JPH08339263A

JPH08339263A - データ記録再生装置

Info

Publication number: JPH08339263A
Application number: JP14337495A
Authority: JP
Inventors: Toshiharu Fukui; 俊治福井
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-06-09
Filing date: 1995-06-09
Publication date: 1996-12-24

Abstract

(57)【要約】【構成】再生データが書き込まれたデータバッファメ
モリ１２から外部同期信号に応じて上記データを読み出
す際に、書き込み制御部１５が制御するデータバッファ
メモリ１２へのデータの書き込み位置と、読み出し制御
部１６が制御するデータバッファメモリ１２からのデー
タの読み出し位置とをメモリ内位置制御部１７で制御す
るので、データバッファメモリ１２の領域を小さくでき
る。【効果】バッファメモリの領域を小さくしながらもリ
アルタイムデータの同期再生を実現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録媒体から再生した
データをバッファメモリに書き込むと共に、該バッファ
メモリから外部同期信号に応じて上記データを読み出す
データ記録再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディジタルデータを記録できるパッケー
ジメディアとしては、アクセススピードに重点を置けば
ディスク状記録媒体が、記録容量に重点を置けばテープ
状記録媒体が一般的である。

【０００３】特に、テープ状記録媒体はオーディオデー
タを始め、ビデオデータ、コンピュータデータなどのデ
ィジタルデータの形で記録できるものならば何でも記録
できる。このテープ状記録媒体にディジタルデータを記
録再生する装置としては、ディジタルテープレコーダ
や、このディジタルテープレコーダを応用した磁気テー
プストリーマ装置がある。

【０００４】この磁気テープストリーマ装置を始めとす
るディジタルテープレコーダでは、データの再生速度
は、装置固有の内部タイミングや機械的速度により決定
されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記磁気テ
ープストリーマ装置のようなデータ記録再生装置では、
予め決められた記録密度の選択やスタート、ストップ以
外の細かい速度制御ができなかった。このため、上記磁
気テープストリーマ装置を用いて動画像のようなリアル
タイムのデータを実時間で同期再生しようとしても、動
画像を再生すべき速度と磁気テープ装置の再生速度の間
で速度差が生じてしまい実時間での同期再生が困難であ
った。

【０００６】例えば、最大記録能力が１１０Ｋbyte／se
cであり、毎秒約１００Ｋバイトのデータを記録再生す
ることのできる磁気テープストリーマ装置を使って、毎
秒１００Ｋバイトのデータを記録し、このデータを外部
の基準クロックに同期して毎秒１００Ｋバイトの速度で
再生する場合について説明する。

【０００７】この磁気テープストリーマ装置の最大記録
能力は１１０Ｋbyte／secであるので、（記録データ１
００Ｋbyte／sec）＜（最大記録能力１１０Ｋbyte／se
c）となり、この磁気テープストリーマ装置は、装置固
有の機械的速度で連続的に走行してデータを記録する。

【０００８】この磁気テープを再生すると、再生は固有
の機械的速度で行われるので、記録時の転送速度（デー
タ１００Ｋバイト／sec）とは、幾らかの誤差を伴った
再生速度でデータが再生されることになる。

【０００９】つまり、データの磁気テープからの再生
は、外部の基準クロックと異なったタイミングで行われ
ることになり、上述したように実時間での同期再生が不
可能であった。

【００１０】ここで、従来、データの再生速度よりデー
タの転送速度の方が遅い場合、スタート、ストップ制御
を行って再生速度を外部に同期させることができた。し
かし、この場合、スタート、ストップ制御は大きな機械
的動作を伴うので数秒から十数秒の動作遅延が生じてし
まう。このため、実時間に同期させてデータを再生する
場合、この遅延時間に相当するだけの巨大なデータバッ
ファが必要となる。

