JP4457440B2 - データ記録／再生システム及びデータ記録／再生方法 - Google Patents
データ記録／再生システム及びデータ記録／再生方法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、映像・音声データ等を記録、再生するためのデータ記録／再生システム及びデータ記録／再生方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、放送局向けの映像・音声データの記録／再生装置として、急速に記録密度が向上し、低価格化しつつあるハードディスク等のランダムアクセス可能な記録／再生メディアを使用して、デジタル化された映像・音声データを記録／再生する装置が普及しつつある。
【０００３】
一般的に、これらの映像・映像データの記録／再生装置（以下、ＡＶサーバとも言う。）においては、要求されるデータの転送レートが高い上に、放送規格に則って一定時間に一定量のデータを確実に再生、若しくは記録することが要求される。そこで、最近は、ハードディスク装置を複数台並列運転して、転送レートを高速化し、更に、パリティデータを記録しておくことにより、万一いずれかのハードディスクが故障しても、元のデータを復元（再構築）できるようにすることで、信頼性を確保した記録／再生装置、いわゆるディスクアレイ装置が、ＡＶサーバにおけるデータの記録／再生部として使用されている。
【０００４】
このようなＡＶサーバでは、通常、一度に複数の映像・音声データを記録／再生することが可能である。そして、ＡＶサーバとしては、ユーザのアプリケーションに合わせて、例えば、１入力２出力、２入力３出力、６入力６出力等、様々な入出力数のものが実用化されている。
【０００５】
また、従来よりＡＶサーバでは、拡張用の記録／再生装置をファイバーチャンネル接続することで、大きな記録容量を確保するようにしていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、拡張用の記録／再生装置をファイバーチャンネル接続することで大きな記録容量を確保するようにした従来のＡＶサーバでは、ランダムアクセスの可能なＡＶサーバとして機能させるする上で、レスポンスの保証、接続の確認、コマンド実行後のステータスの確認などのため、スロット毎に制御コマンド情報とステータス情報の転送を相互に行う必要があり、上記制御コマンド情報とステータス情報の転送に要する時間によって、接続可能な拡張用の記録／再生装置の台数すなわち拡張可能な記憶容量に制限されてしまい、十分な記憶容量を確保することができないという問題点があった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上述の如き従来のＡＶサーバにおける問題点に鑑み、制御コマンド情報とステータス情報の転送に要する時間を短縮して、接続可能な拡張用の記録／再生装置の台数を増やし、拡張可能な記憶容量を十分に確保することができるようにしたデータ記録／再生システム及びデータ記録／再生方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、外部より入力されたデータを記録するとともに、記録されているデータを再生して外部に出力するための主データ記録／再生装置と、この主データ記録／再生装置に接続された少なくとも１つの拡張データ記録／再生装置とからなるデータ記録／再生システムであって、上記拡張データ記録／再生装置は、上記主データ記録／再生装置との間で、全２重通信により制御コマンド情報とステータス情報の授受を行うとともに、データの授受を行うためのインターフェース部と、割り当てられた前のタイムスロットで上記インターフェース部を介して受けとった制御コマンド情報の実行結果を示すステータス情報に基づいて、送信すべきステータス情報を作成して上記インターフェース部に渡す制御部と、上記インターフェース部を介して入力されるデータをそれぞれランダムアクセス可能な複数の記録媒体に分配して記録し、上記複数の記録媒体に分配して記録されたデータを再生して上記インターフェース部を介して出力する拡張記録／再生部とを備え、上記主データ記録／再生装置は、データの入出力を行うデータ入出力部と、上記データ入出力部を介して入力されたデータをそれぞれランダムアクセス可能な複数の記録媒体を介して記録／再生する主記録／再生部と、上記拡張データ記録／再生装置との間で、全２重通信により制御コマンド情報とステータス情報の授受を行うとともに、データの授受を行うためのインターフェース部と、上記拡張データ記録／再生装置との間で上記インターフェース部を介して全２重通信により、１フレームを複数のタイムスロットに分割し、１フレームの範囲内で各拡張データ記録／再生装置に順次タイムスロットを割り当てて、タイムスロットの開始時に制御コマンド情報を送り、ステータス情報を受信して拡張データ記録／再生装置にアクセスするための制御コマンド情報を作成し、制御コマンド情報とステータス情報の授受を行うことにより動作状態を確定し、上記主データ記録／再生部と拡張データ記録／再生部により、上記データ入出力部を介して入力されたデータを複数の記録媒体に分配して記録し、上記複数の記録媒体に分配して記録されたデータを再生して、再生したデータを単一化して上記データ入出力部を介して出力する制御を行う制御部を備え、上記拡張データ記録／再生装置のインターフェース部は、上記主データ記録／再生装置に返すステータス情報の作成が間に合わなかった場合には、上記ステータス情報の代わりに確認応答を上記主データ記録／再生装置に返しておき、送信すべきステータス情報が該拡張データ記録／再生装置の制御部から渡された時点でステータス情報を上記主データ記録／再生装置に返すことを特徴とする。
【００１０】
さらに、本発明は、外部より入力されたデータを記録するとともに、記録されているデータを再生して外部に出力するための主データ記録／再生装置と、この主データ記録／再生装置に接続された少なくとも１つの拡張データ記録／再生装置とからなるデータ記録／再生システムにおけるデータ記録／再生方法であって、上記主データ記録／再生装置は、上記拡張データ記録／再生装置との間で、インターフェース部を介して全２重通信により制御コマンド情報とステータス情報の授受を行うとともに、データの授受を行い、上記インターフェース部を介して全２重通信により、１フレームを複数のタイムスロットに分割し、１フレームの範囲内で各拡張データ記録／再生装置に順次タイムスロットを割り当てて、タイムスロットの開始時に制御コマンド情報を送り、ステータス情報を受信して拡張データ記録／再生装置にアクセスするための制御コマンド情報を作成し、制御コマンド情報とステータス情報の授受を行うことにより動作状態を確定し、上記主データ記録／再生部と拡張データ記録／再生部により、上記データ入出力部を介して入力されたデータをそれぞれランダムアクセス可能な複数の記録媒体に分配して記録し、上記複数の記録媒体に分配して記録されたデータを再生して、再生したデータを単一化して上記データ入出力部を介して出力し、上記拡張データ記録／再生装置は、上記主データ記録／再生装置との間で、インターフェース部を介して、全２重通信により制御コマンド情報とステータス情報の授受を行うとともに、データの授受を行い、割り当てられた前のタイムスロットで上記インターフェース部を介して受けとった制御コマンド情報の実行結果を示すステータス情報に基づいて、送信すべきステータス情報を制御部により作成して上記インターフェース部に渡し、拡張記録／再生部により、上記インターフェース部を介して入力されるデータをそれぞれランダムアクセス可能な複数の記録媒体に分配して記録し、上記複数の記録媒体に分配して記録されたデータを再生して上記インターフェース部を介して出力し、上記拡張データ記録／再生装置は、上記主データ記録／再生装置に返すステータス情報の作成が間に合わなかった場合には、上記ステータス情報の代わりに確認応答を上記主データ記録／再生装置に返しておき、送信すべきステータス情報が該拡張データ記録／再生装置の制御部から渡された時点でステータス情報を上記主データ記録／再生装置に返すことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
本発明は、例えば図１に示すような構成のデータ記録／再生システムに適用される。この図１に示したデータ記録／再生システムは、主データ記録／再生装置１００と、この主データ記録／再生装置１００にファイバーチャンネル接続された３台の拡張データ記録／再生装置２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃとからなる。
【００１２】
主データ記録／再生装置１００は、その具体的な構成例を図２に示してあるように、冗長性の確保、記録／再生時の転送レートの高速化及び大容量化を可能としたディスクアレイ構造のデータ記録／再生部１２０と、外部からＡＶデータを入力するためのデータ入力部１２１と、外部へＡＶデータを出力するための３つのデータ出力部１２２Ａ〜１２２Ｃと、拡張データ記録／再生装置２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃとの間でデータを転送するためのデータ転送部としての高速インタフェース部１２３と、ＡＶサーバ全体の制御を行うコントロール部１２４と、データ記録／再生部１２０、データ入力部１２１、データ出力部１２２Ａ〜１２２Ｃ、高速インタフェース部１２３及びコントロール部１２４が接続された共通のデータバス１２５とを備えている。なお、上記データ入力部１２１やデータ出力部１２２Ａ〜１２２Ｃは、それぞれシリアルデジタルインターフェース（ＳＤＩ、ＳＭＰＴＥ−２５９Ｍ）に対応したものとされている。
