすポイントをク
ライアント装置側で履歴（再生開始インデックスのリス
ト）として残しておき、以降はその履歴を利用して再生
したい場面を早く呼び出すことができるようにしてい
る。
【０１７８】次に、インデックスのリストの中での再生
開始インデックスの優先順位を決める方法について説明
する。優先順位を決めるにあたっては、例えば、 ・新しく記録されたもの（新鮮度） ・選択された回数の多いもの（参照回数） ・操作者が明示的にリストに追加した再生開始インデッ
クス をリストの中での順位を上げる。
【０１７９】操作者がシーク操作の後に閾値以上の期間
の再生をした場合に自動的に再生開始インデックスを記
録する際や、操作者が既に記録されている再生開始イン
デックスを使ってのインデックス再生を開始した際に、
本データ再生装置はその再生開始位置の最終参照時刻を
記録し、参照カウントを増加させる。インデックス再生
をする際や、インデックスの編集をする際など、再生開
始インデックスのリストを表示する際には、このふたつ
のパラメータによって決まる優先順位に基づいた順序で
表示する。この記録された時刻と、参照された回数のふ
たつのパラメータのどちらに重みを置くかは、本データ
再生装置の用途によって変わってくる。
【０１８０】例えば、高い頻度で参照を繰り返す情報な
ど、直前に参照した再生開始位置を利用することが多い
と考えられる場合には、新鮮度のパラメータへの重み付
けを大きくする。逆に、再生開始位置の選択をする場面
の少ない状況など、過去に選択された回数が多い再生開
始位置を選択する可能性が高いと考えられる場合には、
参照回数のパラメータへの重み付けを大きくする。
【０１８１】また、操作者が明示的にリストに追加した
ものに関しては、後から参照する可能性が高いと考えら
れるので、あらかじめ高い優先順位でリスト内に記録す
る。
【０１８２】最後に、操作者が再生開始インデックスを
選択する際のユーザインタフェイスの基本的な動作につ
いて説明する。
【０１８３】操作者が再生開始インデックス選択画面の
呼び出しの操作をリモートコントロール装置等を使って
本データ再生装置に対しておこなうと、画面に図２２の
ようにインデックスのリストの一覧が表示される。この
一覧は、前述のパラメータによって決定される優先順位
が高いものから順番に表示される。表示される再生開始
位置の数は、表示画面の解像度や、本データ再生装置の
用途によって変更する。表示画面の解像度が低いなどの
理由で、一覧に再生開始インデックスの詳しい情報を表
示し切れない場合は、画面上部などに、カーソルの指す
再生開始インデックスの詳しい情報を表示場所を設けて
表示する。
【０１８４】操作者は、カーソルキー（キーボード）や
マウスなどを使用して、画面上のカーソルを動かし、表
示されたリストの中の希望する再生開始インデックスに
カーソルを合わせ、確定キーを押し、選択を確定する。
操作者が再生開始インデックスの選択を終えると、デー
タ再生装置は、そのインデックスの指すシークポイント
からデータの再生を開始する。
【０１８５】以下では、本実施形態のデータ再生装置の
具体的な実施例を説明する。第一の例として、サーバ／
クライアント方式による、ネットワークを介したストリ
ーム再生の場合を、第二の例として、ビデオやＤＶＤの
ような取り外し可能な外部の記憶メディアに記録された
データを扱う場合を挙げる。
【０１８６】まず、第一の例、すなわちネットワークを
経由してサーバとなる記憶装置から映像情報を受け取り
再生する、ネットワーククライアント型の記録再生装置
として本データ再生装置を使用する場合について説明す
る。
【０１８７】本例においては、図２０に示すように、図
１７のデータ入出力部２２はネットワークインターフェ
イスとして構成され、その制御をおこなうソフトウェア
も含む。本データ再生装置はこのインターフェイスを通
して、サーバとの間で要求とデータの送受信をおこな
う。
【０１８８】本データ再生装置は、再生／インデックス
再生、停止／一時停止、高速再生（早送り）、高速逆再
生（巻戻し）、インデックス付け、インデックス編集の
操作手段を有する。これらの操作をサーバへ伝える際
に、サーバ側の実施形態で述べたｏｐｅｎ、ｓｅｅｋ、
ｒｅａｄ、ｗｒｉｔｅ、ｃｌｏｓｅ等のファイル操作要
求に変換して伝えても構わない。これに加えてエンコー
ダ、入力部をデータ再生装置が備えている場合は、録画
をおこなうことができる。サーバに同等の録画をおこな
うための装置が備えられている場合は、サーバのエンコ
ーダ、入力部を使用して録画をおこなえばよいので、本
データ再生装置では必ずしもエンコーダ、入力部を備え
る必要はない。
【０１８９】通常の再生の場合、操作者が再生開始の操
作をおこなうと、ユーザ入力部２６は制御部２１に対し
てその入力を伝える。制御部２１は、データ入出力部２
２を通して、サーバに対しデータ転送の要求を出す。デ
ータ転送の要求には、データ識別子、読み出し開始位置
が含まれる。サーバは、サーバの持つ記憶装置内の、受
け取ったデータ読み出し位置から指定されたデータを読
