JPH0683674A

JPH0683674A - 多チャネル情報ファイル再生装置

Info

Publication number: JPH0683674A
Application number: JP4262929A
Authority: JP
Inventors: Kiyousuke Tokoro; 協助所
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1992-09-04
Filing date: 1992-09-04
Publication date: 1994-03-25

Abstract

(57)【要約】【目的】オーディオ・ビデオ情報を集中蓄積し、それ
を複数の端末に並行して独立に提供する多チャネル情報
ファイル再生装置のファイル管理を改良して、転送効率
を向上させて端末数を大きくする。【構成】大容量記憶手段（ハードデイスク）と、チャ
ネルに応じたバッファ手段（メモリ）とからなり、大容
量記憶手段とバッファ手段との間では時分割高速転送
し、バッファ手段を介して複数の独立したチャネル（端
末）へ連続した情報ファイルを出力する装置で、大容量
記憶手段における情報ファイル領域の記憶管理単位（ハ
ードデイスクのクラスタ）情報量Ｉｋが、大容量記憶手
段とバッファ手段との間で時分割高速転送する（１回
の）情報量Ｉｔの整数倍となるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は音楽や映画などのオーデ
ィオ・ビデオ情報（AV情報）のように、リアルタイム性
と連続性とを有する情報ファイルを集中蓄積し、それを
複数のユーザに並行して独立に提供する多チャネル情報
ファイル（記録）再生装置に係り、特にその情報ファイ
ルの管理を改良したものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、音楽や映画などのリアルタイ
ム性と連続性とを有する情報ファイルを集中的に蓄積
し、それを複数のユーザに並行して独立に提供する多チ
ャネル情報ファイル（記録）再生装置があり、例えば、
特開昭64-78470号公報記載の「ファイルシステム」、特
開平2-222022号公報記載の「多チャンネル情報ファイル
再生装置」、特開平2-222023号公報記載の「多チャンネ
ル情報ファイル再生装置」、特開昭64-78470号公報記載
の「ファイルシステム」などがある。

【０００３】ここで、 nチャネルの並行多入出力可能な
多チャネル情報ファイル（記録）再生装置について、n=
3 とした場合を例にとり、図２及び図３を用いて説明す
る。図２は、多チャネル情報ファイル記録再生装置の一
構成例である。大容量記憶装置（大容量記憶手段として
例えば、ハードデイスク）１には、AV情報が集中的に蓄
積され、外部装置３（チャネル、端末）からのリクエス
トに応じて、バッファ装置（例えば、メモリ６ａ〜６ｃ
など）２を介してAV情報が外部装置３ａ〜３ｃに独立し
て供給されるように構成されている。さらに、図３は、
大容量記憶装置１からバッファ装置２に転送されたAV情
報（例えば、カラオケ用の映像・音声情報）が、バッフ
ァ装置２から外部装置３へ供給される状態を時間的に示
したものである。すなわち、大容量記憶装置１に蓄積さ
れたAV情報を時分割的に、通常速度の３倍でバッファ装
置２に高速転送し、それを、バッファ装置２からリアル
タイムで外部装置３に供給することにより、見かけ上、
３台の独立した再生装置を実現している。つまり、３倍
速の転送で生じる大容量記憶装置１の空き時間に、他の
チャネルのAV情報を大容量記憶装置１から転送し、３チ
ャネルを同時入出力している。

【０００４】大容量記憶装置１からバッファ装置２への
高速転送では、再生要求されたAV情報、もしくは、その
一部分が転送される。全てのチャネルの転送を一巡する
と、順次、情報ファイルの続きの部分の転送を繰り返
す。この一巡時間を以下、Trとす。原理的に、この一巡
時間Trは、入出力開始がこの装置に要求されてから、実
際に入出力が始まるまでに要する最大の時間と一致す
る。

【０００５】ここで、大容量記憶装置１からバッファ装
置２の１回の転送動作Tr/n(=Ts) 秒、大容量記憶装置１
のアクセスに必要な時間や転送の際のオーバヘッドによ
るロスタイムをTa秒（図３参照）、実際の演奏時間換算
でTp秒相当のAV情報を転送速度Vdでバッファ装置２に転
送するとする。バッファ装置２からは、これを外部装置
３に対して nチャネル同時に、それぞれ情報速度VuでTp
秒かけて再生入出力を行う時に、AV情報をとぎれずに供
給するための条件はTp≧Trであるので、

