JPH09319524A - リアルタイムデータの記憶装置及び書き込み／読み出し方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 データ蓄積装置の記憶媒体を代替した際にそ
の記憶媒体に最適のアクセス処理を行う。 【解決手段】 データ蓄積装置３に内蔵されているディ
スクブロックは必要に応じて交換して使用することがで
きる。電源投入後、ＣＰＵ２１はシステムによりあらか
じめ管理データの記録領域としてソフト的に設定されて
いる領域のデータをデータ蓄積装置３内のディスクから
読み込み、システムの管理データが記録されているかど
うかを判定する。そして、管理データが記録されていな
ければ、データ蓄積装置３の書き込み／読み出しの転送
レートのテストを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、取り換え可能に構
成された記憶媒体に対して映像データや音声データ等の
リアルタイムデータを書き込み／読み出しする装置及び
方法に関し、詳細には記憶媒体を代替した際にその記憶
媒体に最適のアクセス処理を行う技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】データのリアルタイム書き込み／読み出
しを行うことのできるデータ記憶装置においては、記憶
媒体への書き込み／読み出しのアクセスは固定のレート
で行われてきた。このような記憶媒体の例としては、オ
ーディオデータ及びビデオデータの記録／再生用のビデ
オテープ、オーディオデータの記録／再生用のＭＤ（ミ
ニディスク）等がある。

【０００３】また、データ圧縮技術の発達、記憶媒体の
低価格化等にともない、従来主としてコンピュータで使
用されてきたハードディスクドライブ（ＨＤＤ）やフラ
ッシュメモリ等の記憶媒体をビデオデータやオーディオ
データ等のリアルタイムデータの書き込み／読み出しに
用いることも実用化されつつある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ハード
ディスクドライブやフラッシュメモリ等は、リアルタイ
ムの読み書き／読み出しを考慮して作成されていないた
め、機種によるアクセスレートのばらつきが大きい。ま
た、ハードディスクドライブでは同一ディスク内におい
ても領域によるアクセスレートの大きなばらつきが生じ
る場合がある。さらに、ハードディスクドライブではユ
ーザーがベアドライブを購入し、増設もしくは代替が可
能であるが、データのアクセスレートを固定したシステ
ムにした場合、代替可能な記憶媒体を使用するメリット
を生かすことができない。

【０００５】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、記憶媒体を代替した際にその記憶媒体
に最適のアクセス処理を行う装置及び方法を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明に係るリアルタイムデータの記憶装置は、取
り換え可能に構成された記憶媒体を内蔵するデータ蓄積
装置とコントロールブロックとを備え、コントロールブ
ロックは記憶媒体の書き込み／読み出し能力を評価する
手段を有することを特徴とするものである。

【０００７】また、本発明に係るリアルタイムデータの
書き込み／読み出し方法は、取り換え可能に構成された
記憶媒体にリアルタイムデータの書き込み／読み出しを
行う際に、あらかじめ記憶媒体の所定の領域に書き込み
／読み出し能力が記憶されているかどうかを判定し、記
憶されていないときに書き込み／読み出し能力の評価を
行い、その評価の結果を基準に書き込み／読み出しを行
うことを特徴とするものである。

【０００８】本発明によれば、記憶装置の起動時に記憶
媒体の所定の領域に書き込み／読み出し能力が記憶され
ているかどうかを判定し、記憶されていないときに書き
込み／読み出し能力の評価を行い、その評価の結果を基
準に書き込み／読み出しを行う。

【０００９】

【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詳細に説明する。図１は本発明を適
用したデータ記憶システムの構成を示すブロック図であ
る。このシステムはＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏ
ｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）方式に
よりデータ圧縮された画像データと１６ビットで量子化
された音声データをディスクに記録するものである。

【００１０】図１に示すように、このデータ記憶システ
ムはデータ供給装置１と、データ供給装置１に接続され
たコントールブロック２と、コントールブロック２に接
続されたデータ蓄積装置３及びデータ再生装置４とから
構成されている。

【００１１】データ供給装置１はＪＰＥＧ方式によりデ
ータ圧縮された画像データと１６ビットで量子化された
音声データをコントロールブロック２へ供給する。

【００１２】ＪＰＥＧは画像圧縮のアルゴリズムのひと
つで、画像をフィールド単位で圧縮し、圧縮後のフィー
ルド単位のデータ発生量を一定の範囲内で可変にできる
特徴を持つ。本システムでは、コントロールブロック２
内のＣＰＵ２１よりの制御によって、圧縮後のデータ発
生量の目標値を設定できる。これにより、データ供給装
置１はデータ発生量が目標値を下回るよう圧縮を行う。
ただし、この発生データ量が目標値を完全に下回ること
が保証されるものではない。

