JPH09322117A - ディジタル映像信号の転送制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速なデータ転送が可能になると共に、従来
よりも高ビットレートなディジタル映像信号の記録再生
を可能とする。 【解決手段】 ＳＣＳＩインタフェース規格のデータ転
送手順を採用したディジタル映像信号の転送制御装置に
おいて、コマンドフェーズＰ４からステータスフェーズ
Ｐ６までの処理Ａは、目的とするデータ転送が全て終了
するまで繰り返し実行される。一連のディジタル映像信
号の転送が全て終了した後に、メッセージフェーズＰ７
に移行し、インタフェースバスの解放がされ、バスフリ
ーフェーズＰ１に戻る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、データ転送を効率
良く実行できるディジタル映像信号の転送制御装置に関
する。

【０００２】［発明の概要］本発明は、映像信号のよう
な高ビットレートで連続的なディジタル信号をコンピュ
ータ装置によって制御される記録再生装置に記録再生す
るに当たり、一連の連続的な記録再生処理における転送
シーケンスのデータ転送フェーズ間ではインタフェース
バスを解放せず、そのシーケンスの開始と終了のみにイ
ンタフェースバスの使用及び解放を行うことにより、デ
ィジタル映像信号を効率良く転送することを可能とす
る。これにより、高速なデータ転送が可能になると共
に、従来よりも高ビットレートなディジタル映像信号の
記録再生を可能とするものである。

【０００３】

【従来の技術】コンピュータ装置によって制御される記
録再生装置は、インタフェースバスを介して双方向な記
録再生データおよびコマンドなどのコントロール信号の
転送を行うことにより、記録再生が行われている。この
ような転送を行う際に、幅広い装置間の接続互換を取る
ために、何種類かの標準インタフェース規格が定められ
ている。その中で、ハードディスク装置のインタフェー
ス規格としてはＳＣＳＩとＡＴＡ（ＩＤＥ）が知られて
いる。

【０００４】従来のインタフェース回路では、ハードデ
ィスク装置に記録再生するディジタルデータが文書や図
形などの基本サイズの小さいバースト的なデータである
ことを前提に設計されている。したがって、記録再生す
るディジタルデータを４ｋバイトから３２ｋバイトのサ
イズを基本単位としてアドレスを付加して、ハードディ
スク装置の記録・再生データを管理制御するようにして
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、ハー
ドディスク装置に、従来の文書や図形以外に映像信号の
ディジタルデータを記録再生するアプリケーションが増
加してきている。映像信号は、従来の文書や図形のディ
ジタルデータとは異なり、１画面を構成する基本データ
サイズが大きく、しかも連続的に長時間の処理が必要と
なる。例えば、映像フィールドサイズのデータは１／６
０秒間で、映像フレームサイズのデータは１／３０秒間
で連続的に流れる必要がある。

【０００６】このため、インタフェースデバイス規格上
の最大転送速度はバースト的に実現できても、連続的に
はかなり低速なデータ転送になってしまう。映像信号を
記録する際には、バッファを使用してデータの連続性を
とる工夫をしているが、平均的な転送速度が大きく変動
する場合があるので、完全には連続性は保証できない。
特にデータが高ビットレートになる程、転送効率が悪く
なり、その連続性の確保が益々難しくなるという問題点
があった。

【０００７】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、高速なデータ転送が可能になると
共に、従来よりも高ビットレートなディジタル映像信号
の記録再生を可能とするディジタル映像信号の転送制御
装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに請求項１の発明は、コンピュータ装置の制御によっ
て記録再生装置に記録され、または記録再生装置から再
生されるディジタル映像信号をＳＣＳＩインタフェース
規格のデータ転送手順により転送するディジタル映像信
号の転送制御装置において、一連の連続的な記録再生処
理における転送シーケンスのデータ転送フェーズ間では
インタフェースバスを解放せず、そのシーケンスの開始
と終了のみにインタフェースバスの使用及び解放を行う
制御手段を設けたことを特徴とするものである。