み出し、データ入出力部２２にデータを転送する。制御
部２１は、データ入出力部２２から受け取ったデータを
デコーダ２７に転送する。デコーダ２７はデータを順次
復号化し、出力装置である画面やスピーカに出力部２９
より出力する。
【０１９０】制御部２１は、上記の再生の開始の操作と
同時に、その再生開始を始めた位置が操作者が所望す
る、再生開始インデックスとして記録すべきシークポイ
ントであるかどうかの判定を開始する。この判定の動作
の過程を図２１に沿って説明する。
【０１９１】まず、本データ再生装置は、操作者からの
入力を受け付けるコマンド待機状態にある（Ｓ１６
１）。操作者のユーザ入力部２６に対する、早送り／巻
戻し（シーク）の操作、再生の操作の入力が制御部２１
に伝えられる（Ｓ１６２）。入力を受け取った制御部２
１は、再生を開始したシークポイントの値Ｐを一時記憶
領域２４に記録する（Ｓ１６３）。続いて制御部２１
は、タイマー２５を起動し（Ｓ１６４）、タイマー２５
はカウントを開始する（Ｓ１６５）。タイマー２５は一
定時間ごとに、保持しているカウント値ｔをインクリメ
ントする（Ｓ１６６）。
【０１９２】制御部２１は、ユーザ入力部２６から操作
者の停止、シークなど再生状態を変更する操作が伝えら
れるまで、通常の再生動作をおこなう。再生の動作と同
時に、タイマー２５のカウント値ｔと、ある閾値Ｔ０と
を比較し続ける（Ｓ１６７Ｎｏ，Ｓ１６８）。カウント
値ｔが閾値Ｔ０よりも大きくなる前に再生状態を変化さ
せる操作がおこなわれた場合には（Ｓ１６９Ｎｏ，Ｓ１
６７Ｙｅｓ）、シークポイントＰは記録すべき再生開始
インデックスでないと判断し、タイマー２５を停止さ
せ、次の動作に移る（Ｓ１６１）。
【０１９３】再生状態を変更する操作の入力がない状態
が続き、タイマー２５のカウント値ｔが、閾値Ｔ０を越
えた場合（Ｓ１６９Ｙｅｓ）、制御部２１は操作者が再
生を開始したシークポイントＰが操作者の所望する場面
を示すシークポイントであると判断する。なお、閾値Ｔ
０は、操作者の使いやすいように、任意の値を設定する
事ができる。
【０１９４】次に、制御部２１は、シークポイントＰの
値と同じ値を持った再生開始インデックスが記憶装置２
３中のインデックスのリストＬに含まれるかを調べる
（Ｓ１７０）。もし、シークポイントの値がＰの再生開
始インデックスが既にリストＬに含まれていた場合に
は、後述するインデックスのリスト内での優先順位を決
定するためのパラメータとして使う、その再生開始イン
デックスの参照カウントをインクリメントする（Ｓ１７
１）。シークポイントの値がＰの再生開始インデックス
がリストＬに含まれていない場合には、シークポイント
Ｐから、再生開始インデックスＩを制御部２１で生成
し、リストＬに併合し、記憶装置２３に記録する（Ｓ１
７２）。
【０１９５】再生開始インデックスＩの生成は、シーク
ポイントＰから次の要素：インデックスの識別子（リス
トの中で一意にインデックスを識別できる値を制御部２
１で生成する）、データの識別子（再生しているデータ
の識別子）、シークポイントＰ、記録時刻、参照回数
（初期値１）、インデックスの名前（制御部２１で生成
する）、保護フラグ、を制御部２１が生成することによ
っておこなう。
【０１９６】インデックスの名前は、操作者が明示的に
指定しない場合は、データ識別子、シークポイント、記
録日時から制御部２１が生成して記憶装置２３に記録す
る。操作者は、これらの情報をあとから編集することが
可能である。
【０１９７】保護フラグは、自動的にインデックスが削
除されないようにするためのフラグである。自動検出に
よる登録の場合は、優先順位が下がると記憶装置から自
動的に削除される状態で登録される。
【０１９８】本例においては、再生開始インデックスの
リストを記録する手法として、上記のように本データ再
生装置に備える記憶媒体／記憶装置に記録する方式と、
音声情報、画像情報を持っているネットワークに接続さ
れた記憶装置（サーバ）に記録する方式がある。サーバ
に記録された再生開始インデックスは、サーバに接続さ
れた他の本データ再生装置からも利用することができ
る。
【０１９９】再生開始インデックスのリストをサーバに
記録する方式では、 ・再生開始インデックスの単体、一覧での取得 ・あるシークポイントの値と同じ値をシークポイントと
して持つ再生開始インデックスがリストに含まれるかど
うかのチェック ・再生開始インデックスの参照カウントのインクリメン
ト ・再生開始インデックスの登録 を、データ入出力部２２を通して、サーバとの間で要求
とデータを送受信しておこなう。
【０２００】サーバに記録されている再生開始インデッ
クスのリストには、優先順位が付いている必要はなく、
クライアント側（本データ再生装置）の制御部２１でリ
ストの一覧を読み込み、その内容を走査することによ
り、優先順位を決定する。
【０２０１】サーバに再生開始インデックスのリストを
記録することで、他のデータ再生装置を使っている操作
者と、再生開始インデックスを共有したり、ある操作者
が、複数のデータ再生装置を使う場合にも、通常使用し