【０００６】この時の同時入出力チャネル数 nは、 n≦ Tr/{(Vu/Vd) Tp ＋Ta} （ nは整数で、Tp＝Trの時に最大値となる) と表せる(1991 年電子情報通信学会春季全国大会B-800
「通信用AVソフト供給装置の一構成法」参照) 。すなわ
ち、同時入出力チャネル数 nを大きくとるには、大容量
記憶装置１とバッファ装置２の間の転送の際のロスタイ
ムTaが小さいことが必要である。なお、後述する図４
は、ロスタイムTaと多チャネル情報ファイル記録再生装
置の同時に並行動作可能な入出力チャネル数 nとの関係
の一例を示すものである。

【０００７】ところで、上述した多チャネル情報ファイ
ル記録再生装置では、ハードディスクなどの大容量記憶
装置を用いて、複数の情報ファイルを記録再生してい
る。これら複数の情報ファイルを管理する手法として
は、UNIXやMS-DOS（登録商標）などに代表されるコンピ
ュータオペレーティングシステム(OS)のファイルマネー
ジャを利用した手法が広く知られている。しかし、これ
らを利用すると、後述するように音や動画が途切れてし
まう場合が生じることがある。

【０００８】この点を、パーソナルコンピュータで利用
されているMS-DOSのファイルアロケーションテーブル(F
AT) 方式による媒体上の領域管理方法を例にとり、図５
を用いて説明すると以下のようである。FAT（ファイル
アロケーションテーブル）による媒体上の領域管理法方
法では、記録媒体上の領域は、大きく分けて、ディレク
トリ７、ファイルアロケーションテーブル(FAT) ８、情
報ファイル領域９の、３つの領域から構成される。ディ
レクトリ７は、個々の情報ファイルの長さや、その開始
位置などのハウスキーピング情報を保持する領域であ
る。ディレクトリ７に保持されている１つの情報ファイ
ルに関する情報はディレクトリエントリと呼ばれてい
る。

【０００９】情報ファイルそのものは、情報ファイル領
域９に記録される。OSは、情報ファイル領域を、クラス
タ(MS-DOS 以外のOSでは、アロケーションブロックと呼
ばれることもある) と呼ばれる単位で管理し、１つのク
ラスタの中では、時間的に読み書きされるデータの連続
性が保証されている。それぞれの情報ファイルが、どの
クラスタに、どのような順番で記録されているかを表す
テーブル情報が、ファイルアロケーションテーブル (FA
T)８である。ある情報ファイル「FILE1.TXT 」にアクセ
スする時、ディレクトリ７の中のその情報ファイルに対
応するディレクトリエントリを参照し、最初の FATエン
トリ番号0002H を得る。FAT８を構成するそれぞれの FA
Tエントリは、情報ファイルを構成するクラスタに、１
対１対応しており、この最初の FATエントリ番号は、情
報ファイルの最初の部分のデータを保持するクラスタの
番号でもある。 FATエントリ0002H には、次のクラスタ
番号が記録されており、それを参照することにより、情
報ファイルの次の部分を蓄積しているクラスタをアクセ
スできる。その FATエントリには更に次のクラスタ番号
が記録されているので、これを順次繰り返すことによ
り、情報ファイルが、いくつかのクラスタに分割され、
場合によっては、不連続な位置に蓄積されている情報フ
ァイルを、連続的にアクセスできる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】前述した式から明らか
なように、同時入出力チャネル数を大きくとるには、大
容量記憶装置１とバッファ装置２の間の転送の際のロス
タイムTaが小さいことが求められる。しかし、従来のコ
ンピュータオペレーティングシステムでは、もっぱら離
散的な情報ファイルを管理する事を前提に設計されてお
り、AV情報のような時間的に連続する情報ファイルは考
慮されていないため、フラグメンテーションが良否の違
いにより、このロスタイムが大きく揺すられてしまう。
例えば、上述したMS-DOSを利用する場合、例えば２ギガ
バイトのHDD の１クラスタの大きさは16キロバイトに設
定される。情報ファイルが連続した領域に記録されてい
る場合、Tr=10 秒と選ぶと、８ビット符号化×左右２チ
ャンネル×32KHz 標本化のAV情報ファイルを記録再生す
る場合、大容量記憶装置１からバッファ装置２への1Ts
秒間の転送で、40クラスタ( ＝640 キロバイト＝ 8ビッ
ト× 2チャンネル×32KHz ×10秒) が転送される。

