JP4499193B2 - 記録再生装置及び記録再生方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明はAV(Audio Video )サーバー用のディスクアレイ装置などに適用して好適な記録再生装置及び記録再生方法に関する。更に詳しくは複数台のハードディスクを並列運転するディスクアレイが備えられ、記録時に書き込みエラーが発生したときにはハードディスクなどをコントロールするコントローラに割当てられたタイムスロットを利用して書き込みエラーが生じたデータを再構築して書き込むことにより、記録再生動作を中断することなく、エラー修正できるようにしたものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、有線テレビサービスの一形態であるCATV(cable television )等の普及による多チャネル化に伴い、従来のVTR(Video Tape Recorder)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。
【0003】
この要求を満たすために、ハードディスクなどのランダムアクセスが可能な記録再生メディアを複数使用して、映像・音声データを記録再生する装置(AVサーバー)が普及しつつある。
【0004】
このような装置においては、コンピュータ用のデータ記録再生装置とは異なり、データの連続性が重要となる。つまり、一定時間内に必要とされる映像・音声データが記録・再生できなければ、映像・音声が途切れてしまい動画像・音声の記録再生装置として使用できない。したがって、万一記録中にハードディスクに異常が発生した場合でも、転送されてくるデータを連続的に受信して記録し、再生要求が発生した場合には、遅滞なく連続的にデータを再生して転送することが必要である。
【0005】
また、故障発生時の復旧時間の短縮化はAVサーバー等にとって重要な性能の一つである。更に、高画質・高音質の要求に対しては、データ転送レートを高くすること、長時間のデータが記録できる大容量のハードディスクを備えることが挙げられる。
【0006】
このため、ハードディスク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置くことにより、万一いずれかのハードディスクが故障した場合でも、信頼性を確保できる構成とした装置が提案されている。
【0007】
図8はこの種のハードディスクを備えたディスクアレイ装置の構成を示す図である。図8に示すように、データバス3にはバスインタフェース1が接続され、記録・再生データが入出力される。バスインタフェース1にはディスクアレイコントローラ2が接続され、このディスクアレイコントローラ2に更にディスクアレイ化するための、この例では5台のハードディスクH1〜H5が接続される。
【0008】
入力された記録データはディスクアレイコントローラ2によってハードディスクH1〜H4に分散して記録される。これと同時に分散して同時記録された複数のデータに対するパリティデータが専用のハードディスクH5に記録される構成となっている。
【0009】
このような装置ではいずれかのハードディスクが故障した場合には残されたデータからオリジナルのデータを再演算することにより、データの再構築が可能である。これによって欠落した記録データを修復できるので、ディスクアレイ装置を上述の映像・音声データ記録再生装置に応用したときでも、その信頼性を向上できる。
【0010】
また、複数のハードディスクH1〜H5を並列運転することにより、入出力データの転送レートを向上できる。したがって、ディスクアレイ構成のハードディスクH1〜H5を記録再生部に用いることにより、ハードディスク単体では不可能であった高速転送レートが要求されるような映像・音声データ記録再生装置が構成できるようになる。
【0011】
図9はハードディスクH1上のデータ記録フォーマットを示す概念図である。図9に示すように、ディスク上には同心円状若しくは螺旋状にデータが配置されている。トラックと呼ばれる一本の同心円は周方向に向かって適当なサイズ(一般には512バイト)のデータ記録セクターに分割されている。この例ではトラック4がデータ記録セクターa〜gと予備セクターhとに分割される。
【0012】