ている再生開始インデックスのリストを参照したりする
ことが可能となる。サーバから読み込んだ再生開始イン
デックスの内容を、本データ再生装置内の一時記憶領域
２４内にキャッシュして、サーバとの通信の負荷を下げ
るようにしても良い。
【０２０２】次には、インデックス再生の場合を説明す
る。インデックス再生は、通常再生に再生開始位置の指
定を加えた操作手段で、本実施形態で初めて導入される
ものである。操作者が再生開始インデックス選択の操作
をおこなうと、図２２のように、本データ再生装置の出
力画面にインデックスのリストの一覧が表示される。イ
ンデックスのリストの一覧の取得方法は、後述する。操
作者は、取得した一覧の中から希望する再生開始インデ
ックスを選択する。
【０２０３】制御部２１は、データ入出力部２２を通し
て、操作者が選択した再生開始インデックスが指すシー
クポイントを引数にサーバに対してシーク要求を発行し
た後、データ転送要求を出す。サーバは、指定されたシ
ークポイントに再生開始位置を移動し、その場所から本
データ再生装置に対してデータの転送を開始する。この
とき、サーバが図１のような階層記憶装置で、再生開始
インデックスと同様の原理でＲＡＰ候補を検出すること
により、その再生開始位置を含むセグメントをキャッシ
ュに残すかあるいは先読みしていれば、本データ再生装
置からのデータ転送要求に対するレスポンスタイムは短
縮される。
【０２０４】再生開始インデックスが選択された時に、
制御部２１は、記憶装置２３に記録されている、選択さ
れた再生開始インデックスの参照カウントをインクリメ
ントする。
【０２０５】操作者が停止もしくは一時停止の操作をお
こなった場合は、制御部２１は、データ入出力部２２を
通して、サーバに対してデータ転送終了の要求を発行す
る。サーバが、通常の再生停止と、一時停止で処理を振
り分けることが出来るように、その要求を区別するため
のフラグを要求に含める。
【０２０６】高速再生は、操作者が、不必要な場面を飛
ばしたり、所望する場面を素早く探すために使用する、
短い時間で情報の再生をおこなう操作手段である。高速
再生をおこなうための方法としては、データ転送レート
を上げる方式と、スキップ方式の二通りを挙げることが
できる。
【０２０７】データ転送レートを上げる方式では、一定
時間内に転送するデータ量を増やすことによって、高速
再生を実現する。データ転送レートを上げる方式による
高速再生時の再生位置の移動は図２３のようになる。操
作者が高速再生の操作をおこなうと、制御部２１は、デ
ータ入出力部２２を通して、サーバに対して高速に再生
する度合を指定する要求を発行する。サーバは指定され
たデータ転送レートで本データ再生装置にデータを転送
する。
【０２０８】スキップ方式では、シーク要求、再生要
求、停止要求を繰り返し発行することで、一定時間に処
理するデータ量を変えることなく、高速再生を実現す
る。スキップ方式による高速再生時の再生位置の移動は
図２４のようになる。操作者が高速再生の操作をおこな
うと、制御部２１は、データ入出力部２２を通して、サ
ーバに対して、シーク要求、再生要求、停止要求を繰り
返し発行する。サーバはその要求にしたがってデータの
読み込み位置を変更しながら、データを本データ再生装
置に転送する。なお、本方式は、間引かれたデータを受
信するので、前方から全てのデータを解釈しなくても、
途中からデータを解釈することができるデータ形式の場
合にのみ使用することができる。
【０２０９】高速逆再生は、高速再生と同じように、素
早く操作者が所望する場面を探すために使用する、短い
時間で情報を逆方向に再生する操作手段である。高速再
生と同様に、データ転送レートを上げる方式と、スキッ
プ方式の二通りの方式が考えられる。
【０２１０】扱うデータが、後方から連続的に解釈する
ことができない形式の場合は、解釈できる再生位置まで
戻って再生し、一定量の再生をおこなった後、再び前方
に解釈できる位置が見つかるまで再生位置を移動してい
く手法を使用する。この時に、本データ再生装置側の記
憶装置に後方からデータを記録していく方法は、データ
転送レートを上げる方式に、シーク動作を使って前方に
ある再生可能なデータを探す方法は、スキップ方式に似
ている。
【０２１１】ここで、インデックス高速再生という操作
手段を新たに設けることも可能である。すなわち、再生
開始インデックスのリストに挙げられたシークポイント
を順に所定時間ずつ自動で再生していき、操作者がこれ
を見て真に所望する場面で通常再生に切り替える（再生
ボタンを押す）ことにより、高速再生よりも更に素早く
見たい場面にたどり着けるようにする。このときの所定
時間ずつ再生するインデックスの選択順序は、リスト内
優先順位の順でも良いし、操作者が最初に選択した再生
開始インデックスと同一のコンテンツに属する（同一の
データ識別子を持つ）インデックスを選んでその中から
何らかの順で再生しても良いし、操作者が最初に選択し
たインデックスの記録時刻の周辺の記録時刻を持つイン
デックスを選んで再生していっても良いし、操作者が最