【００１１】ところが、実際には、データの連続性が、
１クラスタの中でしか保証されないため、不連続なクラ
スタに情報ファイルが散在している場合では、それを順
番にアクセスするために、ワーストケース、すなわち40
クラスタが不連続に記録されていた場合では、39回のク
ラスタ間の移動のためのメカニカルなヘッドポジショニ
ング動作が必要になる。１回のヘッドポジショニング動
作( シークタイム＋回転待ち時間) には、ワーストケー
スで、40〜50ミリ秒かかるのが普通であるから、39回の
ヘッドポジショニングには、最大で、合計1.5 秒〜2.0
秒かかることもあり得る事になる。

【００１２】つまり、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示すよう
に、大容量記憶装置１のアクセスに必要な時間や転送の
際のオーバヘッドによるロスタイム（図中では丸印で示
す）が時分割転送中に生じやすく、１タイムスロット中
のロスタイムの合計値（考慮しなければならない最悪
値）が非常に大きくなってしまう。なお、同図（Ａ）は
クラスタ情報量＞転送情報量の場合、同図（Ｂ）はクラ
スタ情報量＜転送情報量の場合である。前記した式に、
この非常に大きいロスタイムを反映させてみる。１タイ
ムスロット中のロスタイムの合計値をTa項に反映させる
と、音や動画の転送のとぎれを防止できるが、図４に示
すように、多チャネル情報ファイル記録再生装置の同時
に並行動作可能な入出力チャネル数は極端に減少し、実
用的でなくなる。

【００１３】このひとつの解決策としては、AV情報ファ
イルを連続したアロケーションブロックに蓄積する事が
考えられ、例えばコンパクトディスク(CD)のような読み
出し専用の記録媒体に利用されている。しかし、この方
法を用いた場合、記録消去を繰り返すと、空領域が不連
続になってしまう欠点がある。この結果、未使用領域が
あるにも拘らず、連続した未使用領域を確保できない場
合には、新たな情報（曲）を録音することができないと
いうことになってしまう。

【００１４】そこで、本発明は大容量記憶装置上の情報
ファイルを管理する方法を工夫することにより、このロ
スタイムを改善し、同時に並行動作可能な出力チャネル
数を増大させたものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、情報ファイルが格納された大容量記憶手段
（例えば、ハードデイスク１）と、チャネルに応じたバ
ッファ手段（例えば、メモリ６ａ〜６ｃ）とからなり、
前記大容量記憶手段と前記バッファ手段との間では時分
割高速転送し、前記バッファ手段を介して複数の独立し
たチャネル（例えば、端末３ａ〜３ｃ）へ連続した情報
ファイルを出力するようにした多チャネル情報ファイル
再生装置において、前記大容量記憶手段における情報フ
ァイル領域の記憶管理単位（ハードデイスク１のクラス
タ）の情報量Ｉｋが、前記大容量記憶手段と前記バッフ
ァ手段との間で時分割高速転送する（１回の）情報量Ｉ
ｔの整数倍となるようにした（例えば、図１（Ａ）に示
すように、両者の情報量ＩｋとＩｔとが等しい、または
図１（Ｂ）に示すように、３倍の関係）ことを特徴とす
る多チャネル情報ファイル再生装置を提供するものであ
る。

【００１６】

【作用】１つのクラスタは、連続した領域にマッピング
されており、転送中にハードデイスクのシーク動作が不
要となるため（図１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、開
始時に１回必要なだけである）、総ロスタイム（Ｔａ）
が極めて小さくなる。

【００１７】

【実施例】本発明になる多チャネル情報ファイル再生装
置の一実施例を以下図面と共に説明する。図１は多チャ
ネル情報ファイル再生装置（以下、ファイル再生装置と
称する）における、大容量記憶手段の情報ファイル領域
の記憶管理単位（ハードデイスク１のクラスタ）情報量
と、大容量記憶手段とバッファ手段との間で時分割高速
転送する１回の情報量との関係、及び転送される状態を
示したものである。

