JPH05342759A

JPH05342759A - ディスク装置

Info

Publication number: JPH05342759A
Application number: JP4154703A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Shimada; 敏幸島田; Motoyuki Itou; 基志伊藤; Akira Kurahashi; 章倉橋
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1992-06-15
Filing date: 1992-06-15
Publication date: 1993-12-24

Abstract

(57)【要約】【目的】ディジタルビデオ信号の記録再生を効率よく
円滑に行い、通常のデータファイルとの共存を図る。【構成】記録時にはビデオ入力信号を処理して第１の
データレートの記録データを生成し、再生時には再生デ
ータを処理してビデオ出力信号を再生する映像処理部１
０と、記録時には前記映像信号処理部出力を一時記憶し
て記録動作に適合した第２のデータレートに変換して出
力し、再生時には第２のデータレートで再生される再生
データを一時記憶して第１のデータレートで前記映像信
号処理部に出力するバッファ１９と、ディスク媒体１６
と、前記ディスク媒体１６を角速度一定に回転駆動させ
るディスク駆動部１７と、記録時には前記ディスク１６
に前記バッファ出力である記録セクターデータに順序情
報を付与して記録し再生時には前記ディスク媒体１６か
ら再生される再生セクターデータを順序情報にしたがっ
て前記バッファ１９へ出力する記録再生部とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビデオ信号を記録再生
する磁気ディスク装置や光ディスク装置に関するもので
ある。さらに、コンピュータシステムで取り扱われる汎
用データファイルと、ビデオ信号あるいはオーディオ信
号を一つのディスク媒体に記録再生するいわゆるマルチ
メディア化を図ったディスク装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ディジタル動画像圧縮技術の開発
にともなってディスク装置にビデオ信号をディジタル的
に記録再生する装置の研究開発が盛んである。特に光デ
ィスク装置は高速ランダムアクセスが可能で、かつディ
スク媒体が交換可能な大容量データファイルであること
から、ビデオ信号記録に適したディスク装置として期待
されている。

【０００３】従来のディスク装置においては、このビデ
オ信号の記録再生に必要なデータレートがほぼ一定であ
ることから光スポットとディスク媒体との角速度を一定
とし、さらにディスク媒体上の記録トラックを複数セク
ターに均等分割してデータを記録する（Constant Angul
ar Velocity、以下ＣＡＶとする。）方式が用いられて
いた。このようなディスク装置は通常のコンピュータシ
ステムの外部記録装置としても有用であり、このためビ
デオ信号だけでなくコンピュータシステムの記録装置と
して汎用データファイルについても同一のディスク装置
で取り扱えるように構成した、いわゆるマルチメディア
装置としての活用が期待されるようになってきた。

【０００４】以下、上記した従来のディスク装置の一例
について図面を参照しながら説明する。

【０００５】図４は従来のディスク装置の基本構成を示
したブロック図である。図５は従来のディスク媒体の記
録フォーマットを示す図、図６は動作説明のためのタイ
ミングチャートである。図４において、１はホストコン
ピュータ、２はホストコンピュータ１と外部とのインタ
ーフェースを行うＩ／Ｏ、３は内部バス、４はインター
フェースである。５および１１は図５で示される記録フ
ォーマットのディスク媒体、６および１２はディスク駆
動部、７および１３は記録再生部、９は表示部であるＣ
ＲＴ、１０は映像信号処理部である。８はディスクドラ
イブであり、ディスク媒体５とディスク駆動部６と記録
再生部７とで構成される。１４はビデオファイルドライ
ブであり、ディスク媒体１１とディスク駆動部１２と記
録再生部１３と映像信号処理部１０とで構成される。