通常、いくつかのトラック4がまとめられてゾーンと呼ばれる。また、一般的なハードディスクでは複数のディスクが積み重ねられ、1つのスピンドルモータで回転させる構造が採用される。半径方向に同一の位置にある各ディスク上のトラック4がまとめられてシリンダと呼ばれる。このゾーン又はシリンダ毎に予備セクターhが配置されて管理される。この例では1枚のディスク上の1本のトラック4に対し、予備セクターhが1つだけ割当られている。
【0013】
図10は正常に記録されたトラック4の状態を示している。図10に示すように、記録・再生時に全てのデータ記録セクターa〜gに問題がなければ、データDATA1〜DATA7が正常に記録セクターa〜gに記録される。
【0014】
図11は書き込みエラーが発生したときにデータを再配置したときのトラック4’の状態を示している。図11に示すように、例えば、記録時にデータ記録セクターcで異常が発生すると、予備セクターhにデータが記録される。正常に記録・再生できないデータ記録セクターcは不良セクターとなる。不良セクターはその位置を示す論理アドレスが予備セクターhにアサインされる。以後、再生時にデータ記録セクターcの論理アドレスが指示されると、予備セクターhのデータが読み出される。これによって、装置全体の信頼性が向上する。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のディスクアレイ装置を備えた映像・音声データ記録再生装置では、例えば、図8に示すハードディスクH3のデータ記録セクターcが不良セクターであることが図11に示すように検出されると、DATA3を予備セクターhに記録する再配置動作(修復動作)が完了するまで、ハードディスクH3は新たなデータを受け付けることができない。
【0016】
したがって、高速転送レートが要求される映像・音声データ記録再生装置では、再配置動作に時間を費やしてしまい、データ記録セクターc以降に記録すべきDATA4,DATA5等の記録が間に合わなくなる。その結果、データ記録セクターd,eに記録すべきデータが欠落したり、再生要求に対してデータ記録セクターd,eからの再生データが転送できなくなってしまう。
【0017】
そのため、従来装置では装置全体を2重化構成にしてバックアップ策を講じたり、異常発生時に作業を中断して再試行したり、大量のメモリを用意して一時的にデータを待避させたりして対処する場合が多い。
【0018】
しかし、こうした場合でも、記録再生動作を途中で停止せざるを得なくなり、映像・音声データに対する連続した記録再生動作ができなくなる。このようなデータの喪失はCATVシステムの信頼性の低下につながるという問題がある。
【0019】
そこで、本発明では書き込み時に発生したハードディスクの書き込みエラーを、装置自体に用意したコントローラにタイムスロット内で自動補正できるようにして、映像・音声データの記録再生要求に対して連続性を失うことなく記録再生動作を継続できるようにした記録再生装置及び記録再生方法を提供する。
【0023】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る記録再生装置(記録再生方法)は、予め、記録再生用のタイムスロットと、記録再生モードに対するコマンド生成のために必要な制御用タイムスロットが割当られ、タイムスロットに応じて、連続する複数のデータを順次分散して記録再生する分散記録再生用の記録媒体と、分散記録再生されたデータのパリティデータを記録再生するパリティ専用の記録媒体と、各々の記録媒体の書き込みエラーを検出する手段と、書き込みエラーが検出された分散記録再生用の記録媒体に記録されるべきデータを、書き込みエラーが検出されなかった残りの分散記録再生用の記録媒体のデータとパリティ専用の記録媒体によるパリティデータに基づいてエラーデータを再構築する手段とを有すると共に、制御用のタイムスロットに基づいて各々の記録媒体を制御する制御手段とを備え、制御手段は、書き込みエラーが発生した場合、その分散記録再生用の記録媒体への記録動作を中止すると同時に、当該分散記録再生用の記録媒体に対する予備セクターのリアサイン動作を行い、かつ、制御用のタイムスロットを利用して再構築された書き込みエラーに対応したデータを、書き込みエラーが検出された分散記録再生用の記録媒体の予備セクターに数タイムスロット分の時間をかけて記録すると共に、リアサイン動作によって、データ再生モードを中断したときは、残りの分散記録再生用の記録媒体より再生されたデータに基づいて、その中断した分散記録再生用の記録媒体からの出力データを再構築するようにしたものである。