【００１８】ファイル再生装置は、前述した図２に示す
ように、情報ファイル（例えば、カラオケ用の映像・音
声情報）を格納する大容量記憶手段（例えば、ハードデ
ィスク１）と、複数のチャネル（例えば、外部端末３）
に応じた情報ファイルを入出力するために、情報ファイ
ルの一部分を一時格納するバッファ装置（バッファ手
段）２（例えば、メモリ６ａ〜６ｃと多重時分割手段
５）、制御装置４から大略構成されている。そして、前
記各チャネル毎に所定量の情報ファイルの一部分を、前
記大容量記憶手段１と前記バッファ装置２との間で時分
割処理的に転送し、これを繰り返すことにより、バッフ
ァ装置２を介し、前記大容量記憶手段１を見かけ上、複
数の独立したチャネルから、連続した情報ファイルを出
力できるな装置としている。

【００１９】さらに、前述した式において、Tr=Tp とし
て、 Tp ≧ Ta / ( 1/ n− Vu/Vd ) で得られる、実演奏時間で一巡時間Tpを決定し、このTp
秒分の情報量の整数倍に一致するように、１クラスタの
大きさを設定している。さらに、図１（Ａ）及び（Ｂ）
に示すように、大容量記憶手段（ハードディスク１）の
情報ファイル領域の記憶管理単位( アロケーションブロ
ック、クラスタ) の情報量Ｉｋが、前記大容量記憶手段
と前記バッファ装置との間で、１回に転送する情報量Ｉ
ｔの整数倍の関係になるように構成している。このよう
に構成すると、同図から明らかなように、１回の転送中
に不連続な領域にアクセスすることはないので、総ロス
タイムTaは、そのクラスタをアクセスするのに必要なヘ
ッドポジショニングの１回の時間だけを考慮すればよい
ことになる（図中丸印で示す位置のみで良い）。なお、
同図（Ａ）は両者を一致させた場合、同図（Ｂ）は３倍
の関係の場合を示すものである。

【００２０】そして、ひとつのクラスタは、連続した領
域にマッピングされているので、転送中にシーク動作が
不要となるため、そのためのロスタイムを皆無にするこ
とができる。図６の従来例で示したように、転送中にシ
ーク動作が必要となってロスタイムが生じることがな
い。すなわち、独立して動作している異なる外部装置３
ａ〜３ｃから出力要求される、それぞれ別個のデータの
情報量が、大容量記憶１とバッファ装置２の１タイムス
ロットの転送では、一定量である事に着目し、この１タ
イムスロットの転送の間だけ、記録媒体上の領域を連続
的にアクセスできるように制限を加えることにより、転
送効率の低下を防ぎながらも、個々の情報ファイルは、
この制限以上に、物理的に連続した領域にある必要がな
く、録音消去を繰り返しても利用できない空領域が発生
することがないように構成したものである。つまり、本
再生装置を記録再生装置としたときでも、必要以上な連
続性が要求されていないので、従来のように、未使用領
域があるにも拘らず、連続した未使用領域を確保でき
ず、新たな情報（曲）を録音することができないという
ことがない。

【００２１】ところで、情報ファイルを構成する次のク
ラスタを知るために FAT領域を読まなければならない。
FAT領域と情報ファイル領域が分かれて離れた場所にあ
るため、情報ファイルに順次的にアクセスの途中で FAT
領域のアクセスが入り、このため、余分なヘッドの移動
をしなければならず、ロスタイムが増加してしまう。こ
れに対しては、ファイル管理を行う制御装置４の作業用
RAM 領域（図示せず）に予め FAT情報をコピーしてお
き、情報ファイルのアクセス中には、それを参照するこ
とにより、この余分なヘッドの移動に伴うロスタイムを
防止することができる。

【００２２】次に、図１（Ａ）に示した場合を例とし
て、具体的なアクセス手順について説明する。情報ファ
イル再生装置に、外部装置の一つから再生要求がある
と、その再生要求の情報ファイルに対応するディレクト
リエントリを、ディレクトリから検索し、その情報ファ
イルの先頭のクラスタの番号を獲得する。これをポイン
タ変数に記憶し、その外部装置に割り当てられたタイム
スロットで、ポインタ変数に記憶されたクラスタのデー
タを大容量記憶装置１からバッファメモリ（６ａ〜６
ｃ）に転送するよう指示する。大容量記憶装置１からバ
ッファメモリ（６ａ〜６ｃ）への転送が始まったら、ポ
インタ変数に記憶された番号の FATエントリを参照し、
そこに記録されている番号をポインタ変数に記憶する。
このような処理を各入出力チャネルに対し行い、その処
理が一巡して、再び入出力チャネルのタイムスロットが
割り当てられた時（２巡目）には、前回に割り当てられ
たタイムスロットで記憶されたポインタ変数の内容は、
前回転送したデータの続きの部分を保持するクラスタの
番号となっている。これを繰り返すことにより、それぞ
れ任意のAV情報を大容量記憶装置１から同時に並行し
て、連続的に読み出せる。