【０００６】以上のように構成されたディスク装置につ
いて、以下、その動作について説明する。

【０００７】まず、汎用データファイルの記録において
はホストコンピュータ１は所望の記録データを内部バス
３で接続されたＩ／Ｏ２を制御してインターフェース４
を介してディスクドライブ８に出力する。記録再生部７
はホストコンピュータ１により出力された前記記録デー
タを適当な大きさに分割して誤り訂正符号の付加、信号
変調などを行い、記録の１単位である記録セクターデー
タとしてディスク媒体５に記録する。ディスク媒体５は
ディスク駆動部６により角速度一定となるように回転駆
動される。ディスク媒体５は図５に示すように、その記
録領域において螺旋状に形成された記録トラック２０を
もち、さらに記録トラック２０は記録再生の１単位であ
るセクターに分割されており、例えば、第ｍトラックの
第ｎセクター，第ｎ＋１セクター，……といった順に記
録が行われる。コンピュータシステムのファイル装置の
記録動作では、ある程度まとまった数のセクターを１グ
ループとして記録を行った後、引き続いて記録されたグ
ループのセクター２１を再生し、それぞれのセクターの
誤り率を求めて記録状態を確認するという再生ベリファ
イを行い、誤りが大きくセクター不良と判断された場合
には当該不良セクターとは別に代替セクターを設けて再
度同じデータを記録することにより、高い信頼性を保証
している。今、図６に示されるようにＷ（ｍ，ｎ），Ｗ
（ｍ，ｎ＋１），Ｗ（ｍ，ｎ＋２）のタイミングで第ｍ
トラックの第ｎから第ｎ＋２セクターの３セクターを１
グループとして記録が行われ、引き続いて再生ベリファ
イ動作により、それらのセクターがＲ（ｍ，ｎ），Ｒ
（ｍ，ｎ＋１），Ｒ（ｍ，ｎ＋２）のタイミングで再生
ベリファイされたときに第ｎ＋２セクターが不良セクタ
ーと判断されたものとすると、当該トラックとは別に交
代セクターとして指定される第ｋトラックの第１セクタ
ーにＷ（ｍ，ｎ＋２）で記録されたと同じデータを記録
する。つづいて、Ｒ（ｍ，ｎ）で交代セクターが正しく
記録されたことを再生ベリファイした後、誤り率が所定
の値以下であればもとの第ｍトラックに戻り、Ｗ（ｍ，
ｎ＋３），……のタイミングで次のグループの記録動作
を継続する。ここで、第ｍトラックの第ｎ＋２セクター
を第ｋトラックの第１セクターへ交代したという交代情
報はディスク媒体の記録領域内に設けられたファイル管
理領域に別途記録される。再生時には記録再生部７はデ
ィスク媒体５よりの再生セクターデータを再生して前記
インターフェース４およびＩ／Ｏ２を介してホストコン
ピュータ１へ再生データを出力する。この場合、前記フ
ァイル管理領域に記録された交代処理情報をもとにして
記録時に交代処理が行われた場合にはその交代セクター
を再生することになる。以上のようにディスクドライブ
８は汎用データファイルの記録再生を行う。

【０００８】次に、ビデオ信号の記録再生はビデオファ
イルドライブ１４が行うが、ディジタル化されたビデオ
信号の転送レートは毎秒約３０Ｍビット程度と比較的高
いため、図４において、映像信号処理部１０はこのビデ
オ入力信号を毎秒約４Ｍビット程度となるように圧縮し
てデータ量を減らすとともにデータレートを減少させ、
記録データの１単位として１セクター分のデータに分割
して記録再生部１３に出力する。記録再生部１３は前記
記録データに記録フォーマットに適合する誤り訂正信号
の付加および信号変調などを行って、ディスク媒体１１
に記録を行う。ビデオ信号の場合、ほぼ一定のデータレ
ートで連続的に長時間の記録が必要となるため、前述の
交代処理は行わず、不良セクターの発生を無視して記録
を行う。再生時には、記録再生部１３はディスク媒体１
１上に記録されたデータを再生して信号復調，誤り復号
処理などの処理を行い、映像信号処理部１０に再生デー
タを出力する。映像信号処理部１０は前記再生データか
ら、画像伸張を行ってビデオ出力を表示部であるＣＲＴ
９に出力する。図５で示されたＣＡＶ方式の記録フォー
マットでは記録再生のデータレートが一定であるため、
ビデオ信号のようなほぼ一定のデータレートでかつ大容
量のファイルにおいてもその動作がとぎれることなく円
滑に長時間の記録再生動作が行われる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、ビデオ信号の記録の際に交代処理を行わ
ないので、不良セクターが発生した場合に信頼性が低く
なるという課題を有していた。さらに、ディスクドライ
ブとビデオファイルドライブの共用化を図る場合には再
生ベリファイの際の所要時間および交代セクターへアク
セスする際の所要時間が長いため、ビデオ信号の円滑な
記録が困難であった。このことは再生時にも同様であ
り、交代セクターを再生する都度、交代セクターへのア
クセスが必要となり、この頻度が多い場合には連続的な
信号再生に支障をきたしていた。このような問題から従
来のコンピュータシステムにおいては長時間の動画象の
記録再生は行えなかった。

