JPH11143778A - キャッシュ管理方法及び情報回収方法 - Google Patents
キャッシュ管理方法及び情報回収方法Info
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- JPH11143778A JPH11143778A JP10190630A JP19063098A JPH11143778A JP H11143778 A JPH11143778 A JP H11143778A JP 10190630 A JP10190630 A JP 10190630A JP 19063098 A JP19063098 A JP 19063098A JP H11143778 A JPH11143778 A JP H11143778A
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- Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 連続的なビデオ・データを中断することなく
ディスク配列12に連続的に記録する共に、ディスク配列
から連続的にデータを再生する。 【解決手段】 キャッシュ14の現在位置の周囲に充分な
データを保持して、ビデオ・レコーダ10の動作状態を変
化させる動作に反応できるように、キャッシュの現在の
位置と動作状態とに応じて、どのデータをキャッシュ内
に入力すべきかを予測する。キャッシュによりデータを
連続データの流れにするために、予測ステップに応じた
キャッシュ・タグ・テーブルの指示により、データ書き
込み空間をキャッシュ内に予約する。記録動作のとき
に、外部装置からキャッシュ内の予約した空間内に連続
的にデータを転送し、再生動作のときに、ディスク配列
からキャッシュ内の予約した空間内にブロック毎にデー
タを転送する。
ディスク配列12に連続的に記録する共に、ディスク配列
から連続的にデータを再生する。 【解決手段】 キャッシュ14の現在位置の周囲に充分な
データを保持して、ビデオ・レコーダ10の動作状態を変
化させる動作に反応できるように、キャッシュの現在の
位置と動作状態とに応じて、どのデータをキャッシュ内
に入力すべきかを予測する。キャッシュによりデータを
連続データの流れにするために、予測ステップに応じた
キャッシュ・タグ・テーブルの指示により、データ書き
込み空間をキャッシュ内に予約する。記録動作のとき
に、外部装置からキャッシュ内の予約した空間内に連続
的にデータを転送し、再生動作のときに、ディスク配列
からキャッシュ内の予約した空間内にブロック毎にデー
タを転送する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に、デジタル・ビ
デオ・レコーダ等の連続データ記録再生装置におけるキ
ャッシュの管理方法及び情報の回収方法に関する。
デオ・レコーダ等の連続データ記録再生装置におけるキ
ャッシュの管理方法及び情報の回収方法に関する。
【0002】
【従来の技術】デジタル化したビデオ信号を記録又は再
生するのに十分な帯域幅が得られるように、ディスク・
ドライブの配列を組み立てて、ビデオ・データをランダ
ム・アクセスできる。なお、テープ・レコーダは、シー
ケンシャル・アクセスのみが可能である。しかし、ディ
スク読出し/書込みヘッドがあるトラックから次ぎのト
ラックに移動する際、標準的なディスク・ドライブのデ
ータ転送速度は一定ではなく、また、これら移動期間中
は、データをディスクから又はディスクに転送しない。
コンピュータは、アクセスされない期間中にウエイトし
なければならないので、かかる制限は、コンピュータ・
アプリケーションにおいて簡単に見過ごされてしまう。
しかし、かかるウエイト期間は、ビデオ信号に関連した
連続したデータの流れを与えるビデオ・アプリケーショ
ンにおいて、適切ではない。ディスクは、ビデオが必要
とする連続転送データ速度を維持できないが、ディスク
配列は、典型的には、必要な連続速度よりもわずかに早
い速度で、バースト内のデータ(データのグループ)を
転送できる。
生するのに十分な帯域幅が得られるように、ディスク・
ドライブの配列を組み立てて、ビデオ・データをランダ
ム・アクセスできる。なお、テープ・レコーダは、シー
ケンシャル・アクセスのみが可能である。しかし、ディ
スク読出し/書込みヘッドがあるトラックから次ぎのト
ラックに移動する際、標準的なディスク・ドライブのデ
ータ転送速度は一定ではなく、また、これら移動期間中
は、データをディスクから又はディスクに転送しない。
コンピュータは、アクセスされない期間中にウエイトし
なければならないので、かかる制限は、コンピュータ・
アプリケーションにおいて簡単に見過ごされてしまう。
しかし、かかるウエイト期間は、ビデオ信号に関連した
連続したデータの流れを与えるビデオ・アプリケーショ
ンにおいて、適切ではない。ディスクは、ビデオが必要
とする連続転送データ速度を維持できないが、ディスク
配列は、典型的には、必要な連続速度よりもわずかに早
い速度で、バースト内のデータ(データのグループ)を
転送できる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】冗長データ蓄積装置を
設けて、ディスク・ドライブが失敗した場合に、データ
を正確に再生できるのを確実にする。しかし、かかる冗
長度は、高価なディスク・ドライブを用いた際に、シス
テムのコストを大幅に増加させる。ドライブの失敗を判
断できると、冗長なデータを回収できるが、冗長システ
ムは、典型的には、ドライブが失敗したことを判断する
のに比較的長時間がかかる。かかる待ち時間は、連続デ
ータの再生期間中には、好ましくない。
設けて、ディスク・ドライブが失敗した場合に、データ
を正確に再生できるのを確実にする。しかし、かかる冗
長度は、高価なディスク・ドライブを用いた際に、シス
テムのコストを大幅に増加させる。ドライブの失敗を判
断できると、冗長なデータを回収できるが、冗長システ
ムは、典型的には、ドライブが失敗したことを判断する
のに比較的長時間がかかる。かかる待ち時間は、連続デ
ータの再生期間中には、好ましくない。
【0004】ディスク配列に伴う別の問題は、その配列
内の最も遅いディスクにより、データ回収速度が決まる
ことである。
内の最も遅いディスクにより、データ回収速度が決まる
ことである。
【0005】したがって、本発明の目的は、複数の非連
続アクセス蓄積装置の配列に連続的なビデオ・データ及
び音声データを効率的に記録再生できるようにするキャ
ッシュ管理方法と、高速にデータを回収できる情報回収
方法とを提供するものである。
続アクセス蓄積装置の配列に連続的なビデオ・データ及
び音声データを効率的に記録再生できるようにするキャ
ッシュ管理方法と、高速にデータを回収できる情報回収
方法とを提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によるデジタル・
ビデオ・レコーダ用のキャッシュ管理/ディスク利用
は、ビデオ信号を記録し再生する安価なディスク・ドラ
イブの配列に関連したキャッシュを用いる。このキャッ
シュは、入ってくる、又は出て行くデータ(例えば、デ
ジタル・ビデオ)をキャッシュ管理アルゴリズムにより
このキャッシュ内にて緩衝するようになっている。よっ
て、ディスクがデータを転送できないときに、その期間
を補償できる。データは、ビデオ及び音声ブロック内に
維持され、ビデオ・データ及び音声データの一方又は両
方を利用できると共に変更できる。再生モードにおい
て、例えば、キャッシュ管理には、使用に先だってディ
スクからの再生データを回収し、この情報をキャッシュ
内に蓄積し、出力用にデータを利用できるようにするこ
とが含まれる。
ビデオ・レコーダ用のキャッシュ管理/ディスク利用
は、ビデオ信号を記録し再生する安価なディスク・ドラ
イブの配列に関連したキャッシュを用いる。このキャッ
シュは、入ってくる、又は出て行くデータ(例えば、デ
ジタル・ビデオ)をキャッシュ管理アルゴリズムにより
このキャッシュ内にて緩衝するようになっている。よっ
て、ディスクがデータを転送できないときに、その期間
を補償できる。データは、ビデオ及び音声ブロック内に
維持され、ビデオ・データ及び音声データの一方又は両
方を利用できると共に変更できる。再生モードにおい
て、例えば、キャッシュ管理には、使用に先だってディ
スクからの再生データを回収し、この情報をキャッシュ
内に蓄積し、出力用にデータを利用できるようにするこ
とが含まれる。
【0007】すなわち、本発明の1つは、デジタル・ビ