初に選択したインデックスと同一または類似の名前が付
与されたインデックスを選んで再生していくのでも良
い。この場合、操作者が通常再生に切り替えたインデッ
クスの参照カウントをインクリメントすることになる。
【０２１２】高速再生、高速逆再生、インデックス再
生、インデックス高速再生は、再生位置を前方／後方に
移動させる操作手段であるが、この操作手段として、上
記の他に、操作者に明示的に再生位置を指定させるよう
にする手段があっても良い。例えば、現在の再生位置の
例えば１０分後、３０分後（または１０分前、３０分
前）にジャンプすることを示す操作ボタンを設ける、も
しくは操作者に何分後かを入力させてそこへジャンプす
る等の手段が提供でき、本データ再生装置は指定された
ジャンプ先に対するシーク要求を発行する。本例では、
そのシーク先から所定期間以上の通常再生を行った場合
にその再生開始点を再生開始インデックスのリストに追
加することになるが、そのシーク先を無条件に再生開始
インデックスのリストに追加しても良いし（図２（ａ）
の原理を応用）、そのシーク先までのシーク量が所定の
閾値より大きい場合にそのシーク先を再生開始インデッ
クスのリストに追加しても良い（図２（ｂ）の原理を応
用）。
【０２１３】録画は、サーバに映像情報や音声情報を記
録する操作手段である。録画には、記録するデータを、
本データ再生装置側でエンコーダ、入力部を使って用意
する方式と、サーバ側（本データ再生装置以外の装置）
で用意する方式の二通りが考えられる。
【０２１４】本データ再生装置でデータを用意する方式
は、本データ再生装置にチューナやエンコーダなど、録
画するデータのソースを提供するための装置が備えられ
ており、サーバにそのような装置が備えられていない場
合に使用する。
【０２１５】操作者によるデータの録画の操作や、装置
による自動的な録画がおこなわれると、制御部２１は、
サーバに対してデータ記録の要求を出す。記録の準備が
整うのを待ち、制御部２１はエンコーダ２８に対して、
データの符号化を開始する要求を発行する。エンコーダ
２８は、入力部３０からデータを取り込み、符号化した
後に制御部２１に転送する。制御部２１は録画するデー
タをサーバに転送する。操作者が録画を終了の操作をお
こなうと、制御部２１はエンコーダ２８に対して、符号
化を停止する要求を発行し、データの受信を停止する。
続いて、サーバに対してデータ記録を終了する要求を発
行する。
【０２１６】サーバ側でデータを用意する方式は、サー
バ側にチューナやエンコーダなど、録画するデータのソ
ースを提供するための装置が備えられている場合に使用
する。
【０２１７】操作者によるデータの録画の操作や、装置
による自動的な録画がおこなわれると、本データ再生装
置は、サーバに対してデータ記録の要求を出す。サーバ
は、記録の準備をおこない、データソースとなる装置か
らデータを取り込んで記憶装置に記録する。録画を終了
の操作をおこなうと、本データ再生装置はサーバに対し
てデータ記録終了の要求を出す。サーバは、データソー
スとなる装置からのデータの取り込みを停止し、録画を
終了する。
【０２１８】サーバ側にも本データ再生装置側にもチュ
ーナやエンコーダが備えられている場合には、いずれの
方式も使用できる。
【０２１９】インデックス付けは、操作者が明示的に再
生開始インデックスをインデックスのリストに追加する
操作である。インデックス付けは、当該再生位置を後か
ら参照するとユーザが考えた場合に使用する。
【０２２０】操作者がインデックス付けの操作をおこな
うと、その入力は制御部２１に伝えられ、制御部２１は
現在の再生位置から再生開始インデックスを生成し、こ
れを記憶装置２３上の再生開始インデックスのリストに
追加する。既に、その再生位置と同じ値をシークポイン
トとして持っている再生開始インデックスがリストの中
に存在する場合は、その再生開始インデックスの参照カ
ウントをインクリメントする。さらに、インデックス付
けにより生成されたもしくは参照カウントがの更新され
た再生開始インデックスについては、優先順位が下がっ
ても自動的にこのインデックスが削除されることがない
ように保護フラグを設定する。これらの過程の詳細につ
いては、自動的に再生開始インデックスを検出する時と
同様なので、ここでは省略する。
【０２２１】さらに、再生開始インデックスのリストの
編集をおこなう時のユーザインタフェイスについて説明
する。編集時の画面は図２５のように構成される。操作
者がおこなうインデックスの編集としては、 ・インデックスの名前の付け替え ・インデックス削除 ・再生開始インデックスの指すシークポイントの調整 ・保護フラグの設定 がある。以下では、各々の操作手段について説明する。
【０２２２】インデックスの名前の付け替え：本再生装
置によって自動的に付けられたインデックスの名前を、
後から参照した時に分かりやすくするために、インデッ
クスの名前を付け替える手段を用意する。
【０２２３】操作者は、インデックスの名前の付け替え
をおこなう対象となる再生開始インデックスをリストの
