JP3876949B2 - データ記録再生装置および方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビデオデータ等を記録再生するデータ記録再生装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＣＡＴＶ（ケーブル・テレビジョン）等の普及による情報提供の多チャネル化に伴い、従来のＶＴＲ（ビデオ・テープ・レコーダ）とは異なり、１台の映像・音声データ記録再生装置から複数の映像・音声データを同時に再生するという要求が高まりつつある。そして、この要求を満たすために、ハードディスク等のランダムアクセスが可能な記録再生メディアを使用して、映像・音声データを記録再生するオーディオ・ビデオ（以下、ＡＶとも記す。）サーバと呼ばれる装置が普及しつつある。
【０００３】
一般的に、例えば放送局内におけるＡＶサーバにおいては、画質・音質に対する要求から、必要とされるデータの転送レートが高い上に、長時間のデータを記録するために大容量である必要がある。そこで、映像・音声データを蓄積すると共に並列運転可能な複数のハードディスク装置（以下、ＨＤＤと記す。）を含むデータ記録再生装置を用いることによりデータ転送レートの高速化と大容量化を図る試みや、更にパリティデータを記録しておくことにより、万一いずれかのＨＤＤが故障しても信頼性を確保できるようにする試みがなされている。これにより、放送局が提供しようとしている番組の内容や放送形態により要求されるチャネル数が異なる場合であっても、複数の素材データを分散的に記録しておいて多チャネルの送出を同時に行ったり、同一の素材データを再生時間をずらして多チャネルで再生することによりニア・ビデオ・オン・デマンド（ＮＶＯＤ）システムを構築する等、多様な使用形態に対応し得るマルチチャネルＡＶサーバを実現することができる。
【０００４】
このようなマルチチャネルＡＶサーバに用いられるデータ記録再生装置には、１９８８年にPatterson 等により発表された論文（Patterson,D.A.,Gibson,G.,Kats,R.H., “A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disk(RAID)",ACM SIGMOD Conference ,Chicago,III .,Jun.1-3,1988. ）の中で提唱されているＲＡＩＤ（Redundant Arrays of Inexpensive Disks ）技術が使用されている。上記論文の中では、ＲＡＩＤはＲＡＩＤ−１からＲＡＩＤ−５まで５つに分類されている。このうち、代表的なものはＲＡＩＤ−１、ＲＡＩＤ−３およびＲＡＩＤ−５である。なお、説明上の分類として、ＲＡＩＤ−０という分類もある。ＲＡＩＤ−０は、複数のハードディスクを並列動作させる方式である。
【０００５】
ＲＡＩＤ−１は、２つのハードディスクに同じ内容を書き込む方式である。また、ＲＡＩＤ−３は、入力データを一定の長さに分割して、複数のＨＤＤに記録すると共に、パリティデータを生成して、他の１台のＨＤＤに書き込む方式である。一方、ＲＡＩＤ−５は、データの分割の単位（ブロック）を大きくして、１つの分割データをデータブロックとして１つのＨＤＤに記録すると共に、各ＨＤＤの互いに対応するデータブロックの排他的論理和をとった結果（パリティデータ）をパリティブロックとして他のＨＤＤに記録すると共に、パリティブロックを全ＨＤＤに分散する方式である。
【０００６】
図２２は、ＲＡＩＤ技術を用いたＡＶサーバの構成の一例を示す構成図である。このＡＶサーバ１００は、複数の画像データのマルチ入出力を提供するＣＭ（コマーシャル）送出装置やニュース編集装置等として利用されるものである。このＡＶサーバ１００は、入力画像データを記録するための複数のディスクアレイ装置１１０1 〜１１０4 と、各ディスクアレイ装置１１０1 〜１１０4 に記録する画像データの入力および各ディスクアレイ装置１１０1 〜１１０4 より再生した画像データの出力を行うプロセッサ部１２０とを備えている。
【０００７】
このＡＶサーバ１００では、例えば、ビデオ機器１２１や衛星回線用送受信装置１２２から入力された複数の入力画像データＤI1〜ＤIn（ｎは、２以上の整数値。）の各々がディスクアレイ装置１１０1 〜１１０4 の少なくとも１つに記録される。また、必要に応じてディスクアレイ装置１１０1 〜１１０4 に記録したデータが再生され、例えば、ビデオモニタ１２３や衛星回線用送受信装置１２４に出力データＤO1〜ＤOnとして出力される。
【０００８】
図２３は、ディスクアレイ装置１１０（１１０1 〜１１０4 を代表して表す。）の構造の一例を示す説明図である。ディスクアレイ装置１１０は、複数のＨＤＤ１３１1 〜１３１5 と、これらのＨＤＤ１３１1 〜１３１5 を制御するディスクアレイコントローラ１３０とを備えている。ディスクアレイ装置１１０においては、データは、ＨＤＤ１３１1 〜１３１5 の各々に、所定の単位（例えば、１フレームまたは１ＧＯＰ（Group Of Picture）単位）のデータが並列に読み書きされるようになっている。このように、単にデータが並列に読み書きされる構造は、ＲＡＩＤ−０の方式によるものである。ＲＡＩＤ−３の方式の場合は、複数のＨＤＤ１３１1 〜１３１5 のうちの１台は、パリティデータ専用に使用される。なお、図２３では、５台のＨＤＤ１３１1 〜１３１5 を示したが、ＨＤＤの数はこれに限られるものではない。
【０００９】
ディスクアレイ装置１１０では、入力された画像データＤIは、ディスクアレイコントローラ１３０によって、例えば、１フレーム分のデータが、例えば１バイト単位で分割され、分割されたデータは、ＨＤＤ１３１1 〜１３１5 によって順に各ＨＤＤ１３１1 〜１３１5 内のハードディスクに並列に書き込まれる。なお、図２３では、１フレーム目のデータＦ1 および２フレーム目のデータＦ2 が、各ＨＤＤ１３１1 〜１３１5 内のハードディスクに並列に書き込まれている場合について示している。また、ディスクアレイ装置１１０では、各ＨＤＤ１３１1 〜１３１5 によって記録されたデータを再生する際には、ディスクアレイコントローラ１３０によって、各ＨＤＤ１３１1 〜１３１5 よりデータを再生させ、この再生された各データを、入力時と同じように並べて、単一化して再生データＤO として出力するようになっている。
【００１０】
なお、ディスクアレイ装置１１０では、各ＨＤＤ１３１1 〜１３１5 におけるデータのシーク（検索動作）時間の影響を少なくするため、１度に行われるアクセス（読み書きの動作）でのデータの量がある程度（例えば、数１０フレーム分）まとめて行われる必要がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したＡＶサーバ１００に代表されるデータ記録再生装置において、記録したデータの変速再生を行いたい場合がある。この場合、従来のデータ記録再生装置では、以下のような理由から、所望の速度の変速再生に必要な情報を得ることができなかったり、変速再生による再生画像に情報の欠落が生じてしまうという問題があった。
【００１２】
例えば、ＲＡＩＤ−０、ＲＡＩＤ−３の方式によるデータ記録再生装置では、単位画像毎にデータがＨＤＤに並列に読み書きされるので、変速再生を行う場合には、単位画像毎に、次の再生すべき画像データをシークする時間が掛かり（例えば、１０〜２０msec程度）、データの読み出し速度としては、例えば、３フレーム／100msec 程度の性能が限界であった。このため、マルチアクセスを基本とするＡＶサーバ１００では、数フレーム／秒程度の性能でしかデータを出力できず、通常必要とされる３０フレーム／秒の情報が取得できないという問題がある。
【００１３】
また、例えば、ＲＡＩＤ−５を用いたデータ記録再生装置では、各単位画像が個別のＨＤＤに記録されているため、ＲＡＩＤ−０、ＲＡＩＤ−３の方式のように、シークに起因する問題は発生しない。しかしながら、例えば、フレームＦ1 ，Ｆ2 ，Ｆ3 ，．．という連続的なフレームデータを２倍速で再生する場合、フレームＦ1，Ｆ3 ，Ｆ5 ，Ｆ7 ，Ｆ9 ，．．．という飛び飛びのデータが出力されるため、フレームＦ2 ，Ｆ4 ，Ｆ6 ，Ｆ8 ，．．．に関するデータの情報が出力されないという問題がある。また、例えば、４倍速で再生する場合には、出力されるデータは、フレームＦ1 ，Ｆ5 ，Ｆ9 ，．．．であり、更に情報が欠落してしまう。このように、再生速度を増す毎に、情報の欠落が大きくなってしまう。なお、このような情報の欠落は、ＲＡＩＤ−０、ＲＡＩＤ−３の方式でも同様に発生する。
【００１４】
なお、ＶＴＲにおける変速再生の場合、ビテオテープの記録トラック間に磁化されていないガードバンドと呼ばれる部分があり、記録エリアに切れ目があるものの、その再生画像では、全てのフレームに関する情報が分割された状態で含まれている。これにより、例えば、フラッシュが焚かれた部分の画像のように、画像中に瞬間的に記録されている情報を変速再生を行いながら、探すことができるという利点がある。一方、上述のデータ記録再生装置においては、上述のような理由から、フレーム単位で情報の欠落が生じるため、変速再生中に特定の場面を探すような場合には、目的の場面を見つけることができないことがある。
【００１５】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、変速再生時において、情報の欠落が少なく、且つ変速再生に必要な情報を容易に得ることができるデータ記録再生装置および方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明によるデータ記録再生装置は、入力画像データをフレーム単位毎に複数領域に分割し、複数の分割データを生成するデータ分割手段と、分割データの分割数に対応して複数の記録グループにグループ分けされた複数の記録媒体に分割データの記録を行うと共に、必要に応じて記録された分割データの再生を行う記録再生手段と、この記録再生手段によって再生された分割データに基づいて、個々のフレームの画像データを生成する画像データ生成手段と、フレーム単位毎に各分割データがそれぞれ異なる記録グループの記録媒体に割り当てられて記録されると共に、その割り当てパターンが一定のパターンで周期的に変化するように、前記記録再生手段を制御する制御手段とを備えている。
【００１７】
また、本発明によるデータ記録再生方法は、入力画像データをフレーム単位毎に複数領域に分割して複数の分割データを生成し、分割データの分割数に対応して複数の記録グループにグループ分けされた複数の記録媒体において、フレーム単位毎に各分割データがそれぞれ異なる記録グループの記録媒体に割り当てられて記録されると共に、その割り当てパターンが一定のパターンで周期的に変化するように、複数の記録媒体に記録を行い、必要に応じて記録された分割データの再生を行い、再生された分割データに基づいて、個々のフレームの画像データを生成するようにしたものである。
【００１８】
本発明による記録再生装置では、データ分割手段によって、入力画像データをフレーム単位毎に複数領域に分割し、複数の分割データを生成する。また、制御手段によって、フレーム単位毎に各分割データがそれぞれ異なる記録グループの記録媒体に割り当てられて記録されると共に、その割り当てパターンが一定のパターンで周期的に変化するように、記録再生手段が制御される。
【００１９】
また、本発明によるデータ記録再生方法では、入力画像データをフレーム単位毎に複数領域に分割され、複数の分割データが生成される。また、フレーム単位毎に各分割データがそれぞれ異なる記録グループの記録媒体に割り当てられて記録されると共に、その割り当てパターンが一定のパターンで周期的に変化するように、複数の記録媒体に記録が行われ、必要に応じて、記録された分割データの再生を行い、再生された分割データに基づいて、個々のフレームの画像データが生成される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明の一実施の形態に係るデータ記録再生装置としてのＡＶサーバ１０の構成の一例を示すブロック図である。このＡＶサーバ１０は、複数の画像データのマルチ入出力を提供するＣＭ送出装置やニュース編集装置等として利用されるものである。このＡＶサーバ１０は、ＲＡＩＤ構造の複数のディスクアレイ装置１１1 〜１１n （ｎは、２以上の整数値。図では、ｎが４である例を示す。）と、各ディスクアレイ装置１１1 〜１１n に記録するデータの入力および各ディスクアレイ装置１１1 〜１１n より再生したデータの出力を行う入出力プロセッサ部１２とを備えている。ここで、各ディスクアレイ装置１１1 〜１１n が、本発明における記録再生手段に対応する。
【００２２】
入出力プロセッサ部１２は、一定時間間隔を複数に分割した時間的区切りであるタイムスロット単位で各ディスクアレイ装置１１1 〜１１n に対するデータの記録または再生のためのアクセスを時分割的に実行する複数の入出力プロセッサ装置（図ではＩＯＰと記す。）１３1 〜１３m （ｍは２以上の整数値。図では、ｎが４である例を示す。）と、素材情報等を管理する管理装置１４とを有している。ここで、各入出力プロセッサ装置１３1 〜１３m が、本発明における画像データ生成手段および制御手段に対応する。
【００２３】
入出力プロセッサ装置１３1 〜１３m および管理装置１４とディスクアレイ装置１１1 〜１１n との間は、上りデータバス１５および下りデータバス１６により接続されている。なお、上りデータバス１５および下りデータバス１６は、ディスクアレイ装置１１1 〜１１n の台数分存在し、１つの上りデータバス１５および１つの下りデータバス１６には、１つのディスクアレイ装置１１i （ｉは１以上ｎ以下の任意の整数値）と入出力プロセッサ装置１３1 〜１３m および管理装置１４が接続されている。すなわち、１つの入出力プロセッサ装置１３j （ｊは１以上ｍ以下の任意の整数値）および管理装置１４は、複数の上りデータバス１５および複数の下りデータバス１６に接続されている。なお、本実施の形態では、下りデータバス１６は、入出力プロセッサ装置１３1 〜１３m および管理装置１４からディスクアレイ装置１１1 〜１１n に向かう方向のデータを転送するためのバスとし、その逆方向のデータを転送するためのバスを上りデータバス１５とする。