デオ・レコーダにおいて、外部装置と複数の非連続アク
セス蓄積装置の配列との間で、ビデオ・データ及び音声
データの少なくとも一方を転送する際に、上記データの
キャッシュを管理する方法であって;上記キャッシュの
現在位置の周囲に充分なデータを保持して、上記デジタ
ル・ビデオ・レコーダの動作状態を変化させる動作に反
応できるように、上記キャッシュの上記現在の位置と上
記動作状態とに応じて、どのデータを上記キャッシュ内
に入力すべきかを予測する予測ステップと;上記キャッ
シュにより上記データを連続データの流れにするため
に、上記予測ステップに応じたキャッシュ・タグ・テー
ブルの指示により、データ書き込み空間を上記キャッシ
ュ内に予約する予約ステップと;上記動作状態が記録の
ときに、上記外部装置から上記キャッシュ内の上記予約
した空間内に連続的にデータを転送し、上記動作状態が
再生のときに、上記非連続アクセス蓄積装置の配列から
上記キャッシュ内の上記予約した空間内にブロック毎に
上記データを転送する転送ステップとを具えたキャッシ
ュ管理方法である。また、別の本発明は、連続情報の複
数の独立部分を夫々蓄積するn−1個の蓄積装置と、上
記連続情報の複数の独立部分から求めた冗長データを蓄
積する1個の蓄積装置とを含むn個の複数の蓄積装置の
配列から情報を回収する方法であって;上記データ蓄積
装置の配列の上記n個の蓄積装置から上記情報を回収す
ることを要求し、この情報回収の要求に応答した最初の
n−1番目までの上記蓄積装置からデータを回収し;上
記最初のn−1番目までの上記蓄積装置に上記冗長用蓄
積装置が含まれている場合、n番目の上記蓄積装置の応
答を待つことなく、上記冗長データを含む上記回収した
データに基づいて上記情報を再生することを特徴とする
情報回収方法である。本発明をより良く理解すると共
に、どのように効果を達成するかを示すために、本発明
の好適な実施例を以下に説明する。
デオ・レコーダにおいて、外部装置と複数の非連続アク
セス蓄積装置の配列との間で、ビデオ・データ及び音声
データの少なくとも一方を転送する際に、上記データの
キャッシュを管理する方法であって;上記キャッシュの
現在位置の周囲に充分なデータを保持して、上記デジタ
ル・ビデオ・レコーダの動作状態を変化させる動作に反
応できるように、上記キャッシュの上記現在の位置と上
記動作状態とに応じて、どのデータを上記キャッシュ内
に入力すべきかを予測する予測ステップと;上記キャッ
シュにより上記データを連続データの流れにするため
に、上記予測ステップに応じたキャッシュ・タグ・テー
ブルの指示により、データ書き込み空間を上記キャッシ
ュ内に予約する予約ステップと;上記動作状態が記録の
ときに、上記外部装置から上記キャッシュ内の上記予約
した空間内に連続的にデータを転送し、上記動作状態が
再生のときに、上記非連続アクセス蓄積装置の配列から
上記キャッシュ内の上記予約した空間内にブロック毎に
上記データを転送する転送ステップとを具えたキャッシ
ュ管理方法である。また、別の本発明は、連続情報の複
数の独立部分を夫々蓄積するn−1個の蓄積装置と、上
記連続情報の複数の独立部分から求めた冗長データを蓄
積する1個の蓄積装置とを含むn個の複数の蓄積装置の
配列から情報を回収する方法であって;上記データ蓄積
装置の配列の上記n個の蓄積装置から上記情報を回収す
ることを要求し、この情報回収の要求に応答した最初の
n−1番目までの上記蓄積装置からデータを回収し;上
記最初のn−1番目までの上記蓄積装置に上記冗長用蓄
積装置が含まれている場合、n番目の上記蓄積装置の応
答を待つことなく、上記冗長データを含む上記回収した
データに基づいて上記情報を再生することを特徴とする
情報回収方法である。本発明をより良く理解すると共
に、どのように効果を達成するかを示すために、本発明
の好適な実施例を以下に説明する。
【0008】
【実施例】図1は、本発明によるキャッシュ管理及びデ
ィスク利用を行うデジタル・ビデオ・レコーダのブロッ
ク図である。このレコーダ10は、多くの入力/出力
(I/O)データ・チャンネル19を含んでいる。これ
らデータ・チャンネルは、キャッシュ対I/O転送制御
器18を介してキャッシュ14に接続されている。図1
においては、2個のI/Oデータ・チャンネルの内、1
個がビデオ・データ用であり、残りの1個が音声データ
用である。複数のディスク・ドライブで構成されたディ
スク配列12は、キャッシュ14を介して、記録データ
を受け、再生データを供給する。ディスク配列及びキャ
ッシュ対I/O転送制御器の動作は、制御システム(コ
ンピュータ手段)16により管理される。この制御シス
テムは、典型的なビデオ・レコーダ機能、例えば、再
生、停止、記録を行う。ディスク配列内のディスク・ド
ライブは、非同期に動作するので、1つのドライブがそ
の動作を完了する前に、他方のドライブが対応する動作
を完了するかもしれない。
ィスク利用を行うデジタル・ビデオ・レコーダのブロッ
ク図である。このレコーダ10は、多くの入力/出力
(I/O)データ・チャンネル19を含んでいる。これ
らデータ・チャンネルは、キャッシュ対I/O転送制御
器18を介してキャッシュ14に接続されている。図1
においては、2個のI/Oデータ・チャンネルの内、1
個がビデオ・データ用であり、残りの1個が音声データ
用である。複数のディスク・ドライブで構成されたディ
スク配列12は、キャッシュ14を介して、記録データ
を受け、再生データを供給する。ディスク配列及びキャ
ッシュ対I/O転送制御器の動作は、制御システム(コ
ンピュータ手段)16により管理される。この制御シス
テムは、典型的なビデオ・レコーダ機能、例えば、再
生、停止、記録を行う。ディスク配列内のディスク・ド
ライブは、非同期に動作するので、1つのドライブがそ
の動作を完了する前に、他方のドライブが対応する動作
を完了するかもしれない。
【0009】データは、複数のドライブにわたって広が
り、単一のドライブが利用できるよりも広い帯域幅が得
られる。冗長データ制御器99を介して冗長を与えて、
配列内の1つのドライブの失敗の可能性を、各ドライブ
に送ったビットに対応する排他的オア処理により取り扱
う。これは、例えば、総てのビット0は、排他的オア処
理による冗長ビット0を発生する。書込み動作期間中、
これは、冗長ドライブ17に蓄積される値を発生する。
上述の処理により、失ったデータの代わりに冗長ドライ
ブのデータを代用することにより、非反応ドライブから
のデータ・ビット値を読出し期間中に再構成できる。非
反応ドライブは、その動作が完了する最終ドライブであ
る。
り、単一のドライブが利用できるよりも広い帯域幅が得
られる。冗長データ制御器99を介して冗長を与えて、
配列内の1つのドライブの失敗の可能性を、各ドライブ
に送ったビットに対応する排他的オア処理により取り扱
う。これは、例えば、総てのビット0は、排他的オア処
理による冗長ビット0を発生する。書込み動作期間中、
これは、冗長ドライブ17に蓄積される値を発生する。
上述の処理により、失ったデータの代わりに冗長ドライ
ブのデータを代用することにより、非反応ドライブから
のデータ・ビット値を読出し期間中に再構成できる。非
反応ドライブは、その動作が完了する最終ドライブであ
る。
【0010】ディスク制御器13、冗長データ制御器9
9、転送制御器18及びI/Oデータ・チャンネル19
に制御システム16を結合するが、この制御システム
は、レコーダの管理及び動作を制御し、データが蓄積さ
れる場所を指示したりする。制御システム16は、必要
に応じて、停止、再生、記録などのコマンドを実施し、
キャッシュを管理し、ディスクの読出し及び書込み要求
を発生する。また、この制御システムは、高級なユーザ
・インタフェースや、他の制御装置用のインタフェース
を提供する。制御システム16への主要な入力は、シス
テムの操作者からの刺激である。
9、転送制御器18及びI/Oデータ・チャンネル19
に制御システム16を結合するが、この制御システム
は、レコーダの管理及び動作を制御し、データが蓄積さ
れる場所を指示したりする。制御システム16は、必要
に応じて、停止、再生、記録などのコマンドを実施し、
キャッシュを管理し、ディスクの読出し及び書込み要求
を発生する。また、この制御システムは、高級なユーザ
・インタフェースや、他の制御装置用のインタフェース
を提供する。制御システム16への主要な入力は、シス
テムの操作者からの刺激である。
【0011】総てのディスク制御器13は、制御システ
ムからの同じ命令を受ける。キャッシュ14は、複数の
2重ポート・メモリを具えており、1つのメモリがディ