本発明の記録再生装置及び記録再生方法によれば、データ記録用タイムスロットに続いてデータ再生用タイムスロットが存在するようなシーケンスとなされているときで、データ記録用タイムスロットの期間の中で不良セクターに代わる予備セクター(代替セクター)の論理アドレスをリアサインするように構成されている場合にも、制御用タイムスロットを利用してエラーの発生しなかった分散記録再生用の記録媒体(以下ハードディスクという)よりデータを再生し、これら再生データに基づいて再記録すべきデータが構築される。これとは別に再生用タイムスロット内では再生要求のあったアドレスに対する再生データ(パリティデータ)に基づいて、エラーHDD用のデータを再構築し、再構築したデータを再生データとして転送する。こうすることによって記録再生データの連続性を担保できる。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態について説明をする。
【0025】
図1は本発明の実施の形態としての記録再生装置の構成を示す図である。本実施の形態では複数台のハードディスクを並列運転するディスクアレイを備え、記録時に発生した書き込みエラーを記憶し、この書き込みエラーに対するデータを自動修復して制御用タイムスロット内で再記録することにより、記録再生動作を継続できるようにした。
【0026】
図1に示すように記録再生装置10にはバスインタフェース1、ディスクアレイコントローラ11、ハードディスクH1〜Hpが設けられる。データバス1にはバスインタフェース1が接続され、記録データが入出力される。バスインタフェース1にはディスクアレイコントローラ11の内部バス16が接続され、この内部バス16に更に複数のハードディスクH1〜Hpが接続される。データバス3から入力された記録データは高速化を図るために、ハードディスクH1〜Hpがアレイ化されており、ディスクアレイコントローラ11によってハードディスクH1〜H3に分散してデータが記録されると共に、パリティーデータも同時に記録される。
【0027】
本実施の形態では更にデータの連続性を失わないようにするために、ディスクアレイコントローラ11にはエラーチェック部12、メモリ13、演算器14及びレジスタなどのその他の回路15が設けられる。ディスクアレイコントローラ11の内部バス16にはエラーチェック部12が接続され、記録時に各々のハードディスクH1〜H3の書き込みエラーが検出される。
【0028】
この内部バス16にはメモリ13が接続され、書き込みエラーが検出されたハードディスクの論理アドレスが記憶されるようになっている。更に、内部バス16には演算器14が接続され、書き込みエラーが検出されたハードディスクに記録されるべき記録データが修復される。データ修復は書き込みエラーが検出されなかった他のハードディスクの記録データと専用ハードディスクに記録されているパリティデータを演算することによって実行される。パリティ演算によって求められたパリティデータはハードディスクHpに記録される。その他の回路15にはエラーチェック部12、メモリ13及び演算器14の動作させるための機能回路が設けられている。他の回路15にはデータ修復中に発生した再生要求を一時記憶するレジスタなどが含まれる。
【0029】
このように、本実施の形態の記録再生装置では、書き込みエラーが検出された、例えば、ハードディスクH3において、そのハードディスクH3の論理アドレスの記録データとして、書き込みエラーが検出されなかった他のハードディスクH1,H2,Hpの再生データを論理演算して求めたデータが制御用タイムスロットを利用してエラーの発生したハードディスクの予備セクタに記録される。
【0030】
(実施例)
図2は実施例としての映像・音声データ記録再生装置100の全体構成を示す図である。映像・音声データ記録再生装置100は簡易ビデオ・オン・デマンド装置(NVOD)に適用した場合である。したがって、図2に示すように、データバス3に接続されたエンコーダ回路(#1)20の他に、複数のデコーダ回路#1〜#nを有する。さらに記録再生装置(以下データ記録再生基板ともいう)10及びコントロール基板31を有する。
【0031】
エンコーダ回路20にはビデオインタフェース21、オーディオインタフェース22、エンコーダ23、バッファメモリ24、バスインタフェース25が設けられる。エンコーダ回路20の設置数は機能アップが図れるから、入力ソースに応じて複数設けてもよい。
【0032】