一覧から選択する。選択時の動作は、インデックス再生
時の動作と同様なので、ここでは省略する。
【０２２４】選択された再生開始インデックスの新しい
名前を、入力装置から入力する。制御部２１は、ユーザ
入力部２６からの入力を受け取り、カーソル移動、文字
入力などの操作者の入力を出力画面、編集対象の再生開
始インデックスの内容に反映させる。入力が終ったら、
操作者は確定の操作をおこない、編集を終了し、制御部
２１は、その再生開始インデックスをリストに再登録す
る。本データ再生装置内にインデックスのリストを記録
している場合、制御部２１は対象となる再生開始インデ
ックスを記録装置２３に記録し、サーバ側に記録してい
る場合は、データ入出力部２２を通してサーバに対して
対象となるインデックス再登録の要求を発行する。
【０２２５】インデックス削除：不必要になったインデ
ックスや、自動検出のノイズとして登録されてしまった
インデックスを、明示的に操作者が削除する手段を用意
する。
【０２２６】操作者は、削除の対象となるインデックス
をリストの一覧から選択する。操作者が確定したら、制
御部２１は、削除の対象となる再生開始インデックスを
リストから削除する。本データ再生装置内にインデック
スのリストを記録している場合、制御部２１は対象とな
る再生開始インデックスを記録装置２３から削除し、サ
ーバ側に記録している場合は、データ入出力部２２を通
してサーバに対して対象となるインデックスの削除の要
求を発行する。
【０２２７】シークポイント調整：自動登録されたイン
デックスを後から参照する時のために、そのインデック
スの指すシークポイントをより正確な位置に指定し直す
手段を用意する。
【０２２８】操作者は、シークポイントの微調整の対象
となるインデックスを一覧から選択する。操作者は、シ
ークポイントを適当な値を入力装置を使って変更する。
制御部２１は、ユーザ入力部２６からの入力を受け取
り、操作者の入力を出力画面、調整対象の再生開始イン
デックスの内容に反映させる。編集が終ったら、確定の
操作をおこない、調整を終了する。本データ再生装置内
にインデックスのリストを記録している場合、制御部２
１は対象となる再生開始インデックスを記録装置２３に
記録し、サーバ側に記録している場合は、データ入出力
部２２を通してサーバに対して対象となるインデックス
再登録の要求を発行する。
【０２２９】保護フラグ設定：本再生装置を使用してい
くうちに、インデックスの優先順位が下がり、記憶装置
から削除されてしまうことを防ぐために、削除禁止の属
性をインデックスに対して付加する手段を用意する。
【０２３０】操作者は、保護フラグの設定の変更の対象
となるインデックスを一覧から選択する。操作者は、保
護フラグの値を入力装置を使って適当に設定する。制御
部２１は、ユーザ入力部２６からの入力を受け取り、操
作者の入力を出力画面、設定対象の再生開始インデック
スの内容に反映させる。編集が終ったら確定の操作をお
こない、編集を終了する。本データ再生装置内にインデ
ックスのリストを記録している場合、制御部２１は対象
となる再生開始インデックスを記録装置２３に記録し、
サーバ側に記録している場合は、データ入出力部２２を
通してサーバに対して対象となるインデックス再登録の
要求を発行する。
【０２３１】本データ再生装置に、再生開始インデック
ス検出のための所定時間の調整をする操作手段を設ける
ことも有効である。すなわち、再生開始インデックスと
して記録するための閾値Ｔ０を設定する手段を用意す
る。Ｔ０を大きくすると、ノイズとして自動登録される
インデックスは減るが、インデックスを自動検出をする
までに必要な時間も長くなる。逆に、Ｔ０を小さくする
と、多くのインデックスを自動検出することが出来る
が、ノイズとして検出されるインデックスの数も増え
る。
【０２３２】操作者が閾値Ｔ０を設定するための画面を
呼び出す操作をおこなうと、制御部２１は現在の閾値Ｔ
０を出力部２９を通して画面に表示する。操作者はその
値を、入力装置を使用して変更する。制御部２１は、ユ
ーザ入力部２６からの入力を受け取り、閾値Ｔ０の値に
反映させる。変更が終ったら、確定の操作をおこない、
本データ再生装置に備える記憶装置２３に新しい閾値Ｔ
０の値を記録する。
【０２３３】次に、第二の例、すなわち従来のビデオ／
ＤＶＤデッキなどのように、取り外し可能な外部記憶メ
ディアからデータ再生装置がデータを読み込んで再生し
たり、書き込んで記録する例について説明する。本デー
タ再生装置に用意される操作手段は、第一の例と同様
に、再生／インデックス再生、停止／一時停止、高速再
生（早送り）、高速逆再生（巻戻し）、録画、インデッ
クス付け等である。
【０２３４】第二の例における、再生／インデックス再
生、停止／一時停止、高速再生（早送り）、高速逆再生
（巻戻し）、インデックス高速再生、録画、インデック
ス付けの操作手段は第一の例と同様なのでここでは説明
を省略する。第二の例におけるデータ再生装置と第一の
例のデータ再生装置との相違点は、データ入出力部２２
の構成と再生開始インデックスのリストの管理方法であ