スク配列12内の各ディスク・ドライブ用である。ま
た、各メモリは、DMA制御器を具えている。各ディス
ク制御器を基準にすると、キャッシュ内のメモリ位置
は、他の制御器キャッシュ・メモリ位置から独立してい
る。しかし、冗長データ制御器99を基準にすると、キ
ャッシュ・メモリは、単一の共通メモリとして機能す
る。冗長データ制御器99及びキャッシュ対I/O転送
制御器18間の帯域幅は、1つのディスク帯域幅と配列
内のドライブ数マイナス1との積である。また、ディス
ク制御器13は、DMA制御器を含んでおり、キャッシ
ュ及び各独立したディスク・ドライブ間でのダイレクト
・メモリ・アクセス転送を独立に実行する。典型的な動
作において、そのディスク及びキャッシュ間でデータの
大きなブロックを転送せよとの命令を配列内のディスク
に与える。この転送は、DMA制御器が小さなブロック
を転送することにより達成される。DMA制御器が動作
を完了すると、その旨を制御システムに知らせるので、
新たな命令の1組をDMA制御器に与える。nドライブ
の配列内のn−1個のドライブがそれらの動作を完了し
た後に、ディスク配列モニタがディスク動作完了認知信
号を発生し、各DMA動作用にこの認知信号をバリデー
タ(後述する)に送る。DMAが再プログラム期間中
に、各ドライブ内の内部緩衝によりデータを緩衝するの
で、回転潜在遅延を除去できる。よって、ディスク内の
隣接データがキャッシュ内の非隣接位置との間で転送さ
れる(図2を参照)。
ムからの同じ命令を受ける。キャッシュ14は、複数の
2重ポート・メモリを具えており、1つのメモリがディ
スク配列12内の各ディスク・ドライブ用である。ま
た、各メモリは、DMA制御器を具えている。各ディス
ク制御器を基準にすると、キャッシュ内のメモリ位置
は、他の制御器キャッシュ・メモリ位置から独立してい
る。しかし、冗長データ制御器99を基準にすると、キ
ャッシュ・メモリは、単一の共通メモリとして機能す
る。冗長データ制御器99及びキャッシュ対I/O転送
制御器18間の帯域幅は、1つのディスク帯域幅と配列
内のドライブ数マイナス1との積である。また、ディス
ク制御器13は、DMA制御器を含んでおり、キャッシ
ュ及び各独立したディスク・ドライブ間でのダイレクト
・メモリ・アクセス転送を独立に実行する。典型的な動
作において、そのディスク及びキャッシュ間でデータの
大きなブロックを転送せよとの命令を配列内のディスク
に与える。この転送は、DMA制御器が小さなブロック
を転送することにより達成される。DMA制御器が動作
を完了すると、その旨を制御システムに知らせるので、
新たな命令の1組をDMA制御器に与える。nドライブ
の配列内のn−1個のドライブがそれらの動作を完了し
た後に、ディスク配列モニタがディスク動作完了認知信
号を発生し、各DMA動作用にこの認知信号をバリデー
タ(後述する)に送る。DMAが再プログラム期間中
に、各ドライブ内の内部緩衝によりデータを緩衝するの
で、回転潜在遅延を除去できる。よって、ディスク内の
隣接データがキャッシュ内の非隣接位置との間で転送さ
れる(図2を参照)。
【0012】キャッシュ対I/O転送制御器18は、キ
ャッシュ及び入力/出力データ・チャンネル19間のデ
ータ転送に応答できる。入力/出力データ・チャンネル
19は、入力したビデオ/音声データを記録動作期間中
に内部フォーマットに変換し、再生動作期間中に外部ビ
デオ/音声フォーマットに戻す。この際、任意の適切な
ビデオ・フォーマットを利用できる。
ャッシュ及び入力/出力データ・チャンネル19間のデ
ータ転送に応答できる。入力/出力データ・チャンネル
19は、入力したビデオ/音声データを記録動作期間中
に内部フォーマットに変換し、再生動作期間中に外部ビ
デオ/音声フォーマットに戻す。この際、任意の適切な
ビデオ・フォーマットを利用できる。
【0013】図示の実施例において、ディスク・ドライ
ブの配列12は、13個のハード・ディスク・ドライブ
を具えており、各ディスク・ドライブは、1.6ギガバ
イトのSCSIドライブである。キャッシュは、各ディ
スク・ドライブにつき4メガバイトのメモリを具えてい
る(総合で52メガバイトである)。
ブの配列12は、13個のハード・ディスク・ドライブ
を具えており、各ディスク・ドライブは、1.6ギガバ
イトのSCSIドライブである。キャッシュは、各ディ
スク・ドライブにつき4メガバイトのメモリを具えてい
る(総合で52メガバイトである)。
【0014】本発明のシステムにおいて、キャッシュ及
びディスク・データの構成を管理するアルゴリズムは、
強力に結合している。本発明の図示の実施例は、同じデ
ィスク配列にビデオ及び音声データの両方を蓄積する。
びディスク・データの構成を管理するアルゴリズムは、
強力に結合している。本発明の図示の実施例は、同じデ
ィスク配列にビデオ及び音声データの両方を蓄積する。
【0015】図2は、本発明によるデータの配列を示す
図である。データは、直列の要素20として1つずつデ
ィスク配列上に方向付けられている。各要素は、ある固
定数のフィールド用のアクティブ(画像)データを含む
ビデオ部分22と、対応する量の音声データを含む音声
部分24とを具えている。非アクティブ(ブランキン
グ)データは、ディスク配列内に蓄積されない。かなり
の量にビデオ及び音声を分離することが、夫々を別々に
操作するのに有用である。例えば、音声を記録しながら
ビデオを再生したり、音声総てをスキップしながらビデ
オを再生できる。1つの要素のデータ量は、I/Oデー
タ速度を維持するのに充分な平均帯域幅を依然可能にし
ながら、ディスク配列がシーク動作をどの程度頻繁に実
行できるかにより決まる。要素当たりのフィールド数は
典型的には一定であるが、これはビデオ・フォーマット
により決まる。例えば、本発明の図示の実施例におい
て、D1 525フォーマット信号に対して、1要素
は、12フィールド分のアクティブ・ビデオ及び音声デ
ータを含んでおり、D1 625フォーマット信号に対
しては、1要素がアクティブ・ビデオ及び音声を10フ
ィールド分含んでいる。
図である。データは、直列の要素20として1つずつデ
ィスク配列上に方向付けられている。各要素は、ある固
定数のフィールド用のアクティブ(画像)データを含む
ビデオ部分22と、対応する量の音声データを含む音声
部分24とを具えている。非アクティブ(ブランキン
グ)データは、ディスク配列内に蓄積されない。かなり
の量にビデオ及び音声を分離することが、夫々を別々に
操作するのに有用である。例えば、音声を記録しながら
ビデオを再生したり、音声総てをスキップしながらビデ
オを再生できる。1つの要素のデータ量は、I/Oデー
タ速度を維持するのに充分な平均帯域幅を依然可能にし
ながら、ディスク配列がシーク動作をどの程度頻繁に実
行できるかにより決まる。要素当たりのフィールド数は
典型的には一定であるが、これはビデオ・フォーマット
により決まる。例えば、本発明の図示の実施例におい
て、D1 525フォーマット信号に対して、1要素
は、12フィールド分のアクティブ・ビデオ及び音声デ
ータを含んでおり、D1 625フォーマット信号に対
しては、1要素がアクティブ・ビデオ及び音声を10フ
ィールド分含んでいる。
【0016】キャッシュ14は、ディスク配列よりも短
い長さであり、分離したビデオ部分V1〜Vm及び音声
部分A1〜Amとして構成される。信号データは、キャ
ッシュに蓄積されており、このキャッシュは、ビデオ・
ブロック部分25と音声ブロック部分27とに論理的に
分割されている。各ビデオ・ブロックは、単一のディス
ク要素用にビデオ・データを保持でき、各音声ブロック
は、単一のディスク要素用に音声データを保持できる。
したがって、ディスク配列からの要素は、キャッシュ内
の2ブロックに対応する。いくつかの場合においては、
1ブロックは、完全な1要素未満を含んでもよい。この
システムは、ディスク配列に連続的に蓄積されたデータ
をランダム・アクセスできる。ユーザからシステムが受
けた制御コマンドを基にして、ディスク配列要素の一部
を転送できる。図示の実施例において、キャッシュの大
きさは、8ビデオ・ブロック及び8音声ブロックを含む
のに充分である。キャッシュ内のマテリアルがシーケン
ス順になるように、このキャッシュを順序付ける。この
キャッシュは、円形構造として構成する。現在位置がキ
ャッシュ・ブロック境界を横切るので、最古のマテリア
ルに含まれるブロックを用いて、再生用のこれからのマ
テリアルをフェッチするか、記録期間中の入力用に確保
する。この構成は、キャッシュ内に現在のビデオ及び音