【００１３】データ蓄積装置３は、コントロールブロッ
ク２内のＣＰＵ２１よりの制御信号に応じて、コントロ
ールブロック２より供給されるデータを、内蔵するディ
スクの指定された領域への書き込み、もしくはディスク
の指定された領域よりのデータの読み出しを行い、コン
トロールブロック２に転送する機能を持つ。データ蓄積
装置３に内蔵されているディスクブロックは必要に応じ
て交換して使用することができる。そして、書き込み／
読み出しの転送レートが異なる種々のディスクブロック
を使用することができる。

【００１４】データ再生装置４はコントロールブロック
２より供給された映像データと音声データの分離を行
い、さらにアナログデータへの復号を行い再生する。

【００１５】コントロールブロック２はＣＰＵ２１、デ
ータセレクタ２２、及びデータ蓄積装置インターフェー
ス２３より構成される。

【００１６】ＣＰＵ２１は制御信号によるシステムの管
理、及びシステム状態の監視等を行う。内部にメモリを
持ち、必要に応じてデータの保存を行う。

【００１７】データセレクタ２２はＣＰＵ２１よりの制
御信号に応じて、データ供給装置１よりのデータもしく
はデータ蓄積装置３よりのデータのいずれかをデータ再
生装置４へ転送する。

【００１８】データ蓄積装置インターフェース２３はＣ
ＰＵ２１よりの制御に応じて、データ蓄積装置３との間
でデータの受け渡しと一部の制御信号のやりとりを行
う。ＣＰＵ２１よりデータ蓄積装置インターフェース２
３へ書き込みアドレス、書き込みデータサイズ、及び書
き込み／読み出しの区分を指定することで、データ蓄積
装置インターフェース２３は自律的にデータのやりとり
を行える。またＣＰＵ２１よりの設定で特定のデータを
自律的に発生し、ディスクに書き込むことができる。

【００１９】さて、システムに電源が入った後の動作は
図２のようになる。すなわち、電源投入後、ＣＰＵ２１
はシステムによりあらかじめ管理データの記録領域とし
てソフト的に設定されている領域のデータを読み込み、
システムの管理データが記録されているかどうかを判定
する（ステップＳ１，Ｓ２）。記録されている管理デー
タには、データ蓄積装置３に組み込まれたディスクユニ
ットの、１フィールド期間の平均のデータ書き込み／読
み出し能力値（データ転送レート）がある。

【００２０】もし管理データが記録されていれば、デー
タ供給装置１が発生するデータ量が書き込みレート又は
読み出しレートのうち大きくない値に収まるように、デ
ータ供給装置１の目標値設定を行う（ステップＳ３，Ｓ
４）。管理データが記録されていなければ、データ蓄積
装置３の書き込み／読み出し能力のテストを行う（ステ
ップＳ５）。

【００２１】ここでデータ蓄積装置３に関するシステム
の前提条件を説明する。第１にデータ蓄積装置３内のデ
ィスクは書き込み／読み出しを行うための所定のアクセ
ス単位を持ち、これをアドレスと呼ぶこと。第２にディ
スクの記憶容量とアドレス数は電源投入後にＣＰＵ２１
が毎回データ蓄積装置３より取得可能であることであ
る。

【００２２】書き込み／読み出し能力のテスト方法を図
３に示す。この図に示すように、ＣＰＵ２１よりデータ
蓄積装置インターフェース２３へデータ書き込み／読み
出しアドレス、書き込み／読み出しデータ量、書き込み
／読み出しの区分、及び書き込み／読み出しテストの開
始を示すテストビットの有効信号を送ると、データ蓄積
装置インターフェース２３内のデータ蓄積装置評価回路
２３１は転送レートテストを開始する。

【００２３】より詳しく説明すると、ＣＰＵ２１はデー
タ書き込み／読み出しアドレス、書き込み／読み出しデ
ータ量、書き込み／読み出しの区分に関するデータセッ
トをデータ蓄積装置評価回路２３１内のレジスタ（図示
せず）にセットする。このデータセットはあらかじめＣ
ＰＵ２１内部のＲＯＭ（図示せず）にデフォルトの数値
が設定されているが、ユーザーが後から設定し直すこと
も可能である。

【００２４】データセットのうちデータ書き込み／読み
出しアドレスは、あらかじめ取得してあるディスクの全
アドレスを均等に分割して連続したアドレスのエリアを
複数個作成し、その先頭アドレスの値を与える。均等に
分割できない場合にはアドレス数にできるだけ差のでな
いようにエリアの分割を行う。エリア数はＣＰＵ２１の
内部のＲＯＭにデフォルト値が格納されているが、ユー
ザーによる設定も可能である。書き込み／読み出しデー
タ量もデフォルト値がＲＯＭに格納されているが、ユー
ザーが後から変更することも可能である。デフォルト値
はシステムが１秒間に書き込み／読み出しすることが予
想される標準的な量とする。