【００１０】本発明は上記問題点に鑑み、記録再生にバ
ッファを設けて記録再生の転送レートを調整することに
より、ビデオ信号の長時間記録が可能なディスク装置を
提供するものである。さらに記録再生の１単位であるセ
クターデータに順序情報を付与して動画像の記録の際に
通常のデータファイルとは異なる交代処理を行うことに
より、高信頼なビデオ信号の記録再生を行うディスク装
置を提供するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明のディスク装置は、映像信号処理部と、バッ
ファと、ディスク媒体と、ディスク駆動部と、記録再生
部という構成を備えたものである。

【００１２】

【作用】本発明は上記した構成によって、記録再生にデ
ータのバッファを設けて記録再生のデータレートをビデ
オ信号のデータレートに適合させる構成として記録再生
のデータレートをビデオ信号のデータレートよりも十分
高くすることとなる。さらに、記録再生のデータレート
をビデオ信号のデータレートの２倍以上とすることによ
り、円滑な交代処理を可能とすることとなる。加えて、
ビデオ信号の記録再生の交代処理方法を汎用データファ
イルの交代処理方法と異なる方法で実現してより高速な
交代処理を実現するものである。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例のディスク装置につ
いて、図面を参照しながら説明する。

【００１４】図１は本発明の実施例におけるディスク装
置の構成を示すブロック図である。図２は修正角速度一
定方式（Modified Constant Angular Velocity、以下Ｍ
ＣＡＶとする。）の記録フォーマットの説明図、図３は
交代処理の動作説明のためのタイミングチャートであ
る。図１において、１はホストコンピュータ、２はイン
ターフェースであるＩ／Ｏ、３は内部バス、４はインタ
ーフェース、９はＣＲＴ、１０は映像信号処理部、１６
はディスク媒体、１７はディスク駆動部、１８は記録再
生部、１９はバッファである。１５はディスクドライブ
であり、ディスク媒体１６と、ディスク駆動部１７と記
録再生部１８とバッファ１９とにより構成される。

【００１５】以上のように構成されたディスク装置につ
いて、以下、図１，図２および図３を用いてその動作を
説明する。なお、従来例の説明で行った構成要素につい
ては同一の番号を付与してその説明を省略する。

【００１６】まず、図２は記録領域２１をゾーン２３に
分割して、各ゾーンの半径に応じてセクター数を変化さ
せたＭＣＡＶ方式の記録フォーマットを示すものであっ
て、螺旋上に配列されたトラックは、５個のゾーンに分
割されており、最内周の第１ゾーンから最外周の第５ゾ
ーンまでそれぞれ５〜９のセクター２２に分割されてい
る。ディスク駆動部１７はディスク媒体を角速度が一定
となるように回転駆動する。各セクター２２に記録再生
されるデータの大きさは同一のため、記録再生のデータ
レートは各ゾーン２３のセクター数に応じて変化するこ
ととなる。このＭＣＡＶ方式によればディスク媒体の記
録領域全域にわたって線記録密度の最適化が可能であ
り、大容量のディスク装置の実現が可能である。

【００１７】通常データの記録再生時には、バッファ１
９はＩ／Ｏ２を介してホストコンピュータ１に入出力さ
れるデータレートと、ディスク媒体１６に適合したデー
タレートを調整するように動作する。