声出力のほとんどを維持して、動作状態変更期間中のデ
ィスク要求を最少にする。
い長さであり、分離したビデオ部分V1〜Vm及び音声
部分A1〜Amとして構成される。信号データは、キャ
ッシュに蓄積されており、このキャッシュは、ビデオ・
ブロック部分25と音声ブロック部分27とに論理的に
分割されている。各ビデオ・ブロックは、単一のディス
ク要素用にビデオ・データを保持でき、各音声ブロック
は、単一のディスク要素用に音声データを保持できる。
したがって、ディスク配列からの要素は、キャッシュ内
の2ブロックに対応する。いくつかの場合においては、
1ブロックは、完全な1要素未満を含んでもよい。この
システムは、ディスク配列に連続的に蓄積されたデータ
をランダム・アクセスできる。ユーザからシステムが受
けた制御コマンドを基にして、ディスク配列要素の一部
を転送できる。図示の実施例において、キャッシュの大
きさは、8ビデオ・ブロック及び8音声ブロックを含む
のに充分である。キャッシュ内のマテリアルがシーケン
ス順になるように、このキャッシュを順序付ける。この
キャッシュは、円形構造として構成する。現在位置がキ
ャッシュ・ブロック境界を横切るので、最古のマテリア
ルに含まれるブロックを用いて、再生用のこれからのマ
テリアルをフェッチするか、記録期間中の入力用に確保
する。この構成は、キャッシュ内に現在のビデオ及び音
声出力のほとんどを維持して、動作状態変更期間中のデ
ィスク要求を最少にする。
【0017】制御システムは、個々のキャッシュ・デー
タ・ブロック内のデータに関する情報を追跡するキャッ
シュ・タグ・テーブルを含んでいる。このキャッシュ・
タグは、タグ内の各ビデオ及び音声フィールド用のタグ
・フィールド状態を含んでおり、キャッシュ内のどのデ
ータを用いるかを指示すると共に、キャッシュ管理のど
のステップ処理によって、データを一般に予約するかを
示す。このタグ・フィールド状態は、次ぎの状態の1つ
である。 空(EMPTY):フィールドが空であり、利用可能であ
る。 予約された再生(PLAY RESERVED):このフィールドを
再生データ用に予約するが空である。 再生充填(PLAY FILLING):データをディスクからこ
のフィールドに転送する。 充填された再生(PLAY FILLED):要求された総てのデ
ータは、このフィールド用のディスク・キャッシュ内で
あり、入力/出力データ・チャンネル19に転送する準
備ができている。 記録充填(RECORD FILLING):記録データを入力/出
力データ・チャンネル19からこのフィールドに転送す
る。 充填された記録(RECORD FILLED):このフィールド内
のデータは、ディスクに書込む準備ができている。 空の記録(RECORD EMPTYING):ディスク制御器は、こ
のフィールドからディスクへのデータ書込みの処理中で
ある。
タ・ブロック内のデータに関する情報を追跡するキャッ
シュ・タグ・テーブルを含んでいる。このキャッシュ・
タグは、タグ内の各ビデオ及び音声フィールド用のタグ
・フィールド状態を含んでおり、キャッシュ内のどのデ
ータを用いるかを指示すると共に、キャッシュ管理のど
のステップ処理によって、データを一般に予約するかを
示す。このタグ・フィールド状態は、次ぎの状態の1つ
である。 空(EMPTY):フィールドが空であり、利用可能であ
る。 予約された再生(PLAY RESERVED):このフィールドを
再生データ用に予約するが空である。 再生充填(PLAY FILLING):データをディスクからこ
のフィールドに転送する。 充填された再生(PLAY FILLED):要求された総てのデ
ータは、このフィールド用のディスク・キャッシュ内で
あり、入力/出力データ・チャンネル19に転送する準
備ができている。 記録充填(RECORD FILLING):記録データを入力/出
力データ・チャンネル19からこのフィールドに転送す
る。 充填された記録(RECORD FILLED):このフィールド内
のデータは、ディスクに書込む準備ができている。 空の記録(RECORD EMPTYING):ディスク制御器は、こ
のフィールドからディスクへのデータ書込みの処理中で
ある。
【0018】種々の利用可能なこれら状態は、図3を参
照して理解できよう。なお、図3は、状態及びこれらの
間の遷移を示す。空状態60から、キャッシュ・ブロッ
ク内のフィールドは、予約された再生状態62又は記録
充填状態64に変化できる。予約された再生状態62に
入ると、ディスク配列からデータが要求されるので、予
約された再生状態62及び再生充填状態66の間の変移
が生じる。再生充填状態66が充填された再生状態68
に1度遷移すると、要求された総てのデータは、このブ
ロック用のディスク・キャッシュ内であり、I/Oデー
タ・チャンネル19への転送の準備ができている。ブロ
ックは、これからの再生又は記録動作に必要なので、充
填された再生状態68から、タグのフィールド状態は、
予約された再生状態62、記録充填状態64又は空状態
60に遷移できる。
照して理解できよう。なお、図3は、状態及びこれらの
間の遷移を示す。空状態60から、キャッシュ・ブロッ
ク内のフィールドは、予約された再生状態62又は記録
充填状態64に変化できる。予約された再生状態62に
入ると、ディスク配列からデータが要求されるので、予
約された再生状態62及び再生充填状態66の間の変移
が生じる。再生充填状態66が充填された再生状態68
に1度遷移すると、要求された総てのデータは、このブ
ロック用のディスク・キャッシュ内であり、I/Oデー
タ・チャンネル19への転送の準備ができている。ブロ
ックは、これからの再生又は記録動作に必要なので、充
填された再生状態68から、タグのフィールド状態は、
予約された再生状態62、記録充填状態64又は空状態
60に遷移できる。
【0019】要求された総てのデータがディスク・キャ
ッシュ内にあり、ディスクへの書込みが準備されたと
き、記録充填状態64から充填された記録状態70に達
する。ディスク・プロセッサがこのディスクへのデータ
書込み処理にある場合、この充填された記録状態70か
ら空の記録状態72への遷移が生じる。データがディス
クに書込まれると、状態は充填された再生状態68に変
化し、再生可能か、これからの利用のためにキャッシュ
・ブロックが解放される。
ッシュ内にあり、ディスクへの書込みが準備されたと
き、記録充填状態64から充填された記録状態70に達
する。ディスク・プロセッサがこのディスクへのデータ
書込み処理にある場合、この充填された記録状態70か
ら空の記録状態72への遷移が生じる。データがディス
クに書込まれると、状態は充填された再生状態68に変
化し、再生可能か、これからの利用のためにキャッシュ
・ブロックが解放される。
【0020】キャッシュ・タグは、再生開始及び終了フ
ィールド、タグ上に割り当てられたディスク要素の第1
フィールドに対応するフィールド、タグの各フィールド
のキャッシュ・アドレス、データを記憶するディスク配
列、どれが最後に応答するディスクかを示す最終ディス
クも含んでいる。
ィールド、タグ上に割り当てられたディスク要素の第1
フィールドに対応するフィールド、タグの各フィールド
のキャッシュ・アドレス、データを記憶するディスク配
列、どれが最後に応答するディスクかを示す最終ディス
クも含んでいる。
【0021】制御システム16(図1)は、データが再
生に必要になる前にディスク配列からデータを回収した
り、データがディスク配列に書込まれる時点までの記録
動作期間中にデータを一時的に記憶したりしなければな
らない。各場合において、この制御システムは、これか
ら何が必要かを予測しなければならない。この予測は、
データ内の現在位置、システムの動作状態及び再生速度
で決まる。現在位置は、入力として現在与えられている
フィールドか、出力されているフィールドである。キャ
ッシュ管理の一般的な目標は、キャッシュ内に現在位置
を囲む充分なマテリアルを具えて、操作者が行うシステ
ムの動作状態の変更などの任意の動作を満足させること
である。
生に必要になる前にディスク配列からデータを回収した
り、データがディスク配列に書込まれる時点までの記録
動作期間中にデータを一時的に記憶したりしなければな
らない。各場合において、この制御システムは、これか
ら何が必要かを予測しなければならない。この予測は、
データ内の現在位置、システムの動作状態及び再生速度
で決まる。現在位置は、入力として現在与えられている
フィールドか、出力されているフィールドである。キャ
ッシュ管理の一般的な目標は、キャッシュ内に現在位置