外部からの映像データVINを入力するビデオインタフェース21と、音声データAINを入力するビデオインタフェース22との出力段にはエンコーダ23が接続され、ハードディスクH1〜Hpに記録できるようなフォーマットに映像・音声データが圧縮・符号化される。圧縮・符号化後のデータが記録データとなる。
【0033】
エンコーダ23の出力段にはバッファメモリ24が接続され、高速転送し易くするために、記録データが一時格納される。バッファメモリ24の出力段にはバスインタフェース25が接続され、コントロール基板31の制御によって記録データがデータバス3に出力される。
【0034】
データバス3にはアレイ構造のデータ記録再生基板10が接続され、上述したように記録時に発生したハードディスクの書き込みエラーが記憶され、この書き込みエラーに対する記録データが自動修復されるようになっている。このデータ記録再生基板10内の演算器14については図3において詳述する。
【0035】
データバス3には更に、第1〜第nデコーダ回路#1〜#nが接続される。第1デコーダ回路#1はバスインタフェース26A、バッファメモリ27A、デコーダ28A、ビデオインタフェース29A及びオーディオインタフェース30Aによって構成される。
【0036】
データバス3にはバスインタフェース26Aが接続され、データ記録再生基板10から読み出された再生データが入力される。バスインタフェース26Aの出力段にはバッファメモリ27Aが接続され、再生データが一時格納される。このバッファメモリ27Aの出力段にはデコーダ28Aが接続され、ユーザのディスプレイ装置で表示できるようなフォーマットに再生データが映像データVoutと音声データAoutとに復号化される。
【0037】
デコーダ28Aの出力段にはビデオインタフェース29Aとオーディオインタフェース30Aとが接続され、この映像データVout1及び音声データAout1がそれぞれ出力される。なお、第2〜第nデコーダ回路#2〜#nについては第1デコーダ#1とその構成が同じであるのでその説明を省略する。
【0038】
データバス3には更にコントロール基板31が接続され、データ記録再生基板10からの再生データが、第1〜第nデコーダ回路#1〜#nに順次若しくは同時に転送される。このデータ転送によって、映像・音声データをnチャネル分同時に出力させることができる。
【0039】
これにより、同一の映像・音声データ(素材)で時間をずらして放送するNVOD(near video on demand)動作を実現したり、デコーダ回路#1〜#n毎に異なる素材を送出して多チャネルの送出動作を行ったりすることができる。
【0040】
コントロール基板31はCPUバス35に接続されたバス調停部32、メモリ33及びCPU34によって構成される。データバス3とCPUバス35との間にはバス調停部32が接続され、共通のデータバス3上でデータ衝突しないようにバス使用権が管理される。
【0041】
CPUバス35にはメモリ33が接続され、このバス調停に必要なタイムスロットに関するデータが格納される。タイムスロットは繰り返しシーケンスT1を一定の時間t毎に区切ったデータである。このようにタイムスロットtを基準に制御すれば、各デコーダ回路#1〜#n、エンコーダ回路20やコントロール基板31がデータバス3をそれぞれタイムスロットtの間だけ占有できる(図3参照)。
【0042】
更に、バス35にはCPU34が接続され、データの記録再生に必要な制御コマンドC1〜C3等が各基板20、#1〜#nに出力される。
【0043】
次に、図3を参照しながら本実施例の映像・音声データ記録再生装置100の動作を説明する。その前提として、図3Aのようにエンコード処理用タイムスロットteに続いて、3チャネル分のデコード処理がタイムスロットtd1〜td3内で行われる記録再生シーケンスについて例示する。このシーケンスにはエンコーダ等による制御データ等を生成するための制御用タイムスロットtcも含まれる。まず、図3に示すようにコントロール基板31からエンコーダ回路20、デコーダ回路#1〜#n、データ記録再生基板10へそれぞれ制御用タイムスロットtc内で生成された制御コマンドC1〜C4等が出力される。
【0044】
この例では制御コマンドC1がエンコーダ回路20へ出力されると、データバス3の使用権がコントロール基板31からエンコーダ回路20へ移行される。バス使用権を得たエンコーダ回路20では、制御コマンドC1に基づいてデータ記録再生基板10へ記録データW1が転送される。
【0045】