【００１８】ビデオ信号の記録時にはバッファ１９は第
１のデータレートで出力される映像信号処理部１０出力
の記録データを一時記憶して、当該ゾーンに対応した第
２のデータレートで記録セクターデータを出力する。記
録再生部１８はバッファ１９出力に誤り訂正符号の付加
および信号変調などを行って前記記録セクターデータを
ディスク媒体１６に記録する。ここで、ディスク駆動部
１７は第２のデータレートが第１のデータレートの２倍
以上となるようにディスク媒体１６を回転駆動してお
り、したがって記録後の再生ベリファイを行ってもバッ
ファ内のデータ量が飽和することはない。再生時には、
記録再生部１８はディスク媒体１６より再生される再生
データを再生して、バッファ１９に第２のデータレート
で出力する。バッファ１９は第１のデータレートで映像
信号処理部１０に再生データを出力する。このように、
ビデオ信号の記録を連続的に行うために、記録再生のデ
ータレートはビデオ信号のデータレートよりも高く設定
され、バッファの入力のデータレートよりも出力のデー
タレートが高くなり、その出力動作は間欠的なものとな
る。

【００１９】以上の一連の動作において、ビデオ信号は
第１のデータレートで比較的連続的に記録再生される一
方で記録再生されるデータは交代処理を含めて間欠的で
あるため、バッファ１９はバッファ内に一時記憶されて
いるデータ量が記録時には飽和しないように記録再生部
１８へ記録データを出力し、再生時にはデータ量が０に
ならないように再生データを記録再生部１８からうけと
るように動作するが、第２のデータレートは第１のデー
タレートより十分高いため不都合はない。

【００２０】以上のように本実施例によれば、記録再生
にバッファを設けてデータレートを調整することによ
り、全体として記録再生のデータレートを高く設定して
ビデオ信号を不都合なく記録再生することができる。

【００２１】なお、第１の実施例において、記録フォー
マットはＭＣＡＶとしたが、従来例と同様にＣＡＶでも
その動作には何等差し支えない。

【００２２】また、以上の一連の動作においてビデオ信
号記録の場合に、記録再生部１８において記録セクター
データを生成する際に記録セクターデータにセクター相
互の時間的順序情報を付与する機能を設けることは容易
であり、この場合の記録動作における交代処理を以下の
ように行うことが可能である。

【００２３】すなわち、図３に示されるようにＷ（ｍ，
ｎ），Ｗ（ｍ，ｎ＋１），Ｗ（ｍ，ｎ＋２）のタイミン
グで第ｍトラックの第ｎから第ｎ＋２セクターの３セク
ターの記録が行われ、引き続いて再生ベリファイ動作に
より、それらのセクターがＲ（ｍ，ｎ），Ｒ（ｍ，ｎ＋
１），Ｒ（ｍ，ｎ＋２）のタイミングで再生ベリファイ
されたときに第ｎ＋２セクターが欠陥セクターと判断さ
れたものとすると、再生ベリファイ動作に引き続いて当
該トラック上で記録可能なセクターである第ｎ＋３セク
ターを交代セクターとして第ｎ＋２セクターと同一の記
録セクターデータをＷ（ｍ，ｎ＋３）のタイミングで記
録する。引き続いて、Ｗ（ｍ，ｎ＋４）以降のタイミン
グで次の記録を継続する。

【００２４】再生時には、記録再生部１８はディスク媒
体１６より再生を行い信号復調および誤り訂正などを行
って再生セクターデータを出力すると同時に再生セクタ
ーデータの順序情報を検出して出力する。バッファ１９
は検出された再生セクターデータの順序情報をもとにし
て映像信号処理部１０へ再生データを出力する。記録時
に交代処理を行ったセクターを再生した場合、同一の順
序位置である再生セクターデータが得られることになる
が、バッファ１９はこのような複数回得られた再生セク
ターデータのうち時間的に新しい方あるいは記録再生部
１８の誤り訂正の際に求まる誤り率がより小さいと判断
された方の再生セクターデータを選択して出力すること
により、記録時の交代処理に適合した再生時の交代処理
が実行される。