【００２４】
各入出力プロセッサ装置１３j は、データの記録の際には、ビデオ信号等の入力信号ＳＩj を所定の形式の画像データに変換し、このデータおよびこのデータの記録を指示するコマンドを、下りデータバス１６を介して、各ディスクアレイ装置１１1 〜１１n に送信するようになっている。また、各入出力プロセッサ装置１３j は、データの再生の際には、データの再生を指示するコマンドを、下りデータバス１６を介して、各ディスクアレイ装置１１1 〜１１n に送信すると共に、各ディスクアレイ装置１１1 〜１１n より再生され、上りデータバス１５を介して転送されたデータを所定の信号に変換して、出力信号ＳＯj として外部に出力するようになっている。
【００２５】
各ディスクアレイ装置１１i は、入力データをパリティデータを記録するための複数のＨＤＤを備えている。各ディスクアレイ装置１１i は、データの記録の際には、下りデータバス１６を介して、入出力プロセッサ装置１３j より入力データおよびコマンドを受信し、入力データを所定のデータ単位で分割して複数の分割データを生成すると共に、入力データに基づいてパリティデータを生成し、コマンドに従って、分割データおよびパリティデータを複数のＨＤＤに記録するようになっている。また、各ディスクアレイ装置１１i は、データの再生の際には、下りデータバス１６を介して、入出力プロセッサ装置１３j よりコマンドを受信し、このコマンドに従って複数のＨＤＤを制御して、分割データおよびパリティデータを再生し、パリティデータを用いて分割データに対して誤り訂正処理を行い、この誤り訂正処理後の分割データを多重化して、出力データとして、上りデータバス１５を介して入出力プロセッサ装置１３j に対して出力するようになっている。
【００２６】
図３は、入出力プロセッサ装置１３j の構成を示すブロック図である。なお、この図においては、上りデータバス１５および下りデータバス１６の図示を省略している。入出力プロセッサ装置１３j は、入力信号ＳＩj を所定の形式の画像データに変換する画像入力インタフェース（図では、Ｉ／Ｆと記す。）４１と、画像入力インタフェース４１から出力された画像データを単位画像毎に複数の画像グループ（例えば、グループＡ〜Ｄの４つのグループ）に分割して複数の分割データを生成する画像グループ分割部４２と、画像グループ分割部４２によって生成された複数の分割データを画像グループ毎に少なくとも所定の画像単位分（例えば、１６フレーム単位分。）一時記憶する画像データ一時記憶部４３と、画像データ一時記憶部４３において一時記憶された所定の画像単位分（例えば、１６フレーム単位分。）の分割データを単一化して所定のデータストリーム構造の画像データＤI をディスクアレイ装置１１i に出力するＨＤＤ出力インタフェース部４４とを有している。ここで、画像グループ分割部４２が、本発明におけるデータ分割手段に対応する。
【００２７】
画像データ一時記憶部４３は、それぞれグループＡ〜Ｄの４つにグループ分けされた分割データの各々を記憶する各グループ用の一時記憶部４３Ａ〜４３Ｄを含んでいる。画像グループ分割部４２は、グループ分けした分割データを画像グループ毎に一時記憶部４３Ａ〜４３Ｄに選択的に切り換えて出力する切換器４２ａと、分割データがいずれのグループに属するのかを示すグループ情報であるグループＩＤ（識別情報）を、単位画像毎に分割データの先頭に付加するＩＤ付加回路４２ｂとを含んでいる。ＨＤＤ出力インタフェース部４４は、一時記憶部４３Ａ〜４３Ｄに対する接続状態を選択的に切り換えて、一時記憶部４３Ａ〜４３Ｄに記憶された分割データを選択的に取得する切換器４４ａと、切換器４４ａにおける接続状態の切り換えを制御し、一時記憶部４３Ａ〜４３Ｄから取得される分割データを所定のデータストリーム構造のデータＤI に変換させる振り分け制御部４４ｂとを含んでいる。ここで、画像グループ分割部４２のＩＤ付加回路４２ｂとＨＤＤ出力インタフェース部４４とが、本発明における付加手段に対応する。
【００２８】
また、入出力プロセッサ装置１３jは、ディスクアレイ装置１１i から所定の画像単位分（例えば、１６フレーム単位分。）の画像データＤO を読み込んで出力するＨＤＤ入力インタフェース部５１と、ＨＤＤ入力インタフェース部５１から出力された画像データのグループ情報を単位画像毎に検出すると共に、検出したグループ情報に基づいて画像データを分割して出力する画像グループ検出部５２と、画像グループ検出部５２から出力された分割データを画像グループ毎に一時記憶する画像データ一時記憶部５３と、画像データ一時記憶部５３において一時記憶された各分割データを単一化して所定の信号に変換し、出力信号ＳＯj として外部に出力する画像出力インタフェース５４とを有している。
【００２９】
画像データ一時記憶部５３は、それぞれグループＡ〜Ｄの４つにグループ分けされた分割データの各々を記憶する各グループ用の一時記憶部５３Ａ〜５３Ｄを含んでいる。画像グループ検出部５２は、ＨＤＤ入力インタフェース部５１から出力された画像データを画像グループ毎に一時記憶部５３Ａ〜５３Ｄに選択的に切り換えて出力する切換器５２ａと、画像データのグループ情報であるグループＩＤを単位画像毎に判断すると共に、判断したグループ情報に基づいて、切換器５２ａにおける接続状態の切り換えを制御するＩＤ判断回路５２ｂとを含んでいる。
【００３０】
なお、図示しないが、入出力プロセッサ装置１３j には、データの再生速度等を制御する速度制御部が含まれている。この速度制御部は、例えば、再生速度に応じて、一時記憶部５３Ａ〜５３Ｄにおける分割データの格納領域を制御したり、再生速度に応じて、一時記憶部５３Ａ〜５３Ｄにおける格納領域のどの領域からデータを読み出すべきかを制御するようになっている。
【００３１】
図４ないし図６は、それぞれ画像の分割方法の一例を示す説明図である。ここで、図４は、単位画像を縦方向に４つに等分して４つのグループＡ〜Ｄの画像に分割した例について示している。図５は、単位画像を縦方向と横方向にそれぞれ２つに等分して４つのグループＡ〜Ｄの画像に分割した例について示している。図６は、単位画像を縦方向に４つに等分すると共に、横方向に５つに等分して、全部で２０個の分割ブロックに分割し、各分割ブロックを循環的に４つのグループＡ〜Ｄの画像にグループ分けした例について示している。なお、画像の分割方法は、これらの図に示した例に限定されるものではなく、他の方法によるものであってもよい。画像グループ分割部４２は、例えば、図４ないし図６に示した分割方法で、画像データを単位画像毎に複数の画像グループに分割すると共に、グループ分けした分割データを、画像グループ毎に、例えば、１バイトずつ一時記憶部４３Ａ〜４３Ｄに選択的に切り換えて出力するようになっている。
【００３２】
図７は、ＨＤＤ出力インタフェース部４４から出力される所定のデータストリームである画像データＤI のデータ構造の一例を示す説明図である。本実施の形態におけるＡＶサーバ１０は、複数チャンネルのデータの入出力が可能であり、例えば、４つのチャンネルのデータＣＨ１〜ＣＨ４が入出力されるようになっている。ＨＤＤ出力インタフェース部４４から出力されるデータＤI は、複数のチャンネルのうちの１つ、例えば、データＣＨ１に関するデータである。ＨＤＤ出力インタフェース部４４から出力されるデータＤIは、データの先頭であることを示すヘッダ部と、ディスクアレイ装置１１iに対する制御用のコマンド・データが格納されるコマンド・データ部と、所定の画像単位分（例えば、１６フレーム単位分。）の実質的な画像データが格納されるデータ領域とで構成されている。
【００３３】
データ領域において、１フレーム分のデータ領域には、各画像グループの実質的なデータが、例えば、１バイト単位で順番に記述されている。ここで、データの並びの順番は、フレームに応じて異なっており、例えば、１フレーム目のデータがＡ1 ，Ｂ1 ，Ｃ1 ，Ｄ1 ，Ａ2 ，Ｂ2 ，．．．の順番で記述され、２フレーム目のデータがＢ1 ，Ｃ1 ，Ｄ1 ，Ａ1 ，Ｂ2 ，Ｃ2 ，．．．の順番で記述されている。このデータの並びの順番は、一定のパターンで周期的に変化するようになっており、例えば、４フレーム毎に循環するような並びとなっている。
【００３４】
また、１フレーム毎の実質的な画像データの先頭部分には、各フレームのグループＩＤ（ＧＰＩＤ）の情報が付加されている。グループＩＤの情報としては、各画像グループの名前であるＩＤ（Ａ〜Ｄ）が、データの並びの順番に対応する順番で記述されている。すなわち、このグループＩＤの情報によって、データのグループと、データの並びの順番が分かるようになっている。ＨＤＤ出力インタフェース部４４は、振り分け制御部４４ｂにおいて、切換器４４ａにおける接続状態の切り換えを制御し、一時記憶部４３Ａ〜４３Ｄに記憶された分割データを画像グループ毎に、例えば、１バイトずつ選択的に取得して、図７で示したデータ構造になるように、データＤI を構成してディスクアレイ装置１１i に出力するようになっている。
【００３５】
図２は、ディスクアレイ装置１１i の構成を示すブロック図である。ディスクアレイ装置１１i は、データの実質的に記録再生動作が行われる複数のＨＤＤ２０と、複数のＨＤＤ２０を制御するディスクアレイコントローラ３０とを備えている。ディスクアレイ装置１１i においては、データは、複数のＨＤＤ２０の各々に、所定の単位（例えば、１フレームまたは１ＧＯＰ単位）で並列に読み書きされるようになっている。このように、単にデータが並列に読み書きされる構造は、ＲＡＩＤ−０の方式によるものである。ＲＡＩＤ−３の方式の場合は、複数のＨＤＤ２０のうちの１台は、パリティデータ専用に使用される。なお、図では、パリティデータ用のＨＤＤを省略している。また、図では、８台のＨＤＤを示したが、ＨＤＤの数はこれに限られるものではない。
【００３６】
ＨＤＤ２０は、４つのグループＷ，Ｘ，Ｙ，Ｚにグループ分けされたＨＤＤ２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙ，２０Ｚを有している。ＨＤＤ２０Ｗには、２つのＨＤＤ２０Ｗ1 ，２０Ｗ2 が含まれ、ＨＤＤ２０Ｘには、２つのＨＤＤ２０Ｘ1 ，２０Ｘ2 が含まれている。同様に、ＨＤＤ２０Ｙには、２つのＨＤＤ２０Ｙ1 ，２０Ｙ2 が含まれ、ＨＤＤ２０Ｚには、２つのＨＤＤ２０Ｚ1 ，２０Ｚ2 が含まれている。
【００３７】
ディスクアレイコントローラ３０は、データの記録時には、入出力プロセッサ装置１３j からデータＤIが入力されると共に、データの再生時には、入出力プロセッサ装置１３j に対してデータＤO を出力するデータ分配器３１と、データの記録時には、データ分配器３１からデータが入力されると共に、データの再生時には、データ分配器３１に対してＨＤＤ２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙ，２０Ｚからのデータを選択的に出力する切り換え器３２Ｗ，３２Ｘ，３２Ｙ，３２Ｚとを有している。
【００３８】
データ分配器３１は、データの記録時には、入出力プロセッサ装置１３j から入力されたデータＤI を、例えば、１バイト単位で選択的に切り換え器３２Ｗ，３２Ｘ，３２Ｙ，３２Ｚに出力するようになっている。また、データ分配器３１は、データの再生時には、切り換え器３２Ｗ，３２Ｘ，３２Ｙ，３２Ｚから、例えば、１バイト単位で選択的にデータを取得し、取得したデータを、例えば、１６フレーム分のデータに単一化したデータＤOにして入出力プロセッサ装置１３j に出力するようになっている。
【００３９】
切り換え器３２Ｗは、データの記録時には、入出力プロセッサ装置１３j から選択的に入力されたデータを２つのＨＤＤ２０Ｗ1 ，２０Ｗ2 のいずれか一方に選択的に出力するようになっている。また、切り換え器３２Ｗは、データの再生時には、２つのＨＤＤ２０Ｗ1 ，２０Ｗ2 のいずれか一方から、例えば、１バイト単位のデータを選択的に取得し、入出力プロセッサ装置１３j に出力するようになっている。なお、他の切り換え器３２Ｘ，３２Ｙ，３２Ｚについても、切り換え器３２Ｗと同様となっている。
【００４０】
図８は、ＨＤＤ２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙ，２０Ｚと、ＨＤＤ２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙ，２０Ｚに記録されるデータのグループとの関係を説明するための説明図である。なお、図において、最も太い線で囲まれた領域は、ディスクアレイ装置１１i の１回の動作で連続的にアクセスされるデータＤ1 である。この図において、例えば、網掛けによって示した部分は、ＨＤＤ２０Ｗに記録された１フレーム目のデータが、画像グループＡに分類されるデータであることを示しており、また、ＨＤＤ２０Ｘ，２０Ｙ，２０Ｚの各々に記録された１フレーム目のデータが、それぞれ画像グループＢ，Ｃ，Ｄに分類されるデータであることを示している。本実施の形態では、ＨＤＤ２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙ，２０Ｚと、これらのＨＤＤに記録されるデータのグループとの関係が一定のパターンで周期的に変化するようになっており、例えば、図に示した例では、ＨＤＤ２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙ，２０Ｚには、４フレーム毎にグループが循環するようにデータが記録されている。このようなデータの循環的な記録は、入出力プロセッサ装置１３j から入力された図７で示した構造のデータＤI を、ディスクアレイ装置１１i のデータ分配器３１において、例えば、１バイト単位で順番にＨＤＤ２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙ，２０Ｚに振り分けて記録することによって実現される。
【００４１】