このデータ転送に先立ちエンコーダ回路20では、外部から入力した映像データVIN及び音声データAINがエンコーダ23によって、ハードディスクH1〜Hpに記録できるようなフォーマットに圧縮符号化される。符号化後の記録データW1はバッファメモリ24に入力されて待機される。バス使用権が得られると同時に、バスインタフェース25がデータバス3と接続され、記録データW1がハードディスクH1〜Hpにそれぞれ同時分散記録される。
【0046】
以下、説明する例は、4台のハードディスクに入力データを分散記録し、残りの1台のハードディスクに、同時に分散記録されるデータのパリティデータが記録されるものとする。
【0047】
パリティデータの生成は、図4Aに示すような4入力論理演算回路41を使用することができ、それぞれのハードディスクに記録されるデータをD1〜D4としたとき、図4Aに示す論理演算回路41に同図Bに示すようなデータが入力したときには、同図Bに示すようなパリティデータDpが得られる。この例では説明を簡単化するために1ビットの場合についてのみ示している。
【0048】
図の例では、データD1〜D4の和を反転したビットがパリティデータDpとして使用される。
【0049】
ディスクアレイコントローラ11のエラーチェック部12では、各々のハードディスクH1〜H3の書き込みエラーが検出される。書き込みエラーが検出されると、そのハードディスクの論理アドレスがメモリ13に記憶される。
【0050】
書き込みエラーが発生したハードディスクに記録されるべき記録データW1は演算器14によって生成される。
【0051】
タイムスロットtd1になると、エンコーダ回路20からデコーダ回路#1にバス使用権が移行される。このバス使用権を得たデコーダ回路#1では、制御コマンドC2に基づいてバスインタフェース26Aとデータバス3とが接続され、データ記録再生基板10から再生データR1が読み出される。読み出された再生データR1はバッファメモリ27Aに一時記憶される。
【0052】
バッファメモリ27Aからデコーダ28Aに再生データR1が読み出され、ユーザのディスプレイ装置で表示できるようなフォーマットの映像データVoutと音声データAoutとに復号化される。復号化後の映像データVout1及び音声データAout1はビデオインタフェース29Aとオーディオインタフェース30Aとに分かれてそれぞれ出力される。
【0053】
タイムスロットtd2になると、デコーダ回路#1からデコーダ回路#2にバス使用権が移行される。
【0054】
このバス使用権を得たデコーダ回路#2では、制御コマンドC3に基づいてバスインタフェース26Bとデータバス3とが接続され、データ記録再生基板10から再生データR2が読み出される。読み出された再生データR2はデコーダ回路#1と同様に処理され、他のユーザのディスプレイ装置に映像データVout2及び音声データAout2としてそれぞれ出力される。
【0055】
次のタイムスロットtd3になると、デコーダ回路#2からデコーダ回路#3にバス使用権が移行される。このバス使用権を得たデコーダ回路#3では、制御コマンドC4に基づいてバスインタフェース26Cとデータバス3とが接続され、データ記録再生基板10から再生データR3が読み出される。読み出された再生データR3はデコーダ回路#1と同様に処理され、他のユーザのディスプレイ装置に映像データVout3及び音声データAout3としてそれぞれ出力される。
【0056】
このようにタイムスロットT1をエンコーダ回路20、デコーダ回路#1〜#nとデータ記録再生基板10用に割り振って置くことにより、映像・音声データの再生を連続して行いながら、新しい映像・音声(素材)データの記録や、システム内のメンテナンスなどを同時に行うことができる。
【0057】
データエラーが発生したときに使用される演算器としては図5Aに示すような4入力論理演算回路42を使用することができる。この例では説明の便宜上、ハードディスクH3に記録するデータD3が4入力論理演算回路42によって再構築される場合を示している。つまり、ハードディスクH1、H2、H4及びHpにそれぞれ記録された記録データD1,D2,D4及びDpと同じデータがタイムスロットtcの間にそれぞれのHDDから再生され、再生されたこれらデータが4入力論理演算回路41に入力される。そのとき同図Bに示すように記録データD3が出力されるようにする。つまりパリティーデータをエラー修復用データD3として用いる。このデータD3は図4Bに示す記録すべきデータD3と同じになる。