【００１１】また、装置の最大能力に近い速度での再生
を行う場合は、スタート、ストップ制御では読み出し速
度が不足するので実現できなかった。

【００１２】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であり、少ないデータバッファ領域でリアルタイムデー
タの同期再生を実現するデータ記録再生装置の提供を目
的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明に係るデータ記録
再生装置は、上記課題を解決するために、記録媒体にデ
ータを記録すると共にデータを再生する記録再生手段
と、上記記録媒体から上記データを再生する速度を連続
的に制御する再生速度制御手段と、上記バッファメモリ
に対する上記再生データの書き込みを制御する書き込み
制御手段と、上記バッファメモリからの上記再生データ
の読み出しを制御する読み出し制御手段と、上記書き込
み制御手段による上記バッファメモリへの書き込み位置
と上記読み出し制御手段による上記バッファメモリの読
み出し位置を監視する制御手段とを備えて、再生データ
が書き込まれたバッファメモリから外部同期信号に応じ
て上記データを読み出す。

【００１４】

【作用】再生データが書き込まれたバッファメモリから
外部同期信号に応じて上記データを読み出す際に、書き
込み制御手段が制御するバッファメモリへのデータの書
き込み位置と、読み出し制御手段が制御するバッファメ
モリからのデータの読み出し位置とを制御手段が監視す
るので、バッファメモリの領域を小さくできる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明に係るデータ記録再生装置の実
施例について図面を参照しながら説明する。

【００１６】先ず、この実施例は、記録媒体として磁気
テープを用い、リアルタイムのデータを実時間で同期再
生するような磁気テープストリーマ装置である。この磁
気テープストリーマ装置は、図１に示すように、記録媒
体である磁気テープから磁気テープ記録再生部１１が再
生したデータをデータバッファメモリ１２に書き込むと
共に、データ処理部１３に供給される外部同期信号に応
じてデータバッファメモリ１２から上記データを読み出
す。そして、読み出された上記データには、データ処理
部１３で所定の信号処理が施され、例えばモニタ装置に
送られる。

【００１７】ここで、この磁気テープストリーマ装置１
０は、上記磁気テープにデータを記録すると共にデータ
を再生する磁気テープ記録再生部１１と、この磁気テー
プ記録再生部１１の再生速度を連続的に制御する再生速
度制御部１４と、上記再生速度に応じてデータバッファ
メモリ１２に対する上記再生データの書き込みを制御す
る書き込み制御部１５と、データバッファメモリ１２か
らの上記再生データの読み出しを制御する読み出し制御
部１６と、書き込み制御部１５によるデータバッファメ
モリ１２への書き込み位置と読み出し制御部１６による
データバッファメモリ１２の読み出し位置を監視する制
御部となるメモリ内位置制御部１７とを備えて成る。

【００１８】書き込み制御部１５は、磁気テープ記録再
生部１１での再生速度に応じて得られたクロックに同期
させて再生データをデータバッファメモリ１２に書き込
む。また、読み出し制御部１６は、データ処理部１３に
供給される外部同期信号に応じて得られたクロックに同
期してデータバッファメモリ１２から上記データを読み
出す。具体的に、書き込み制御部１５はデータバッファ
メモリ１２における書き込み位置である書き込みアドレ
スを指示してデータの書き込みを行い、読み出し制御部
１６はデータバッファメモリ１２における読み出し位置
である読み出しアドレスを指示してデータの読み出しを
行っている。

【００１９】メモリ内位置制御部１７は、書き込み制御
部１５が指示しているデータバッファメモリ１２内の書
き込みアドレスと、読み出し制御部１６が指示している
データバッファメモリ１２内の読み出しアドレスとの相
対的な位置を監視し、書き込み制御部１５によりデータ
バッファメモリ１２に書き込まれて蓄積される上記再生
データの量を制御する。

【００２０】ここで、書き込み制御部１５と読み出し制
御部１６とメモリ内位置制御部１７は、システムコント
ローラ１８を構成している。システムコントローラ１８
は、これら書き込み制御部１５と読み出し制御部１６と
メモリ内位置制御部１７の各機能を使って、データバッ
ファメモリ１２内のデータ量に応じて磁気テープ記録再
生部１１の上記再生速度を制御し、上記データ量を所定
の範囲内に保ちながら、データ処理部１３に供給される
外部同期信号に応じたクロックに同期してデータバッフ
ァメモリ１２から上記再生データを読み出してリアルタ
イムのデータを実時間で同期再生可能とする。