【００１３】
データ記録／再生部１２０は、それぞれランダムアクセス可能な記録媒体を介して記録／再生する複数（ここでは８台）のハードディスク装置（以下、ＨＤＤと記す。〉１８１〜１８８と、これらのＨＤＤ１８１〜１８８を制御するディスクアレイコントローラ１２８と、このディスクアレイコントローラ１２８とデータバス１２５とを接続するためのバスインタフェース１２９とを有している。１台のＨＤＤ１８８は、パリティデータ専用になっている。ディスクアレイコントローラ１２８は、記録すべきデータを分割した分割データを７台のＨＤＤ１８１〜１８７によって記録させるとともに、記録すべきデータに対するエラー検出及び訂正用のパリティデータをＨＤＤ１８８に記録させるようになっている。また、ディスクアレイコントローラ１２８は、ＨＤＤ１８１〜１８７によって記録された分割データを再生して単一化するとともにパリティデータを用いてエラー検出及びエラー訂正を行って再生データを生成するようになっている。
【００１４】
データ入力部１２１は、外部からの映像データＶＩを入力するためのビデオインターフェース１３１と、外部からの音声データＡＩを入力するためのオーディオインタフェース１３２と、ビデオインタフェース１３１で入力した映像データＶＩとオーディオインタフェース１３２で入力した音声データＡＩとを圧縮処理（エンコード）して圧縮データを生成するエンコーダ１３３と、このエンコーダ１３３の出力データを一時的に記憶するためのバッファメモリ１３４と、このバッファメモリ１３４とデータバス１２５とを接続するためのバスインタフェース１３５とを有している。
【００１５】
データ出力部１２２Ａ〜１２２Ｃは、それぞれデータ記録／再生部１２０からの再生データを一時的に記憶するためのバッファメモリ１３７と、このバッファメモリ１３７とデータバス２５とを接続するためのバスインタフェース１３６と、バッファメモリ１３７の出力データである圧縮データを伸長処理（デコード）して、映像データと音声データとを生成するデコーダ１３８と、このデコーダ１３８から出力される映像データＶ０を外部に出力するためのビデオインタフェース１３９と、デコーダ１３９から出力される音声データＡＯを外部に出力するためのオーディオインタフェース１４０とを有している。
【００１６】
高速インタフェース部１２３は、拡張データ記録／再生装置２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃとファイバーチャンネル接続するためのファイバーチャンネルインタフェース１４８と、このファイバーチャンネルインタフェース１４８に接続されたバッファメモリ１４７と、このバッファメモリ１４７とデータバス１２５とを接続するためのバスインタフェース１４６とを有している。
【００１７】
コントロール部１２４は、ＣＰＵ（中央処理装置）１４１と、ＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）及びＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）を含むメモリ１４２と、ＣＰＵ１４１及びメモリ１４２が接続されたＣＰＵバス１４３と、ＣＰＵバス１４３とデータバス１２５とを接続するためのバスブリッジ１４４とを有している。
【００１８】
本実施の形態では、高速インタフェース部１２３を介してファイバーチャンネル接続により複数（ここでは３台）の拡張データ記録／再生装置２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃを介して互いに接続することができるようになっている。なお、上記主データ記録／再生装置１００及び各拡張データ記録／再生装置２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃは、外部同期信号により外部同期がかけられるようになっている。
【００１９】
また、本実施の形態において、拡張データ記録／再生装置２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃは、それぞれ主データ記録／再生装置１００と同様な構成のものが用いられている。なお、拡張データ記録／再生装置２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃには、上記主データ記録／再生装置１００との間で制御コマンド情報とステータス情報の授受を行うとともに、データの授受を行うための高速インタフェース部と、上記高速インタフェース部を介して入力されるデータをそれぞれランダムアクセス可能な複数の記録媒体に分配して記録し、上記複数の記録媒体に分配して記録されたデータを再生して上記高速インタフェース部を介して出力する拡張記録／再生部とを備えていればよい。
【００２０】
ここで、各拡張データ記録／再生装置２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃを代表して１台の拡張データ記録／再生装置２００を主データ記録／再生装置１００に接続した状態を図３に示してある。この図３では、主データ記録／再生装置１００に拡張データ記録／再生装置２００が高速インターフェース部１２３，２２３を介して互いにファイバーチャンネル接続されている。なお、図３では、各データ記録／再生部１２０，２２０、高速インタフェース部１２３，２２３、コントロール部１２４，２２４及びデータバス１２５，２２５以外は省略してある。また、１００番代の指示番号を付して示した主データ記録／再生装置１００の各構成要素に対応する拡張データ記録／再生装置２００の各構成要素については、２００番代の指示番号を付して示し、その詳細な説明を省略する。
【００２１】
次に、このデータ記録／再生システムの動作について説明する。
【００２２】
まず、データ入力部１２１に入力されたデータをデータ記録／再生部１２０によって記録する際の動作について説明する。
【００２３】
このデータ記録／再生システムにおいて、外部から主データ記録／再生装置１００に供給される映像データＶＩと音声データＡＩは、それぞれ、ビデオインタフェース１３１とオーディオインタフェース１３２を介して、エンコーダ１３３に入力され、圧縮処理されて圧縮データが生成される。この圧縮データは、バッファメモリ１３４に一時的に記憶された後、バスインタフェース３５によってデータバス１３５に送出される。このデータは、データ記録／再生部１２０のバスインタフェース１２９に入力され、ディスクアレイコントローラ１２８によって複数のＨＤＤ１８１〜１８７に分割されて記録され、且つパリティデータが計算され、このパリティデータが専用のＨＤＤ１８８に記録される。
【００２４】
次に、データ記録／再生部１２０によって記録されたデータをデータ出力部１２２Ａ〜１２２Ｃより出力する際の動作について説明する。
【００２５】
このときには、データ記録／再生部１２０のディスクアレイコントローラ１２８によって、各ＨＤＤ１８１〜１８７より再生されたデータが入力時と同じように並べられて単一化され、旦つＨＤＤ１８８より再生されたパリティデータを用いたエラ−検出及びエラー訂正が行われて再生データが生成される。この再生データは、バスインタフェース１２９によってデータバス１２５に送出される。このデータは、データ出力部１２２に転送される。このデータは、データ出力部１２２Ａ〜１２２Ｃのうちの１以上に転送される。転送されたデータは、バスインタフェース１３６に入力され、バッファメモリ１３７に一時的に記憶された後、デコーダ１３８によって伸長処理されて、映像データと音声データとが生成され、それぞれビデオインタフェース１３９、オーディオインタフェース１４０によって外部に出力される。
【００２６】
このデータ記録／再生システムでは、データバス１２５上で、このデータバス１２５に接続された各ブロック間のデータ転送が競合してしまうことがないように、時間的な区切りであるタイムスロットを用いてデータの転送を制御している。ここで、このデータ転送の制御について、図４を参照して説明する。図４（ａ）は、タイムスロットの内容を示したものである。このように、このデータ記録／再生システムでは、一定時間間隔Ｔ１を４つのタイムスロットＴＳ１〜ＴＳ４に分けている。タイムスロットＴＳ１〜ＴＳ４は、それぞれ、データ入力部１２１及びデータ出力部１２２Ａ〜１２２Ｃに割り当てられている。データ入力部１２１及びデータ出力部１２２Ａ〜１２２Ｃは、自己に割り当てられたタイムスロットの間、データバス１２５を占有する。
【００２７】
コントロール部１２４は、図４（ａ）に示したタイムスロットに従って、データの記録や再生に必要な制御コマンド情報をデータ入力部１２１及びデータ出力部１２２Ａ〜１２２Ｃのいずれかとデータ記録／再生部１２０に送った後、データバス１２５の使用権をデータ入力部１２１及びデータ出力部１２２Ａ〜１２２Ｃのいずれかに渡す。図４（ｂ），（ｃ）は、データバス２５とデータ記録／再生部２０の状態の変化の一例を示したものである。なお、図４（ｂ）において、データバス（１）は、主データ記録／再生装置１００のデータバス１２５を表している，また、図４（ｃ）において、アレイ（１）は、主データ記録／再生装置１００のデータ記録／再生部１２０を表している。