【0058】
図5Aの論理演算回路41によって生成された再構築データは、図3Aに示す制御用のタイムスロットTc内の期間を利用して、エラーが発生したハードディスクの予備セクターに記録される。
【0059】
図5Aに入力するデータは、エラー発生箇所によって相違する。したがって、例えばデータD1がエラーになったときは、入力データはD2,D3,D4,Dpであり、出力データがD1として利用される。
【0060】
このように計算されたパリティデータDpによって、記録時に万一いずれかのハードディスクH1〜H3にエラーが発生して、データが正しく記録できない状態になっても、タイムスロットtcを利用して再書き込みできるようになる。
【0061】
(第1の実施例)
図6は、第1の実施例としての書き込みエラー発生時の動作タイムチャートを示している。
【0062】
エンコーダ回路20における書き込み動作中に、ハードディスクHDD−3で書き込みエラーが発生したとき、ハードディスクHDD−3に対して書き込みエラーが発生した不良セクターを予備セクターに再配置するような動作は行わない。したがって、このハードディスクのエラー発生箇所に対する記録動作は中止するが、その他に対する記録動作は中断しない。他のハードディスクに対する記録動作も中断しない。
【0063】
本実施例では、その代わりにコントロール基板31に割当てられたタイムスロットtcを待って、そのタイムスロットtc内で、ハードディスクH1、H2,H4、HpからデータD1,D2,D4,Dpが読み出される。読み出された、これらデータD1,D2,D4及びDpが4入力論理演算回路41に入力されて、再生成されたデータ(記録すべきデータ)D3が出力される。このデータD3がハードディスクHDD−3の任意のセクター(例えば同一トラックの予備セクター)に記録される。
【0064】
図11の例で再度説明すると、DATA3を予備セクターhに記録するのはコントロール基板31に割当てられたタイムスロットtcで行い、不良セクターcへの記録はパスする。この不良セクターcに続くデータ記録セクターdにはDATA4が記録され、データ記録セクターeにはDATA5が記録される。従来方式のように記録が間に合わなくなって、記録を中断するようなることがない。
【0065】
上述した再構築に当たって、万一、コントロール基板31に割当られたタイムスロット内で、データの再構築動作が終了しない場合には、次のシーケンスのタイムスロットtcで残りのデータの全部若しくは一部が記録される。これを何度か繰り返すことにより、記録データW1の冗長性が自動的に回復する。
【0066】
このように本実施例の映像・音声データ記録再生装置100では、ハードディスク内のリアサイン機能を使用しない。その代わり、ディスクアレイ内部で不良セクターと予備セクターとのアドレスマッピングを管理する必要がある。しかし、その反面、1回のタイムスロットで取り扱える記録データW1をひとかたまりにして予備セクターにまとめて記録することができる。
【0067】
これにより、アクセス時間に対し充分なタイムスロットをとれない記録再生装置では、ハードディスクにおける情報読み取りヘッド(光ピックアップ等)のシーク回数が、1タイムスロット内で増加することがない。したがって、再生データの読み取りが極めて高速にできる。
【0068】
(第2の実施例)
第2の実施例は、従来と同じように、エラーが発生した場合、予備セクターに対するリアサイン動作を行ったとしても、記録再生動作を中断することなく、しかも再生データを連続的に得られるようにした場合である。
【0069】
すなわち、本実施例の映像・音声データ記録再生装置では図7に示すように、ハードディスクHDD−3で書き込みエラーが発生した場合、従来方式と同様にハードディスク自体のリアサイン機能を動作(再配置動作)させる。これにより、不良セクターが予備セクターに置き換えられる。このリアサイン動作を行うと、図11で説明したようにエンコーダ回路20に割当てられたタイムスロットtd1,td2……をオーバーすることが考えられる。
【0070】
そこで、次のような制御が行われる。
【0071】
▲1▼エラーが発生したハードディスクを除く残りのハードディスクに対して、パリティデータを含めて正常の記録動作を続行する。
【0072】
これに対し、エラーが発生したハードディスクでは、その記録動作は中止する。
【0073】
これと同時に、予備セクターに対するリアサイン動作が行われる。
【0074】