上記のような記録構造が採られたＨＤＤ２０において、通常の速度での再生が行われる場合には、１フレーム目として再生される再生データＦ1は、ＨＤＤ２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙ，２０Ｚの１フレーム目の記録領域に記録されたデータ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄである。また、２フレーム目として再生される再生データＦ2 は、ＨＤＤ２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙ，２０Ｚの２フレーム目の記録領域に記録されたデータ２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ａである。本実施の形態において、通常の速度での再生が行われる場合に、最終的に出力されるデータの構造は、従来と同様である。
【００４２】
図９〜図１５は、上記のような記録構造が採られたＨＤＤ２０において、変速再生を行う場合のデータの再生手法を説明するための説明図である。なお、図において、最も太い線で囲まれた領域は、ディスクアレイ装置１１i の１回の動作で連続的にアクセスされるデータ領域である。図９は、２倍速での再生動作が行われる場合を示し、図１０および図１１は、４倍速での再生動作が行われる場合を示している。また、図１２ないし図１５は、８倍速での再生動作が行われる場合を示している。
【００４３】
図９に示したように、２倍速での再生動作が行われる場合には、ＨＤＤ２０Ｗ，２０Ｙと、ＨＤＤ２０Ｘ，２０Ｚとで、１回の動作でアクセスされるデータのフレームの番号（Frame No.）が異なっている。例えば、ＨＤＤ２０Ｗ，２０Ｙにおいて、１〜１６フレームのデータが読み出される場合には、ＨＤＤ２０Ｘ，２０Ｚにおいて、１７〜３２フレームのデータが読み出されるようになっている。
【００４４】
２倍速での再生動作が行われる場合には、１フレーム目として再生される再生データＦ1は、ＨＤＤ２０Ｗの１，２フレーム目の記録領域に記録されたデータ１Ａ，２Ｂと、ＨＤＤ２０Ｙの１，２フレーム目の記録領域に記録されたデータ１Ｃ，２Ｄとで構成されている。また、２フレーム目として再生される再生データＦ2 は、ＨＤＤ２０Ｗの３，４フレーム目の記録領域に記録されたデータ３Ｃ，４Ｄと、ＨＤＤ２０Ｙの３，４フレーム目の記録領域に記録されたデータ３Ａ，４Ｂとで構成されている。また、例えば、９フレーム目として再生される再生データＦ9 は、ＨＤＤ２０Ｘの１７，１８フレーム目の記録領域に記録されたデータ１７Ｂ，１８Ｃと、ＨＤＤ２０Ｚの１７，１８フレーム目の記録領域に記録されたデータ１７Ｄ，１８Ａとで構成されている。このように、本実施の形態においては、２倍速での再生が行われる場合に、最終的に出力される再生データには、従来と異なり、全てのフレームに関する情報が含まれている。
【００４５】
図１０および図１１に示したように、４倍速での再生動作が行われる場合には、ＨＤＤ２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙ，２０Ｚの各々で、１回の動作でアクセスされるデータのフレームの番号が異なっている。例えば、ＨＤＤ２０Ｗにおいて、１〜１６フレームのデータが読み出される場合には、ＨＤＤ２０Ｘにおいて、１７〜３２フレームのデータが読み出されるようになっている。また、この場合、ＨＤＤ２０Ｙにおいて、３３〜４８フレームのデータが読み出されると共に、ＨＤＤ２０Ｚにおいて、４９〜６４フレームのデータが読み出されるようになっている。
【００４６】
４倍速での再生動作が行われる場合には、１フレーム目として再生される再生データＦ1 は、ＨＤＤ２０Ｗの１〜４フレーム目の記録領域に記録されたデータ１Ａ，２Ｂ，３Ｃ，４Ｄによって構成されている。また、２フレーム目として再生される再生データＦ2は、ＨＤＤ２０Ｗの５〜８フレーム目の記録領域に記録されたデータ５Ａ，６Ｂ，７Ｃ，８Ｄによって構成されている。また、例えば、９フレーム目として再生される再生データＦ9は、ＨＤＤ２０Ｙの３３〜３６フレーム目の記録領域に記録されたデータ３３Ｃ，３４Ｄ，３５Ａ，３６Ｂによって構成されている。このように、本実施の形態においては、４倍速での再生が行われる場合に、最終的に出力される再生データには、従来と異なり、全てのフレームに関する情報が含まれている。
【００４７】
図１２ないし図１５に示したように、８倍速での再生動作が行われる場合には、は、ＨＤＤ２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙ，２０Ｚの各々で、１回の動作でアクセスされるデータのフレームの番号が異なっている。また、８倍速での再生動作が行われる場合には、ＨＤＤ２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙ，２０Ｚの各々で、１回のアクセス動作の間に飛び飛びの４フレーム単位でデータの記録領域にアクセスする必要がある。このため、本実施の形態では、ディスクアレイ装置１１iは、１回のアクセス動作の間に４回のシークが可能である構成となっている。
【００４８】
８倍速での再生動作が行われる場合には、例えば、ＨＤＤ２０Ｗにおいて、１アクセス間（１回のアクセス動作の間）に１〜４フレームのデータと、９〜１２フレームのデータと、１７〜２０フレームのデータと、２５〜２８フレームのデータとの記録領域にアクセスするようになっている。また、このとき、ＨＤＤ２０Ｘにおいて、１アクセス間に３３〜３６フレームのデータと、４１〜４４フレームのデータと、４９〜５２フレームのデータと、５７〜６０フレームのデータとの記録領域にアクセスするようになっている。更に、このとき、ＨＤＤ２０Ｙにおいて、１アクセス間に６５〜６８フレームのデータと、７３〜７６フレームのデータと、８１〜８４フレームのデータと、８９〜９２フレームのデータとの記録領域にアクセスするようになっている。また更に、このとき、ＨＤＤ２０Ｚにおいて、１アクセス間に９７〜１００フレームのデータと、１０５〜１０８フレームのデータと、１１３〜１１６フレームのデータと、１２１〜１２４フレームのデータとの記録領域にアクセスするようになっている。
【００４９】
８倍速での再生動作が行われる場合には、１フレーム目として再生される再生データＦ1 は、ＨＤＤ２０Ｗの１〜４フレーム目の記録領域に記録されたデータ１Ａ，２Ｂ，３Ｃ，４Ｄによって構成されている。また、２フレーム目として再生される再生データＦ2は、ＨＤＤ２０Ｗの９〜１２フレーム目の記録領域に記録されたデータ９Ａ，１０Ｂ，１１Ｃ，１２Ｄによって構成されている。また、例えば、５フレーム目として再生される再生データＦ5は、ＨＤＤ２０Ｘの３３〜３６フレーム目の記録領域に記録されたデータ３３Ｂ，３４Ｃ，３５Ｄ，３６Ａによって構成されている。このように、本実施の形態においては、８倍速での再生が行われる場合に、最終的に出力される再生データには、画像グループ毎に異なるフレームの記録データが含まれており、従来と比較して、データの欠落量が少なくなっている。
【００５０】
次に、上記のような構成のＡＶサーバ１０の動作について説明する。なお、以下の説明は、本実施の形態に係るデータ記録再生方法の説明を兼ねている。
【００５１】
データの記録の際には、各入出力プロセッサ装置１３j では、ビデオ信号等の入力信号ＳＩj を所定の形式の画像データに変換し、このデータおよびこのデータの記録を指示するコマンドを、下りデータバス１６を介して、各ディスクアレイ装置１１1 〜１１n に送信する。
【００５２】
より詳細には、各入出力プロセッサ装置１３j では、画像入力インタフェース４１において、入力信号ＳＩj を所定の形式の画像データに変換し、画像グループ分割部４２において、画像入力インタフェース４１から出力された画像データを単位画像毎に複数の画像グループ（例えば、グループＡ〜Ｄの４つのグループ）に分割して複数の分割データを生成する。また、画像データ一時記憶部４３において、画像グループ分割部４２によって生成された複数の分割データを画像グループ毎に少なくとも所定の画像単位分（例えば、１６フレーム単位分。）一時記憶し、ＨＤＤ出力インタフェース部４４において、画像データ一時記憶部４３に一時記憶された所定の画像単位分（例えば、１６フレーム単位分。）の分割データを単一化して所定のデータストリーム構造の画像データＤIとしてディスクアレイ装置１１i に出力する。
【００５３】
なお、画像グループ分割部４２では、例えば、図４ないし図６に示した分割方法で、画像データを単位画像毎に複数の画像グループに分割すると共に、グループ分けした分割データを、画像グループ毎に、例えば、１バイトずつ画像データ一時記憶部４３の一時記憶部４３Ａ〜４３Ｄに選択的に切り換えて出力する。また、ＨＤＤ出力インタフェース部４４では、振り分け制御部４４ｂにおいて、切換器４４ａにおける接続状態の切り換えを制御し、一時記憶部４３Ａ〜４３Ｄに記憶された分割データを画像グループ毎に、例えば、１バイトずつ選択的に取得して、図７で示したデータ構造になるように、データＤI を構成してディスクアレイ装置１１i に出力する。
【００５４】
各ディスクアレイ装置１１i では、下りデータバス１６を介して、入出力プロセッサ装置１３j より入力データおよびコマンドを受信し、このコマンドに従って、入力データを例えば、１バイト単位で複数のＨＤＤに順番に記録する。
【００５５】
より詳細には、各ディスクアレイ装置１１i では、ディスクアレイコントローラ３０のデータ分配器３１において、入出力プロセッサ装置１３j から入力されたデータＤI を、例えば、１バイト単位で選択的に切り換え器３２Ｗ，３２Ｘ，３２Ｙ，３２Ｚに出力する。切り換え器３２Ｗでは、入出力プロセッサ装置１３j から選択的に入力されたデータを２つのＨＤＤ２０Ｗ1 ，２０Ｗ2 のいずれか一方に選択的に出力する。他の切り換え器３２Ｘ，３２Ｙ，３２Ｚについても、切り換え器３２Ｗと同様の動作を行う。ＨＤＤ２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙ，２０Ｚと、これらのＨＤＤに記録されるデータのグループとの関係は、一定のパターンで周期的に変化するようになされ、例えば、図８に示したように、ＨＤＤ２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙ，２０Ｚには、４フレーム毎にグループが循環するようにデータが記録される。このようなデータの循環的な記録は、入出力プロセッサ装置１３j から入力された図７で示した構造のデータＤIを、ディスクアレイ装置１１i のデータ分配器３１において、例えば、１バイト単位で順番にＨＤＤ２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙ，２０Ｚに振り分けて記録することによって実現する。
【００５６】
次に、データの再生の際には、各入出力プロセッサ装置１３j では、データの再生を指示するコマンドを、下りデータバス１６を介して、各ディスクアレイ装置１１1 〜１１n に送信すると共に、各ディスクアレイ装置１１1 〜１１n より再生され、上りデータバス１５を介して転送されたデータを所定の信号に変換して、出力信号ＳＯj として外部に出力する。各ディスクアレイ装置１１i では、下りデータバス１６を介して、入出力プロセッサ装置１３j よりコマンドを受信し、このコマンドに従って複数のＨＤＤを制御して、所定のデータ単位のデータを再生して、上りデータバス１５を介して入出力プロセッサ装置１３j に対して出力する。
【００５７】
より詳細には、各ディスクアレイ装置１１i では、例えば、ディスクアレイコントローラ３０の切り換え器３２Ｗにおいて、２つのＨＤＤ２０Ｗ1 ，２０Ｗ2 のいずれか一方から、例えば、１バイト単位のデータを選択的に出力する。なお、他の切り換え器３２Ｘ，３２Ｙ，３２Ｚについても、切り換え器３２Ｗと同様である。ディスクアレイコントローラ３０のデータ分配器３１では、切り換え器３２Ｗ，３２Ｘ，３２Ｙ，３２Ｚから、例えば、１バイト単位で選択的にデータを取得し、取得したデータを、例えば、１６フレーム分のデータに単一化したデータＤO にして入出力プロセッサ装置１３j に出力する。
【００５８】
ここで、通常の速度での再生を行う場合には、ディスクアレイ装置１１i では、例えば、図８に示したように、１回のアクセス動作で例えば、１６フレーム分のデータＤ1 をまとめて再生する。このとき、１フレーム目として再生する再生データＦ1 を、ＨＤＤ２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙ，２０Ｚの１フレーム目の記録領域に記録されたデータ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄで構成して出力する。また、２フレーム目として再生する再生データＦ2 を、ＨＤＤ２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙ，２０Ｚの２フレーム目の記録領域に記録されたデータ２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ａで構成して出力する。
【００５９】
２倍速での再生動作を行う場合には、ディスクアレイ装置１１i では、ＨＤＤ２０Ｗ，２０Ｙと、ＨＤＤ２０Ｘ，２０Ｚとで、１回の動作でアクセスするデータのフレームの番号を異ならせ、例えば、図９に示したように、ＨＤＤ２０Ｗ，２０Ｙにおいて、１〜１６フレームのデータを読み出す場合には、ＨＤＤ２０Ｘ，２０Ｚにおいて、１７〜３２フレームのデータを読み出す。また、このとき、例えば、１フレーム目として再生する再生データＦ1を、ＨＤＤ２０Ｗの１，２フレーム目の記録領域に記録されたデータ１Ａ，２Ｂと、ＨＤＤ２０Ｙの１，２フレーム目の記録領域に記録されたデータ１Ｃ，２Ｄとで構成して出力する。
【００６０】
４倍速での再生動作を行う場合には、ディスクアレイ装置１１i では、ＨＤＤ２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙ，２０Ｚの各々で、１回の動作でアクセスされるデータのフレームの番号を異ならせ、例えば、図１０および図１１に示したように、ＨＤＤ２０Ｗにおいて、１〜１６フレームのデータを読み出す場合には、ＨＤＤ２０Ｘにおいて、１７〜３２フレームのデータを読み出す。また、ＨＤＤ２０Ｙにおいて、３３〜４８フレームのデータを読み出し、ＨＤＤ２０Ｚにおいて、４９〜６４フレームのデータを読み出す。また、このとき、例えば、１フレーム目として再生する再生データＦ1 を、ＨＤＤ２０Ｗの１〜４フレーム目の記録領域に記録されたデータ１Ａ，２Ｂ，３Ｃ，４Ｄによって構成して出力する。