る。
【０２３５】本例においては、図２６に示すように、デ
ータ入出力部２２は、単体の外部記憶メディアからデー
タを読み取るための磁気ヘッドや光ディスクのピックア
ップなどの装置として構成される。本データ再生装置は
この読み取り装置を通してデータの送受信をおこなう。
【０２３６】前述したように、第一の例のネットワーク
クライアント型のデータ再生装置においては、インデッ
クスのリストをサーバの記憶装置に記録する方式と、デ
ータ再生装置内の記憶装置にデータの識別子と対応付け
て記録する方式とがある。これに対し、第二の例のデー
タ再生装置の場合には、後者のデータ再生装置内の記憶
装置に記録する方式と、データが記録されている記憶メ
ディアに記録する方式とがある。どちらの場合にも、記
憶メディアを一意に識別するための識別子がメディアの
所定の位置に記録されており、再生装置がその識別子を
読み出すようにする。
【０２３７】まず、データ再生装置内の記憶装置に記録
する方式は、記憶メディアに書き込みが出来ない場合
や、一つのデータ再生装置でのみデータを再生する場合
に使用する。
【０２３８】この方式で記憶装置に記録するインデック
ス情報は、第一の例の再生装置が記録する情報と同じで
ある。データの識別子として、記録メディアが持ってい
るそのメディアの識別子を使用する。
【０２３９】一方、記憶メディアに記録する方式は、記
憶メディアに書き込みが出来て、かつ、そのメディアを
他の再生装置でも再生する場合に使用すると良い。
【０２４０】図２７（ａ）もしくは（ｂ）のように、メ
ディアの先頭部分もしくは終端部分などにインデックス
を記録するためのインデックス領域を用意しておき、イ
ンデックス領域に、自動検出したインデックス、操作者
が明示的につけたインデックスを記録する。テープな
ど、シーク、アクセスの遅いメディアを使用する場合に
は、逐次メディアから読み込み／書き出しをしていては
遅いので、メディアの挿入の際に再生装置内の一時的な
記憶装置にメディアからインデックス領域を読み込み、
メディアの排出の際に、メディアのインデックス領域に
書き出すといった、キャッシングの作業をおこなう。
【０２４１】ここでは、図２（ｃ）の原理を利用して、
クライアント装置（データ再生装置）で再生開始インデ
ックスを自動的に生成する手法を中心に詳述したが、デ
ータ再生装置の用途や仕様によっては、図２（ａ）や
（ｂ）に示した条件を満たすポイントを、再生開始イン
デックスとして記録するように構成しても良い。
【０２４２】なお、上述した実施形態はあくまで一例で
あり、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変
形実施が可能である。
【０２４３】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
ランダムアクセスされる可能性の高い部分を、所定の条
件に従って優先的にキャッシュに残したり、先読みした
りすることができ、ユーザがコンテンツの途中の任意の
位置からの再生を指示した時の応答時間を短くすること
ができる。
【０２４４】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施形態に係る階層記憶装置の構成例を表
すブロック図。
【図２】 ＲＡＰ候補の検出条件の例を説明するための
図。
【図３】 ＲＡＰセグメント情報記憶部の構成例を示す
図。
【図４】 廃棄セグメント選択部で必要となる情報を管
理するためのデータ構造の例を示す図。
【図５】 セグメントが含まれるカテゴリに対応するセ
グメントリストを選択する動作の例を示すフローチャー
ト。
【図６】 データがｃｌｏｓｅされた場合に廃棄セグメ
ント選択部においてデータ構造を更新する動作の例を示
すフローチャート。
【図７】 データがｏｐｅｎされた場合に廃棄セグメン
ト選択部においてデータ構造を更新する動作の例を示す
フローチャート。
【図８】 セグメントが新たにキャッシュに格納された
場合に廃棄セグメント選択部においてデータ構造を更新
する動作の例を示すフローチャート。
【図９】 セグメントがキャッシュから廃棄された場合
に廃棄セグメント選択部においてデータ構造を更新する
動作の例を示すフローチャート。
【図１０】 ＲＡＰセグメント情報が更新された場合に
廃棄セグメント選択部においてデータ構造を更新する動
作の例を示すフローチャート。
【図１１】 キャッシュからの廃棄候補を選択するため
にカテゴリを順に指定する動作の例を示すフローチャー
ト。
【図１２】 キャッシュからの廃棄候補を選択するため
に指定カテゴリ内でセグメントを検索する動作の例を示
すフローチャート。
【図１３】 データがｏｐｅｎされた場合に格納セグメ
ント選択部においてデータ構造を更新する動作の例を示
すフローチャート。
【図１４】 データがｃｌｏｓｅされた場合に格納セグ
メント選択部においてデータ構造を更新する動作の例を
示すフローチャート。
【図１５】 ＲＡＰセグメント情報が更新された場合に