【０００９】上記の構成によれば、オーバーヘッドを極
力抑制できディジタル映像信号のような高ビットレート
で連続的なデータ転送を高速で行うことが可能となる。

【００１０】請求項２の発明は、請求項１記載のディジ
タル映像信号の転送制御装置において、前記記録再生対
象となるディジタル映像信号の基本処理単位をデータ転
送の単位ブロックとしてデータ転送を行うことを特徴と
するものである。

【００１１】上記の構成によれば、記録再生の基本処理
単位をデータ転送の単位ブロックとしたので、データ転
送を効率良く行うことができ、高速な連続データ転送が
可能となる。

【００１２】請求項３の発明によれば、請求項１または
２記載のディジタル映像信号の記録再生制御装置におい
て、記録再生対象となるディジタル映像信号が無圧縮の
信号である場合、データ転送の単位ブロックサイズを、
フィールドデータサイズまたはフレームデータサイズも
しくはそれらの整数倍のデータサイズとすることを特徴
とするものである。

【００１３】上記の構成によれば、無圧縮信号の転送に
おいてデータ転送の単位ブロックサイズを、フィールド
データサイズまたはフレームデータサイズもしくはそれ
らの整数倍のデータサイズとしたので、無圧縮信号の場
合においてもデータ転送を効率良く行うことができ、高
速な連続データ転送が可能となる。

【００１４】請求項４の発明は、請求項１または２記載
のディジタル映像信号の記録再生制御装置において、記
録再生対象となるディジタル映像信号が圧縮処理された
信号である場合には、データ転送の単位ブロックサイズ
を、圧縮処理の基本データサイズまたはその整数倍のデ
ータサイズとすることを特徴とするものである。

【００１５】上記の構成によれば、圧縮信号の転送にお
いてデータ転送の単位ブロックサイズを、圧縮処理の基
本データサイズまたはその整数倍のデータサイズとした
ので、データ転送を効率良く行うことができ、高速な連
続データ転送が可能となる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係るインタフェ
ース回路が適用されるコンピュータシステムの構成を示
している。

【００１７】入力されるディジタル映像信号を一時記憶
するデータバッファ１と、このデータバッファ１を制御
するバッファ制御部２と、データバッファ１に記憶され
た転送対象となるディジタル映像信号を所定のプロトコ
ルに基づいて処理するインタフェースドライバ３と、後
述する所定の転送手順に基づいてインタフェースドライ
バ３を制御するインタフェースプロトコル制御部４と、
バッファ制御部２およびインタフェースプロトコルを統
括制御するＭＰＵ（マルチプロセッサユニット）とを具
備している。

【００１８】インタフェースプロトコル制御部４にて制
御されるＳＣＳＩインタフェースにおけるデータ転送手
順は、図２に示すように、バスフリーフェーズＰ１と、
アービトレーションフェーズＰ２と、セレクションフェ
ーズＰ３と、コマンドフェーズＰ４と、データ転送フェ
ーズＰ５と、ステータスフェーズＰ６と、メッセージフ
ェーズＰ７とから成っている。

【００１９】ここで、上記各フェーズについて説明する
と、バスフリーフェーズＰ１は、どの装置もバスを使用
していない状態を示している。アービトレーションフェ
ーズＰ２は、だれがバスを使用するかを決めるフェーズ
であり、複数の装置が使用を希望する場合には、ＩＤ番
号の大きい装置が使用権を得るように決められている。
セレクションフェーズＰ３は、使用権を得た装置がコマ
ンド送付元のイニシエータとなって、コマンド送付先で
あるターゲットを選択するフェーズである。イニシエー
タとターゲットが決定されると、この後、両者間でデー
タのやり取りが行われる。コマンドフェーズＰ４は、コ
マンドを送付するフェーズであり、データ転送フェーズ
Ｐ５はデータのやり取りをするフェーズである。ステー
タスフェーズＰ６は、ターゲットがイニシエータにステ
ータス情報を送る場合に使用されるフェーズである。メ
ッセージフェーズＰ７は、バスを管理したりバスの使用
方法を決めたりするためのメッセージのやり取りをを行
うフェーズである。