【００６１】
８倍速での再生動作を行う場合には、ディスクアレイ装置１１i では、ＨＤＤ２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙ，２０Ｚの各々で、１回の動作でアクセスされるデータのフレームの番号を異ならせると共に、例えば、図１２ないし図１５に示したように、ＨＤＤ２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙ，２０Ｚの各々で、１回のアクセス動作の間に飛び飛びの４フレーム単位でデータの記録領域にアクセスする。このとき、例えば、１フレーム目として再生する再生データＦ1 を、ＨＤＤ２０Ｗの１〜４フレーム目の記録領域に記録されたデータ１Ａ，２Ｂ，３Ｃ，４Ｄによって構成して出力する。
【００６２】
各入出力プロセッサ装置１３j では、ＨＤＤ入力インタフェース部５１において、ディスクアレイ装置１１iから所定の画像単位分（例えば、１６フレーム単位分。）の画像データＤOを読み込み、画像グループ検出部５２において、ＨＤＤ入力インタフェース部５１から出力された画像データのグループ情報を単位画像毎に検出すると共に、検出したグループ情報に基づいて画像データを分割して出力する。また、画像データ一時記憶部５３において、画像グループ検出部５２から出力された分割データを画像グループ毎に、例えば、１６フレーム分一時記憶し、この一時記憶された各分割データを、画像出力インタフェース５４において、単一化して所定の信号に変換し、出力信号ＳＯj として外部に出力する。
【００６３】
なお、画像データ一時記憶部５３では、一時記憶部５３Ａ〜５３Ｄにおいて、それぞれグループＡ〜Ｄの４つにグループ分けされた分割データの各々を記憶する。画像グループ検出部５２では、ＩＤ判断回路５２ｂにおいて、画像データのグループ情報であるグループＩＤを単位画像毎に判断すると共に、判断したグループ情報に基づいて、切換器５２ａにおける接続状態を切り換え、ＨＤＤ入力インタフェース部５１から出力された画像データを画像グループ毎に一時記憶部４３Ａ〜４３Ｄに選択的に切り換えて出力させる。
【００６４】
また、入出力プロセッサ装置１３では、図示しない速度制御部が、再生速度に応じて、一時記憶部５３Ａ〜５３Ｄにおける分割データの格納領域を制御したり、再生速度に応じて、一時記憶部５３Ａ〜５３Ｄにおける格納領域のどの領域からデータを読み出すべきかを制御する。
【００６５】
以上説明したように、本実施の形態に係るＡＶサーバ１０によれば、入力データを所定のデータ単位毎に複数に分割して、例えば、グループＡ〜Ｄにグループ分けした分割データを、分割データのグループ毎にそれぞれ異なるグループのＨＤＤ２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙ，２０Ｚに記録すると共に、分割データのグループとＨＤＤ２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙ，２０Ｚのグループとの関係が一定のパターンで周期的に変化するようにしたので、変速再生時において、最終的に出力される再生データには、画像グループ毎に異なるフレームの記録データが含まれるようになり、従来と比較して、変速再生時において、情報の欠落が少なくなると共に、変速再生に必要な情報を容易に得ることができる
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず種々の変形実施が可能である。例えば、上記実施の形態では、画像データのグループと、ＨＤＤのグループとの対応関係を１フレーム毎に変える場合について説明したが、この対応関係を１ＧＯＰ毎に変えるようにしてもよい。
【００６６】
図１６および図１７は、画像データのグループとＨＤＤのグループとの対応関係を１ＧＯＰ毎に変えるようにした場合のデータの記録再生手法の一例を示す説明図である。例えば、画像データが４枚のフレーム（Ｐ1 〜Ｐ4 ）で１ＧＯＰを形成している場合、各フレームをそれぞれ４つに分割し、各フレームの分割された部分を、１ＧＯＰ単位で４つのグループＡ（Ａ1 〜Ａ4 ），Ｂ（Ｂ1 〜Ｂ4 ），Ｃ（Ｃ1 〜Ｃ4 ），Ｄ（Ｄ1 〜Ｄ4 ）に分ける。また、１ＧＯＰ単位で４つにグループ分けされた画像データのＨＤＤ２０への記録の周期を変化させる。このようにグループ分けされ、記録された構造において、２倍速での再生動作を行う場合（図１６）には、ＡＶサーバ１０は、例えば、フレームＰ1のデータＡ1 ，Ｃ1 と、フレームＰ2 のデータＢ2 ，Ｄ2 とで、１つのフレームＰ1 ′を形成し、フレームＰ3 のデータＡ3 ，Ｃ3 と、フレームＰ4 のデータＢ4 ，Ｄ4 とで、１つのフレームＰ2 ′を形成して、再生画像データを構成する。また、ＡＶサーバ１０は、４倍速での再生動作を行う場合（図１７）には、例えば、フレームＰ1 のデータＡ1 と、フレームＰ2 のデータＢ2 と、フレームＰ3 のデータＣ3 と、フレームＰ4 のデータＤ4 とで、１つのフレームＰ1 ′を形成して、再生画像データを構成する。
【００６７】
また、上記実施の形態では、１フレームの画像データのグループ分けに対応してＨＤＤ２０をグループ分けしたが、画像データが１ＧＯＰ単位で異なるグループのＨＤＤ２０に記録されるようにＨＤＤ２０のグループ分けを行うようにしてもよい。
【００６８】
図１８および図１９は、ＨＤＤ２０のグループ分けを１ＧＯＰ単位で行う場合のデータの記録再生手法の一例を示す説明図である。図１８および図１９において、Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，．．．は、各々１ＧＯＰ単位の画像データであることを示している。この１ＧＯＰ単位の画像データの各々は、複数のフレームで構成されている。ＨＤＤ２０のグループ分けを１ＧＯＰ単位で行った場合には、図１８に示したように、ＨＤＤ２０の４つのグループＷ，Ｘ，Ｙ，Ｚの各々に、１ＧＯＰ単位の画像データを順番に記録する。このように記録されたデータを再生する場合、例えば、２倍速での再生を行う場合には、１回のアクセス動作において、ＨＤＤ２０Ｗから、データＧ１，Ｇ５が読み出されると共に、ＨＤＤ２０Ｘから、データＧ１０，Ｇ１４が読み出される。また、このとき、ＨＤＤ２０Ｙから、データＧ３，Ｇ７が読み出されると共に、ＨＤＤ２０Ｚから、データＧ１２，Ｇ１６が読み出される。このようにした読み出されたデータは、最終的に、図１９に示したような構造のデータ（Ｇ１，Ｇ３，Ｇ５，．．．）として出力される。更に、以上の説明では、画像を４つのグループに分割する例について説明したが、この分割数は、４つの限定されず、例えば、画像を８または１６個のグループに分割するようにしてもよい。
【００６９】
また更に、上記実施の形態では、図７に示したように、グループＩＤの情報を実質的なデータ領域に付加するようにしたが、このグループＩＤの情報を実質的なデータ領域以外の空き領域等に付加するようにしてもよい。この場合、データストリーム中の分割データに対応するように、グループＩＤの情報が付加されるようにする。
【００７０】
また、上記実施の形態では、入力画像データを、１バイトずつに分割するようにしたが、入力画像データが、圧縮された画像データである場合には、圧縮された画像データの復号時の処理を考慮して、圧縮マクロブロック単位を最小単位として分割するとよい。また、上記実施の形態では、グループＩＤを付加するようにしたが、このグループＩＤの付加を行わないようにすることも可能である。
【００７１】
図２０および図２１は、圧縮画像のデータ構造を説明するための説明図である。図２０は、例えば、１フレームの画面を示したものであり、この画面内の各分割ブロックは、１つのマクロブロック要素であることを示している。圧縮画像の場合、通常マクロブロック単位で、個々のアドレス情報（ｘ，ｙ）を持っている。例えば、画面の左上部分のマクロブロックのアドレスが（１，１）であり、横１列目の分割ブロックのアドレスが（ｘi，１）（ｉは、１以上の整数）、縦１列目の分割ブロックのアドレスが（１，ｙj）（ｊは、１以上の整数）である。図２１は、圧縮画像のデータストリームの構造を示したものである。圧縮画像のデータストリームは、例えば、圧縮画像の実質的なデータ部分である圧縮データの前に、アドレス情報（Ｘアドレス、Ｙアドレス）と、圧縮データのデータ長の情報とが含まれた構造となっている。このように、圧縮画像の場合には、マクロブロック単位で、個々のアドレス情報（ｘ，ｙ）を持っているため、上記したグループＩＤを付加しなくとも、再生時には、アドレス情報を元にデータの復元が可能である。
【００７２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１ないし５のいずれかに記載のデータ記録再生装置または請求項６ないし１０のいずれかに記載のデータ記録再生方法によれば、フレーム単位毎に各分割データをそれぞれ異なる記録グループの記録媒体に割り当てて記録すると共に、その割り当てパターンが一定のパターンで周期的に変化するようにしたので、変速再生時において、情報の欠落が少なく、且つ変速再生に必要な情報を容易に得ることができることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るデータ記録再生装置としてのＡＶサーバの構成の一例を示すブロック図である。
【図２】図１におけるディスクアレイ装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図１における入出力プロセッサ装置の構成を示すブロック図である。
【図４】図３に示した入出力プロセッサ装置において行われる画像の分割方法の一例を示す説明図である。
【図５】図３に示した入出力プロセッサ装置において行われる画像の分割方法の他の例を示す説明図である。
【図６】図３に示した入出力プロセッサ装置において行われる画像の分割方法の更に他の例を示す説明図である。
【図７】図３に示した入出力プロセッサ装置から出力されるデータストリームの構造を示す説明図である。
【図８】図１に示したＡＶサーバにおいて、複数にグループ分けされた複数のＨＤＤと、各ＨＤＤに記録されるデータのグループとの関係を説明するための説明図である。
【図９】図１に示したＡＶサーバにおいて、２倍速での再生動作が行われる場合のデータの再生手法を説明するための説明図である。
【図１０】図１に示したＡＶサーバにおいて、４倍速での再生動作が行われる場合のデータの再生手法を説明するための説明図である。
【図１１】図１０に続く説明図である。
【図１２】図１に示したＡＶサーバにおいて、８倍速での再生動作が行われる場合のデータの再生手法を説明するための説明図である。
【図１３】図１２に続く説明図である。
【図１４】図１３に続く説明図である。
【図１５】図１４に続く説明図である。
【図１６】画像データのグループとＨＤＤのグループとの対応関係を１ＧＯＰ毎に変えるようにした場合のデータの記録再生手法の一例を示す説明図である。
【図１７】画像データのグループとＨＤＤのグループとの対応関係を１ＧＯＰ毎に変えるようにした場合のデータの記録再生手法の一例を示す他の説明図である。
【図１８】ＨＤＤのグループ分けを１ＧＯＰ単位で行う場合のデータの記録再生手法の一例を示す説明図である。
【図１９】ＨＤＤのグループ分けを１ＧＯＰ単位で行う場合のデータの記録再生手法の一例を示す他の説明図である。
【図２０】圧縮画像のデータ構造を説明するための説明図である。
【図２１】圧縮画像のデータ構造を説明するための他の説明図である。
【図２２】従来のＡＶサーバの一例を示す構成図である。
【図２３】図２２に示したディスクアレイ装置の構成を示す構成図である。
【符号の説明】
１０…ＡＶサーバ、１１1 〜１１4 …ディスクアレイ装置、１２…入出力プロセッサ部、１３1 〜１３4 …入出力プロセッサ装置、２０，２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙ，２０Ｚ…ＨＤＤ、３０…ディスクアレイコントローラ、４２…画像グループ分割部、４３，５３…画像データ一時記憶部、４４…ＨＤＤ出力インタフェース部、５２…画像グループ検出部。
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビデオデータ等を記録再生するデータ記録再生装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＣＡＴＶ（ケーブル・テレビジョン）等の普及による情報提供の多チャネル化に伴い、従来のＶＴＲ（ビデオ・テープ・レコーダ）とは異なり、１台の映像・音声データ記録再生装置から複数の映像・音声データを同時に再生するという要求が高まりつつある。そして、この要求を満たすために、ハードディスク等のランダムアクセスが可能な記録再生メディアを使用して、映像・音声データを記録再生するオーディオ・ビデオ（以下、ＡＶとも記す。）サーバと呼ばれる装置が普及しつつある。
【０００３】
一般的に、例えば放送局内におけるＡＶサーバにおいては、画質・音質に対する要求から、必要とされるデータの転送レートが高い上に、長時間のデータを記録するために大容量である必要がある。そこで、映像・音声データを蓄積すると共に並列運転可能な複数のハードディスク装置（以下、ＨＤＤと記す。）を含むデータ記録再生装置を用いることによりデータ転送レートの高速化と大容量化を図る試みや、更にパリティデータを記録しておくことにより、万一いずれかのＨＤＤが故障しても信頼性を確保できるようにする試みがなされている。これにより、放送局が提供しようとしている番組の内容や放送形態により要求されるチャネル数が異なる場合であっても、複数の素材データを分散的に記録しておいて多チャネルの送出を同時に行ったり、同一の素材データを再生時間をずらして多チャネルで再生することによりニア・ビデオ・オン・デマンド（ＮＶＯＤ）システムを構築する等、多様な使用形態に対応し得るマルチチャネルＡＶサーバを実現することができる。