図7の例では、ほぼ2タイムスロットtd1,td2の時間をかけてリアサイン動作が行われた場合を示す。
【0075】
そのために、タイムスロットtd1,td2ではハードディスクH3に対するデコード処理を実行できない。これを回避するため、タイムスロットtd1,td2では、残りのハードディスクにより読み出されたデータR2,R3に基づいて、タイムスロットtd1,td2にて再生されるべきハードディスクH3のデータが再構築される。そのために使用する論理演算回路及びその真理値表は図5の通りである。
【0076】
例えば、タイムスロットtd1において、正常再生された4つのデータR2に基づいて、読み出せなかったハードディスクH3からのデータが再現される。
【0077】
再現されたデータは図7に示すように、データバス上に転送される。
【0078】
▲2▼続く制御用のタイムスロットtcでは、エラーが発生した不良セクターと、同じシリンダ上に属するセクターのデータW1が再生され、再生されたこれら4つのデータ(データR1とする)が、図5Aに示す論理演算回路42に供給されて、データの再構築処理が行われる。
【0079】
再構築されたデータW1’がハードディスクH3のリアサインされた予備セクターに記録される。
【0080】
したがって、このハードディスクHDD−3がリアサイン動作している間は、そのハードディスクHDD−3の記録動作だけは行わずに、残りのハードディスクHDD−1,HDD−2,HDD−4,HDDpには記録データが記録される。その後、リアサイン動作終了後のコントロール基板31のタイムスロットでもって、ハードディスクHDD−3で欠落した記録データの再構築動作が間欠的に繰り返し行われる。
【0081】
これにより、データ記録及び転送をそれぞれ中断することなく実行できる。しかも記録データW1の修復のためにハードディスクHDD−3に記録できなかった他の記録データの冗長性を自動回復することができる。
【0082】
本実施例ではタイムスロット内に転送された記録データの一部が、従来方式のように物理的に連続しない予備セクターに記録されることになる。このため、再生時に読み取りヘッドを目標位置まで移動するシーク時間が若干要することになる。その反面、ハードディスク内部のセクター管理機能を使用するために、ディスクアレイとしてはアドレスマッピング等の管理が必要ないという特徴を有している。
【0083】
つまり、アドレスマッピング機能を備えるとデータ処理上のディレイが生じるが、本実施例ではこれが生じないため、ハードディスクで管理すべきファイル数が増えても外部装置からのデータ転送要求に対して高速に応答できる。
【0084】
このように本発明の各実施例の映像・音声データ記録再生装置では、図6あるいは図7のいずれの動作を選択した場合であっても、データの記録再生動作を中断させることがないので、記録再生時に映像・音声が途切れるようなおそれがない。
【0087】
【発明の効果】
本発明の記録再生装置及び記録再生方法によれば、データ記録用タイムスロットに続いてデータ再生用タイムスロットが存在するようなシーケンスとなされているときで、データ記録用タイムスロットの期間の中で不良セクターに代わる予備セクター(代替セクター)の論理アドレスをリアサインするように構成されている場合にも、制御用タイムスロットを利用してエラーの発生しなかった分散記録再生用の記録媒体よりデータを再生し、これら再生データに基づいて再記録すべきデータが構築される。これとは別に再生用タイムスロット内では再生要求のあったアドレスに対する再生データ(パリティデータ)に基づいて、エラーHDD用のデータを再構築し、再構築したデータを再生データとして転送する。こうすることによって記録再生データの連続性を担保できる。
【0088】
このような記録再生装置及び記録再生方法はAVサーバー用のディスクアレイ装置に適用して極めて好適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態としての記録再生装置10の構成を示す図である。
【図2】実施例としての映像・音声データ記録再生装置100の構成を示す図である。
【図3】映像・音声データ記録再生装置の動作タイムチャートである。
【図4】データ記録時のパリティデータの演算例である。
【図5】データ再構築時のデータD3の演算例である。
【図6】第1の実施例としての書き込みエラー発生時の動作タイムチャートである。
【図7】第2の実施例としての書き込みエラー発生時の動作タイムチャートである。