【００２８】
図４（ｂ）において、Ｃ１〜Ｃ４は、それぞれコントロール部１２４からデータ入力部１２１及びデータ出力部１２２とデータ記録／再生部１２０に送る制御コマンド情報を表している。また、Ｗ１は、データ入力部１２１からデータ記録／再生部１２０へ転送する記録データを表している。また、Ｒ１〜Ｒ３は、それぞれデータ記録／再生部１２０から各データ出力部１２２Ａ〜１２２Ｃへ転送する再生データを表している。データ記録／再生部１２０では、各ＨＤＤ１８１〜１８８に接続されたＳＣＳＩ（Small Computer System lnterface ）バスによってＨＤＤ１８１〜１８８に制御コマンド情報が送られ、ＨＤＤ１８１〜１８８の内部では、制御コマンド情報を解釈し、実行する。すなわち、ＨＤＤ１８１〜１８８は、シーク及び回転待ちの後、データの記録又は再生を行う。このデータの記録又は再生が終了した際には、ＨＤＤ１８１〜１８８からＳＣＳＩバス上にその旨のステータス情報が返る。
【００２９】
このように、各データ入力部１２１及びデータ出力部１２２が、タイムスロットを用いて時分割で、共通のデータ記録／再生部１２０にアクセスすることで、各データ入力部１２１及びデータ出力部１２２毎に、連続的なＡＶデータの記録／再生が可能になっている。
【００３０】
ここで、データバス１２５の転送レートに余裕がある限り、データの転送先が複数であっても問題なく、記録／再生を行うことが可能である。つまり、前述のタイムスロット内に、時間Ｔ１に相当する映像・映像データの転送に対して、データバス１２５の転送レートが２倍であったとすると、例えばデータ入力部１２１から入力されたデータを同時に複数のディスクアレイ装置（データ記録／再生部１２０）ヘ転送することが可能であり、入出力データの転送レートが高速化しても対応が可能になる。
【００３１】
しかし、一般的に、データの転送レートの高速化に応じてＨＤＤの台数を変えることができるようにしたり、内蔵のディスクアレイ装置の数を変えることができるようにしておくと、例えば電源容量や筐体に余裕を持たせて主データ記録／再生装置１００を構成する必要があり、コスト的には不利になってしまう。
【００３２】
そこで、このデータ記録／再生システムでは、データバス１２５に対して、同等の転送レートを持った高速インタフェース部１２３を接続し、図３に示したように、高速インタフェース部１２３，２２３を介して主データ記録／再生装置１００と拡張データ記録／再生装置２００をファイバーチャンネル接続し、主データ記録／再生装置１００内にあるデータ記録／再生部１２０と拡張データ記録／再生装置２００内にあるデータ記録／再生部２２０との間でデータを分散させて記録／再生を行うことにより、転送レートの高速化に対応した記録／再生レートの高速化を可能にしている。
【００３３】
ここで、図５を参照して、図３に示したように接続された主データ記録／再生装置１００と拡張データ記録／再生装置２００を用いてデータの記録／再生を行う際ＡＶサーバの動作について説明する。図５（ａ）は、タイムスロットの内容を示している，図５（ｂ），（ｃ）は、主データ記録／再生装置１００中のデータバス１２５とデータ記録／再生部１２０の状態の変化の一例を示したものである。なお、図５（ｂ）において、データバス（１）は、主データ記録／再生装置１００中のデータバス１２５を表している。また、図５（ｃ）において、アレイ（１）は、主データ記録／再生装置１００中のデータ記録／再生部１２０を表している。また、図５（ｄ），（ｅ）は、拡張データ記録／再生装置２００中のデータバス２２５とデータ記録／再生部２２０の状態の変化の一例を示したものである，なお、図５（ｄ）において、データバス（２）は、拡張データ記録／再生装置２００中のデータバス２２５を表している，また、図５（ｅ）において、アレイ（２）は、拡張データ記録／再生装置２００中のデータ記録／再生部２２０を表している。
【００３４】
図５（ｂ），（ｄ）において、Ｃ１〜Ｃ４は、それぞれ主データ記録／再生装置１００中のコントロール部１２４から、主データ記録／再生装置１００中のデータ入力部１２１及びデータ出力部１２２と、主データ記録／再生装置１００及び拡張データ記録／再生装置２００のデータ記録／再生部２２０に送る制御コマンド情報を表している。図５（ｂ），（ｃ）において、Ｗ１−１は、主データ記録／再生装置１００中のデータ入力部１２１から主データ記録／再生装置１００中のデータ記録／再生部１２０へ転送する記録データを表している。また、Ｒ１−１〜Ｒ３−１は、それぞれ主データ記録／再生装置１００中のデータ記録／再生部１２０から主データ記録／再生装置１００中の各データ出力部１２２へ転送する再生データを表している，図５（ｄ），（ｅ）において、Ｗ１−２は、主データ記録／再生装置１００中のデータ入力部１２１から拡張データ記録／再生装置１００中のデータ記録／再生部２２０へ転送する記録データを表している。Ｒ１−２〜Ｒ３−２は、それぞれ拡張データ記録／再生装置２００中のデータ記録／再生部２２０から主データ記録／再生装置１００中の各データ出力部１２２ヘ転送する再生データを表している。
【００３５】
図５に示したように、タイムスロットＴＳ１内で、主データ記録／再生装置１００におけるデータＷ１−１の転送と拡張データ記録／再生装置２００におけるデータＷ１−２の転送とが行われる。同様に、タイムスロットＴＳ２内で、主データ記録／再生装置１００におけるデータＲ１−１の転送と拡張データ記録／再生装置２００におけるデータＲ１−２の転送とが行われ、タイムスロットＴＳ３内で、主データ記録／再生装置１００におけるデータＲ２−１の転送と拡張データ記録／再生装置２００におけるデータＲ２−２の転送とが行われ、タイムスロットＴＳ４内で、主データ記録／再生装置１００におけるデータＲ３−１の転送と拡張データ記録／再生装置２００におけるデータＲ３−２の転送とが行われる。
【００３６】
このデータ記録／再生システムにおいて、主データ記録／再生装置１００のコントロール部１２４は、上記拡張データ記録／再生装置２００との間で上記高速インターフェース部１２３，２２３を介して全２重通信により制御コマンド情報とステータス情報の授受を行うことにより動作状態を確定し、主データ記録／再生装置１００中のデータ入力部１２１に入力されたデータＷ１−１，Ｗ１−２を主データ記録／再生装置１００中のデータ記録／再生部１２０と拡張データ記録／再生装置２００中のデータ記録／再生部２２０とに分散して記録し、また、主データ記録／再生装置１００中のデータ記録／再生部１２０と拡張データ記録／再生装置２００中のデータ記録／再生部２２０とに分散して記録されたデータＲ１−１，Ｒ１−２、Ｒ２−１，Ｒ２−２、Ｒ３−１，Ｒ３−２をそれぞれ単一化して主データ記録／再生装置１００中のデータ出力部１２２より出力する制御を行う。
【００３７】
すなわち、主データ記録／再生装置１００のコントロール部１２４は、制御ポート(9PinControl) から記録の指示があれば、ファイルシステムが必要な記録エリアを確保し、それに従い、データ入力部１２１のエンコーダ１３３により生成した圧縮データを記録データとして主データ記録／再生装置１００中のデータ記録／再生部１２０や拡張データ記録／再生装置２００中のデータ記録／再生部２２０により記録する。また、上記コントロール部１２４は、制御ポート(9PinControl) から再生の指示があれば、ファイルシステムが再生すべきデータの記録エリアを検索して、必要なデータを再生してデータ出力部１２２Ａ〜１２２Ｃよりデコードして出力する。
【００３８】
主データ記録／再生装置１００のコントロール部１２４は、ファイルシステムが拡張データ記録／再生装置２００にアクセスする必要が生じたときに、主データ記録／再生装置１００に必要な他の制御コマンド情報とともに、拡張データ記録／再生装置２００にアクセスするための制御コマンド情報を作成する。主データ記録／再生装置１００のコントロール部１２４による拡張データ記録／再生装置２００との制御コマンド情報の授受は、拡張データ記録／再生装置２００へのアクセスのあった次のタイムスロットでステータスを受け取る必要があり、処理が複雑になるのを防止するため及び接続の確認のために、ハードディスクへのアクセスの必要の有無に関わらず行うようにしているが、全２重通信により制御コマンド情報とステータス情報の授受を行うので、それらの通信に要する時間が短縮される。
【００３９】
ここで、このデータ記録／再生システムにおいて全２重通信により行われる制御コマンド情報とステータス情報の授受の様子を図６に示す。
【００４０】
すなわち、このデータ記録／再生システムにおいて、主データ記録／再生装置１００のコントロール部１２４は、１フレームを複数のタイムスロットに分割し、１フレームの範囲内で各拡張データ記録／再生装置２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃに順次タイムスロットを割り当てて、タイムスロットの開始時にデータ記録／再生部１２０、データ入力部１２１及びデータ出力部１２２Ａ〜１２２Ｃに制御コマンド情報ＤＣＣを送り、上記データ記録／再生部１２０、データ入力部１２１及びデータ出力部１２２Ａ〜１２２Ｃからのステータス情報ＤＳＤを受信して、拡張データ記録／再生装置２００にアクセスするための制御コマンド情報ＤＣＣを作成する。
【００４１】