【０００４】
このようなマルチチャネルＡＶサーバに用いられるデータ記録再生装置には、１９８８年にPatterson 等により発表された論文（Patterson,D.A.,Gibson,G.,Kats,R.H., “A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disk(RAID)",ACM SIGMOD Conference ,Chicago,III .,Jun.1-3,1988. ）の中で提唱されているＲＡＩＤ（Redundant Arrays of Inexpensive Disks ）技術が使用されている。上記論文の中では、ＲＡＩＤはＲＡＩＤ−１からＲＡＩＤ−５まで５つに分類されている。このうち、代表的なものはＲＡＩＤ−１、ＲＡＩＤ−３およびＲＡＩＤ−５である。なお、説明上の分類として、ＲＡＩＤ−０という分類もある。ＲＡＩＤ−０は、複数のハードディスクを並列動作させる方式である。
【０００５】
ＲＡＩＤ−１は、２つのハードディスクに同じ内容を書き込む方式である。また、ＲＡＩＤ−３は、入力データを一定の長さに分割して、複数のＨＤＤに記録すると共に、パリティデータを生成して、他の１台のＨＤＤに書き込む方式である。一方、ＲＡＩＤ−５は、データの分割の単位（ブロック）を大きくして、１つの分割データをデータブロックとして１つのＨＤＤに記録すると共に、各ＨＤＤの互いに対応するデータブロックの排他的論理和をとった結果（パリティデータ）をパリティブロックとして他のＨＤＤに記録すると共に、パリティブロックを全ＨＤＤに分散する方式である。
【０００６】
図２２は、ＲＡＩＤ技術を用いたＡＶサーバの構成の一例を示す構成図である。このＡＶサーバ１００は、複数の画像データのマルチ入出力を提供するＣＭ（コマーシャル）送出装置やニュース編集装置等として利用されるものである。このＡＶサーバ１００は、入力画像データを記録するための複数のディスクアレイ装置１１０1 〜１１０4 と、各ディスクアレイ装置１１０1 〜１１０4 に記録する画像データの入力および各ディスクアレイ装置１１０1 〜１１０4 より再生した画像データの出力を行うプロセッサ部１２０とを備えている。
【０００７】
このＡＶサーバ１００では、例えば、ビデオ機器１２１や衛星回線用送受信装置１２２から入力された複数の入力画像データＤI1〜ＤIn（ｎは、２以上の整数値。）の各々がディスクアレイ装置１１０1 〜１１０4 の少なくとも１つに記録される。また、必要に応じてディスクアレイ装置１１０1 〜１１０4 に記録したデータが再生され、例えば、ビデオモニタ１２３や衛星回線用送受信装置１２４に出力データＤO1〜ＤOnとして出力される。
【０００８】
図２３は、ディスクアレイ装置１１０（１１０1 〜１１０4 を代表して表す。）の構造の一例を示す説明図である。ディスクアレイ装置１１０は、複数のＨＤＤ１３１1 〜１３１5 と、これらのＨＤＤ１３１1 〜１３１5 を制御するディスクアレイコントローラ１３０とを備えている。ディスクアレイ装置１１０においては、データは、ＨＤＤ１３１1 〜１３１5 の各々に、所定の単位（例えば、１フレームまたは１ＧＯＰ（Group Of Picture）単位）のデータが並列に読み書きされるようになっている。このように、単にデータが並列に読み書きされる構造は、ＲＡＩＤ−０の方式によるものである。ＲＡＩＤ−３の方式の場合は、複数のＨＤＤ１３１1 〜１３１5 のうちの１台は、パリティデータ専用に使用される。なお、図２３では、５台のＨＤＤ１３１1 〜１３１5 を示したが、ＨＤＤの数はこれに限られるものではない。
【０００９】
ディスクアレイ装置１１０では、入力された画像データＤIは、ディスクアレイコントローラ１３０によって、例えば、１フレーム分のデータが、例えば１バイト単位で分割され、分割されたデータは、ＨＤＤ１３１1 〜１３１5 によって順に各ＨＤＤ１３１1 〜１３１5 内のハードディスクに並列に書き込まれる。なお、図２３では、１フレーム目のデータＦ1 および２フレーム目のデータＦ2 が、各ＨＤＤ１３１1 〜１３１5 内のハードディスクに並列に書き込まれている場合について示している。また、ディスクアレイ装置１１０では、各ＨＤＤ１３１1 〜１３１5 によって記録されたデータを再生する際には、ディスクアレイコントローラ１３０によって、各ＨＤＤ１３１1 〜１３１5 よりデータを再生させ、この再生された各データを、入力時と同じように並べて、単一化して再生データＤO として出力するようになっている。
【００１０】
なお、ディスクアレイ装置１１０では、各ＨＤＤ１３１1 〜１３１5 におけるデータのシーク（検索動作）時間の影響を少なくするため、１度に行われるアクセス（読み書きの動作）でのデータの量がある程度（例えば、数１０フレーム分）まとめて行われる必要がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したＡＶサーバ１００に代表されるデータ記録再生装置において、記録したデータの変速再生を行いたい場合がある。この場合、従来のデータ記録再生装置では、以下のような理由から、所望の速度の変速再生に必要な情報を得ることができなかったり、変速再生による再生画像に情報の欠落が生じてしまうという問題があった。
【００１２】
例えば、ＲＡＩＤ−０、ＲＡＩＤ−３の方式によるデータ記録再生装置では、単位画像毎にデータがＨＤＤに並列に読み書きされるので、変速再生を行う場合には、単位画像毎に、次の再生すべき画像データをシークする時間が掛かり（例えば、１０〜２０msec程度）、データの読み出し速度としては、例えば、３フレーム／100msec 程度の性能が限界であった。このため、マルチアクセスを基本とするＡＶサーバ１００では、数フレーム／秒程度の性能でしかデータを出力できず、通常必要とされる３０フレーム／秒の情報が取得できないという問題がある。
【００１３】
また、例えば、ＲＡＩＤ−５を用いたデータ記録再生装置では、各単位画像が個別のＨＤＤに記録されているため、ＲＡＩＤ−０、ＲＡＩＤ−３の方式のように、シークに起因する問題は発生しない。しかしながら、例えば、フレームＦ1 ，Ｆ2 ，Ｆ3 ，．．という連続的なフレームデータを２倍速で再生する場合、フレームＦ1，Ｆ3 ，Ｆ5 ，Ｆ7 ，Ｆ9 ，．．．という飛び飛びのデータが出力されるため、フレームＦ2 ，Ｆ4 ，Ｆ6 ，Ｆ8 ，．．．に関するデータの情報が出力されないという問題がある。また、例えば、４倍速で再生する場合には、出力されるデータは、フレームＦ1 ，Ｆ5 ，Ｆ9 ，．．．であり、更に情報が欠落してしまう。このように、再生速度を増す毎に、情報の欠落が大きくなってしまう。なお、このような情報の欠落は、ＲＡＩＤ−０、ＲＡＩＤ−３の方式でも同様に発生する。
【００１４】
なお、ＶＴＲにおける変速再生の場合、ビテオテープの記録トラック間に磁化されていないガードバンドと呼ばれる部分があり、記録エリアに切れ目があるものの、その再生画像では、全てのフレームに関する情報が分割された状態で含まれている。これにより、例えば、フラッシュが焚かれた部分の画像のように、画像中に瞬間的に記録されている情報を変速再生を行いながら、探すことができるという利点がある。一方、上述のデータ記録再生装置においては、上述のような理由から、フレーム単位で情報の欠落が生じるため、変速再生中に特定の場面を探すような場合には、目的の場面を見つけることができないことがある。
【００１５】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、変速再生時において、情報の欠落が少なく、且つ変速再生に必要な情報を容易に得ることができるデータ記録再生装置および方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明によるデータ記録再生装置は、入力画像データをフレーム単位毎に複数領域に分割し、複数の分割データを生成するデータ分割手段と、分割データの分割数に対応して複数の記録グループにグループ分けされた複数の記録媒体に分割データの記録を行うと共に、必要に応じて記録された分割データの再生を行う記録再生手段と、この記録再生手段によって再生された分割データに基づいて、個々のフレームの画像データを生成する画像データ生成手段と、フレーム単位毎に各分割データがそれぞれ異なる記録グループの記録媒体に割り当てられて記録されると共に、その割り当てパターンが一定のパターンで周期的に変化するように、前記記録再生手段を制御する制御手段とを備えている。
【００１７】
また、本発明によるデータ記録再生方法は、入力画像データをフレーム単位毎に複数領域に分割して複数の分割データを生成し、分割データの分割数に対応して複数の記録グループにグループ分けされた複数の記録媒体において、フレーム単位毎に各分割データがそれぞれ異なる記録グループの記録媒体に割り当てられて記録されると共に、その割り当てパターンが一定のパターンで周期的に変化するように、複数の記録媒体に記録を行い、必要に応じて記録された分割データの再生を行い、再生された分割データに基づいて、個々のフレームの画像データを生成するようにしたものである。
【００１８】
本発明による記録再生装置では、データ分割手段によって、入力画像データをフレーム単位毎に複数領域に分割し、複数の分割データを生成する。また、制御手段によって、フレーム単位毎に各分割データがそれぞれ異なる記録グループの記録媒体に割り当てられて記録されると共に、その割り当てパターンが一定のパターンで周期的に変化するように、記録再生手段が制御される。
【００１９】
また、本発明によるデータ記録再生方法では、入力画像データをフレーム単位毎に複数領域に分割され、複数の分割データが生成される。また、フレーム単位毎に各分割データがそれぞれ異なる記録グループの記録媒体に割り当てられて記録されると共に、その割り当てパターンが一定のパターンで周期的に変化するように、複数の記録媒体に記録が行われ、必要に応じて、記録された分割データの再生を行い、再生された分割データに基づいて、個々のフレームの画像データが生成される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明の一実施の形態に係るデータ記録再生装置としてのＡＶサーバ１０の構成の一例を示すブロック図である。このＡＶサーバ１０は、複数の画像データのマルチ入出力を提供するＣＭ送出装置やニュース編集装置等として利用されるものである。このＡＶサーバ１０は、ＲＡＩＤ構造の複数のディスクアレイ装置１１1 〜１１n （ｎは、２以上の整数値。図では、ｎが４である例を示す。）と、各ディスクアレイ装置１１1 〜１１n に記録するデータの入力および各ディスクアレイ装置１１1 〜１１n より再生したデータの出力を行う入出力プロセッサ部１２とを備えている。ここで、各ディスクアレイ装置１１1 〜１１n が、本発明における記録再生手段に対応する。
【００２２】
入出力プロセッサ部１２は、一定時間間隔を複数に分割した時間的区切りであるタイムスロット単位で各ディスクアレイ装置１１1 〜１１n に対するデータの記録または再生のためのアクセスを時分割的に実行する複数の入出力プロセッサ装置（図ではＩＯＰと記す。）１３1 〜１３m （ｍは２以上の整数値。図では、ｎが４である例を示す。）と、素材情報等を管理する管理装置１４とを有している。ここで、各入出力プロセッサ装置１３1 〜１３m が、本発明における画像データ生成手段および制御手段に対応する。
【００２３】
入出力プロセッサ装置１３1 〜１３m および管理装置１４とディスクアレイ装置１１1 〜１１n との間は、上りデータバス１５および下りデータバス１６により接続されている。なお、上りデータバス１５および下りデータバス１６は、ディスクアレイ装置１１1 〜１１n の台数分存在し、１つの上りデータバス１５および１つの下りデータバス１６には、１つのディスクアレイ装置１１i （ｉは１以上ｎ以下の任意の整数値）と入出力プロセッサ装置１３1 〜１３m および管理装置１４が接続されている。すなわち、１つの入出力プロセッサ装置１３j （ｊは１以上ｍ以下の任意の整数値）および管理装置１４は、複数の上りデータバス１５および複数の下りデータバス１６に接続されている。なお、本実施の形態では、下りデータバス１６は、入出力プロセッサ装置１３1 〜１３m および管理装置１４からディスクアレイ装置１１1 〜１１n に向かう方向のデータを転送するためのバスとし、その逆方向のデータを転送するためのバスを上りデータバス１５とする。
【００２４】
各入出力プロセッサ装置１３j は、データの記録の際には、ビデオ信号等の入力信号ＳＩj を所定の形式の画像データに変換し、このデータおよびこのデータの記録を指示するコマンドを、下りデータバス１６を介して、各ディスクアレイ装置１１1 〜１１n に送信するようになっている。また、各入出力プロセッサ装置１３j は、データの再生の際には、データの再生を指示するコマンドを、下りデータバス１６を介して、各ディスクアレイ装置１１1 〜１１n に送信すると共に、各ディスクアレイ装置１１1 〜１１n より再生され、上りデータバス１５を介して転送されたデータを所定の信号に変換して、出力信号ＳＯj として外部に出力するようになっている。
【００２５】
各ディスクアレイ装置１１i は、入力データをパリティデータを記録するための複数のＨＤＤを備えている。各ディスクアレイ装置１１i は、データの記録の際には、下りデータバス１６を介して、入出力プロセッサ装置１３j より入力データおよびコマンドを受信し、入力データを所定のデータ単位で分割して複数の分割データを生成すると共に、入力データに基づいてパリティデータを生成し、コマンドに従って、分割データおよびパリティデータを複数のＨＤＤに記録するようになっている。また、各ディスクアレイ装置１１i は、データの再生の際には、下りデータバス１６を介して、入出力プロセッサ装置１３j よりコマンドを受信し、このコマンドに従って複数のＨＤＤを制御して、分割データおよびパリティデータを再生し、パリティデータを用いて分割データに対して誤り訂正処理を行い、この誤り訂正処理後の分割データを多重化して、出力データとして、上りデータバス１５を介して入出力プロセッサ装置１３j に対して出力するようになっている。