【００２５】例えばデータ蓄積装置３内のディスクが１
Ｇバイトの記憶容量を持ち、１Ｍバイト毎に１アドレス
を持つことが取得データから明らかになったとする。Ｃ
ＰＵ２１はディスクのエリアを１０個に分割し、その先
頭アドレス０，１００，２００，・・・，９００をデー
タセットの書き込み／読み出しアドレスとし、１秒間に
約２Ｍバイトのデータを書き込み／読み出しする想定
で、書き込み／読み出しの指定と共にレジスタに書き込
む。

【００２６】最初にＣＰＵ２１が書き込み能力のテスト
を指定することにより（ステップＳ１１）、データ蓄積
装置インターフェース２３は内部のデータ蓄積装置評価
回路２３１より自律的にデータを発生させ、指定された
アドレスより指定された量のデータを最大の速さでデー
タ蓄積装置３のディスクに書き込む（ステップＳ１
２）。書き込みがすべて終了すると、書き込みに要した
時間を計算し、その値をＣＰＵ２１に伝送する（ステッ
プＳ１３，Ｓ１４）。

【００２７】次にＣＰＵ２１が読み出し能力のテストの
指定を行うことにより（ステップＳ１５）、データ蓄積
装置評価回路２３１はディスクの指定されたアドレスよ
り指定された量のデータを最大の速さで読み出す（ステ
ップＳ１６）。すべての読み出しが終了した後（ステッ
プＳ１７）、読み出しに要した時間を計算してその値を
ＣＰＵ２１に伝送する（ステップＳ１８）。

【００２８】ＣＰＵ２１はステップＳ１４で計算した書
き込みレートとステップＳ１８で計算した読み出しレー
トとを比較し、レートの高くないほうの値に収まるよう
にデータ供給が行われるようデータ供給装置１の目標値
設定を行う（図２のステップＳ４）。

【００２９】以上のようにして目標値を設定し、その他
の設定を終えた後、システムは定常状態に移行する。図
２に示すように、定常状態には単純記録状態、単純再生
状態、同時記録再生状態の三状態があり、外部からのリ
モコン等によるコマンド、又はシステムの状態に応じて
他の状態へ移行する。

【００３０】単純記録状態では、システムはデータ供給
装置１よりのデータをデータ蓄積装置３のディスクに書
き込むと共にデータ再生装置４に転送する。この間、Ｃ
ＰＵ２１はデータ供給装置１よりの制御信号から１フィ
ールド単位での供給データ量を常に監視する。そして、
ＣＰＵ２１が設定した目標値を越えるデータの発生があ
った場合には、目標値との差分のデータ量が書き込める
まで、データ蓄積装置インターフェース２３への制御信
号により、データ供給装置１よりの画像データがデータ
蓄積装置３に書き込まれないようにする。一方、音声デ
ータに関しては連続的に書き込む。

【００３１】単純再生状態においては、システムはフィ
ールド毎にＣＰＵ２１より指定のあったアドレスより所
定のデータ量の読み出しを行い、データ再生装置４に転
送する。この間、ＣＰＵ２１は１フィールド単位でのデ
ータの読み出し状況を監視する。そして、仮にデータ供
給が間に合わなくなった場合には、１フィールド単位で
の画像データのディスクよりの読み出しの中止、および
データ再生装置４への制御信号により前画像のデータの
保持を行う。一方、音声データに関しては連続的な読み
出しを行う。

【００３２】同時記録再生状態においては、システムは
フィールド単位での書き込み／読み出し処理の切り換え
を行う。すなわち書き込み／読み出しする画像データの
各々に対してフィールド単位で書き込みと読み出しを時
分割処理する。以下に同時記録再生に関して３個の方式
を示した。

【００３３】第１の方式では、あらかじめ測定した書き
込み、読み出しの最大転送レートに応じて同時記録再生
のパターンを変化させる。すなわち、２つのレートの比
較を行い、もし読み出し時の転送レートが書き込み時の
平均転送レートの１．５倍以内であれば、図４に示すよ
うに、４フィールドおきの書き込みに対して読み出しも
４フィールドおきに行うものとする。一方、読み出し時
の転送レートが書き込み時の平均転送レートの１．５倍
以上の場合、図５に示すように、４フィールドおきの書
き込みに対し、読み出しは４フィールドおきに２フィー
ルド分の連続フィールドの読み出しを行い再生する。