【００２５】以上の交代処理に対して、再生時に汎用デ
ータファイルと同一の交代処理を行ったものとして再生
動作を行っても単に不良セクターが発生しなかったとい
う状態と等価であることは明らかであり、ファイルの管
理領域に上記のようなビデオ信号のファイルが通常の交
代処理を行わないファイルであることを特別に記録する
必要は無い。

【００２６】また、ビデオ信号を高速再生する場合には
全てのセクターデータを再生する必要はなくセクターを
間引いた再生を高速に行うだけで良い場合があるが、上
述のセクター順序情報を利用することにより、間引きし
て再生された再生セクターデータの順序から、高速再生
を行う際の再生データの生成を行うことが可能である。

【００２７】以上のように、記録セクターデータに相互
の順序情報を付与して記録することにより、交代セクタ
ーを再生ベリファイ直近の記録可能セクターに設けるこ
とができ、汎用データファイルで行うような交代処理に
ともなうアクセスを不要にできる。

【００２８】また、前述の例では交代処理を１回だけ行
うものとして説明したが、第２のデータレートを第１の
データレートの３倍以上としてさらにもう１回交代処理
を行うようにしても何等差し支えない。さらに、一般の
コンピュータシステムにおけるファイル装置ではディス
ク媒体の初期化の際に検出された欠陥セクターについて
ディスク管理領域にあらかじめ登録しておき、記録再生
はこれを使用しないことにより前述の交代処理の発生頻
度を減じることが行われるが、これらの実施例において
も同様の手法をとっても何等差し支えなくこの場合には
１回目の交代処理先が再度欠陥セクターとなる確立が減
少されるので信頼性が大幅に向上する。

【００２９】なお、上記一連のビデオ信号の記録におい
ては交代処理にともなって最終的なファイルサイズが変
化するので、汎用データファイルの記録時に行われるホ
ストコンピュータ側でのファイルの大きさを記録前に指
定するという動作を行わず、記録終了後にこれを行う必
要がある。

【００３０】以上の例ではホストコンピュータ１で取り
扱われる汎用データファイルと、ビデオ信号のファイル
とを同時に取り扱うことができる、いわゆるマルチメデ
ィアシステムとなるようにホストコンピュータ１および
ディスクドライブ１５および映像処理部１０などを構成
したが、ビデオ信号の記録再生のみを行う場合にはホス
トコンピュータなどの要素を省いても何等差し支えな
い。

【００３１】

【発明の効果】以上のように本発明は、映像信号処理部
と、映像信号処理部と記録再生部の間のデータレートの
調整を行うバッファと、ディスク媒体と、ディスク媒体
を一定速度で回転させるディスク駆動部と、ディスク媒
体にデータの記録再生を行う記録再生部とを設けること
により、ビデオ信号のような比較的データレートが一定
でかつ大きなファイルを円滑に効率よく記録再生するこ
とができる。さらに、記録再生部にセクターの順序情報
を付与する機能を設け、バッファ部に交代処理を行う機
能を設けることにより、高速な交代処理を可能にしかつ
特別な管理情報の記録を不必要にして、ビデオ信号のフ
ァイルを円滑に効率よく記録再生することができると同
時にセクターデータの間引き再生によるビデオ信号の高
速再生を可能とする優れたディスク装置を提供するもの
である。加えて、コンピュータシステムにおける汎用デ
ータファイルとの同一ディスク媒体での共存を容易とす
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例おけるディスク装置の構
成を示すブロック図