を囲む充分なマテリアルを具えて、操作者が行うシステ
ムの動作状態の変更などの任意の動作を満足させること
である。
【0022】制御システムは、高度のコマンドを実行
し、ディスク配列にディスク読出し及び書込みコマンド
を与え、配列内の各ドライブをモニタしてデータ転送の
完了を判断しなければならない。
し、ディスク配列にディスク読出し及び書込みコマンド
を与え、配列内の各ドライブをモニタしてデータ転送の
完了を判断しなければならない。
【0023】再生モードにおいて、ディスク配列は、実
際に出力するときよりも先の情報を読出し、ディスク・
キャッシュ内にその情報を蓄積しなければならない。次
に、このディスク・キャッシュ内の情報をビデオ及び音
声出力端に実時間で転送できる。記録モードにおいて、
入力したビデオ及び音声データをディスク・キャッシュ
に実時間で転送し、ディスク配列は、キャッシュした情
報を要素に同時に書込むように命令される。
際に出力するときよりも先の情報を読出し、ディスク・
キャッシュ内にその情報を蓄積しなければならない。次
に、このディスク・キャッシュ内の情報をビデオ及び音
声出力端に実時間で転送できる。記録モードにおいて、
入力したビデオ及び音声データをディスク・キャッシュ
に実時間で転送し、ディスク配列は、キャッシュした情
報を要素に同時に書込むように命令される。
【0024】キャッシュ管理は、ディスク・キャッシュ
及びディスク配列の動作に関係する3つのサブシステ
ム、即ち、プリディクタ、バリデータ及びクェリーに分
割される。プリディクタは、データ内の現在位置及び現
在の動作状態を基本として、キャッシュ内にあるべきマ
テリアルを決定する。動作状態は、停止、再生又はシャ
トルの1つであってもよい。これらは、表1を参照して
後述する。また、プリディクタは、再生リスト空間及び
リール空間の間で遷移する。リール空間は、ディスク配
列上で停止した一連の直列フィールドである。1つのリ
ールは、1つ以上のディスク配列にまたがる。すなわ
ち、いくつかのリールが、ディスク配列を分けあう。こ
のシステムは、再生リストを利用してユーザ用のランダ
ム・アクセス再生能力を具えている。また、このシステ
ムは、再生の標準線形方法の他に、ディスク配列にわた
ってランダムに分散したマテリアルをアクセスできる。
再生リスト空間は、いくつかのセグメントを具えてお
り、このセグメントは、1つ以上の連続した出力フィー
ルドの組である。各再生リストは、リールの異なる部分
を識別できる。再生リスト空間により定義されたフィー
ルドは、再生リスト内の第1フィールドから相対的なフ
ィールド数だけのオフセットとして指定する。プリディ
クタは、現在の動作状態、現在キャッシュ内にある隣接
した所望マテリアル、及びキャッシュ内で利用できる空
間に応じて、マテリアルに対する要求、例えば、ビデオ
・データ又は音声データを発生する。転送には、再生
(ディスク配列からキャッシュへの転送)や、記録(キ
ャッシュからディスク配列への転送)がある。プリディ
クタは、各フィールド毎に1度実行する。
及びディスク配列の動作に関係する3つのサブシステ
ム、即ち、プリディクタ、バリデータ及びクェリーに分
割される。プリディクタは、データ内の現在位置及び現
在の動作状態を基本として、キャッシュ内にあるべきマ
テリアルを決定する。動作状態は、停止、再生又はシャ
トルの1つであってもよい。これらは、表1を参照して
後述する。また、プリディクタは、再生リスト空間及び
リール空間の間で遷移する。リール空間は、ディスク配
列上で停止した一連の直列フィールドである。1つのリ
ールは、1つ以上のディスク配列にまたがる。すなわ
ち、いくつかのリールが、ディスク配列を分けあう。こ
のシステムは、再生リストを利用してユーザ用のランダ
ム・アクセス再生能力を具えている。また、このシステ
ムは、再生の標準線形方法の他に、ディスク配列にわた
ってランダムに分散したマテリアルをアクセスできる。
再生リスト空間は、いくつかのセグメントを具えてお
り、このセグメントは、1つ以上の連続した出力フィー
ルドの組である。各再生リストは、リールの異なる部分
を識別できる。再生リスト空間により定義されたフィー
ルドは、再生リスト内の第1フィールドから相対的なフ
ィールド数だけのオフセットとして指定する。プリディ
クタは、現在の動作状態、現在キャッシュ内にある隣接
した所望マテリアル、及びキャッシュ内で利用できる空
間に応じて、マテリアルに対する要求、例えば、ビデオ
・データ又は音声データを発生する。転送には、再生
(ディスク配列からキャッシュへの転送)や、記録(キ
ャッシュからディスク配列への転送)がある。プリディ
クタは、各フィールド毎に1度実行する。
【0025】バリデータは、ディスク配列から受けた認
知信号に応じて、キャッシュの状態を更新する。これら
認知信号は、どのデータがディスク配列との間で転送さ
れたかを示す。また、バリデータは、充分なマテリアル
がキャッシュに又はキャッシュから転送されたかを指示
して、別のコマンドを処理できるようにしなければなら
ない。
知信号に応じて、キャッシュの状態を更新する。これら
認知信号は、どのデータがディスク配列との間で転送さ
れたかを示す。また、バリデータは、充分なマテリアル
がキャッシュに又はキャッシュから転送されたかを指示
して、別のコマンドを処理できるようにしなければなら
ない。
【0026】クエリーは、キャッシュ及び入力/出力デ
ータ・チャンネル19間でのデータ転送を行う。これ
は、再生用に必要なビデオ及び音声マテリアルの位置の
キャッシュ・アドレスを与えるか、ディスク配列に転送
する前に、新たに記録されたマテリアルがキャッシュ内
のどこにあるかを指示するのに必要なアドレスを与える
ことにより行う。
ータ・チャンネル19間でのデータ転送を行う。これ
は、再生用に必要なビデオ及び音声マテリアルの位置の
キャッシュ・アドレスを与えるか、ディスク配列に転送
する前に、新たに記録されたマテリアルがキャッシュ内
のどこにあるかを指示するのに必要なアドレスを与える
ことにより行う。
【0027】プリディクタの機能は、表1の状態表とし
て表す。この状態表は、水平軸に沿って前の状態を示
し、垂直軸に沿って新たな状態を示す。表1の各位置
は、その状態変移において可能な手順を表す。任意の時
点において、前の状態又は新たな状態は、次ぎの状態、
即ち、初期化、停止、再生、記録又はシャトルの1つか
ら構成される。初期化は、レコーダが最初に開始したと
きに生じる状態である。停止状態は、2つのモード、即
ち、安定状態及び要求への進行状態で生じる。安定状態
モードにおいて、停止は、現在位置が変化しない状態で
ある。進行状態の場合は、停止状態は、ユーザからの要
求を処理して、現在の位置ではなくフィールドを出力す
る。システムは、キャッシュの現在の内容に関連して要
求された再生リスト・フィールドを出力して、この進行
要求を処理する。そして、キャッシュ内の要求フィール
ドを中心とするのに必要なデータのみをディスク配列か
ら要求する。再生状態において、レコーダは、ディスク
配列からのデータを回収し、回収したデータを入力/出
力データ・チャンネル19を介した出力として供給す
る。記録状態は、入力/出力データ・チャンネル19か
らディスク配列へ、受信したデータを転送する。シャト
ルは、レコーダがデータを再生する状態である。
て表す。この状態表は、水平軸に沿って前の状態を示
し、垂直軸に沿って新たな状態を示す。表1の各位置
は、その状態変移において可能な手順を表す。任意の時
点において、前の状態又は新たな状態は、次ぎの状態、
即ち、初期化、停止、再生、記録又はシャトルの1つか
ら構成される。初期化は、レコーダが最初に開始したと
きに生じる状態である。停止状態は、2つのモード、即
ち、安定状態及び要求への進行状態で生じる。安定状態
モードにおいて、停止は、現在位置が変化しない状態で
ある。進行状態の場合は、停止状態は、ユーザからの要
求を処理して、現在の位置ではなくフィールドを出力す
る。システムは、キャッシュの現在の内容に関連して要
求された再生リスト・フィールドを出力して、この進行
要求を処理する。そして、キャッシュ内の要求フィール
ドを中心とするのに必要なデータのみをディスク配列か
ら要求する。再生状態において、レコーダは、ディスク
配列からのデータを回収し、回収したデータを入力/出
力データ・チャンネル19を介した出力として供給す
る。記録状態は、入力/出力データ・チャンネル19か
らディスク配列へ、受信したデータを転送する。シャト
ルは、レコーダがデータを再生する状態である。
【0028】
【表1】
【0029】表1を参照して、プリデリクタの種々の動