【００２１】例えば、システムコントローラ１８は、デ
ータバッファメモリ１２内のデータが所定の基準量より
多くなると再生速度制御部１４を通して磁気テープ記録
再生部１１の再生速度を落とす。また、データバッファ
メモリ１２内のデータが上記所定の基準量より少なくな
ると再生速度制御部１４を通して磁気テープ記録再生部
１１の再生速度を上げる。そして、上記データ量を小さ
なデータバッファ領域内で扱えるように所定の範囲内に
保ち、上記リアルタイムのデータを実時間で同期再生可
能とする。

【００２２】以上より、この実施例となる磁気テープス
トリーマ装置１０は、再生データが書き込まれたデータ
バッファメモリ１２から外部同期信号に応じて上記デー
タを読み出す際に、書き込み制御部１５が制御するデー
タバッファメモリ１２へのデータの書き込み位置と、読
み出し制御部１６が制御するデータバッファメモリ１２
からのデータの読み出し位置とをメモリ内位置制御部１
７で監視するので、データバッファメモリ１２の領域を
小さくしながらも、リアルタイムデータの同期再生を実
現できる。

【００２３】次に、この実施例の磁気テープストリーマ
装置１０の具体例を説明する。この具体例は、磁気テー
プ記録再生部からリアルタイムのディジタル画像データ
を読み出し、ディジタルビデオインターフェースによっ
てアナログビデオ信号に変換して出力するような、ディ
ジタル画像データ記録再生装置である。

【００２４】すなわち、本実施例の具体例であるディジ
タル画像データ記録再生装置は、図２に示すように、磁
気テープ記録再生部２１が再生したデータを主記憶部２
６のデータバッファメモリ２６ａに書き込むと共に、デ
ータ処理部となるディジタルビデオインターフェース２
８に供給される外部同期信号に応じてデータバッファメ
モリ２６ａから上記ディジタル画像データを読み出し、
該ディジタルビデオインターフェース２８でアナログビ
デオ信号に変換して出力する。ここで、アナログビデオ
信号は、外部同期信号に同期してリアルタイムで再生さ
れる必要があるので、本発明の利点を生かすことができ
る。

【００２５】この具体例のディジタル画像データ記録再
生装置２０は、上記磁気テープにディジタル画像データ
を記録すると共に再生する磁気テープ記録再生部２１
と、この磁気テープ記録再生部２１が上記磁気テープか
ら上記ディジタル画像データを再生する速度を連続的に
制御する再生速度制御部２２と、データバッファメモリ
２６ａに対する上記再生ディジタル画像データの書き込
みを制御するダイレクト・メモリ・アクセス（Direct M
emory Access：以下ＤＭＡという。）コントローラ２５
と、データバッファメモリ２６ａからの上記ディジタル
画像データの読み出しを制御するＤＭＡコントローラ２
７と、ＤＭＡコントローラ２５によるデータバッファメ
モリ２６ａへの書き込みアドレスとＤＭＡ２７によるデ
ータバッファメモリ２６ａの読み出しアドレスを制御す
る中央演算処理部（以下、ＣＰＵという。）２４とを備
えて成る。

【００２６】再生速度制御部２２により再生速度が可変
とされる磁気テープ記録再生部２１は、スモール・コン
ピュータ・システム・インターフェース（Small comput
er Systems Interface：以下、ＳＣＳＩという。）コン
トローラ２３を介してＣＰＵ２４のバス（ＢＵＳ）２９
に接続されている。

【００２７】ＣＰＵ２４は、後述するように、ディジタ
ル画像データの読み出し命令や０％，±１０％のような
速度指定等の制御信号をＳＣＳＩコントローラ２３を経
由して磁気テープ記録再生部２１に対して供給する。ま
た、ＣＰＵ２４は、再生速度制御部２２を介して磁気テ
ープ記録再生部２１のテープ制御を行ったり、ディジタ
ルビデオインターフェース２８等のインターフェースを
制御する。また、ＣＰＵ２４は、上述のようにＤＭＡコ
ントローラ２５，ＤＭＡコントローラ２７を制御し、バ
ッファメモリ２６ａへのディジタル画像データの書き込
み、読み出しを制御すると共に、バッファメモリ２６ａ
自体のメモリ使用状況の監視を行う。