【図２】同実施例における光ディスク媒体の記録フォー
マットを示す図

【図３】同実施例における動作説明のためのタイミング
チャート

【図４】従来のディスク装置の構成を示すブロック図

【図５】従来の光ディスク媒体の記録フォーマット

【図６】従来例における動作説明のためのタイミングチ
ャート

【符号の説明】

１ホストコンピュータ２Ｉ／Ｏ３内部バス４インターフェース５，１１，１６ディスク媒体６，１２，１７ディスク駆動部７，１３，１８記録再生部８，１５ディスクドライブ９ＣＲＴ１０映像信号処理部１４ビデオファイルドライブ１９バッファ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｎ 5/91 Ｌ 4227−5Ｃ 5/92 Ｈ 4227−5Ｃ 5/93 Ｃ 4227−5Ｃ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録時にはビデオ入力信号を処理して第
１のデータレートの記録データを生成出力し再生時には
第１のデータレートの再生データを処理してビデオ出力
信号を出力する映像信号処理部と記録時には前記記録デ
ータを一時記憶して記録動作に適合した第２のデータレ
ートで出力し再生時には第２のデータレートの再生デー
タを一時記憶して第１のデータレートで前記映像信号処
理部に出力するバッファと、ディスク媒体と、前記ディ
スク媒体を角速度一定に回転駆動させるディスク駆動部
と、記録時には前記バッファ出力を入力として前記記録
データを前記ディスク媒体に記録し再生時には前記ディ
スク媒体よりデータを再生して前記再生データを前記バ
ッファに出力する記録再生部とを備えたことを特徴とす
るディスク装置。
【請求項２】記録時にはバッファに一時記憶されたデ
ータ量を監視して、バッファのデータが飽和しないよう
に記録制御し再生時にはバッファのデータ量が０になら
ないように再生制御する記録再生部を備えたことを特徴
とする請求項１記載のディスク装置。
【請求項３】ディスク媒体の記録あるいは再生を行う
際の第２のデータレートが映像信号処理のための第１の
データレートの少なくとも２倍以上となるようにディス
ク媒体を回転駆動することを特徴とする請求項１記載の
ディスク装置。
【請求項４】記録データの１単位であるセクターの欠
陥管理のための交代処理方法が全ての記録領域にわたっ
て単一の様式で規定され、かつビデオ信号の記録には例
外的に前記規定された交代処理を行わないことを特徴と
する請求項１記載のディスク装置。
【請求項５】記録時にはビデオ入力信号を処理して第
１のデータレートの記録データを生成出力し再生時には
第１のデータレートの再生データを処理してビデオ出力
信号を出力する映像信号処理部と、記録時には前記記録
データを一時記憶してその記録データを分割してその分
割単位ごとに相互の順序情報を付与した記録セクターデ
ータを生成して第２のデータレートで出力し再生時には
第２のデータレートで入力される再生セクターデータを
処理してセクターの順序情報に基づいた順序で第１のデ
ータレートで前記再生データを出力するバッファと、デ
ィスク媒体と、前記ディスク媒体を角速度一定に回転駆
動させるディスク駆動部と、記録時には前記記録セクタ
ーデータを前記ディスク媒体に記録し再生時には前記デ
ィスク媒体より前記再生セクターデータを再生出力する
記録再生部とを備えたことを特徴とするディスク装置。
【請求項６】単位時間当たりのビデオ信号データを複
数のセクターに分割してかつ複数のセクターを１単位と
して、記録，再生ベリファイを行い、欠陥セクターが検
出された場合には直近の記録可能なセクターに交代記録
を行う請求項５記載のディスク装置。
【請求項７】再生ベリファイで欠陥セクターが検出さ
れた場合に、当該欠陥セクターに関する欠陥管理情報の
記録処理を行わずに不良セクターが発生しなかったもの
として記録を継続することを特徴とする請求項５記載の
ディスク装置。
【請求項８】バッファは再生時に交代セクターの有無
に関わらず複数セクターを連続的に再生して一時記憶
し、各再生セクターデータ内の順序情報を検出してその
順序にしたがって再生データを出力することを特徴とす
る請求項５記載のディスク装置。
【請求項９】バッファは再生時に交代セクターの有無
に関わらず複数セクターを連続的に再生して一時記憶
し、各再生セクターデータ内の順序情報を検出して同一
位置の再生セクターデータが２回以上読み出された場合
には時間的に新しい方の再生セクターデータを選択して
出力することを特徴とする請求項８記載のディスク装
置。
【請求項１０】バッファは再生時に交代セクターの有
無に関わらず複数セクターを連続的に再生して一時記憶
し、各再生セクターデータ内の順序情報を検出して、同
一位置の再生セクターデータが２回以上読み出された場
合にはデータ誤りがより小さいと判断された方の再生デ
ータを選択して画像信号の再生を行う請求項８記載のデ
ィスク装置。