【００２６】
図３は、入出力プロセッサ装置１３j の構成を示すブロック図である。なお、この図においては、上りデータバス１５および下りデータバス１６の図示を省略している。入出力プロセッサ装置１３j は、入力信号ＳＩj を所定の形式の画像データに変換する画像入力インタフェース（図では、Ｉ／Ｆと記す。）４１と、画像入力インタフェース４１から出力された画像データを単位画像毎に複数の画像グループ（例えば、グループＡ〜Ｄの４つのグループ）に分割して複数の分割データを生成する画像グループ分割部４２と、画像グループ分割部４２によって生成された複数の分割データを画像グループ毎に少なくとも所定の画像単位分（例えば、１６フレーム単位分。）一時記憶する画像データ一時記憶部４３と、画像データ一時記憶部４３において一時記憶された所定の画像単位分（例えば、１６フレーム単位分。）の分割データを単一化して所定のデータストリーム構造の画像データＤI をディスクアレイ装置１１i に出力するＨＤＤ出力インタフェース部４４とを有している。ここで、画像グループ分割部４２が、本発明におけるデータ分割手段に対応する。
【００２７】
画像データ一時記憶部４３は、それぞれグループＡ〜Ｄの４つにグループ分けされた分割データの各々を記憶する各グループ用の一時記憶部４３Ａ〜４３Ｄを含んでいる。画像グループ分割部４２は、グループ分けした分割データを画像グループ毎に一時記憶部４３Ａ〜４３Ｄに選択的に切り換えて出力する切換器４２ａと、分割データがいずれのグループに属するのかを示すグループ情報であるグループＩＤ（識別情報）を、単位画像毎に分割データの先頭に付加するＩＤ付加回路４２ｂとを含んでいる。ＨＤＤ出力インタフェース部４４は、一時記憶部４３Ａ〜４３Ｄに対する接続状態を選択的に切り換えて、一時記憶部４３Ａ〜４３Ｄに記憶された分割データを選択的に取得する切換器４４ａと、切換器４４ａにおける接続状態の切り換えを制御し、一時記憶部４３Ａ〜４３Ｄから取得される分割データを所定のデータストリーム構造のデータＤI に変換させる振り分け制御部４４ｂとを含んでいる。ここで、画像グループ分割部４２のＩＤ付加回路４２ｂとＨＤＤ出力インタフェース部４４とが、本発明における付加手段に対応する。
【００２８】
また、入出力プロセッサ装置１３jは、ディスクアレイ装置１１i から所定の画像単位分（例えば、１６フレーム単位分。）の画像データＤO を読み込んで出力するＨＤＤ入力インタフェース部５１と、ＨＤＤ入力インタフェース部５１から出力された画像データのグループ情報を単位画像毎に検出すると共に、検出したグループ情報に基づいて画像データを分割して出力する画像グループ検出部５２と、画像グループ検出部５２から出力された分割データを画像グループ毎に一時記憶する画像データ一時記憶部５３と、画像データ一時記憶部５３において一時記憶された各分割データを単一化して所定の信号に変換し、出力信号ＳＯj として外部に出力する画像出力インタフェース５４とを有している。
【００２９】
画像データ一時記憶部５３は、それぞれグループＡ〜Ｄの４つにグループ分けされた分割データの各々を記憶する各グループ用の一時記憶部５３Ａ〜５３Ｄを含んでいる。画像グループ検出部５２は、ＨＤＤ入力インタフェース部５１から出力された画像データを画像グループ毎に一時記憶部５３Ａ〜５３Ｄに選択的に切り換えて出力する切換器５２ａと、画像データのグループ情報であるグループＩＤを単位画像毎に判断すると共に、判断したグループ情報に基づいて、切換器５２ａにおける接続状態の切り換えを制御するＩＤ判断回路５２ｂとを含んでいる。
【００３０】
なお、図示しないが、入出力プロセッサ装置１３j には、データの再生速度等を制御する速度制御部が含まれている。この速度制御部は、例えば、再生速度に応じて、一時記憶部５３Ａ〜５３Ｄにおける分割データの格納領域を制御したり、再生速度に応じて、一時記憶部５３Ａ〜５３Ｄにおける格納領域のどの領域からデータを読み出すべきかを制御するようになっている。
【００３１】
図４ないし図６は、それぞれ画像の分割方法の一例を示す説明図である。ここで、図４は、単位画像を縦方向に４つに等分して４つのグループＡ〜Ｄの画像に分割した例について示している。図５は、単位画像を縦方向と横方向にそれぞれ２つに等分して４つのグループＡ〜Ｄの画像に分割した例について示している。図６は、単位画像を縦方向に４つに等分すると共に、横方向に５つに等分して、全部で２０個の分割ブロックに分割し、各分割ブロックを循環的に４つのグループＡ〜Ｄの画像にグループ分けした例について示している。なお、画像の分割方法は、これらの図に示した例に限定されるものではなく、他の方法によるものであってもよい。画像グループ分割部４２は、例えば、図４ないし図６に示した分割方法で、画像データを単位画像毎に複数の画像グループに分割すると共に、グループ分けした分割データを、画像グループ毎に、例えば、１バイトずつ一時記憶部４３Ａ〜４３Ｄに選択的に切り換えて出力するようになっている。
【００３２】
図７は、ＨＤＤ出力インタフェース部４４から出力される所定のデータストリームである画像データＤI のデータ構造の一例を示す説明図である。本実施の形態におけるＡＶサーバ１０は、複数チャンネルのデータの入出力が可能であり、例えば、４つのチャンネルのデータＣＨ１〜ＣＨ４が入出力されるようになっている。ＨＤＤ出力インタフェース部４４から出力されるデータＤI は、複数のチャンネルのうちの１つ、例えば、データＣＨ１に関するデータである。ＨＤＤ出力インタフェース部４４から出力されるデータＤIは、データの先頭であることを示すヘッダ部と、ディスクアレイ装置１１iに対する制御用のコマンド・データが格納されるコマンド・データ部と、所定の画像単位分（例えば、１６フレーム単位分。）の実質的な画像データが格納されるデータ領域とで構成されている。
【００３３】
データ領域において、１フレーム分のデータ領域には、各画像グループの実質的なデータが、例えば、１バイト単位で順番に記述されている。ここで、データの並びの順番は、フレームに応じて異なっており、例えば、１フレーム目のデータがＡ1 ，Ｂ1 ，Ｃ1 ，Ｄ1 ，Ａ2 ，Ｂ2 ，．．．の順番で記述され、２フレーム目のデータがＢ1 ，Ｃ1 ，Ｄ1 ，Ａ1 ，Ｂ2 ，Ｃ2 ，．．．の順番で記述されている。このデータの並びの順番は、一定のパターンで周期的に変化するようになっており、例えば、４フレーム毎に循環するような並びとなっている。
【００３４】
また、１フレーム毎の実質的な画像データの先頭部分には、各フレームのグループＩＤ（ＧＰＩＤ）の情報が付加されている。グループＩＤの情報としては、各画像グループの名前であるＩＤ（Ａ〜Ｄ）が、データの並びの順番に対応する順番で記述されている。すなわち、このグループＩＤの情報によって、データのグループと、データの並びの順番が分かるようになっている。ＨＤＤ出力インタフェース部４４は、振り分け制御部４４ｂにおいて、切換器４４ａにおける接続状態の切り換えを制御し、一時記憶部４３Ａ〜４３Ｄに記憶された分割データを画像グループ毎に、例えば、１バイトずつ選択的に取得して、図７で示したデータ構造になるように、データＤI を構成してディスクアレイ装置１１i に出力するようになっている。
【００３５】
図２は、ディスクアレイ装置１１i の構成を示すブロック図である。ディスクアレイ装置１１i は、データの実質的に記録再生動作が行われる複数のＨＤＤ２０と、複数のＨＤＤ２０を制御するディスクアレイコントローラ３０とを備えている。ディスクアレイ装置１１i においては、データは、複数のＨＤＤ２０の各々に、所定の単位（例えば、１フレームまたは１ＧＯＰ単位）で並列に読み書きされるようになっている。このように、単にデータが並列に読み書きされる構造は、ＲＡＩＤ−０の方式によるものである。ＲＡＩＤ−３の方式の場合は、複数のＨＤＤ２０のうちの１台は、パリティデータ専用に使用される。なお、図では、パリティデータ用のＨＤＤを省略している。また、図では、８台のＨＤＤを示したが、ＨＤＤの数はこれに限られるものではない。
【００３６】
ＨＤＤ２０は、４つのグループＷ，Ｘ，Ｙ，Ｚにグループ分けされたＨＤＤ２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙ，２０Ｚを有している。ＨＤＤ２０Ｗには、２つのＨＤＤ２０Ｗ1 ，２０Ｗ2 が含まれ、ＨＤＤ２０Ｘには、２つのＨＤＤ２０Ｘ1 ，２０Ｘ2 が含まれている。同様に、ＨＤＤ２０Ｙには、２つのＨＤＤ２０Ｙ1 ，２０Ｙ2 が含まれ、ＨＤＤ２０Ｚには、２つのＨＤＤ２０Ｚ1 ，２０Ｚ2 が含まれている。
【００３７】
ディスクアレイコントローラ３０は、データの記録時には、入出力プロセッサ装置１３j からデータＤIが入力されると共に、データの再生時には、入出力プロセッサ装置１３j に対してデータＤO を出力するデータ分配器３１と、データの記録時には、データ分配器３１からデータが入力されると共に、データの再生時には、データ分配器３１に対してＨＤＤ２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙ，２０Ｚからのデータを選択的に出力する切り換え器３２Ｗ，３２Ｘ，３２Ｙ，３２Ｚとを有している。
【００３８】
データ分配器３１は、データの記録時には、入出力プロセッサ装置１３j から入力されたデータＤI を、例えば、１バイト単位で選択的に切り換え器３２Ｗ，３２Ｘ，３２Ｙ，３２Ｚに出力するようになっている。また、データ分配器３１は、データの再生時には、切り換え器３２Ｗ，３２Ｘ，３２Ｙ，３２Ｚから、例えば、１バイト単位で選択的にデータを取得し、取得したデータを、例えば、１６フレーム分のデータに単一化したデータＤOにして入出力プロセッサ装置１３j に出力するようになっている。
【００３９】
切り換え器３２Ｗは、データの記録時には、入出力プロセッサ装置１３j から選択的に入力されたデータを２つのＨＤＤ２０Ｗ1 ，２０Ｗ2 のいずれか一方に選択的に出力するようになっている。また、切り換え器３２Ｗは、データの再生時には、２つのＨＤＤ２０Ｗ1 ，２０Ｗ2 のいずれか一方から、例えば、１バイト単位のデータを選択的に取得し、入出力プロセッサ装置１３j に出力するようになっている。なお、他の切り換え器３２Ｘ，３２Ｙ，３２Ｚについても、切り換え器３２Ｗと同様となっている。
【００４０】
図８は、ＨＤＤ２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙ，２０Ｚと、ＨＤＤ２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙ，２０Ｚに記録されるデータのグループとの関係を説明するための説明図である。なお、図において、最も太い線で囲まれた領域は、ディスクアレイ装置１１i の１回の動作で連続的にアクセスされるデータＤ1 である。この図において、例えば、網掛けによって示した部分は、ＨＤＤ２０Ｗに記録された１フレーム目のデータが、画像グループＡに分類されるデータであることを示しており、また、ＨＤＤ２０Ｘ，２０Ｙ，２０Ｚの各々に記録された１フレーム目のデータが、それぞれ画像グループＢ，Ｃ，Ｄに分類されるデータであることを示している。本実施の形態では、ＨＤＤ２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙ，２０Ｚと、これらのＨＤＤに記録されるデータのグループとの関係が一定のパターンで周期的に変化するようになっており、例えば、図に示した例では、ＨＤＤ２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙ，２０Ｚには、４フレーム毎にグループが循環するようにデータが記録されている。このようなデータの循環的な記録は、入出力プロセッサ装置１３j から入力された図７で示した構造のデータＤI を、ディスクアレイ装置１１i のデータ分配器３１において、例えば、１バイト単位で順番にＨＤＤ２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙ，２０Ｚに振り分けて記録することによって実現される。
【００４１】
上記のような記録構造が採られたＨＤＤ２０において、通常の速度での再生が行われる場合には、１フレーム目として再生される再生データＦ1は、ＨＤＤ２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙ，２０Ｚの１フレーム目の記録領域に記録されたデータ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄである。また、２フレーム目として再生される再生データＦ2 は、ＨＤＤ２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙ，２０Ｚの２フレーム目の記録領域に記録されたデータ２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ａである。本実施の形態において、通常の速度での再生が行われる場合に、最終的に出力されるデータの構造は、従来と同様である。
【００４２】
図９〜図１５は、上記のような記録構造が採られたＨＤＤ２０において、変速再生を行う場合のデータの再生手法を説明するための説明図である。なお、図において、最も太い線で囲まれた領域は、ディスクアレイ装置１１i の１回の動作で連続的にアクセスされるデータ領域である。図９は、２倍速での再生動作が行われる場合を示し、図１０および図１１は、４倍速での再生動作が行われる場合を示している。また、図１２ないし図１５は、８倍速での再生動作が行われる場合を示している。
【００４３】
図９に示したように、２倍速での再生動作が行われる場合には、ＨＤＤ２０Ｗ，２０Ｙと、ＨＤＤ２０Ｘ，２０Ｚとで、１回の動作でアクセスされるデータのフレームの番号（Frame No.）が異なっている。例えば、ＨＤＤ２０Ｗ，２０Ｙにおいて、１〜１６フレームのデータが読み出される場合には、ＨＤＤ２０Ｘ，２０Ｚにおいて、１７〜３２フレームのデータが読み出されるようになっている。
【００４４】