格納セグメント選択部においてデータ構造を更新する動
作の例を示すフローチャート。
【図１６】 先読み候補のキャッシュへの格納可否を判
断する動作の例を示すフローチャート。
【図１７】 本実施形態に係るデータ再生装置の構成例
を表すブロック図。
【図１８】 再生開始インデックスのリストの構造の例
を表す図。
【図１９】 再生開始インデックスとなり得るシークポ
イントを検出する方法の概要を表す図。
【図２０】 ネットワークを介したデータを再生／録画
する場合のシステム構成例を示す図。
【図２１】 自動的な再生開始インデックス登録処理の
例を示すフローチャート。
【図２２】 選択画面の構成例を示す図。
【図２３】 データ転送レートを上げる方式による高速
再生時のデータ読みだし位置の移動を示す図。
【図２４】 スキップ方式による高速再生時のデータ読
みだし位置の移動を示す図。
【図２５】 インデックス編集画面の構成例を示す図。
【図２６】 取り外し可能な外部の記憶メディアからデ
ータを再生／録画する場合のシステム構成例を示す図。
【図２７】 外部記憶メディア中の再生開始インデック
スのリストの領域の位置の例を示す図。
【符号の説明】
１１…入出力部 １２…要求処理部 １３…セグメント転送管理部 １４…二次記憶装置（ライブラリ） １５…一次記憶装置（キャッシュ） １６…ＲＡＰ候補検出部 １７…廃棄セグメント選択部 １８…格納セグメント選択部 １９…ＲＡＰセグメント情報記憶部
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−185462（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−97053（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−131264（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−198604（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G06F 3/06 - 3/08 G11B 20/10 H04N 5/765

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】データが、該データを分割したセグメント
    単位で格納されている、ライブラリ用記憶装置と、 このライブラリ用記憶装置に格納されている複数のセグ
    メントのうちの、一部のセグメントを格納するための、
    キャッシュ用記憶装置と、 あるセグメントが将来ランダムアクセスされるポイント
    を含んでいる可能性が、どの程度あるかを予測するため
    の、ランダムアクセスポイントセグメント情報を記憶す
    る記憶手段と、 前記データ上のあるポイントへのシーク要求を受けたと
    きにシークポインタが存在していた位置から、該シーク
    要求で指定された該ポイントまでのシーク幅に応じて、
    前記記憶装置に記憶される該ポイントを含むセグメント
    のランダムアクセスポイントセグメント情報を更新する
    更新手段と、 前記記憶手段に記憶されたランダムアクセスポイントセ
    グメント情報に基づいて、前記キャッシュ用記憶装置に
    格納されている複数のセグメントから廃棄するセグメン
    トの候補を選択する制御手段とを備えたことを特徴とす
    る階層記憶装置。
  2. 【請求項２】データが、該データを分割したセグメント
    単位で格納されている、ライブラリ用記憶装置と、 このライブラリ用記憶装置に格納されている複数のセグ
    メントのうちの、一部のセグメントを格納するための、
    キャッシュ用記憶装置と、 あるセグメントが将来ランダムアクセスされるポイント
    を含んでいる可能性が、どの程度あるかを予測するため
    の、ランダムアクセスポイントセグメント情報を記憶す
    る記憶手段と、 前記データ上のあるポイントから連続して順次アクセス
    されたデータ量が所定の閾値を超えた場合に、前記記憶
    装置に記憶される順次アクセスが開始されたポイントを
    含むセグメントのランダムアクセスポイントセグメント
    情報を更新する更新手段と、 前記記憶手段に記憶されたランダムアクセスポイントセ
    グメント情報に基づいて、前記キャッシュ用記憶装置に
    格納されている複数のセグメントから廃棄するセグメン
    トの候補を選択する制御手段とを備えたことを特徴とす
    る階層記憶装置。
  3. 【請求項３】前記記憶手段は、そのセグメントが将来ラ
    ンダムアクセスされるポイントを含んでいる可能性があ
    ると判断すべきセグメントのエントリを保持するもので
    あり、 ランダムアクセスポイントセグメント情報の更新を、更
    新の対象となるセグメントのエントリを前記記憶手段に
    追加、もしくは前記記憶手段から削除することにより実
    行する実行手段を更に備えたことを特徴とする請求項１