【００２３】なお、図１（Ｂ）に示した場合の例ではク
ラスタを数ブロック毎に細分して（例では３に分ける）
転送時にカウント処理すれば良い。

【００２４】以上詳述したように、本情報ファイル再生
装置によれば、クラスタの大きさが１タイムスロット
で、大容量記憶装置１からバッファ装置２に転送される
情報量と、一致または整数倍となっているので、１タイ
ムスロットの転送中にアクセスされる大容量記憶装置１
の記録媒体上の領域が不連続になることはなく、情報フ
ァイルそのものが、連続した領域に記録されている場合
と、何ら変わらない転送効率が得られる。

【００２５】また、制御装置４で指示される大容量記憶
装置１からバッファ装置２への１回の転送に際して、１
回の転送中に不連続なクラスタをアクセスしなければな
らなかった従来方法では、制御フローにアクセス確認の
ためウェイト状態が生じていた。しかし、本装置によれ
ば、転送を指示するプロセスは最初の１回だけで非常に
短時間に終了するので、システムのスケジューリングに
ゆとりができ、優先順位の低いプロセス（例えば、AV情
報の録再動作に直接係わらない、リクエスト頻度管理
や、録再動作指示の受け付けなど）のプロセスもスムー
ズに行えるようになる。

【００２６】なお、本実施例では、再生装置として説明
したが、上述したように、記録機能を有する記録再生装
置でも良い。

【００２７】

【発明の効果】本発明になる多チャネル情報ファイル再
生装置は、大容量記憶手段の記憶管理単位（クラスタ）
の情報量が、大容量記憶手段とバッファ手段との間で時
分割高速転送する（１回の）情報量の整数倍となるよう
にしたので、転送中に大容量記憶手段のシーク動作が不
要となり（開始時に一回必要なだけである）、ロスタイ
ムが極めて小さくなる。その結果、転送効率が向上し、
同時に並行動作可能な入出力チャネル数が大きく、極め
て実用的な装置となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を説明する図で、多チャネル
情報ファイル再生装置における、大容量記憶手段の情報
ファイル領域の記憶管理単位情報量と、大容量記憶手段
とバッファ手段との間で時分割高速転送する情報量との
関係、及び転送される状態を示したものである。

【図２】多チャネル情報ファイル再生装置の一構成例で
ある。

【図３】多チャネル情報ファイル再生装置の転送状態を
説明する図である。

【図４】多チャネル情報ファイル再生装置の同時に並行
動作可能な入出力チャネル数とロスタイムとの関係を示
すものである。

【図５】ファイル管理の一例を示す図である。

【図６】従来例を説明する図で、多チャネル情報ファイ
ル再生装置の転送状態を示したものである。

【符号の説明】

１大容量記憶手段、２バッファ装置（手段）、３ａ〜３ｃ外部端末、４制御装置、５多重時分割手段、６ａ〜６ｃバッファメモリ、Ｉｋ記憶管理単位（ハードデイスク１のクラスタ）の
情報量Ｉｔ大容量記憶手段とバッファ手段との間で時分割高
速転送する１回の情報量

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】情報ファイルが格納された大容量記憶手段
と、チャネルに応じたバッファ手段とからなり、前記大
容量記憶手段と前記バッファ手段との間では時分割高速
転送し、前記バッファ手段を介して複数の独立したチャ
ネルへ連続した情報ファイルを出力するようにした多チ
ャネル情報ファイル再生装置において、前記大容量記憶手段における情報ファイル領域の記憶管
理単位の情報量が、前記大容量記憶手段と前記バッファ
手段との間で１回に時分割高速転送される情報量の整数
倍となるようにしたことを特徴とする多チャネル情報フ
ァイル再生装置。