また、拡張データ記録／再生装置２００のコントロール部２２４は、前のタイムスロットで受けとった制御コマンド情報ＤＣＣの実行結果を示すステータス情報ＤＳＤをタイムスロットの開始時にデータ記録／再生部２２０、データ出力部２２１及びデータ出力部２２２Ａ〜２２２Ｃから受信し、送信すべきステータス情報ＤＳＤ ＳＥＮＤを作成して高速インターフェース部２２３に渡す。
【００４２】
そして、上記主データ記録／再生装置１００と拡張データ記録／再生装置２００との間のタイムスロット先頭の全２重通信では、高速インターフェース部１２３，２２３を介して、上記主データ記録／再生装置１００から拡張データ記録／再生装置２００に制御コマンド情報ＤＣＣが送られるとともに、上記拡張データ記録／再生装置２００からステータス情報ＤＳＤ ＳＥＮＤが主データ記録／再生装置１００に返される。
【００４３】
なお、拡張データ記録／再生装置２００から主データ記録／再生装置１００に返されるステータス情報ＤＳＤ ＳＥＮＤの作成が間に合わなかった場合には、拡張データ記録／再生装置２００の高速インターフェース部２２３は、ステータス情報ＤＳＤ ＳＥＮＤの代わりにＦＣ＿ＡＣＫを拡張データ記録／再生装置２００から主データ記録／再生装置１００に返しておき、送信すべきステータス情報ＤＳＤ ＳＥＮＤがコントロール部２２４から渡された時点でステータス情報ＤＳＤ ＳＥＮＤを主データ記録／再生装置１００に返す。
【００４４】
このようにタイムスロット先頭の全２重通信により制御コマンド情報ＤＣＣとステータス情報ＤＳＤの授受を行った主データ記録／再生装置１００と拡張データ記録／再生装置２００は、主データ記録／再生装置１００側でのコントロール部１２４による高速インターフェース部１２３からのステータス情報ＤＳＤの読み込み処理と、拡張データ記録／再生装置２００でのコントロール部２２４による高速インターフェース部２２３からの制御コマンドＣｍｄの読み込み処理とを並行して行うことができる。
【００４５】
なお、このデータ記録／再生システムでは、主データ記録／再生装置１００に３台の拡張データ記録／再生装置２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃをファイバーチャンネル接続したが、ファイバーチャンネルインタフェース１４８，２４８に代えてＩＥＥＥ(Institute of Electrical Engineers)１３９４バスインターフェースを用いるようにして、拡張データ記録／再生装置２００Ａ，２００Ｂ，２００ＣをＩＥＥＥ１３９４バスを介して相互に接続するようにしても良い。
【００４６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、外部より入力されたデータを記録するとともに、記録されているデータを再生して外部に出力するための主データ記録／再生装置と、この主データ記録／再生装置に接続された少なくとも１つの拡張データ記録／再生装置とからなるデータ記録／再生システムにおいて、上記主データ記録／再生装置は、上記拡張データ記録／再生装置との間で、インターフェース部を介して全２重通信により制御コマンド情報とステータス情報の授受を行うとともに、データの授受を行い、上記インターフェース部を介して全２重通信により、１フレームを複数のタイムスロットに分割し、１フレームの範囲内で各拡張データ記録／再生装置に順次タイムスロットを割り当てて、タイムスロットの開始時に制御コマンド情報を送り、ステータス情報を受信して拡張データ記録／再生装置にアクセスするための制御コマンド情報を作成し、制御コマンド情報とステータス情報の授受を行うことにより動作状態を確定し、上記主データ記録／再生部と拡張データ記録／再生部により、上記データ入出力部を介して入力されたデータをそれぞれランダムアクセス可能な複数の記録媒体に分配して記録し、上記複数の記録媒体に分配して記録されたデータを再生して、再生したデータを単一化して上記データ入出力部を介して出力し、上記拡張データ記録／再生装置は、上記主データ記録／再生装置との間で、インターフェース部を介して、全２重通信により制御コマンド情報とステータス情報の授受を行うとともに、データの授受を行い、割り当てられた前のタイムスロットで上記インターフェース部を介して受けとった制御コマンド情報の実行結果を示すステータス情報に基づいて、送信すべきステータス情報を制御部により作成して上記インターフェース部に渡し、拡張記録／再生部により、上記インターフェース部を介して入力されるデータをそれぞれランダムアクセス可能な複数の記録媒体に分配して記録し、上記複数の記録媒体に分配して記録されたデータを再生して上記インターフェース部を介して出力し、上記拡張データ記録／再生装置は、上記主データ記録／再生装置に返すステータス情報の作成が間に合わなかった場合には、上記ステータス情報の代わりに確認応答を上記主データ記録／再生装置に返しておき、送信すべきステータス情報が該拡張データ記録／再生装置の制御部から渡された時点でステータス情報を上記主データ記録／再生装置に返すので、制御コマンド情報とステータス情報の授受を全２重通信により行い、それらの通信に要する時間を短縮することができ、しかも制御コマンド情報に応じた処理とステータス情報に応じた処理を並行して行うことができ、これにより主データ記録／再生装置と接続可能な拡張用の記録／再生装置の台数を増やし、拡張可能な記憶容量を十分に確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したデータ記録／再生システムの構成を示すブロック図である。
【図２】上記データ記録／再生システムにおける主データ記録／再生装置の具体的な構成例を示すブロック図である。
【図３】上記主データ記録／再生装置に１台の拡張データ記録／再生装置を接続した状態を示すブロック図である。
【図４】主データ記録／再生装置におけるデータ転送の制御について説明するため図である。
【図５】上記主データ記録／再生装置に１台の拡張データ記録／再生装置を接続した状態でのデータの記録／再生動作を説明するための説明図である。
【図６】上記データ記録／再生システムにおいて全２重通信により行われる制御コマンド情報とステータス情報の授受の様子を示す図である。
【符号の説明】
１００ 主データ記録／再生装置、１２０ データ記録／再生部、１２１ データ入力部、１２２Ａ〜１２２Ｃ データ出力部、１２３ 高速インタフェース部、１２４ コントロール部、１２５ データバス、２００，２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃ 拡張データ記録／再生装置、２２０ データ記録／再生部、２２３ 高速インタフェース部、２２４ コントロール部、２２５ データバス
【発明の属する技術分野】
本発明は、映像・音声データ等を記録、再生するためのデータ記録／再生システム及びデータ記録／再生方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、放送局向けの映像・音声データの記録／再生装置として、急速に記録密度が向上し、低価格化しつつあるハードディスク等のランダムアクセス可能な記録／再生メディアを使用して、デジタル化された映像・音声データを記録／再生する装置が普及しつつある。
【０００３】
一般的に、これらの映像・映像データの記録／再生装置（以下、ＡＶサーバとも言う。）においては、要求されるデータの転送レートが高い上に、放送規格に則って一定時間に一定量のデータを確実に再生、若しくは記録することが要求される。そこで、最近は、ハードディスク装置を複数台並列運転して、転送レートを高速化し、更に、パリティデータを記録しておくことにより、万一いずれかのハードディスクが故障しても、元のデータを復元（再構築）できるようにすることで、信頼性を確保した記録／再生装置、いわゆるディスクアレイ装置が、ＡＶサーバにおけるデータの記録／再生部として使用されている。
【０００４】
このようなＡＶサーバでは、通常、一度に複数の映像・音声データを記録／再生することが可能である。そして、ＡＶサーバとしては、ユーザのアプリケーションに合わせて、例えば、１入力２出力、２入力３出力、６入力６出力等、様々な入出力数のものが実用化されている。
【０００５】