【００２０】上記の構成において、転送対象となるディ
ジタル映像信号は、バッファ制御部２からのコントロー
ル信号に従い、データバッファ１に一時的に蓄積され
る。この場合、このデータバッファ１は、ディジタル映
像信号の１フィールド分を格納するフィールドメモリ、
または１フレーム分を格納するフレームメモリで構成さ
れ、ディジタル映像信号はフィールド単位、またはフレ
ーム単位で転送される。

【００２１】データバッファ１に蓄積されたディジタル
映像信号は、インタフェースドライバ３に供給される。
このインタフェースドライバ３では、インタフェースプ
ロトコル制御部４からの転送手順に従い、転送シーケン
スを生成して伝送路に供給する。この一連の処理はＭＰ
Ｕ５がバッファ制御部２、インタフェースプロトコル制
御部４を制御することによって行われる。

【００２２】次に、この実施の形態の転送手順について
具体的に説明する。

【００２３】先ず、インタフェースプロトコル制御部４
は、インタフェースバスが解放されたパスフリーフェー
ズＰ１の状態にある場合、次のアービトレーションフェ
ーズＰ２においてインタフェースバスを使用したい旨を
宣言する。この時、インタフェースバスが空いていれ
ば、次のセレクションフェーズＰ３においてインタフェ
ースバスの使用が可能となる。

【００２４】次に、インタフェースプロトコル制御部４
は、コマンドフェーズＰ４においてデータをどのように
転送するか指定し、それに従ってデータ転送フェーズＰ
５では、目的とするディジタル映像信号のデータ転送を
する。そのデータ転送が正常に終了したかどうかをステ
ータスフェーズＰ６で確認する。

【００２５】この実施の形態においては、コマンドフェ
ーズＰ４からステータスフェーズＰ６までの処理Ａは、
目的とするデータ転送が全て終了するまで繰り返し実行
される。一連のディジタル映像信号の転送が全て終了し
た後に、メッセージフェーズＰ７に移行し、インタフェ
ースバスの解放がされ、バスフリーフェーズＰ１に戻
る。

【００２６】また、この実施の形態においては、図２に
示したデータ転送手順におけるデータ転送フェーズＰ５
においては、映像のフィールドサイズまたはフレームサ
イズあるいはその整数倍のサイズで転送が実行される。

【００２７】このようにこの実施の形態によれば、上述
したようなデータ転送が行われるので、連続データ転送
時のオーバーヘッドを、従来の約３５％から約１５％に
減らすことができ、高速な連続データ転送を行うことが
できる。

【００２８】＜実験例＞次に、以上の転送方法が適用さ
れた具体例として、マルチメディア番組制作のキーデバ
イスとなるスタジオ用高画質ビデオハードディスクの実
験についてその概要を説明する。

【００２９】《実験の背景と目的》ハードディスクは、
高速なランダムアクセスができることから、インタラク
ティブな映像データの取扱いや、ノンリニア編集などＶ
ＴＲではできない機能が実現でき、マルチメディア時代
に必須の映像記録デバイスになりつつある。しかし、ハ
ードディスクはもともとコンピュータのデータ記録用に
設計されているため、スタジオ用映像信号のような高ビ
ットレートで連続的なデータの記録または再生には必ず
しも適さない。

【００３０】そこで、放送局の番組制作設備への導入を
めざして、無圧縮で高ビットレートなディジタル映像信
号を効率良くリアルタイム記録・再生できるビデオハー
ドディスクの研究・開発を進めたものである。

【００３１】《実験の概要》今回高画質な番組制作を目
的として、映像信号に適したインタフェース方式を新た
に提案し、映像信号用高速インタフェース回路を開発し
た。図４には、今回提案する方式と従来方式の連続デー
タ転送レートの比較が示されている。図４に示すよう
に、連続データ転送レートは従来より大幅に改善でき、
１チャンネル当たり１２０Ｍｂｐｓを実現した。

【００３２】ディスクドライブを含めた実験装置の主な
諸元を表１に示す。本装置は、無圧縮の現行テレビディ
ジタル信号を２台のディスクドライブにリアルタイムで
記録・再生でき、番組制作に必要なノンリニア編集、高
速再生、コマ送りなどが可能である。