    または請求項２記載の階層記憶装置。
  4. 【請求項４】前記記憶手段は、そのセグメントが将来ラ
    ンダムアクセスされるポイントを含んでいる可能性があ
    ると判断される確度を表すカウンタを含むものであり、 ランダムアクセスポイントセグメント情報の更新を、更
    新の対象となるセグメントの前記カウンタの内容を更新
    することにより実行する実行手段を更に備えたことを特
    徴とする請求項１または請求項２記載の階層記憶装置。
  5. 【請求項５】ランダムアクセスポイントセグメント情報
    の参照を、参照の対象となるセグメントにつき前記記憶
    手段を参照した結果を前記制御手段に伝えることにより
    実行する参照手段を更に備えたことを特徴とする請求項
    １または請求項２記載の階層記憶装置。
  6. 【請求項６】ランダムアクセスポイントセグメント情報
    の参照を、参照の対象となるセグメントのエントリが前
    記記憶手段に記憶されているか否かに従ってそのセグメ
    ントが将来ランダムアクセスされる可能性があるポイン
    トを含むものであるか否かを判定した結果を前記制御手
    段に伝えることにより実行する参照手段を更に備えたこ
    とを特徴とする請求項３記載の階層記憶装置。
  7. 【請求項７】ランダムアクセスポイントセグメント情報
    の参照を、参照の対象となるセグメントのカウンタがあ
    る閾値以上の値であるか否かに従ってそのセグメントが
    将来ランダムアクセスされる可能性があるポイントを含
    むものであるか否かを判定した結果を前記制御手段に伝
    えることにより実行する参照手段を更に備えたことを特
    徴とする請求項４記載の階層記憶装置。
  8. 【請求項８】前記制御手段は、ランダムアクセスポイン
    トセグメント情報の更新に関する複数の条件を有し、更
    新の対象となるセグメントに適用したランダムアクセス
    ポイントセグメント情報の更新の条件がいずれであるか
    に応じて、前記実行手段で更新するカウンタの増分値を
    決定することを特徴とする請求項４記載の階層記憶装
    置。
  9. 【請求項９】前記ライブラリ用記憶装置もしくは前記キ
    ャッシュ用記憶装置に格納されているデータに対するオ
    ープン要求を受けた場合に、当該データに属するセグメ
    ントのランダムアクセスポイントセグメント情報を用い
    て、該セグメントをキャッシュに格納するか否かを制御
    する手段を更に備えたことを特徴とする請求項１または
    請求項２記載の階層記憶装置。
  10. 【請求項１０】それぞれ複数のセグメントから成る複数
    のデータが格納されているライブラリ用記憶装置とこの
    ライブラリ用記憶装置に格納されている複数のセグメン
    トのうちの一部を格納するためのキャッシュ用記憶装置
    とにより構成される階層記憶を制御する方法であって、 あるセグメントが将来ランダムアクセスされるポイント
    を含んでいる可能性が、どの程度あるかを予測するため
    の、ランダムアクセスポイントセグメント情報を記憶
    し、 前記データ上のあるポイントへのシーク要求を受けたと
    きにシークポインタが存在していた位置から、該シーク
    要求で指定された該ポイントまでのシーク幅に応じて、
    前記記憶された該ポイントを含むセグメントのランダム
    アクセスポイントセグメント情報を更新して記憶し、 前記記憶されたランダムアクセスポイントセグメント情
    報に基づいて、前記キャッシュ用記憶装置に格納されて
    いる複数のセグメントから廃棄するセグメントの候補を
    選択することを特徴とする階層記憶制御方法。
  11. 【請求項１１】それぞれ複数のセグメントから成る複数
    のデータが格納されているライブラリ用記憶装置とこの
    ライブラリ用記憶装置に格納されている複数のセグメン
    トのうちの一部を格納するためのキャッシュ用記憶装置
    とにより構成される階層記憶を制御する方法であって、 あるセグメントが将来ランダムアクセスされるポイント
    を含んでいる可能性が、どの程度あるかを予測するため
    の、ランダムアクセスポイントセグメント情報を記憶
    し、 前記データ上のあるポイントから連続して順次アクセス
    されたデータ量が所定の閾値を超えた場合に、前記記憶
    装置に記憶される順次アクセスが開始されたポイントを
    含むセグメントのランダムアクセスポイントセグメント
    情報を更新して記憶し、 前記記憶されたランダムアクセスポイントセグメント情
    報に基づいて、前記キャッシュ用記憶装置に格納されて
    いる複数のセグメントから廃棄するセグメントの候補を
    選択することを特徴とする階層記憶制御方法。
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