作を説明する。多くの処理を表1に示すと共に後述す
る。
作を説明する。多くの処理を表1に示すと共に後述す
る。
【0030】「キャッシュをビジーに設定」は、キャッ
シュ・ステータスの状態を設定して、キャッシュ管理処
理がコマンド入力に対して利用可能でないことをシステ
ムに指示する。
シュ・ステータスの状態を設定して、キャッシュ管理処
理がコマンド入力に対して利用可能でないことをシステ
ムに指示する。
【0031】「キャッシュを構成」は、キャッシュの分
析を実行して、キャッシュ内の利用可能な隣接のマテリ
アル、利用可能なキャッシュ空間の量、所望セグメント
のディスク要素内の大きさ及び分配、並びに再生リスト
・フィールドを決定する。また、「キャッシュを構成」
は、キャッシュ内のどこに新たなマテリアルを配置する
か、優先度及びディスク要求の発生を決める。
析を実行して、キャッシュ内の利用可能な隣接のマテリ
アル、利用可能なキャッシュ空間の量、所望セグメント
のディスク要素内の大きさ及び分配、並びに再生リスト
・フィールドを決定する。また、「キャッシュを構成」
は、キャッシュ内のどこに新たなマテリアルを配置する
か、優先度及びディスク要求の発生を決める。
【0032】「要素と交差」は、再生又は記録データ内
の現在位置がキャッシュ要素境界と交差したかを判断す
る。境界と交差しなければ、これ以上のステップを行わ
ない。
の現在位置がキャッシュ要素境界と交差したかを判断す
る。境界と交差しなければ、これ以上のステップを行わ
ない。
【0033】「フェッチまでを計時」は、必要なマテリ
アルをフェッチするのに必要な時間量がシステムの限界
を越えるかを判断し、越える場合は、キャッシュ状態を
ビジーに設定する。
アルをフェッチするのに必要な時間量がシステムの限界
を越えるかを判断し、越える場合は、キャッシュ状態を
ビジーに設定する。
【0034】「再生」は、現在の位置がキャッシュを介
して移動するように、中央になったキャッシュを維持す
る。現在位置が、この現在位置のいずれかの側にあるキ
ャッシュにおいて順方向及び逆方向の再生データ量に等
しいとき、このキャッシュを中央にする。「再生」は、
最適化を行い、ディスク読出し要求を発生して、キャッ
シュを満たすのに必要なディスク配列からデータを転送
する。
して移動するように、中央になったキャッシュを維持す
る。現在位置が、この現在位置のいずれかの側にあるキ
ャッシュにおいて順方向及び逆方向の再生データ量に等
しいとき、このキャッシュを中央にする。「再生」は、
最適化を行い、ディスク読出し要求を発生して、キャッ
シュを満たすのに必要なディスク配列からデータを転送
する。
【0035】「記録」は、入力源データをキャッシュ内
に記録するように、中央のキャッシュを維持する。最適
化を行い、ディスク要求を発生して、キャッシュからデ
ィスク配列に記録されたマテリアルを書込む。
に記録するように、中央のキャッシュを維持する。最適
化を行い、ディスク要求を発生して、キャッシュからデ
ィスク配列に記録されたマテリアルを書込む。
【0036】「シャトル」は、シャトル速度及び方向の
変化に応じて、期待されるフィールドを決定する。ディ
スク読出し要求を発生して、ディスク配列からのデータ
によりそのキャッシュを満たす。
変化に応じて、期待されるフィールドを決定する。ディ
スク読出し要求を発生して、ディスク配列からのデータ
によりそのキャッシュを満たす。
【0037】「残りの書込み」は、システムが信号源マ
テリアルをキャッシュに記録するのを完了したかを判断
する。記録が完了していれば、ディスク書込み要求を発
生して、キャッシュからディスク配列にマテリアルを転
送する。
テリアルをキャッシュに記録するのを完了したかを判断
する。記録が完了していれば、ディスク書込み要求を発
生して、キャッシュからディスク配列にマテリアルを転
送する。
【0038】「ギャップの計算」は、転送時間の抑制及
び他のシステム抑制により利用できないキャッシュの部
分を判断する。
び他のシステム抑制により利用できないキャッシュの部
分を判断する。
【0039】「トラックの設定」は、例えば、ビデオ・
トラック、音声トラック又はこれら両方を記録するかを
判断する。
トラック、音声トラック又はこれら両方を記録するかを
判断する。
【0040】無効遷移は、その状態が、レコーダの通常
動作期間中に適切に達成できないことを示す。
動作期間中に適切に達成できないことを示す。
【0041】プリデクターが動作において与える規則は
次の通りである。順方向再生において、プリデクター
は、キャッシュ内の現在の出力フィールドを中央とする
のに必要な時間だけ、キャッシュ・ブロックを予約す
る。これからのマテリアルは、現在の出力を含むブロッ
クの先の5以上のキャッシュ・ブロックを占める。同様
に、以前に再生したマテリアルは、現在の出力を含むブ
ロックの前の約3ブロックを占める。これからの再生マ
テリアル用に必要となるまで、以前に再生したブロック
を維持する。これは、状態遷移用のキャッシュ内に必要
なマテリアル(即ち、再生から停止)は、ディスク要求
を必要とせずに、利用可能である。逆方向再生におい
て、この同じアルゴリズムに従う。しかし、逆方向にバ
イアスされたキャッシュを構成して、現在の出力を含む
ブロックより先の約5ブロックにより、中央の出力を再
び維持する。
次の通りである。順方向再生において、プリデクター
は、キャッシュ内の現在の出力フィールドを中央とする
のに必要な時間だけ、キャッシュ・ブロックを予約す
る。これからのマテリアルは、現在の出力を含むブロッ
クの先の5以上のキャッシュ・ブロックを占める。同様
に、以前に再生したマテリアルは、現在の出力を含むブ
ロックの前の約3ブロックを占める。これからの再生マ
テリアル用に必要となるまで、以前に再生したブロック
を維持する。これは、状態遷移用のキャッシュ内に必要
なマテリアル(即ち、再生から停止)は、ディスク要求
を必要とせずに、利用可能である。逆方向再生におい
て、この同じアルゴリズムに従う。しかし、逆方向にバ
イアスされたキャッシュを構成して、現在の出力を含む
ブロックより先の約5ブロックにより、中央の出力を再
び維持する。
【0042】いくつかの又は総てのトラックが記録中の
とき、システムは記録状態である。記録期間中に続く手
順は、入力データが用いるキャッシュ・ブロックの割り
当ての1つである。単一のブロックを入力データが満た
すので、キャッシュ・マネジャーはディスク配列用のデ
ィスク要求を発生し、キャッシュからディスク配列にデ
ータを転送する。次に、キャッシュ・マネジャーは、入
力用に利用可能として次ぎのブロックを解放する。状態
変移期間中のディスク要求を最少にするために、前に記
録され、ディスクに転送されたマテリアルをキャッシュ
内に維持する。これは、記録されたマテリアルがキャッ
シュ全体を満たす前に、記録から再生への遷移が生じた
場合に、記録前にキャッシュ内に含まれるマテリアルは
依然利用可能である。同様に、記録から再生又は停止へ
の遷移期間中、丁度記録されたマテリアルは、記録され
たデータの先のマテリアルのみがディスク配列からフェ
ッチされる必要があるという要求をキャッシュ内で維持
する。
とき、システムは記録状態である。記録期間中に続く手
順は、入力データが用いるキャッシュ・ブロックの割り
当ての1つである。単一のブロックを入力データが満た
すので、キャッシュ・マネジャーはディスク配列用のデ
ィスク要求を発生し、キャッシュからディスク配列にデ
ータを転送する。次に、キャッシュ・マネジャーは、入
力用に利用可能として次ぎのブロックを解放する。状態
変移期間中のディスク要求を最少にするために、前に記
録され、ディスクに転送されたマテリアルをキャッシュ
内に維持する。これは、記録されたマテリアルがキャッ
シュ全体を満たす前に、記録から再生への遷移が生じた
場合に、記録前にキャッシュ内に含まれるマテリアルは
依然利用可能である。同様に、記録から再生又は停止へ
の遷移期間中、丁度記録されたマテリアルは、記録され
たデータの先のマテリアルのみがディスク配列からフェ
ッチされる必要があるという要求をキャッシュ内で維持
する。
【0043】シャトル状態において、単一フィールドを
キャッシュ・ブロックに配置する。ディスク配列から要
求されるフィールドを、現在の出力位置とシャトル定数
及びシャトル速度の積との和により判断する。例えば、
現在の出力フィールドが100で、速度が4で(単位速
度が1)、定数が3のとき、現在の出力を含むブロック
に隣接するキャッシュ・ブロック内に配置すべき次ぎの
フィールドは、フィールド112である。再び、前の出