【００２８】磁気テープ記録再生部２１から読み出され
たディジタル画像データは、ＳＣＳＩコントローラ２３
を経由して、ＤＭＡコントローラ２５の制御によって主
記憶部２６上に設けられたデータバッファメモリ２６ａ
に転送される。この主記憶部２６には、ＣＰＵ２４で実
行されるプログラムを記憶しているプログラムメモリ２
６ｂも設けられている。

【００２９】バッファメモリ２６ａに蓄積されたディジ
タル画像データは、ＤＭＡコントローラ２７の制御でデ
ィジタルビデオインターフェース２８に送られる。ディ
ジタルビディオインターフェース２８は、ディジタル画
像データを外部同期信号に同期してアナログビデオ信号
に変換して出力する。

【００３０】ＤＭＡコントローラ２５，ＤＭＡコントロ
ーラ２７は、ＣＰＵ２４の制御を不要としながらも、連
続的に入力／出力部（Ｉ／Ｏ）である磁気テープ記録再
生部２１／ディジタルビデオインターフェース２８とバ
ッファメモリ２６ａ間でデータを転送する。すなわち、
ＣＰＵ２４が上記磁気テープの例えば５１２バイトより
なる記録ブロック毎に一度ＤＭＡコントローラ２５，Ｄ
ＭＡコントローラ２７の内部レジスタの書き込みアドレ
スポインタ２５ａ，読み出しアドレスポインタ２７ａに
転送アドレスを、転送カウンタ２５ｂ，転送カウンタ２
７ｂに転送バイトカウントを設定すると、このＤＭＡコ
ントローラ２５，ＤＭＡコントローラ２７は上記Ｉ／Ｏ
とバッファメモリ２６ａ間のディジタル画像データの転
送を高速に実行する。

【００３１】バッファメモリ２６ａは、図３に示すよう
に、上記磁気テープの例えば５１２バイトよりなる記録
ブロックに等しいサイズの例えば２０個のブロック（以
下、バッファブロックという。）Ｂ₁，Ｂ₂・・・Ｂ₂₀を
有してなる。これらの各バッファブロックは、書き込み
バッファポインタＰ_W，読み出しバッファポインタＰ_R，
バッファ使用カウント値Ｃ_Bの３つの変数で管理され
る。

【００３２】書き込みバッファポインタＰ_Wは、上記磁
気テープから読み出されたディジタル画像データを書き
込むバッファの位置を指し示している。すなわち、書き
込みバッファポインタＰ_Wは、常にバッファの未使用領
域を指し示しており、磁気テープから１記録ブロック単
位のディジタル画像データが転送される毎に、次の未使
用領域に移動する。この書き込みバッファポインタＰ_W
は、バッファメモリ２６ａの最後のバッファブロックＢ
₂₀まで来ると再びバッファメモリ２６ａの先頭バッファ
ブロックＢ₁の位置に戻る。

【００３３】読み出しバッファポインタＰ_Rは、上記磁
気テープから読み出されたディジタル画像データが置か
れているバッファメモリ２６ａの先頭を指し示してい
る。そして、バッファメモリ２６ａ上の１バッファブロ
ック内に書き込まれていたディジタル画像データがディ
ジタルビデオインターフェース２８に転送される毎に次
のバッファブロックに移動する。そして、連続的にディ
ジタル画像データを再生させる。

【００３４】磁気テープ記録再生部２１からバッファメ
モリ２６ａへのデータ転送とバッファメモリ２６ｂから
ディジタルビデオインターフェース２８へのデータ転送
は並行して実行される。読み出しバッファポインタＰ_R
は、常に書き込みバッファポインタＰ_Wを追いかけるよ
うに制御されるので、このディジタル画像データは連続
的に読み出される。