また、従来よりＡＶサーバでは、拡張用の記録／再生装置をファイバーチャンネル接続することで、大きな記録容量を確保するようにしていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、拡張用の記録／再生装置をファイバーチャンネル接続することで大きな記録容量を確保するようにした従来のＡＶサーバでは、ランダムアクセスの可能なＡＶサーバとして機能させるする上で、レスポンスの保証、接続の確認、コマンド実行後のステータスの確認などのため、スロット毎に制御コマンド情報とステータス情報の転送を相互に行う必要があり、上記制御コマンド情報とステータス情報の転送に要する時間によって、接続可能な拡張用の記録／再生装置の台数すなわち拡張可能な記憶容量に制限されてしまい、十分な記憶容量を確保することができないという問題点があった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上述の如き従来のＡＶサーバにおける問題点に鑑み、制御コマンド情報とステータス情報の転送に要する時間を短縮して、接続可能な拡張用の記録／再生装置の台数を増やし、拡張可能な記憶容量を十分に確保することができるようにしたデータ記録／再生システム及びデータ記録／再生方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、外部より入力されたデータを記録するとともに、記録されているデータを再生して外部に出力するための主データ記録／再生装置と、この主データ記録／再生装置に接続された少なくとも１つの拡張データ記録／再生装置とからなるデータ記録／再生システムであって、上記拡張データ記録／再生装置は、上記主データ記録／再生装置との間で、全２重通信により制御コマンド情報とステータス情報の授受を行うとともに、データの授受を行うためのインターフェース部と、割り当てられた前のタイムスロットで上記インターフェース部を介して受けとった制御コマンド情報の実行結果を示すステータス情報に基づいて、送信すべきステータス情報を作成して上記インターフェース部に渡す制御部と、上記インターフェース部を介して入力されるデータをそれぞれランダムアクセス可能な複数の記録媒体に分配して記録し、上記複数の記録媒体に分配して記録されたデータを再生して上記インターフェース部を介して出力する拡張記録／再生部とを備え、上記主データ記録／再生装置は、データの入出力を行うデータ入出力部と、上記データ入出力部を介して入力されたデータをそれぞれランダムアクセス可能な複数の記録媒体を介して記録／再生する主記録／再生部と、上記拡張データ記録／再生装置との間で、全２重通信により制御コマンド情報とステータス情報の授受を行うとともに、データの授受を行うためのインターフェース部と、上記拡張データ記録／再生装置との間で上記インターフェース部を介して全２重通信により、１フレームを複数のタイムスロットに分割し、１フレームの範囲内で各拡張データ記録／再生装置に順次タイムスロットを割り当てて、タイムスロットの開始時に制御コマンド情報を送り、ステータス情報を受信して拡張データ記録／再生装置にアクセスするための制御コマンド情報を作成し、制御コマンド情報とステータス情報の授受を行うことにより動作状態を確定し、上記主データ記録／再生部と拡張データ記録／再生部により、上記データ入出力部を介して入力されたデータを複数の記録媒体に分配して記録し、上記複数の記録媒体に分配して記録されたデータを再生して、再生したデータを単一化して上記データ入出力部を介して出力する制御を行う制御部を備え、上記拡張データ記録／再生装置のインターフェース部は、上記主データ記録／再生装置に返すステータス情報の作成が間に合わなかった場合には、上記ステータス情報の代わりに確認応答を上記主データ記録／再生装置に返しておき、送信すべきステータス情報が該拡張データ記録／再生装置の制御部から渡された時点でステータス情報を上記主データ記録／再生装置に返すことを特徴とする。
【００１０】
さらに、本発明は、外部より入力されたデータを記録するとともに、記録されているデータを再生して外部に出力するための主データ記録／再生装置と、この主データ記録／再生装置に接続された少なくとも１つの拡張データ記録／再生装置とからなるデータ記録／再生システムにおけるデータ記録／再生方法であって、上記主データ記録／再生装置は、上記拡張データ記録／再生装置との間で、インターフェース部を介して全２重通信により制御コマンド情報とステータス情報の授受を行うとともに、データの授受を行い、上記インターフェース部を介して全２重通信により、１フレームを複数のタイムスロットに分割し、１フレームの範囲内で各拡張データ記録／再生装置に順次タイムスロットを割り当てて、タイムスロットの開始時に制御コマンド情報を送り、ステータス情報を受信して拡張データ記録／再生装置にアクセスするための制御コマンド情報を作成し、制御コマンド情報とステータス情報の授受を行うことにより動作状態を確定し、上記主データ記録／再生部と拡張データ記録／再生部により、上記データ入出力部を介して入力されたデータをそれぞれランダムアクセス可能な複数の記録媒体に分配して記録し、上記複数の記録媒体に分配して記録されたデータを再生して、再生したデータを単一化して上記データ入出力部を介して出力し、上記拡張データ記録／再生装置は、上記主データ記録／再生装置との間で、インターフェース部を介して、全２重通信により制御コマンド情報とステータス情報の授受を行うとともに、データの授受を行い、割り当てられた前のタイムスロットで上記インターフェース部を介して受けとった制御コマンド情報の実行結果を示すステータス情報に基づいて、送信すべきステータス情報を制御部により作成して上記インターフェース部に渡し、拡張記録／再生部により、上記インターフェース部を介して入力されるデータをそれぞれランダムアクセス可能な複数の記録媒体に分配して記録し、上記複数の記録媒体に分配して記録されたデータを再生して上記インターフェース部を介して出力し、上記拡張データ記録／再生装置は、上記主データ記録／再生装置に返すステータス情報の作成が間に合わなかった場合には、上記ステータス情報の代わりに確認応答を上記主データ記録／再生装置に返しておき、送信すべきステータス情報が該拡張データ記録／再生装置の制御部から渡された時点でステータス情報を上記主データ記録／再生装置に返すことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
本発明は、例えば図１に示すような構成のデータ記録／再生システムに適用される。この図１に示したデータ記録／再生システムは、主データ記録／再生装置１００と、この主データ記録／再生装置１００にファイバーチャンネル接続された３台の拡張データ記録／再生装置２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃとからなる。
【００１２】
主データ記録／再生装置１００は、その具体的な構成例を図２に示してあるように、冗長性の確保、記録／再生時の転送レートの高速化及び大容量化を可能としたディスクアレイ構造のデータ記録／再生部１２０と、外部からＡＶデータを入力するためのデータ入力部１２１と、外部へＡＶデータを出力するための３つのデータ出力部１２２Ａ〜１２２Ｃと、拡張データ記録／再生装置２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃとの間でデータを転送するためのデータ転送部としての高速インタフェース部１２３と、ＡＶサーバ全体の制御を行うコントロール部１２４と、データ記録／再生部１２０、データ入力部１２１、データ出力部１２２Ａ〜１２２Ｃ、高速インタフェース部１２３及びコントロール部１２４が接続された共通のデータバス１２５とを備えている。なお、上記データ入力部１２１やデータ出力部１２２Ａ〜１２２Ｃは、それぞれシリアルデジタルインターフェース（ＳＤＩ、ＳＭＰＴＥ−２５９Ｍ）に対応したものとされている。
【００１３】
データ記録／再生部１２０は、それぞれランダムアクセス可能な記録媒体を介して記録／再生する複数（ここでは８台）のハードディスク装置（以下、ＨＤＤと記す。〉１８１〜１８８と、これらのＨＤＤ１８１〜１８８を制御するディスクアレイコントローラ１２８と、このディスクアレイコントローラ１２８とデータバス１２５とを接続するためのバスインタフェース１２９とを有している。１台のＨＤＤ１８８は、パリティデータ専用になっている。ディスクアレイコントローラ１２８は、記録すべきデータを分割した分割データを７台のＨＤＤ１８１〜１８７によって記録させるとともに、記録すべきデータに対するエラー検出及び訂正用のパリティデータをＨＤＤ１８８に記録させるようになっている。また、ディスクアレイコントローラ１２８は、ＨＤＤ１８１〜１８７によって記録された分割データを再生して単一化するとともにパリティデータを用いてエラー検出及びエラー訂正を行って再生データを生成するようになっている。
【００１４】
データ入力部１２１は、外部からの映像データＶＩを入力するためのビデオインターフェース１３１と、外部からの音声データＡＩを入力するためのオーディオインタフェース１３２と、ビデオインタフェース１３１で入力した映像データＶＩとオーディオインタフェース１３２で入力した音声データＡＩとを圧縮処理（エンコード）して圧縮データを生成するエンコーダ１３３と、このエンコーダ１３３の出力データを一時的に記憶するためのバッファメモリ１３４と、このバッファメモリ１３４とデータバス１２５とを接続するためのバスインタフェース１３５とを有している。
【００１５】
データ出力部１２２Ａ〜１２２Ｃは、それぞれデータ記録／再生部１２０からの再生データを一時的に記憶するためのバッファメモリ１３７と、このバッファメモリ１３７とデータバス２５とを接続するためのバスインタフェース１３６と、バッファメモリ１３７の出力データである圧縮データを伸長処理（デコード）して、映像データと音声データとを生成するデコーダ１３８と、このデコーダ１３８から出力される映像データＶ０を外部に出力するためのビデオインタフェース１３９と、デコーダ１３９から出力される音声データＡＯを外部に出力するためのオーディオインタフェース１４０とを有している。
【００１６】
高速インタフェース部１２３は、拡張データ記録／再生装置２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃとファイバーチャンネル接続するためのファイバーチャンネルインタフェース１４８と、このファイバーチャンネルインタフェース１４８に接続されたバッファメモリ１４７と、このバッファメモリ１４７とデータバス１２５とを接続するためのバスインタフェース１４６とを有している。