【００３３】

【表１】

【００３４】《特徴》 映像データを、従来の約２倍のレートで連続的に転
送できるため、無圧縮のスタジオ映像信号を従来のハー
ドディスクに記録・再生できる。 無圧縮のスタジオ映像信号のノンリニア編集、高速
再生、コマ送りがリアルタイムで行える。 インタフェースプロトコルは標準規格のＳＣＳＩに
準拠しており、将来的な互換性、拡張性がある。

【００３５】《今後の展望》高画質かつコンパクトなデ
ィスクカメラやハイビジョンノンリニア編集システムな
どの番組制作設備の開発に応用できる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、一連の連続的な記録再生処理における転送シーケ
ンスのデータ転送フェーズ間ではインタフェースバスを
解放せず、そのシーケンスの開始と終了のみにインタフ
ェースバスの使用及び解放を行うようにしたので、オー
バーヘッドを極力抑制できディジタル映像信号のような
高ビットレートで連続的なデータ転送を高速で行うこと
が可能となる。

【００３７】請求項２の発明によれば、記録再生の基本
処理単位をデータ転送の単位ブロックとしたので、デー
タ転送を効率良く行うことができ、高速な連続データ転
送が可能となる。

【００３８】請求項３の発明によれば、無圧縮信号の転
送においてデータ転送の単位ブロックサイズを、フィー
ルドデータサイズまたはフレームデータサイズもしくは
それらの整数倍のデータサイズとしたので、無圧縮信号
の場合においてもデータ転送を効率良く行うことがで
き、高速な連続データ転送が可能となる。

【００３９】請求項４の発明によれば、圧縮信号の転送
においてデータ転送の単位ブロックサイズを、圧縮処理
の基本データサイズまたはその整数倍のデータサイズと
したので、データ転送を効率良く行うことができ、高速
な連続データ転送が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るディジタル映像信号の転送制御装
置の実施の形態を示すブロック図である。

【図２】ＳＣＳＩインタフェースにおけるデータ転送手
順を示す説明図である。

【図３】図１に示した実施の形態におけるデータ転送手
順を示す説明図である。

【図４】本発明の有効性を示す実験結果の説明図であ
る。

【符号の説明】

１ データバッファ ２ バッファ制御部 ３ インタフェースドライバ ４ インタフェースプロトコル制御部 ５ ＭＰＵ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大島 英男 東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本放 送協会放送技術研究所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンピュータ装置の制御によって記録再
   生装置に記録され、または記録再生装置から再生される
   ディジタル映像信号をＳＣＳＩインタフェース規格のデ
   ータ転送手順により転送するディジタル映像信号の転送
   制御装置において、 一連の連続的な記録再生処理における転送シーケンスの
   データ転送フェーズ間ではインタフェースバスを解放せ
   ず、そのシーケンスの開始と終了のみにインタフェース
   バスの使用及び解放を行う制御手段を設けたことを特徴
   とするディジタル映像信号の転送制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のディジタル映像信号の転
   送制御装置において、 前記記録再生対象となるディジタル映像信号の基本処理
   単位をデータ転送の単位ブロックとしてデータ転送を行
   うことを特徴とするディジタル映像信号の転送制御装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載のディジタル映像
   信号の記録再生制御装置において、 記録再生対象となるディジタル映像信号が無圧縮の信号
   である場合、データ転送の単位ブロックサイズを、フィ
   ールドデータサイズまたはフレームデータサイズもしく
   はそれらの整数倍のデータサイズとすることを特徴とす
   るディジタル映像信号の転送制御装置。
4. 【請求項４】 請求項１または２記載のディジタル映像
   信号の記録再生制御装置において、 記録再生対象となるディジタル映像信号が圧縮処理され
   た信号である場合には、データ転送の単位ブロックサイ
   ズを、圧縮処理の基本データサイズまたはその整数倍の
   データサイズとすることを特徴とするディジタル映像信
   号の転送制御装置。