【００３５】バッファ使用カウント値Ｃ_Bは、バッファ
メモリ２６ａに蓄積されているディジタル画像データの
量を使用バッファブロックの数で表現している。具体的
には、１記録ブロック分のディジタル画像データが磁気
テープからバッファメモリ２６ａに転送され、書き込み
バッファポインタＰ_Wが１バッファブロック進む毎にバ
ッファ使用カウント値Ｃ_Bが１増やされる。逆に、ディ
ジタル画像データが１バッファブロック毎に読み出され
て読み出しバッファポインタＰ_Rが１バッファブロック
進む毎にバッファ使用カウント値Ｃ_Bは１減らされる。
この結果、バッファ使用カウント値Ｃ_Bは常にその時点
で有効なディジタル画像データを含むバッファのブロッ
ク数を表現していることになる。

【００３６】ＣＰＵ２４が主記憶部２６のプログラムメ
モリ２６ｂからプログラムを取り出して行う制御の目的
は、磁気テープ記録再生部２１の再生速度を再生速度制
御部２２を用いて制御し、バッファメモリ２６ａの使用
量を適切なレベルに保つことである。具体的には、バッ
ファ使用カウント値Ｃ_Bを適時監視し、その値を一定の
範囲内に追い込む様にする。

【００３７】ＣＰＵ２４が実行する制御プログラムを以
下に説明する。ここでは、図３に示すのと同様に、デー
タバッファメモリ２０ａ内に２０バッファブロック分の
バッファが存在する場合を想定している。また、バッフ
ァ使用カウント値Ｃ_Bの最適値を１０ブロックとする。

【００３８】先ず最初にプログラムの初期化を行って、
制御プログラムが始まる。その後、画像再生に先だって
先行読み出し処理を行う。この先行読み出し処理は、バ
ッファメモリ２６ａの半分となる１０ブロックのバッフ
ァブロックを上記磁気テープから読み出したディジタル
画像データで満たす処理である。この先行読み出し処理
により、後の速度制御が容易になる。先行読み出し処理
が完了すると、ディジタル画像の再生処理を起動し、本
体の処理であるメインループに入る。

【００３９】このメインループの処理を図４に示す。こ
のメインループは、先ず、ステップＳ１に示すように二
つの事象を待る。

【００４０】第１の事象は、バッファメモリ２６ａから
ディジタルビデオインターフェース２８へ１バッファブ
ロック分の再生となるデータ転送が完了したという事象
である。ＣＰＵ２４は、ステップＳ２でこの第１の事象
が完了したか否かを判断する。ここで、ＣＰＵ２４が第
１の事象の完了を判断すると、ステップＳ３に進む。Ｃ
ＰＵ２４は、このステップＳ３において、読み出しバッ
ファポインタＰ_Bを１バッファブロック進め、バッファ
使用カウント値Ｃ_Bを１減らす。一方、ステップＳ２で
ＣＰＵ２４が第１の事象の完了を判断しないと、ステッ
プＳ４に進む。

【００４１】第２の事象は、磁気テープ記録再生装置２
１からバッファメモリ２６ａへ１バッファブロック分の
読み出しとなるデータ転送が完了したという事象であ
る。ＣＰＵ２４は、ステップＳ４でこの第２の事象が完
了したか否かを判断する。ここで、ＣＰＵ２４が第２の
事象の完了を判断すると、ステップＳ５に進む。ＣＰＵ
２４は、このステップＳ５において、書き込みバッファ
ポインタＰ_Wを１バッファブロック進め、バッファ使用
カウント値Ｃ_Bを１増やす。そして、磁気テープ記録再
生装置に対して、次のブロックの読み出し要求を出す。

【００４２】また、ＣＰＵ２４は、バッファ使用カウン
ト値Ｃ_Bを監視している。これは、ＤＭＡ２５によるバ
ッファメモリ２６ａへのデータの書き込み位置と、ＤＭ
Ａ２７によるデータの読み出し位置とを制御することと
同じである。そして、ＣＰＵ２４は、バッファ使用カウ
ント値Ｃ_Bに応じて、磁気テープ記録再生装置２１の再
生速度を制御している。ここでは、バッファ使用カウン
ト値Ｃ_Bの適正値である１０ブロックを大きくはずれな
いようにしている。