【００１７】
コントロール部１２４は、ＣＰＵ（中央処理装置）１４１と、ＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）及びＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）を含むメモリ１４２と、ＣＰＵ１４１及びメモリ１４２が接続されたＣＰＵバス１４３と、ＣＰＵバス１４３とデータバス１２５とを接続するためのバスブリッジ１４４とを有している。
【００１８】
本実施の形態では、高速インタフェース部１２３を介してファイバーチャンネル接続により複数（ここでは３台）の拡張データ記録／再生装置２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃを介して互いに接続することができるようになっている。なお、上記主データ記録／再生装置１００及び各拡張データ記録／再生装置２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃは、外部同期信号により外部同期がかけられるようになっている。
【００１９】
また、本実施の形態において、拡張データ記録／再生装置２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃは、それぞれ主データ記録／再生装置１００と同様な構成のものが用いられている。なお、拡張データ記録／再生装置２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃには、上記主データ記録／再生装置１００との間で制御コマンド情報とステータス情報の授受を行うとともに、データの授受を行うための高速インタフェース部と、上記高速インタフェース部を介して入力されるデータをそれぞれランダムアクセス可能な複数の記録媒体に分配して記録し、上記複数の記録媒体に分配して記録されたデータを再生して上記高速インタフェース部を介して出力する拡張記録／再生部とを備えていればよい。
【００２０】
ここで、各拡張データ記録／再生装置２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃを代表して１台の拡張データ記録／再生装置２００を主データ記録／再生装置１００に接続した状態を図３に示してある。この図３では、主データ記録／再生装置１００に拡張データ記録／再生装置２００が高速インターフェース部１２３，２２３を介して互いにファイバーチャンネル接続されている。なお、図３では、各データ記録／再生部１２０，２２０、高速インタフェース部１２３，２２３、コントロール部１２４，２２４及びデータバス１２５，２２５以外は省略してある。また、１００番代の指示番号を付して示した主データ記録／再生装置１００の各構成要素に対応する拡張データ記録／再生装置２００の各構成要素については、２００番代の指示番号を付して示し、その詳細な説明を省略する。
【００２１】
次に、このデータ記録／再生システムの動作について説明する。
【００２２】
まず、データ入力部１２１に入力されたデータをデータ記録／再生部１２０によって記録する際の動作について説明する。
【００２３】
このデータ記録／再生システムにおいて、外部から主データ記録／再生装置１００に供給される映像データＶＩと音声データＡＩは、それぞれ、ビデオインタフェース１３１とオーディオインタフェース１３２を介して、エンコーダ１３３に入力され、圧縮処理されて圧縮データが生成される。この圧縮データは、バッファメモリ１３４に一時的に記憶された後、バスインタフェース３５によってデータバス１３５に送出される。このデータは、データ記録／再生部１２０のバスインタフェース１２９に入力され、ディスクアレイコントローラ１２８によって複数のＨＤＤ１８１〜１８７に分割されて記録され、且つパリティデータが計算され、このパリティデータが専用のＨＤＤ１８８に記録される。
【００２４】
次に、データ記録／再生部１２０によって記録されたデータをデータ出力部１２２Ａ〜１２２Ｃより出力する際の動作について説明する。
【００２５】
このときには、データ記録／再生部１２０のディスクアレイコントローラ１２８によって、各ＨＤＤ１８１〜１８７より再生されたデータが入力時と同じように並べられて単一化され、旦つＨＤＤ１８８より再生されたパリティデータを用いたエラ−検出及びエラー訂正が行われて再生データが生成される。この再生データは、バスインタフェース１２９によってデータバス１２５に送出される。このデータは、データ出力部１２２に転送される。このデータは、データ出力部１２２Ａ〜１２２Ｃのうちの１以上に転送される。転送されたデータは、バスインタフェース１３６に入力され、バッファメモリ１３７に一時的に記憶された後、デコーダ１３８によって伸長処理されて、映像データと音声データとが生成され、それぞれビデオインタフェース１３９、オーディオインタフェース１４０によって外部に出力される。
【００２６】
このデータ記録／再生システムでは、データバス１２５上で、このデータバス１２５に接続された各ブロック間のデータ転送が競合してしまうことがないように、時間的な区切りであるタイムスロットを用いてデータの転送を制御している。ここで、このデータ転送の制御について、図４を参照して説明する。図４（ａ）は、タイムスロットの内容を示したものである。このように、このデータ記録／再生システムでは、一定時間間隔Ｔ１を４つのタイムスロットＴＳ１〜ＴＳ４に分けている。タイムスロットＴＳ１〜ＴＳ４は、それぞれ、データ入力部１２１及びデータ出力部１２２Ａ〜１２２Ｃに割り当てられている。データ入力部１２１及びデータ出力部１２２Ａ〜１２２Ｃは、自己に割り当てられたタイムスロットの間、データバス１２５を占有する。
【００２７】
コントロール部１２４は、図４（ａ）に示したタイムスロットに従って、データの記録や再生に必要な制御コマンド情報をデータ入力部１２１及びデータ出力部１２２Ａ〜１２２Ｃのいずれかとデータ記録／再生部１２０に送った後、データバス１２５の使用権をデータ入力部１２１及びデータ出力部１２２Ａ〜１２２Ｃのいずれかに渡す。図４（ｂ），（ｃ）は、データバス２５とデータ記録／再生部２０の状態の変化の一例を示したものである。なお、図４（ｂ）において、データバス（１）は、主データ記録／再生装置１００のデータバス１２５を表している，また、図４（ｃ）において、アレイ（１）は、主データ記録／再生装置１００のデータ記録／再生部１２０を表している。
【００２８】
図４（ｂ）において、Ｃ１〜Ｃ４は、それぞれコントロール部１２４からデータ入力部１２１及びデータ出力部１２２とデータ記録／再生部１２０に送る制御コマンド情報を表している。また、Ｗ１は、データ入力部１２１からデータ記録／再生部１２０へ転送する記録データを表している。また、Ｒ１〜Ｒ３は、それぞれデータ記録／再生部１２０から各データ出力部１２２Ａ〜１２２Ｃへ転送する再生データを表している。データ記録／再生部１２０では、各ＨＤＤ１８１〜１８８に接続されたＳＣＳＩ（Small Computer System lnterface ）バスによってＨＤＤ１８１〜１８８に制御コマンド情報が送られ、ＨＤＤ１８１〜１８８の内部では、制御コマンド情報を解釈し、実行する。すなわち、ＨＤＤ１８１〜１８８は、シーク及び回転待ちの後、データの記録又は再生を行う。このデータの記録又は再生が終了した際には、ＨＤＤ１８１〜１８８からＳＣＳＩバス上にその旨のステータス情報が返る。
【００２９】
このように、各データ入力部１２１及びデータ出力部１２２が、タイムスロットを用いて時分割で、共通のデータ記録／再生部１２０にアクセスすることで、各データ入力部１２１及びデータ出力部１２２毎に、連続的なＡＶデータの記録／再生が可能になっている。
【００３０】
ここで、データバス１２５の転送レートに余裕がある限り、データの転送先が複数であっても問題なく、記録／再生を行うことが可能である。つまり、前述のタイムスロット内に、時間Ｔ１に相当する映像・映像データの転送に対して、データバス１２５の転送レートが２倍であったとすると、例えばデータ入力部１２１から入力されたデータを同時に複数のディスクアレイ装置（データ記録／再生部１２０）ヘ転送することが可能であり、入出力データの転送レートが高速化しても対応が可能になる。
【００３１】
しかし、一般的に、データの転送レートの高速化に応じてＨＤＤの台数を変えることができるようにしたり、内蔵のディスクアレイ装置の数を変えることができるようにしておくと、例えば電源容量や筐体に余裕を持たせて主データ記録／再生装置１００を構成する必要があり、コスト的には不利になってしまう。
【００３２】
そこで、このデータ記録／再生システムでは、データバス１２５に対して、同等の転送レートを持った高速インタフェース部１２３を接続し、図３に示したように、高速インタフェース部１２３，２２３を介して主データ記録／再生装置１００と拡張データ記録／再生装置２００をファイバーチャンネル接続し、主データ記録／再生装置１００内にあるデータ記録／再生部１２０と拡張データ記録／再生装置２００内にあるデータ記録／再生部２２０との間でデータを分散させて記録／再生を行うことにより、転送レートの高速化に対応した記録／再生レートの高速化を可能にしている。
【００３３】