力データをキャッシュ内に維持して、シャトル方向を、
例えば、逆方向から順方向に変化できるようにする。
キャッシュ・ブロックに配置する。ディスク配列から要
求されるフィールドを、現在の出力位置とシャトル定数
及びシャトル速度の積との和により判断する。例えば、
現在の出力フィールドが100で、速度が4で(単位速
度が1)、定数が3のとき、現在の出力を含むブロック
に隣接するキャッシュ・ブロック内に配置すべき次ぎの
フィールドは、フィールド112である。再び、前の出
力データをキャッシュ内に維持して、シャトル方向を、
例えば、逆方向から順方向に変化できるようにする。
【0044】停止状態において、キャッシュを現在出力
位置の周囲に構成する。現在の出力位置は、ユーザが要
求する出力フィールドである。キャッシュの前の状態
(特に、現在の出力位置)に応じて、多くの又はわずか
のディスク読出しを行って、現在の出力位置を中央にし
なければならない。現在の出力位置がキャッシュ内に含
まれていないと、キャッシュ全体は、ディスク配列から
再構成しなければならない。この現在の出力位置を直ち
にディスク配列からフェッチしなければならない。した
がって、ディスク配列から要求されたマテリアルは、パ
ターン、即ち、現在の出力位置の要求、現在の出力位置
の先に必要なデータの要求、現在の出力位置の後に必要
なデータの要求に従う。現在の出力位置がキャッシュ内
に含まれていれば、この位置を中央にするのに必要なデ
ィスク要求を発生する。キャッシュの割当を行って、デ
ィスク配列から最少数のフィールドを要求するのを確実
にする。
位置の周囲に構成する。現在の出力位置は、ユーザが要
求する出力フィールドである。キャッシュの前の状態
(特に、現在の出力位置)に応じて、多くの又はわずか
のディスク読出しを行って、現在の出力位置を中央にし
なければならない。現在の出力位置がキャッシュ内に含
まれていないと、キャッシュ全体は、ディスク配列から
再構成しなければならない。この現在の出力位置を直ち
にディスク配列からフェッチしなければならない。した
がって、ディスク配列から要求されたマテリアルは、パ
ターン、即ち、現在の出力位置の要求、現在の出力位置
の先に必要なデータの要求、現在の出力位置の後に必要
なデータの要求に従う。現在の出力位置がキャッシュ内
に含まれていれば、この位置を中央にするのに必要なデ
ィスク要求を発生する。キャッシュの割当を行って、デ
ィスク配列から最少数のフィールドを要求するのを確実
にする。
【0045】バリデータ処理は、ディスク配列との間で
のデータ転送の認知信号に応答して、キャッシュ状態を
維持しなければならない。キャッシュ管理において実行
されるバリデータ処理ステップの流れ図である図4を参
照する。バリデータ処理は、認知信号を受けること(ス
テップ30)から開始する。ここでは、ディスク配列か
ら受けた認知信号は、再生モードにおいて、マテリアル
の総量がディスク配列からキャッシュに転送されたか、
又は記録モードにおいて、情報がキャッシュからディス
ク配列に転送されたかを示す。デスクランブル(ステッ
プ36)は、ディスクから受けたマテリアルの形式は何
か、即ち、ビデオか、音声か、又は両方かを判断し、受
けた情報をキャッシュ・フィールドに転送する。次に、
キャッシュ・タグ・フィールドを更新して(ステップ3
8)、ビデオ及び音声のどのブロックが再生又は記録用
に使用可能かを示すように、キャッシュ状態を設定す
る。図3を参照して、キャッシュ・ブロックがとる種々
の状態を上述した。ステップ38に続き、判断ブロック
40は、認知信号をステップ30で受けたかを判断する
と共に、システムが現在、再生状態かを判断する。この
判断がイエス(肯定)ならば、ステップ42が最後に応
答したディスクを判断する。この最終応答したディスク
を判断するステップは、キャッシュ状態を更新して、配
列内のどのディスクが、最新に受けた認知信号に関連し
て応答した最終のものかを示す。ステップ42の後、バ
リデータ処理は、判断ステップ40に直接続く。判断ス
テップ40の結果がノー(否定)ならば、ステップ42
を実行しない。次ぎに、判断ブロック44は、マテリア
ルが使用可能か否かを判断する。マテリアルが使用でき
るということは、マテリアルがキャッシュに、又はキャ
ッシュから転送され、キャッシュ・データ転送コマンド
を充分処理できることを示す。マテリアルが使用可能な
らば、ステップ46で、システムのキャッシュ状態を使
用可能状態に更新する。これは、更にキャッシュ・コマ
ンドを処理できることを示す。ステップ46の後、又は
判断ステップ44で判断結果がノーならば、バリデータ
処理が完了する。
のデータ転送の認知信号に応答して、キャッシュ状態を
維持しなければならない。キャッシュ管理において実行
されるバリデータ処理ステップの流れ図である図4を参
照する。バリデータ処理は、認知信号を受けること(ス
テップ30)から開始する。ここでは、ディスク配列か
ら受けた認知信号は、再生モードにおいて、マテリアル
の総量がディスク配列からキャッシュに転送されたか、
又は記録モードにおいて、情報がキャッシュからディス
ク配列に転送されたかを示す。デスクランブル(ステッ
プ36)は、ディスクから受けたマテリアルの形式は何
か、即ち、ビデオか、音声か、又は両方かを判断し、受
けた情報をキャッシュ・フィールドに転送する。次に、
キャッシュ・タグ・フィールドを更新して(ステップ3
8)、ビデオ及び音声のどのブロックが再生又は記録用
に使用可能かを示すように、キャッシュ状態を設定す
る。図3を参照して、キャッシュ・ブロックがとる種々
の状態を上述した。ステップ38に続き、判断ブロック
40は、認知信号をステップ30で受けたかを判断する
と共に、システムが現在、再生状態かを判断する。この
判断がイエス(肯定)ならば、ステップ42が最後に応
答したディスクを判断する。この最終応答したディスク
を判断するステップは、キャッシュ状態を更新して、配
列内のどのディスクが、最新に受けた認知信号に関連し
て応答した最終のものかを示す。ステップ42の後、バ
リデータ処理は、判断ステップ40に直接続く。判断ス
テップ40の結果がノー(否定)ならば、ステップ42
を実行しない。次ぎに、判断ブロック44は、マテリア
ルが使用可能か否かを判断する。マテリアルが使用でき
るということは、マテリアルがキャッシュに、又はキャ
ッシュから転送され、キャッシュ・データ転送コマンド
を充分処理できることを示す。マテリアルが使用可能な
らば、ステップ46で、システムのキャッシュ状態を使
用可能状態に更新する。これは、更にキャッシュ・コマ
ンドを処理できることを示す。ステップ46の後、又は
判断ステップ44で判断結果がノーならば、バリデータ
処理が完了する。
【0046】図5は、クェリー処理の流れ図である。シ
ステム制御は、クェリーを呼び出して、キャッシュ内の
どこに新たに受けた記録マテリアルを配置するかを決め
るか、又は再生を必要とするマテリアルのキャッシュ内
の場所を決める。クェリーは、判断ステップ48から開
始する。このステップは、記録状態フィールドが要求さ
れたかを判断する。記録フィールドが要求されていれ
ば、リール空間でキャッシュの検索を行い(ステップ5
0)、キャッシュ内のどこに記録データを配置するかを
決める。ステップ50の後、クェリー処理が完了する。
しかし、判断ステップ48の結果がノーならば、判断ス
テップ52を実行して、キャッシュ要求が再生状態か又
は停止状態かを判断する。判断結果がイエスならば、キ
ャッシュ内の適切なマテリアルに対して、キャッシュ内
の検索を行う(ステップ54)。
ステム制御は、クェリーを呼び出して、キャッシュ内の
どこに新たに受けた記録マテリアルを配置するかを決め
るか、又は再生を必要とするマテリアルのキャッシュ内
の場所を決める。クェリーは、判断ステップ48から開
始する。このステップは、記録状態フィールドが要求さ
れたかを判断する。記録フィールドが要求されていれ
ば、リール空間でキャッシュの検索を行い(ステップ5
0)、キャッシュ内のどこに記録データを配置するかを
決める。ステップ50の後、クェリー処理が完了する。
しかし、判断ステップ48の結果がノーならば、判断ス
テップ52を実行して、キャッシュ要求が再生状態か又
は停止状態かを判断する。判断結果がイエスならば、キ
ャッシュ内の適切なマテリアルに対して、キャッシュ内
の検索を行う(ステップ54)。
【0047】判断ステップ52の結果がノーならば、シ
ステムはシャトル状態になり、ステップ56が、適切な
シャトル再生データを与えるように受諾可能なキャッシ