【００４３】すなわち、ＣＰＵ２４は、ステップＳ６に
示すように、バッファ使用カウント値Ｃ_Bが下限値であ
る例えば７ブロックよりも小となったか否かを判断し、
その通り（ＹＥＳ）であればステップＳ７に示すよう
に、再生速度制御部２２に＋１０％の速度指定を指令す
る。また、ステップＳ７に示すように、バッファ使用カ
ウント値Ｃ_Bが定められた範囲内である例えば９〜１１
にあるか否かを判断し、その通り（ＹＥＳ）であればス
テップＳ９に示すように０％の速度指定を指令する。さ
らに、ステップＳ１０に示すように、バッファ使用カウ
ント値Ｃ_Bが上限値である例えば１３を越えたか否かを
判断し、その通り（ＹＥＳ）であればスプッテＳ１１に
示すように、再生速度制御部２２に−１０％の速度指定
を指令する。

【００４４】このようにＣＰＵ２４は制御プログラムを
処理するので、この具体例のディジタル画像データ記録
再生装置２０は、磁気テープ記録再生部２１を停止する
ことなく、少ないバッファメモリ２６ａの量で磁気テー
プ内の記録データを連続再生することができる。

【００４５】なお、本発明に係るデータ記録再生装置
は、上記実施例にのみ限定されるものではなく、例えば
コンピュータ装置のバックアップ装置として大量のデー
タを記録再生する磁気テープストリーマ装置でもよい。

【００４６】

【発明の効果】本発明に係るデータ記録再生装置は、再
生データが書き込まれたバッファメモリから外部同期信
号に応じて上記データを読み出す際に、書き込み制御手
段が制御するバッファメモリへのデータの書き込み位置
と、読み出し制御手段が制御するバッファメモリからの
データの読み出し位置とを制御手段が監視するので、バ
ッファメモリの領域を小さくしながらもリアルタイムデ
ータの同期再生を実現する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るデータ記録再生装置の実施例とな
る磁気テープストリーマ装置の概略構成を示すブロック
図である。

【図２】上記実施例の具体例となるディジタル画像デー
タ記録再生装置の概略構成を示すブロック図である。

【図３】上記ディジタル画像データ記録再生装置に用い
るバファメモリの模式図である。

【図４】上記ディジタル画像データ記録再生装置に用い
るＣＰＵの制御プログラムのフローチャートである。

【符号の説明】

１０磁気テープストリーマ装置１１磁気テープ記録再生装置１２データバッファメモリ１３データ処理部１４再生速度制御部１５書き込み制御部１６読み出し制御部１７メモリ内位置制御部１８システムコントローラ２０ディジタル画像データ記録再生装置２１磁気テープ記録再生部２２再生速度制御部２３ＳＣＳＩコントローラ２４ＣＰＵ２５ＤＭＡコントローラ２６主記憶部２６ａバッファメモリ２８ディジタルビデオインターフェース

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録媒体から再生したデータをバッファ
メモリに書き込むと共に、該バッファメモリから外部同
期信号に応じて上記データを読み出すデータ記録再生装
置であって、上記記録媒体にデータを記録すると共にデータを再生す
る記録再生手段と、上記記録再生手段が上記記録媒体から上記データを再生
する速度を連続的に制御する再生速度制御手段と、上記バッファメモリに対する上記再生データの書き込み
を制御する書き込み制御手段と、上記バッファメモリからの上記再生データの読み出しを
制御する読み出し制御手段と、上記書き込み制御手段による上記バッファメモリへのデ
ータの書き込み位置と上記読み出し制御手段による上記
バッファメモリのデータの読み出し位置を監視する制御
手段とを備えることを特徴とするデータ記録再生装置。
【請求項２】上記制御手段は、上記書き込み位置の上
記読み出し位置に対する追い越しを防ぐことを特徴とす
る請求項１記載のデータ記録再生装置。
【請求項３】上記記録媒体は、テープ状記録媒体であ
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。