ここで、図５を参照して、図３に示したように接続された主データ記録／再生装置１００と拡張データ記録／再生装置２００を用いてデータの記録／再生を行う際ＡＶサーバの動作について説明する。図５（ａ）は、タイムスロットの内容を示している，図５（ｂ），（ｃ）は、主データ記録／再生装置１００中のデータバス１２５とデータ記録／再生部１２０の状態の変化の一例を示したものである。なお、図５（ｂ）において、データバス（１）は、主データ記録／再生装置１００中のデータバス１２５を表している。また、図５（ｃ）において、アレイ（１）は、主データ記録／再生装置１００中のデータ記録／再生部１２０を表している。また、図５（ｄ），（ｅ）は、拡張データ記録／再生装置２００中のデータバス２２５とデータ記録／再生部２２０の状態の変化の一例を示したものである，なお、図５（ｄ）において、データバス（２）は、拡張データ記録／再生装置２００中のデータバス２２５を表している，また、図５（ｅ）において、アレイ（２）は、拡張データ記録／再生装置２００中のデータ記録／再生部２２０を表している。
【００３４】
図５（ｂ），（ｄ）において、Ｃ１〜Ｃ４は、それぞれ主データ記録／再生装置１００中のコントロール部１２４から、主データ記録／再生装置１００中のデータ入力部１２１及びデータ出力部１２２と、主データ記録／再生装置１００及び拡張データ記録／再生装置２００のデータ記録／再生部２２０に送る制御コマンド情報を表している。図５（ｂ），（ｃ）において、Ｗ１−１は、主データ記録／再生装置１００中のデータ入力部１２１から主データ記録／再生装置１００中のデータ記録／再生部１２０へ転送する記録データを表している。また、Ｒ１−１〜Ｒ３−１は、それぞれ主データ記録／再生装置１００中のデータ記録／再生部１２０から主データ記録／再生装置１００中の各データ出力部１２２へ転送する再生データを表している，図５（ｄ），（ｅ）において、Ｗ１−２は、主データ記録／再生装置１００中のデータ入力部１２１から拡張データ記録／再生装置１００中のデータ記録／再生部２２０へ転送する記録データを表している。Ｒ１−２〜Ｒ３−２は、それぞれ拡張データ記録／再生装置２００中のデータ記録／再生部２２０から主データ記録／再生装置１００中の各データ出力部１２２ヘ転送する再生データを表している。
【００３５】
図５に示したように、タイムスロットＴＳ１内で、主データ記録／再生装置１００におけるデータＷ１−１の転送と拡張データ記録／再生装置２００におけるデータＷ１−２の転送とが行われる。同様に、タイムスロットＴＳ２内で、主データ記録／再生装置１００におけるデータＲ１−１の転送と拡張データ記録／再生装置２００におけるデータＲ１−２の転送とが行われ、タイムスロットＴＳ３内で、主データ記録／再生装置１００におけるデータＲ２−１の転送と拡張データ記録／再生装置２００におけるデータＲ２−２の転送とが行われ、タイムスロットＴＳ４内で、主データ記録／再生装置１００におけるデータＲ３−１の転送と拡張データ記録／再生装置２００におけるデータＲ３−２の転送とが行われる。
【００３６】
このデータ記録／再生システムにおいて、主データ記録／再生装置１００のコントロール部１２４は、上記拡張データ記録／再生装置２００との間で上記高速インターフェース部１２３，２２３を介して全２重通信により制御コマンド情報とステータス情報の授受を行うことにより動作状態を確定し、主データ記録／再生装置１００中のデータ入力部１２１に入力されたデータＷ１−１，Ｗ１−２を主データ記録／再生装置１００中のデータ記録／再生部１２０と拡張データ記録／再生装置２００中のデータ記録／再生部２２０とに分散して記録し、また、主データ記録／再生装置１００中のデータ記録／再生部１２０と拡張データ記録／再生装置２００中のデータ記録／再生部２２０とに分散して記録されたデータＲ１−１，Ｒ１−２、Ｒ２−１，Ｒ２−２、Ｒ３−１，Ｒ３−２をそれぞれ単一化して主データ記録／再生装置１００中のデータ出力部１２２より出力する制御を行う。
【００３７】
すなわち、主データ記録／再生装置１００のコントロール部１２４は、制御ポート(9PinControl) から記録の指示があれば、ファイルシステムが必要な記録エリアを確保し、それに従い、データ入力部１２１のエンコーダ１３３により生成した圧縮データを記録データとして主データ記録／再生装置１００中のデータ記録／再生部１２０や拡張データ記録／再生装置２００中のデータ記録／再生部２２０により記録する。また、上記コントロール部１２４は、制御ポート(9PinControl) から再生の指示があれば、ファイルシステムが再生すべきデータの記録エリアを検索して、必要なデータを再生してデータ出力部１２２Ａ〜１２２Ｃよりデコードして出力する。
【００３８】
主データ記録／再生装置１００のコントロール部１２４は、ファイルシステムが拡張データ記録／再生装置２００にアクセスする必要が生じたときに、主データ記録／再生装置１００に必要な他の制御コマンド情報とともに、拡張データ記録／再生装置２００にアクセスするための制御コマンド情報を作成する。主データ記録／再生装置１００のコントロール部１２４による拡張データ記録／再生装置２００との制御コマンド情報の授受は、拡張データ記録／再生装置２００へのアクセスのあった次のタイムスロットでステータスを受け取る必要があり、処理が複雑になるのを防止するため及び接続の確認のために、ハードディスクへのアクセスの必要の有無に関わらず行うようにしているが、全２重通信により制御コマンド情報とステータス情報の授受を行うので、それらの通信に要する時間が短縮される。
【００３９】
ここで、このデータ記録／再生システムにおいて全２重通信により行われる制御コマンド情報とステータス情報の授受の様子を図６に示す。
【００４０】
すなわち、このデータ記録／再生システムにおいて、主データ記録／再生装置１００のコントロール部１２４は、１フレームを複数のタイムスロットに分割し、１フレームの範囲内で各拡張データ記録／再生装置２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃに順次タイムスロットを割り当てて、タイムスロットの開始時にデータ記録／再生部１２０、データ入力部１２１及びデータ出力部１２２Ａ〜１２２Ｃに制御コマンド情報ＤＣＣを送り、上記データ記録／再生部１２０、データ入力部１２１及びデータ出力部１２２Ａ〜１２２Ｃからのステータス情報ＤＳＤを受信して、拡張データ記録／再生装置２００にアクセスするための制御コマンド情報ＤＣＣを作成する。
【００４１】
また、拡張データ記録／再生装置２００のコントロール部２２４は、前のタイムスロットで受けとった制御コマンド情報ＤＣＣの実行結果を示すステータス情報ＤＳＤをタイムスロットの開始時にデータ記録／再生部２２０、データ出力部２２１及びデータ出力部２２２Ａ〜２２２Ｃから受信し、送信すべきステータス情報ＤＳＤ ＳＥＮＤを作成して高速インターフェース部２２３に渡す。
【００４２】
そして、上記主データ記録／再生装置１００と拡張データ記録／再生装置２００との間のタイムスロット先頭の全２重通信では、高速インターフェース部１２３，２２３を介して、上記主データ記録／再生装置１００から拡張データ記録／再生装置２００に制御コマンド情報ＤＣＣが送られるとともに、上記拡張データ記録／再生装置２００からステータス情報ＤＳＤ ＳＥＮＤが主データ記録／再生装置１００に返される。
【００４３】
なお、拡張データ記録／再生装置２００から主データ記録／再生装置１００に返されるステータス情報ＤＳＤ ＳＥＮＤの作成が間に合わなかった場合には、拡張データ記録／再生装置２００の高速インターフェース部２２３は、ステータス情報ＤＳＤ ＳＥＮＤの代わりにＦＣ＿ＡＣＫを拡張データ記録／再生装置２００から主データ記録／再生装置１００に返しておき、送信すべきステータス情報ＤＳＤ ＳＥＮＤがコントロール部２２４から渡された時点でステータス情報ＤＳＤ ＳＥＮＤを主データ記録／再生装置１００に返す。
【００４４】
このようにタイムスロット先頭の全２重通信により制御コマンド情報ＤＣＣとステータス情報ＤＳＤの授受を行った主データ記録／再生装置１００と拡張データ記録／再生装置２００は、主データ記録／再生装置１００側でのコントロール部１２４による高速インターフェース部１２３からのステータス情報ＤＳＤの読み込み処理と、拡張データ記録／再生装置２００でのコントロール部２２４による高速インターフェース部２２３からの制御コマンドＣｍｄの読み込み処理とを並行して行うことができる。
【００４５】
なお、このデータ記録／再生システムでは、主データ記録／再生装置１００に３台の拡張データ記録／再生装置２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃをファイバーチャンネル接続したが、ファイバーチャンネルインタフェース１４８，２４８に代えてＩＥＥＥ(Institute of Electrical Engineers)１３９４バスインターフェースを用いるようにして、拡張データ記録／再生装置２００Ａ，２００Ｂ，２００ＣをＩＥＥＥ１３９４バスを介して相互に接続するようにしても良い。