２倍速での再生動作が行われる場合には、１フレーム目として再生される再生データＦ1は、ＨＤＤ２０Ｗの１，２フレーム目の記録領域に記録されたデータ１Ａ，２Ｂと、ＨＤＤ２０Ｙの１，２フレーム目の記録領域に記録されたデータ１Ｃ，２Ｄとで構成されている。また、２フレーム目として再生される再生データＦ2 は、ＨＤＤ２０Ｗの３，４フレーム目の記録領域に記録されたデータ３Ｃ，４Ｄと、ＨＤＤ２０Ｙの３，４フレーム目の記録領域に記録されたデータ３Ａ，４Ｂとで構成されている。また、例えば、９フレーム目として再生される再生データＦ9 は、ＨＤＤ２０Ｘの１７，１８フレーム目の記録領域に記録されたデータ１７Ｂ，１８Ｃと、ＨＤＤ２０Ｚの１７，１８フレーム目の記録領域に記録されたデータ１７Ｄ，１８Ａとで構成されている。このように、本実施の形態においては、２倍速での再生が行われる場合に、最終的に出力される再生データには、従来と異なり、全てのフレームに関する情報が含まれている。
【００４５】
図１０および図１１に示したように、４倍速での再生動作が行われる場合には、ＨＤＤ２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙ，２０Ｚの各々で、１回の動作でアクセスされるデータのフレームの番号が異なっている。例えば、ＨＤＤ２０Ｗにおいて、１〜１６フレームのデータが読み出される場合には、ＨＤＤ２０Ｘにおいて、１７〜３２フレームのデータが読み出されるようになっている。また、この場合、ＨＤＤ２０Ｙにおいて、３３〜４８フレームのデータが読み出されると共に、ＨＤＤ２０Ｚにおいて、４９〜６４フレームのデータが読み出されるようになっている。
【００４６】
４倍速での再生動作が行われる場合には、１フレーム目として再生される再生データＦ1 は、ＨＤＤ２０Ｗの１〜４フレーム目の記録領域に記録されたデータ１Ａ，２Ｂ，３Ｃ，４Ｄによって構成されている。また、２フレーム目として再生される再生データＦ2は、ＨＤＤ２０Ｗの５〜８フレーム目の記録領域に記録されたデータ５Ａ，６Ｂ，７Ｃ，８Ｄによって構成されている。また、例えば、９フレーム目として再生される再生データＦ9は、ＨＤＤ２０Ｙの３３〜３６フレーム目の記録領域に記録されたデータ３３Ｃ，３４Ｄ，３５Ａ，３６Ｂによって構成されている。このように、本実施の形態においては、４倍速での再生が行われる場合に、最終的に出力される再生データには、従来と異なり、全てのフレームに関する情報が含まれている。
【００４７】
図１２ないし図１５に示したように、８倍速での再生動作が行われる場合には、は、ＨＤＤ２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙ，２０Ｚの各々で、１回の動作でアクセスされるデータのフレームの番号が異なっている。また、８倍速での再生動作が行われる場合には、ＨＤＤ２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙ，２０Ｚの各々で、１回のアクセス動作の間に飛び飛びの４フレーム単位でデータの記録領域にアクセスする必要がある。このため、本実施の形態では、ディスクアレイ装置１１iは、１回のアクセス動作の間に４回のシークが可能である構成となっている。
【００４８】
８倍速での再生動作が行われる場合には、例えば、ＨＤＤ２０Ｗにおいて、１アクセス間（１回のアクセス動作の間）に１〜４フレームのデータと、９〜１２フレームのデータと、１７〜２０フレームのデータと、２５〜２８フレームのデータとの記録領域にアクセスするようになっている。また、このとき、ＨＤＤ２０Ｘにおいて、１アクセス間に３３〜３６フレームのデータと、４１〜４４フレームのデータと、４９〜５２フレームのデータと、５７〜６０フレームのデータとの記録領域にアクセスするようになっている。更に、このとき、ＨＤＤ２０Ｙにおいて、１アクセス間に６５〜６８フレームのデータと、７３〜７６フレームのデータと、８１〜８４フレームのデータと、８９〜９２フレームのデータとの記録領域にアクセスするようになっている。また更に、このとき、ＨＤＤ２０Ｚにおいて、１アクセス間に９７〜１００フレームのデータと、１０５〜１０８フレームのデータと、１１３〜１１６フレームのデータと、１２１〜１２４フレームのデータとの記録領域にアクセスするようになっている。
【００４９】
８倍速での再生動作が行われる場合には、１フレーム目として再生される再生データＦ1 は、ＨＤＤ２０Ｗの１〜４フレーム目の記録領域に記録されたデータ１Ａ，２Ｂ，３Ｃ，４Ｄによって構成されている。また、２フレーム目として再生される再生データＦ2は、ＨＤＤ２０Ｗの９〜１２フレーム目の記録領域に記録されたデータ９Ａ，１０Ｂ，１１Ｃ，１２Ｄによって構成されている。また、例えば、５フレーム目として再生される再生データＦ5は、ＨＤＤ２０Ｘの３３〜３６フレーム目の記録領域に記録されたデータ３３Ｂ，３４Ｃ，３５Ｄ，３６Ａによって構成されている。このように、本実施の形態においては、８倍速での再生が行われる場合に、最終的に出力される再生データには、画像グループ毎に異なるフレームの記録データが含まれており、従来と比較して、データの欠落量が少なくなっている。
【００５０】
次に、上記のような構成のＡＶサーバ１０の動作について説明する。なお、以下の説明は、本実施の形態に係るデータ記録再生方法の説明を兼ねている。
【００５１】
データの記録の際には、各入出力プロセッサ装置１３j では、ビデオ信号等の入力信号ＳＩj を所定の形式の画像データに変換し、このデータおよびこのデータの記録を指示するコマンドを、下りデータバス１６を介して、各ディスクアレイ装置１１1 〜１１n に送信する。
【００５２】
より詳細には、各入出力プロセッサ装置１３j では、画像入力インタフェース４１において、入力信号ＳＩj を所定の形式の画像データに変換し、画像グループ分割部４２において、画像入力インタフェース４１から出力された画像データを単位画像毎に複数の画像グループ（例えば、グループＡ〜Ｄの４つのグループ）に分割して複数の分割データを生成する。また、画像データ一時記憶部４３において、画像グループ分割部４２によって生成された複数の分割データを画像グループ毎に少なくとも所定の画像単位分（例えば、１６フレーム単位分。）一時記憶し、ＨＤＤ出力インタフェース部４４において、画像データ一時記憶部４３に一時記憶された所定の画像単位分（例えば、１６フレーム単位分。）の分割データを単一化して所定のデータストリーム構造の画像データＤIとしてディスクアレイ装置１１i に出力する。
【００５３】
なお、画像グループ分割部４２では、例えば、図４ないし図６に示した分割方法で、画像データを単位画像毎に複数の画像グループに分割すると共に、グループ分けした分割データを、画像グループ毎に、例えば、１バイトずつ画像データ一時記憶部４３の一時記憶部４３Ａ〜４３Ｄに選択的に切り換えて出力する。また、ＨＤＤ出力インタフェース部４４では、振り分け制御部４４ｂにおいて、切換器４４ａにおける接続状態の切り換えを制御し、一時記憶部４３Ａ〜４３Ｄに記憶された分割データを画像グループ毎に、例えば、１バイトずつ選択的に取得して、図７で示したデータ構造になるように、データＤI を構成してディスクアレイ装置１１i に出力する。
【００５４】
各ディスクアレイ装置１１i では、下りデータバス１６を介して、入出力プロセッサ装置１３j より入力データおよびコマンドを受信し、このコマンドに従って、入力データを例えば、１バイト単位で複数のＨＤＤに順番に記録する。
【００５５】
より詳細には、各ディスクアレイ装置１１i では、ディスクアレイコントローラ３０のデータ分配器３１において、入出力プロセッサ装置１３j から入力されたデータＤI を、例えば、１バイト単位で選択的に切り換え器３２Ｗ，３２Ｘ，３２Ｙ，３２Ｚに出力する。切り換え器３２Ｗでは、入出力プロセッサ装置１３j から選択的に入力されたデータを２つのＨＤＤ２０Ｗ1 ，２０Ｗ2 のいずれか一方に選択的に出力する。他の切り換え器３２Ｘ，３２Ｙ，３２Ｚについても、切り換え器３２Ｗと同様の動作を行う。ＨＤＤ２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙ，２０Ｚと、これらのＨＤＤに記録されるデータのグループとの関係は、一定のパターンで周期的に変化するようになされ、例えば、図８に示したように、ＨＤＤ２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙ，２０Ｚには、４フレーム毎にグループが循環するようにデータが記録される。このようなデータの循環的な記録は、入出力プロセッサ装置１３j から入力された図７で示した構造のデータＤIを、ディスクアレイ装置１１i のデータ分配器３１において、例えば、１バイト単位で順番にＨＤＤ２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙ，２０Ｚに振り分けて記録することによって実現する。
【００５６】
次に、データの再生の際には、各入出力プロセッサ装置１３j では、データの再生を指示するコマンドを、下りデータバス１６を介して、各ディスクアレイ装置１１1 〜１１n に送信すると共に、各ディスクアレイ装置１１1 〜１１n より再生され、上りデータバス１５を介して転送されたデータを所定の信号に変換して、出力信号ＳＯj として外部に出力する。各ディスクアレイ装置１１i では、下りデータバス１６を介して、入出力プロセッサ装置１３j よりコマンドを受信し、このコマンドに従って複数のＨＤＤを制御して、所定のデータ単位のデータを再生して、上りデータバス１５を介して入出力プロセッサ装置１３j に対して出力する。
【００５７】
より詳細には、各ディスクアレイ装置１１i では、例えば、ディスクアレイコントローラ３０の切り換え器３２Ｗにおいて、２つのＨＤＤ２０Ｗ1 ，２０Ｗ2 のいずれか一方から、例えば、１バイト単位のデータを選択的に出力する。なお、他の切り換え器３２Ｘ，３２Ｙ，３２Ｚについても、切り換え器３２Ｗと同様である。ディスクアレイコントローラ３０のデータ分配器３１では、切り換え器３２Ｗ，３２Ｘ，３２Ｙ，３２Ｚから、例えば、１バイト単位で選択的にデータを取得し、取得したデータを、例えば、１６フレーム分のデータに単一化したデータＤO にして入出力プロセッサ装置１３j に出力する。
【００５８】
ここで、通常の速度での再生を行う場合には、ディスクアレイ装置１１i では、例えば、図８に示したように、１回のアクセス動作で例えば、１６フレーム分のデータＤ1 をまとめて再生する。このとき、１フレーム目として再生する再生データＦ1 を、ＨＤＤ２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙ，２０Ｚの１フレーム目の記録領域に記録されたデータ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄで構成して出力する。また、２フレーム目として再生する再生データＦ2 を、ＨＤＤ２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙ，２０Ｚの２フレーム目の記録領域に記録されたデータ２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ａで構成して出力する。
【００５９】
２倍速での再生動作を行う場合には、ディスクアレイ装置１１i では、ＨＤＤ２０Ｗ，２０Ｙと、ＨＤＤ２０Ｘ，２０Ｚとで、１回の動作でアクセスするデータのフレームの番号を異ならせ、例えば、図９に示したように、ＨＤＤ２０Ｗ，２０Ｙにおいて、１〜１６フレームのデータを読み出す場合には、ＨＤＤ２０Ｘ，２０Ｚにおいて、１７〜３２フレームのデータを読み出す。また、このとき、例えば、１フレーム目として再生する再生データＦ1を、ＨＤＤ２０Ｗの１，２フレーム目の記録領域に記録されたデータ１Ａ，２Ｂと、ＨＤＤ２０Ｙの１，２フレーム目の記録領域に記録されたデータ１Ｃ，２Ｄとで構成して出力する。
【００６０】
４倍速での再生動作を行う場合には、ディスクアレイ装置１１i では、ＨＤＤ２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙ，２０Ｚの各々で、１回の動作でアクセスされるデータのフレームの番号を異ならせ、例えば、図１０および図１１に示したように、ＨＤＤ２０Ｗにおいて、１〜１６フレームのデータを読み出す場合には、ＨＤＤ２０Ｘにおいて、１７〜３２フレームのデータを読み出す。また、ＨＤＤ２０Ｙにおいて、３３〜４８フレームのデータを読み出し、ＨＤＤ２０Ｚにおいて、４９〜６４フレームのデータを読み出す。また、このとき、例えば、１フレーム目として再生する再生データＦ1 を、ＨＤＤ２０Ｗの１〜４フレーム目の記録領域に記録されたデータ１Ａ，２Ｂ，３Ｃ，４Ｄによって構成して出力する。
【００６１】
８倍速での再生動作を行う場合には、ディスクアレイ装置１１i では、ＨＤＤ２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙ，２０Ｚの各々で、１回の動作でアクセスされるデータのフレームの番号を異ならせると共に、例えば、図１２ないし図１５に示したように、ＨＤＤ２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙ，２０Ｚの各々で、１回のアクセス動作の間に飛び飛びの４フレーム単位でデータの記録領域にアクセスする。このとき、例えば、１フレーム目として再生する再生データＦ1 を、ＨＤＤ２０Ｗの１〜４フレーム目の記録領域に記録されたデータ１Ａ，２Ｂ，３Ｃ，４Ｄによって構成して出力する。
【００６２】
各入出力プロセッサ装置１３j では、ＨＤＤ入力インタフェース部５１において、ディスクアレイ装置１１iから所定の画像単位分（例えば、１６フレーム単位分。）の画像データＤOを読み込み、画像グループ検出部５２において、ＨＤＤ入力インタフェース部５１から出力された画像データのグループ情報を単位画像毎に検出すると共に、検出したグループ情報に基づいて画像データを分割して出力する。また、画像データ一時記憶部５３において、画像グループ検出部５２から出力された分割データを画像グループ毎に、例えば、１６フレーム分一時記憶し、この一時記憶された各分割データを、画像出力インタフェース５４において、単一化して所定の信号に変換し、出力信号ＳＯj として外部に出力する。