【００３４】第２の方式では、図６に示すように、１フ
ィールドおきに書き込みと読み出しを交互に繰り返す。

【００３５】以上の２個の方式ではデータの間引きが行
われる。しかし、連続アドレスのデータの書き込み／読
み出しレートが平均供給データレートの２倍以上である
場合には、ディスクとの中間にバッファメモリを配置
し、２フィールド分のデータを一時蓄積することで、デ
ータの間引きなしに同時記録再生が行える。これを実現
した第３の方式を図７に示す。

【００３６】システムは以上説明した定常状態におい
て、外部よりの電源ＯＦＦ動作によりシステム停止状態
に移る。この際、記録再生の平均転送レートの値、及び
その他管理データをデータ蓄積装置３のディスクの所定
の領域に記録した後に停止状態に入る。

【００３７】なお、以上の説明ではデータ供給装置１よ
りのデータをＪＰＥＧ方式により圧縮されたデータとし
たが、データ供給装置１よりのデータ発生量をＣＰＵ２
１が適応的に制御できるシステムであれば本発明を適用
可能であり、例えばデータ供給装置１よりのデータをＭ
ＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔ
ｓ Ｇｒｏｕｐ）方式により圧縮されたデータとしても
よい。

【００３８】また、以上の説明では、データ蓄積装置に
映像データ及び音声データを記憶するものとしたが、さ
らに文字データ等の付随データも記憶するように構成す
ることもできる。

【００３９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば記憶媒体を取り換えた際に各記憶媒体に最適なリア
ルタイムアクセス処理を行うことができる。またテスト
結果を記憶媒体の所定の領域に記録することで、電源オ
ン毎にテストを行う必要がなくなるため、テスト回数を
削減できる。さらにテスト方式の変更を記憶媒体に依存
せずに行うことができる。以上の効果はハードディスク
ドライブのような機種及びディスクの領域によるデータ
アクセス能力のばらつきの大きな記憶媒体を用いた場合
に特に顕著である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したデータ記憶システムの構成を
示すブロック図である。

【図２】システムに電源が入った後の動作を示す図であ
る。

【図３】書き込み／読み出し能力のテスト方法を示す図
である。

【図４】書き込みと読み出しを４フィールドおきに行う
同時記録再生の方式を示す図である。

【図５】４フィールドおきの書き込みに対して、４フィ
ールドおきに連続２フィールドの読み出しを行う同時記
録再生の方式を示す図である。

【図６】１フィールドおきに書き込みと読み出しを交互
に繰り返す同時記録再生の方式を示す図である。

【図７】データの間引きのない同時記録再生の方式を示
す図である。

【符号の説明】

１…データ供給装置、２…コントロールブロック、３…
データ蓄積装置、４…データ再生装置

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 取り換え可能に構成された記憶媒体を内
   蔵するデータ蓄積装置と、コントロールブロックとを備
   え、 前記コントロールブロックは前記記憶媒体の書き込み／
   読み出し能力を評価する手段を有することを特徴とする
   リアルタイムデータの記憶装置。
2. 【請求項２】 コントロールブロックは記憶媒体の所定
   の領域に書き込み／読み出し能力が記憶されているかど
   うかを判定し、記憶されていないときに書き込み／読み
   出し能力の評価を行い、その結果を前記所定の領域に記
   憶する請求項１に記載のリアルタイムデータの記憶装
   置。
3. 【請求項３】 記憶媒体の連続領域に対する単位時間あ
   たりの最大転送レートを書き込み／読み出し能力とする
   請求項１に記載のリアルタイムデータの記憶装置。
4. 【請求項４】 書き込み能力及び読み出し能力を評価
   し、大きくないほうを評価値とし、該評価値を基準に書
   き込み／読み出しを行う請求項１に記載のリアルタイム
   データの記憶装置。
5. 【請求項５】 コントロールブロックからの制御により
   単位時間あたりのデータ発生量が可変のデータ供給装置
   をさらに備え、前記単位時間あたりのデータ発生量の上
   限値が評価値を越えないようにする請求項４に記載のリ
   アルタイムデータの記憶装置。
6. 【請求項６】 単位時間あたりのデータ発生量の上限値
   が評価値を越えた場合には、データの書き込みを一時停
   止する請求項５に記載のリアルタイムデータの記憶装
   置。
7. 【請求項７】 取り換え可能に構成された記憶媒体にリ
   アルタイムデータの書き込み／読み出しを行う方法であ
   って、 あらかじめ記憶媒体の所定の領域に書き込み／読み出し
   能力が記憶されているかどうかを判定し、記憶されてい
   ないときに書き込み／読み出し能力の評価を行い、該評
   価の結果を基準に書き込み／読み出しを行うことを特徴
   とするリアルタイムデータの書き込み／読み出し方法。