【図8】従来のディスクアレイ装置の構成例を示す図である。
【図9】ハードディスク上のデータ記録フォーマットの概念図である。
【図10】正常に記録されたトラック4の状態を示す図である。
【図11】記録データの再配置動作後のトラック4’の状態を示す図である。
【符号の説明】
1・・・バスインタフェース、2,11・・・デスクアレイコントローラ、3・・・データバス、4・・・トラック、10・・・記録再生装置(データ記録再生基板)、12・・・エラーチェック部、13,33・・・メモリ、14・・・演算器、15・・・その他の回路、16・・・内部バス、20・・・エンコーダ回路、21,29A〜29D・・・ビデオインタフェース、22,30A〜30D・・・オーディオインタフェース、23・・・エンコーダ、24,27A〜27D・・・バッファメモリ、25,26A〜26D・・・バスインタフェース、28A〜28D・・・デコーダ、#1〜#n・・・デコーダ回路、31・・・コントロール基板、32・・・バス調停部、34・・・CPU、35・・・CPUバス、41,42・・・4入力論理演算回路、H1〜H5,Hp,HDD−1〜HDD−4,HDD−p・・・ハードディスク、a〜g・・・データ記録セクター、h・・・予備セクター
Claims (2)
- 予め、記録再生用のタイムスロットと、記録再生モードに対するコマンド生成のために必要な制御用タイムスロットが割当られ、前記タイムスロットに応じて、連続する複数のデータを順次分散して記録再生する分散記録再生用の記録媒体と、
前記分散記録再生されたデータのパリティデータを記録再生するパリティ専用の記録媒体と、
前記各々の記録媒体の書き込みエラーを検出する手段と、
前記書き込みエラーが検出された分散記録再生用の記録媒体に記録されるべきデータを、前記書き込みエラーが検出されなかった残りの前記分散記録再生用の記録媒体のデータと前記パリティ専用の記録媒体によるパリティデータに基づいてエラーデータを再構築する手段とを有すると共に、
前記制御用のタイムスロットに基づいて前記各々の記録媒体を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
書き込みエラーが発生した場合、その分散記録再生用の記録媒体への記録動作を中止すると同時に、当該分散記録再生用の記録媒体に対する予備セクターのリアサイン動作を行い、かつ、
前記制御用のタイムスロットを利用して再構築された書き込みエラーに対応したデータを、前記書き込みエラーが検出された分散記録再生用の記録媒体の予備セクターに数タイムスロット分の時間をかけて記録すると共に、
前記リアサイン動作によって、データ再生モードを中断したときは、残りの分散記録再生用の記録媒体より再生されたデータに基づいて、その中断した分散記録再生用の記録媒体からの出力データを再構築するようにしたことを特徴とする記録再生装置。 - 予め、記録再生用のタイムスロットと、記録再生モードに対するコマンド生成のために必要な制御用タイムスロットが割当られ、前記タイムスロットに応じて、連続する複数のデータを分散記録再生用の記録媒体で順次分散して記録再生し、前記分散記録再生されたデータのパリティデータをパリティ専用の記録媒体で記録再生する方法において、
前記各々の分散記録再生用の記録媒体の書き込みエラーを検出し、
前記書き込みエラーが検出された分散記録再生用の記録媒体に記録されるべきデータを、前記書き込みエラーが検出されなかった残りの前記分散記録再生用の記録媒体のデータと前記パリティ専用の記録媒体によるパリティデータに基づいてエラーデータを再構築すると共に、前記制御用のタイムスロットに基づいて前記分散記録再生用の記録媒体を制御し、
書き込みエラーが発生した場合には、その分散記録再生用の記録媒体への記録動作を中止すると同時に、その分散記録再生用の記録媒体に対する予備セクターのリアサイン動作を行い、かつ、
前記制御用のタイムスロットを利用して再構築された書き込みエラーに対応したデータを、前記書き込みエラーが検出された分散記録再生用の記録媒体の予備セクターに記録するようにすると共に、
前記リアサイン動作によって、データ再生モードが中断したときには、残りの分散記録再生用の記録媒体より再生されたデータに基づいて、その中断した分散記録再生用の記録媒体からの出力データを再構築するようにしたことを特徴とする記録再生方法。
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