【００４６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、外部より入力されたデータを記録するとともに、記録されているデータを再生して外部に出力するための主データ記録／再生装置と、この主データ記録／再生装置に接続された少なくとも１つの拡張データ記録／再生装置とからなるデータ記録／再生システムにおいて、上記主データ記録／再生装置は、上記拡張データ記録／再生装置との間で、インターフェース部を介して全２重通信により制御コマンド情報とステータス情報の授受を行うとともに、データの授受を行い、上記インターフェース部を介して全２重通信により、１フレームを複数のタイムスロットに分割し、１フレームの範囲内で各拡張データ記録／再生装置に順次タイムスロットを割り当てて、タイムスロットの開始時に制御コマンド情報を送り、ステータス情報を受信して拡張データ記録／再生装置にアクセスするための制御コマンド情報を作成し、制御コマンド情報とステータス情報の授受を行うことにより動作状態を確定し、上記主データ記録／再生部と拡張データ記録／再生部により、上記データ入出力部を介して入力されたデータをそれぞれランダムアクセス可能な複数の記録媒体に分配して記録し、上記複数の記録媒体に分配して記録されたデータを再生して、再生したデータを単一化して上記データ入出力部を介して出力し、上記拡張データ記録／再生装置は、上記主データ記録／再生装置との間で、インターフェース部を介して、全２重通信により制御コマンド情報とステータス情報の授受を行うとともに、データの授受を行い、割り当てられた前のタイムスロットで上記インターフェース部を介して受けとった制御コマンド情報の実行結果を示すステータス情報に基づいて、送信すべきステータス情報を制御部により作成して上記インターフェース部に渡し、拡張記録／再生部により、上記インターフェース部を介して入力されるデータをそれぞれランダムアクセス可能な複数の記録媒体に分配して記録し、上記複数の記録媒体に分配して記録されたデータを再生して上記インターフェース部を介して出力し、上記拡張データ記録／再生装置は、上記主データ記録／再生装置に返すステータス情報の作成が間に合わなかった場合には、上記ステータス情報の代わりに確認応答を上記主データ記録／再生装置に返しておき、送信すべきステータス情報が該拡張データ記録／再生装置の制御部から渡された時点でステータス情報を上記主データ記録／再生装置に返すので、制御コマンド情報とステータス情報の授受を全２重通信により行い、それらの通信に要する時間を短縮することができ、しかも制御コマンド情報に応じた処理とステータス情報に応じた処理を並行して行うことができ、これにより主データ記録／再生装置と接続可能な拡張用の記録／再生装置の台数を増やし、拡張可能な記憶容量を十分に確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したデータ記録／再生システムの構成を示すブロック図である。
【図２】上記データ記録／再生システムにおける主データ記録／再生装置の具体的な構成例を示すブロック図である。
【図３】上記主データ記録／再生装置に１台の拡張データ記録／再生装置を接続した状態を示すブロック図である。
【図４】主データ記録／再生装置におけるデータ転送の制御について説明するため図である。
【図５】上記主データ記録／再生装置に１台の拡張データ記録／再生装置を接続した状態でのデータの記録／再生動作を説明するための説明図である。
【図６】上記データ記録／再生システムにおいて全２重通信により行われる制御コマンド情報とステータス情報の授受の様子を示す図である。
【符号の説明】
１００ 主データ記録／再生装置、１２０ データ記録／再生部、１２１ データ入力部、１２２Ａ〜１２２Ｃ データ出力部、１２３ 高速インタフェース部、１２４ コントロール部、１２５ データバス、２００，２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃ 拡張データ記録／再生装置、２２０ データ記録／再生部、２２３ 高速インタフェース部、２２４ コントロール部、２２５ データバス
Claims (4)
- 外部より入力されたデータを記録するとともに、記録されているデータを再生して外部に出力するための主データ記録／再生装置と、この主データ記録／再生装置に接続された少なくとも１つの拡張データ記録／再生装置とからなるデータ記録／再生システムであって、
上記拡張データ記録／再生装置は、上記主データ記録／再生装置との間で、全２重通信により制御コマンド情報とステータス情報の授受を行うとともに、データの授受を行うためのインターフェース部と、割り当てられた前のタイムスロットで上記インターフェース部を介して受けとった制御コマンド情報の実行結果を示すステータス情報に基づいて、送信すべきステータス情報を作成して上記インターフェース部に渡す制御部と、上記インターフェース部を介して入力されるデータをそれぞれランダムアクセス可能な複数の記録媒体に分配して記録し、上記複数の記録媒体に分配して記録されたデータを再生して上記インターフェース部を介して出力する拡張記録／再生部とを備え、
上記主データ記録／再生装置は、データの入出力を行うデータ入出力部と、上記データ入出力部を介して入力されたデータをそれぞれランダムアクセス可能な複数の記録媒体を介して記録／再生する主記録／再生部と、上記拡張データ記録／再生装置との間で、全２重通信により制御コマンド情報とステータス情報の授受を行うとともに、データの授受を行うためのインターフェース部と、上記拡張データ記録／再生装置との間で上記インターフェース部を介して全２重通信により、１フレームを複数のタイムスロットに分割し、１フレームの範囲内で各拡張データ記録／再生装置に順次タイムスロットを割り当てて、タイムスロットの開始時に制御コマンド情報を送り、ステータス情報を受信して拡張データ記録／再生装置にアクセスするための制御コマンド情報を作成し、制御コマンド情報とステータス情報の授受を行うことにより動作状態を確定し、上記主データ記録／再生部と拡張データ記録／再生部により、上記データ入出力部を介して入力されたデータを複数の記録媒体に分配して記録し、上記複数の記録媒体に分配して記録されたデータを再生して、再生したデータを単一化して上記データ入出力部を介して出力する制御を行う制御部を備え、
上記拡張データ記録／再生装置のインターフェース部は、上記主データ記録／再生装置に返すステータス情報の作成が間に合わなかった場合には、上記ステータス情報の代わりに確認応答を上記主データ記録／再生装置に返しておき、送信すべきステータス情報が該拡張データ記録／再生装置の制御部から渡された時点でステータス情報を上記主データ記録／再生装置に返す
ことを特徴とするデータ記録／再生システム。 - 上記インターフェース部は、上記主データ記録／再生装置と上記拡張データ記録／再生装置をファイバーチャンネル接続することを特徴とする請求項１記載のデータ記録／再生システム。
- 上記インターフェース部は、上記主データ記録／再生装置と上記拡張データ記録／再生装置をＩＥＥＥ(Institute of Electrical Engineers)１３９４バスを介して相互に接続することを特徴とする請求項１記載のデータ記録／再生システム。
- 外部より入力されたデータを記録するとともに、記録されているデータを再生して外部に出力するための主データ記録／再生装置と、この主データ記録／再生装置に接続された少なくとも１つの拡張データ記録／再生装置とからなるデータ記録／再生システムにおけるデータ記録／再生方法であって、
上記主データ記録／再生装置は、上記拡張データ記録／再生装置との間で、インターフェース部を介して全２重通信により制御コマンド情報とステータス情報の授受を行うとともに、データの授受を行い、上記インターフェース部を介して全２重通信により、１フレームを複数のタイムスロットに分割し、１フレームの範囲内で各拡張データ記録／再生装置に順次タイムスロットを割り当てて、タイムスロットの開始時に制御コマンド情報を送り、ステータス情報を受信して拡張データ記録／再生装置にアクセスするための制御コマンド情報を作成し、制御コマンド情報とステータス情報の授受を行うことにより動作状態を確定し、上記主データ記録／再生部と拡張データ記録／再生部により、上記データ入出力部を介して入力されたデータをそれぞれランダムアクセス可能な複数の記録媒体に分配して記録し、上記複数の記録媒体に分配して記録されたデータを再生して、再生したデータを単一化して上記データ入出力部を介して出力し、
上記拡張データ記録／再生装置は、上記主データ記録／再生装置との間で、インターフェース部を介して、全２重通信により制御コマンド情報とステータス情報の授受を行うとともに、データの授受を行い、割り当てられた前のタイムスロットで上記インターフェース部を介して受けとった制御コマンド情報の実行結果を示すステータス情報に基づいて、送信すべきステータス情報を制御部により作成して上記インターフェース部に渡し、拡張記録／再生部により、上記インターフェース部を介して入力されるデータをそれぞれランダムアクセス可能な複数の記録媒体に分配して記録し、上記複数の記録媒体に分配して記録されたデータを再生して上記インターフェース部を介して出力し、
上記拡張データ記録／再生装置は、上記主データ記録／再生装置に返すステータス情報の作成が間に合わなかった場合には、上記ステータス情報の代わりに確認応答を上記主データ記録／再生装置に返しておき、送信すべきステータス情報が該拡張データ記録／再生装置の制御部から渡された時点でステータス情報を上記主データ記録／再生装置に返す
ことを特徴とするデータ記録／再生方法。
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