【００６３】
なお、画像データ一時記憶部５３では、一時記憶部５３Ａ〜５３Ｄにおいて、それぞれグループＡ〜Ｄの４つにグループ分けされた分割データの各々を記憶する。画像グループ検出部５２では、ＩＤ判断回路５２ｂにおいて、画像データのグループ情報であるグループＩＤを単位画像毎に判断すると共に、判断したグループ情報に基づいて、切換器５２ａにおける接続状態を切り換え、ＨＤＤ入力インタフェース部５１から出力された画像データを画像グループ毎に一時記憶部４３Ａ〜４３Ｄに選択的に切り換えて出力させる。
【００６４】
また、入出力プロセッサ装置１３では、図示しない速度制御部が、再生速度に応じて、一時記憶部５３Ａ〜５３Ｄにおける分割データの格納領域を制御したり、再生速度に応じて、一時記憶部５３Ａ〜５３Ｄにおける格納領域のどの領域からデータを読み出すべきかを制御する。
【００６５】
以上説明したように、本実施の形態に係るＡＶサーバ１０によれば、入力データを所定のデータ単位毎に複数に分割して、例えば、グループＡ〜Ｄにグループ分けした分割データを、分割データのグループ毎にそれぞれ異なるグループのＨＤＤ２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙ，２０Ｚに記録すると共に、分割データのグループとＨＤＤ２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙ，２０Ｚのグループとの関係が一定のパターンで周期的に変化するようにしたので、変速再生時において、最終的に出力される再生データには、画像グループ毎に異なるフレームの記録データが含まれるようになり、従来と比較して、変速再生時において、情報の欠落が少なくなると共に、変速再生に必要な情報を容易に得ることができる
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず種々の変形実施が可能である。例えば、上記実施の形態では、画像データのグループと、ＨＤＤのグループとの対応関係を１フレーム毎に変える場合について説明したが、この対応関係を１ＧＯＰ毎に変えるようにしてもよい。
【００６６】
図１６および図１７は、画像データのグループとＨＤＤのグループとの対応関係を１ＧＯＰ毎に変えるようにした場合のデータの記録再生手法の一例を示す説明図である。例えば、画像データが４枚のフレーム（Ｐ1 〜Ｐ4 ）で１ＧＯＰを形成している場合、各フレームをそれぞれ４つに分割し、各フレームの分割された部分を、１ＧＯＰ単位で４つのグループＡ（Ａ1 〜Ａ4 ），Ｂ（Ｂ1 〜Ｂ4 ），Ｃ（Ｃ1 〜Ｃ4 ），Ｄ（Ｄ1 〜Ｄ4 ）に分ける。また、１ＧＯＰ単位で４つにグループ分けされた画像データのＨＤＤ２０への記録の周期を変化させる。このようにグループ分けされ、記録された構造において、２倍速での再生動作を行う場合（図１６）には、ＡＶサーバ１０は、例えば、フレームＰ1のデータＡ1 ，Ｃ1 と、フレームＰ2 のデータＢ2 ，Ｄ2 とで、１つのフレームＰ1 ′を形成し、フレームＰ3 のデータＡ3 ，Ｃ3 と、フレームＰ4 のデータＢ4 ，Ｄ4 とで、１つのフレームＰ2 ′を形成して、再生画像データを構成する。また、ＡＶサーバ１０は、４倍速での再生動作を行う場合（図１７）には、例えば、フレームＰ1 のデータＡ1 と、フレームＰ2 のデータＢ2 と、フレームＰ3 のデータＣ3 と、フレームＰ4 のデータＤ4 とで、１つのフレームＰ1 ′を形成して、再生画像データを構成する。
【００６７】
また、上記実施の形態では、１フレームの画像データのグループ分けに対応してＨＤＤ２０をグループ分けしたが、画像データが１ＧＯＰ単位で異なるグループのＨＤＤ２０に記録されるようにＨＤＤ２０のグループ分けを行うようにしてもよい。
【００６８】
図１８および図１９は、ＨＤＤ２０のグループ分けを１ＧＯＰ単位で行う場合のデータの記録再生手法の一例を示す説明図である。図１８および図１９において、Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，．．．は、各々１ＧＯＰ単位の画像データであることを示している。この１ＧＯＰ単位の画像データの各々は、複数のフレームで構成されている。ＨＤＤ２０のグループ分けを１ＧＯＰ単位で行った場合には、図１８に示したように、ＨＤＤ２０の４つのグループＷ，Ｘ，Ｙ，Ｚの各々に、１ＧＯＰ単位の画像データを順番に記録する。このように記録されたデータを再生する場合、例えば、２倍速での再生を行う場合には、１回のアクセス動作において、ＨＤＤ２０Ｗから、データＧ１，Ｇ５が読み出されると共に、ＨＤＤ２０Ｘから、データＧ１０，Ｇ１４が読み出される。また、このとき、ＨＤＤ２０Ｙから、データＧ３，Ｇ７が読み出されると共に、ＨＤＤ２０Ｚから、データＧ１２，Ｇ１６が読み出される。このようにした読み出されたデータは、最終的に、図１９に示したような構造のデータ（Ｇ１，Ｇ３，Ｇ５，．．．）として出力される。更に、以上の説明では、画像を４つのグループに分割する例について説明したが、この分割数は、４つの限定されず、例えば、画像を８または１６個のグループに分割するようにしてもよい。
【００６９】
また更に、上記実施の形態では、図７に示したように、グループＩＤの情報を実質的なデータ領域に付加するようにしたが、このグループＩＤの情報を実質的なデータ領域以外の空き領域等に付加するようにしてもよい。この場合、データストリーム中の分割データに対応するように、グループＩＤの情報が付加されるようにする。
【００７０】
また、上記実施の形態では、入力画像データを、１バイトずつに分割するようにしたが、入力画像データが、圧縮された画像データである場合には、圧縮された画像データの復号時の処理を考慮して、圧縮マクロブロック単位を最小単位として分割するとよい。また、上記実施の形態では、グループＩＤを付加するようにしたが、このグループＩＤの付加を行わないようにすることも可能である。
【００７１】
図２０および図２１は、圧縮画像のデータ構造を説明するための説明図である。図２０は、例えば、１フレームの画面を示したものであり、この画面内の各分割ブロックは、１つのマクロブロック要素であることを示している。圧縮画像の場合、通常マクロブロック単位で、個々のアドレス情報（ｘ，ｙ）を持っている。例えば、画面の左上部分のマクロブロックのアドレスが（１，１）であり、横１列目の分割ブロックのアドレスが（ｘi，１）（ｉは、１以上の整数）、縦１列目の分割ブロックのアドレスが（１，ｙj）（ｊは、１以上の整数）である。図２１は、圧縮画像のデータストリームの構造を示したものである。圧縮画像のデータストリームは、例えば、圧縮画像の実質的なデータ部分である圧縮データの前に、アドレス情報（Ｘアドレス、Ｙアドレス）と、圧縮データのデータ長の情報とが含まれた構造となっている。このように、圧縮画像の場合には、マクロブロック単位で、個々のアドレス情報（ｘ，ｙ）を持っているため、上記したグループＩＤを付加しなくとも、再生時には、アドレス情報を元にデータの復元が可能である。
【００７２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１ないし５のいずれかに記載のデータ記録再生装置または請求項６ないし１０のいずれかに記載のデータ記録再生方法によれば、フレーム単位毎に各分割データをそれぞれ異なる記録グループの記録媒体に割り当てて記録すると共に、その割り当てパターンが一定のパターンで周期的に変化するようにしたので、変速再生時において、情報の欠落が少なく、且つ変速再生に必要な情報を容易に得ることができることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るデータ記録再生装置としてのＡＶサーバの構成の一例を示すブロック図である。
【図２】図１におけるディスクアレイ装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図１における入出力プロセッサ装置の構成を示すブロック図である。
【図４】図３に示した入出力プロセッサ装置において行われる画像の分割方法の一例を示す説明図である。
【図５】図３に示した入出力プロセッサ装置において行われる画像の分割方法の他の例を示す説明図である。
【図６】図３に示した入出力プロセッサ装置において行われる画像の分割方法の更に他の例を示す説明図である。
【図７】図３に示した入出力プロセッサ装置から出力されるデータストリームの構造を示す説明図である。
【図８】図１に示したＡＶサーバにおいて、複数にグループ分けされた複数のＨＤＤと、各ＨＤＤに記録されるデータのグループとの関係を説明するための説明図である。
【図９】図１に示したＡＶサーバにおいて、２倍速での再生動作が行われる場合のデータの再生手法を説明するための説明図である。
【図１０】図１に示したＡＶサーバにおいて、４倍速での再生動作が行われる場合のデータの再生手法を説明するための説明図である。
【図１１】図１０に続く説明図である。
【図１２】図１に示したＡＶサーバにおいて、８倍速での再生動作が行われる場合のデータの再生手法を説明するための説明図である。
【図１３】図１２に続く説明図である。
【図１４】図１３に続く説明図である。
【図１５】図１４に続く説明図である。
【図１６】画像データのグループとＨＤＤのグループとの対応関係を１ＧＯＰ毎に変えるようにした場合のデータの記録再生手法の一例を示す説明図である。
【図１７】画像データのグループとＨＤＤのグループとの対応関係を１ＧＯＰ毎に変えるようにした場合のデータの記録再生手法の一例を示す他の説明図である。
【図１８】ＨＤＤのグループ分けを１ＧＯＰ単位で行う場合のデータの記録再生手法の一例を示す説明図である。
【図１９】ＨＤＤのグループ分けを１ＧＯＰ単位で行う場合のデータの記録再生手法の一例を示す他の説明図である。
【図２０】圧縮画像のデータ構造を説明するための説明図である。
【図２１】圧縮画像のデータ構造を説明するための他の説明図である。
【図２２】従来のＡＶサーバの一例を示す構成図である。
【図２３】図２２に示したディスクアレイ装置の構成を示す構成図である。
【符号の説明】
１０…ＡＶサーバ、１１1 〜１１4 …ディスクアレイ装置、１２…入出力プロセッサ部、１３1 〜１３4 …入出力プロセッサ装置、２０，２０Ｗ，２０Ｘ，２０Ｙ，２０Ｚ…ＨＤＤ、３０…ディスクアレイコントローラ、４２…画像グループ分割部、４３，５３…画像データ一時記憶部、４４…ＨＤＤ出力インタフェース部、５２…画像グループ検出部。
Claims (10)
- 入力画像データをフレーム単位毎に複数領域に分割し、複数の分割データを生成するデータ分割手段と、
前記分割データの分割数に対応して複数の記録グループにグループ分けされた複数の記録媒体に前記分割データの記録を行うと共に、必要に応じて記録された分割データの再生を行う記録再生手段と、
この記録再生手段によって再生された分割データに基づいて、個々のフレームの画像データを生成する画像データ生成手段と、
フレーム単位毎に各分割データがそれぞれ異なる記録グループの記録媒体に割り当てられて記録されると共に、その割り当てパターンが一定のパターンで周期的に変化するように、前記記録再生手段を制御する制御手段と
を備えたことを特徴とするデータ記録再生装置。 - 前記制御手段は、データの変速再生の要求があった場合には、前記記録再生手段に対して、少なくとも１つの記録グループの記録媒体から再生させると共に、再生の際に、注目する記録グループにおいてフレーム単位毎に領域の異なる分割データを所定数だけ連続的に再生させる
ことを特徴とする請求項１記載のデータ記録再生装置。 - 更に、前記分割データの記録を行う際に、前記分割データがいずれの領域に属するかを示す領域情報を前記分割データに付加する付加手段を備えた
ことを特徴とする請求項１記載のデータ記録再生装置。 - 前記分割データは、前記データ記録再生手段に所定のデータ構造のデータストリームで転送され、
前記付加手段は、前記領域情報を、前記データストリーム中の分割データに対応するように、前記データストリームのデータ構造中の所定の領域に付加する
ことを特徴とする請求項３記載のデータ記録再生装置。 - 前記入力画像データは、フレーム内符号化方式を用いて圧縮された画像データであり、
前記データ分割手段は、圧縮マクロブロック単位を最小単位として前記画像データの分割を行う
ことを特徴とする請求項１記載のデータ記録再生装置。 - 入力画像データをフレーム単位毎に複数領域に分割して複数の分割データを生成し、
前記分割データの分割数に対応して複数の記録グループにグループ分けされた複数の記録媒体において、フレーム単位毎に各分割データがそれぞれ異なる記録グループの記録媒体に割り当てられて記録されると共に、その割り当てパターンが一定のパターンで周期的に変化するように、前記複数の記録媒体に記録を行い、
必要に応じて記録された分割データの再生を行い、再生された分割データに基づいて、個々のフレームの画像データを生成する
ことを特徴とするデータ記録再生方法。 - 更に、データの変速再生の要求があった場合に、少なくとも１つの記録グループの記録媒体から再生させると共に、再生の際に、注目する記録グループにおいてフレーム単位毎に領域の異なる分割データを所定数だけ連続的に再生させる
ことを特徴とする請求項６記載のデータ記録再生方法。 - 更に、前記分割データの記録を行う際に、前記分割データがいずれの領域に属するかを示す領域情報を前記分割データに付加する
ことを特徴とする請求項６記載のデータ記録再生方法。 - 前記分割データを、所定のデータ構造のデータストリームで転送し、
前記領域情報を、前記データストリーム中の分割データに対応するように、前記データストリームのデータ構造中の所定の領域に付加する
ことを特徴とする請求項８記載のデータ記録再生方法。 - 前記入力画像データとして、フレーム内符号化方式を用いて圧縮された画像データを入力し、この圧縮された画像データを圧縮マクロブロック単位を最小単位として分割する
ことを特徴とする請求項６記載のデータ記録再生方法。
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