ュ場所の範囲を決める。ステップ56の後、ステップ5
8でキャッシュを検索して、ステップ56で決めたレン
ジ基準にあうデータのキャッシュ内の位置を決める。そ
して、クェリー動作を終了する。
ステムはシャトル状態になり、ステップ56が、適切な
シャトル再生データを与えるように受諾可能なキャッシ
ュ場所の範囲を決める。ステップ56の後、ステップ5
8でキャッシュを検索して、ステップ56で決めたレン
ジ基準にあうデータのキャッシュ内の位置を決める。そ
して、クェリー動作を終了する。
【0048】上述の如く、システムは、1つのドライブ
が仮え応答しなくても、再生が生じるようにイネーブル
するディスク配列内に冗長を与える。冗長データを転送
して、再生において確実に利用できるようにしなければ
ならず、ディスクの総ては、記録動作が完了する前に応
答しなければならないので、ドライブが応答しない動作
は記録モードにおいて適切ではない。かかる冗長を用い
ると、データに応答する配列の最も遅いディスクを待つ
ことなく、又は、ディスク・ドライブが失敗したことを
判断するのを待つことなく、再生データを与えるよう
に、このシステムをイネーブルする。よって、最も遅い
ドライブは、システムの応答を指示せず、再生速度を改
善する。更に、再生データを再構成するのに冗長を用い
る前に、ドライブが実際に失敗したことを判断する必要
がない。すなわち、n−1個のドライブがデータに応答
した後に、再構成が自動的に行われる。非応答(又は最
後に応答した)ドライブの身元が判らないので、n−1
個のドライブからのデータを排他的オア処理して、デー
タの再構成を達成し、失ったデータを発生する。その結
果、データを、非応答又は最終ドライブからのデータが
存在する位置に挿入する。もちろん、非応答ドライブが
冗長データ・ビットを含んだものならば、再構成は必要
ない。よって、レコーダは、ビデオ及び音声データの冗
長蓄積を行う。
が仮え応答しなくても、再生が生じるようにイネーブル
するディスク配列内に冗長を与える。冗長データを転送
して、再生において確実に利用できるようにしなければ
ならず、ディスクの総ては、記録動作が完了する前に応
答しなければならないので、ドライブが応答しない動作
は記録モードにおいて適切ではない。かかる冗長を用い
ると、データに応答する配列の最も遅いディスクを待つ
ことなく、又は、ディスク・ドライブが失敗したことを
判断するのを待つことなく、再生データを与えるよう
に、このシステムをイネーブルする。よって、最も遅い
ドライブは、システムの応答を指示せず、再生速度を改
善する。更に、再生データを再構成するのに冗長を用い
る前に、ドライブが実際に失敗したことを判断する必要
がない。すなわち、n−1個のドライブがデータに応答
した後に、再構成が自動的に行われる。非応答(又は最
後に応答した)ドライブの身元が判らないので、n−1
個のドライブからのデータを排他的オア処理して、デー
タの再構成を達成し、失ったデータを発生する。その結
果、データを、非応答又は最終ドライブからのデータが
存在する位置に挿入する。もちろん、非応答ドライブが
冗長データ・ビットを含んだものならば、再構成は必要
ない。よって、レコーダは、ビデオ及び音声データの冗
長蓄積を行う。
【0049】上述は、デジタル・ビデオ・レコーダ用デ
ィスク・キャッシュを管理するシステム及び方法を図示
し説明した。ディスク配列を管理して、連続データを書
込むようにイネーブルするか、一連の非連続アクセス・
ディスクから供給できるようにイネーブルする。なお、
ディスクは、連続データ流れモードではなくバースト・
モードにおいて動作できるようになる。ディスク配列の
バースト・レート(データの個々のグループを配列に転
送する際のレート)は、連続データ流れレートよりも早
い。用語「連続データ」は、外部に転送されるデータ
や、均一なクロック・レートにてレコーダから受けた外
部データを含むと理解できる。一方、非連続アクセス蓄
積は、非均一クロック・レートであるが、時々は、「連
続」な均一レートよりも早いレートであり、それ以外で
はより遅いレート(例えば0)でのデータ転送を含む。
ィスク・キャッシュを管理するシステム及び方法を図示
し説明した。ディスク配列を管理して、連続データを書
込むようにイネーブルするか、一連の非連続アクセス・
ディスクから供給できるようにイネーブルする。なお、
ディスクは、連続データ流れモードではなくバースト・
モードにおいて動作できるようになる。ディスク配列の
バースト・レート(データの個々のグループを配列に転
送する際のレート)は、連続データ流れレートよりも早
い。用語「連続データ」は、外部に転送されるデータ
や、均一なクロック・レートにてレコーダから受けた外
部データを含むと理解できる。一方、非連続アクセス蓄
積は、非均一クロック・レートであるが、時々は、「連
続」な均一レートよりも早いレートであり、それ以外で
はより遅いレート(例えば0)でのデータ転送を含む。
【0050】上述の特定実施例では、ビデオ及び音声デ
ータを用いたが、他の情報、例えば、ビデオ及びキー・
データ又はビデオ及びキー/深さデータを用いてもよ
い。なお、深さデータは、対応ビデオ・データの層優先
度を定義できる。要素のビデオ部分は、ビデオ信号及び
対応キー・データの両方を含んでもよい。更に、多くの
ディスク・レコーダを互いに結合して、複数のディスク
配列をも受けて、より長い記録及び再生蓄積時間が可能
になると共に、1個の制御システムの制御下で、より多
くのチャンネルのデータを記録できる。よって、本発明
は、上述の特定実施例に限定されるものではなく、特許
請求の範囲やその均等により限定した本発明の要旨を逸
脱することなく種々の変更が可能である。
ータを用いたが、他の情報、例えば、ビデオ及びキー・
データ又はビデオ及びキー/深さデータを用いてもよ
い。なお、深さデータは、対応ビデオ・データの層優先
度を定義できる。要素のビデオ部分は、ビデオ信号及び
対応キー・データの両方を含んでもよい。更に、多くの
ディスク・レコーダを互いに結合して、複数のディスク
配列をも受けて、より長い記録及び再生蓄積時間が可能
になると共に、1個の制御システムの制御下で、より多
くのチャンネルのデータを記録できる。よって、本発明
は、上述の特定実施例に限定されるものではなく、特許
請求の範囲やその均等により限定した本発明の要旨を逸
脱することなく種々の変更が可能である。
【0051】
【発明の効果】上述の如く本発明によれば、デジタル・
ビデオ・レコーダにおいて、外部装置と複数の非連続ア
クセス蓄積装置の配列との間でビデオ・データ及び音声
データの少なくとも一方を転送する際に、キャッシュ
が、予測ステップと、予約ステップと、転送ステップと
を実行するので、連続データに適応しない複数の非連続
アクセス蓄積装置の配列に外部装置からデータを連続的
に記録できると共に、蓄積装置の配列から外部装置に連
続的にデータを再生できる。また、本発明は、連続情報
の複数の独立部分を夫々蓄積するn−1個の蓄積装置
と、連続情報の複数の独立部分から求めた冗長データを
蓄積する1個の蓄積装置とを含むn個の蓄積装置の配列
を具えており、情報回収の要求に応答した最初のn−1
番目までの蓄積装置からデータを回収し、最初のn−1
番目までの蓄積装置に冗長用蓄積装置が含まれている場
合、n番目の蓄積装置の応答を待つことなく、冗長デー
タを含む回収データに基づいて情報を再生できる。よっ
て、蓄積装置の配列内のドライブに再生動作の失敗が生
じても連続情報の再生ができると共に、また、応答の最
も遅い最終応答ドライブの応答を待つことなく連続情報
を再生できるので、再生時間を改善できる。
ビデオ・レコーダにおいて、外部装置と複数の非連続ア
クセス蓄積装置の配列との間でビデオ・データ及び音声
データの少なくとも一方を転送する際に、キャッシュ
が、予測ステップと、予約ステップと、転送ステップと
を実行するので、連続データに適応しない複数の非連続
アクセス蓄積装置の配列に外部装置からデータを連続的
に記録できると共に、蓄積装置の配列から外部装置に連
続的にデータを再生できる。また、本発明は、連続情報
の複数の独立部分を夫々蓄積するn−1個の蓄積装置
と、連続情報の複数の独立部分から求めた冗長データを
蓄積する1個の蓄積装置とを含むn個の蓄積装置の配列
を具えており、情報回収の要求に応答した最初のn−1
番目までの蓄積装置からデータを回収し、最初のn−1
番目までの蓄積装置に冗長用蓄積装置が含まれている場
合、n番目の蓄積装置の応答を待つことなく、冗長デー
タを含む回収データに基づいて情報を再生できる。よっ
て、蓄積装置の配列内のドライブに再生動作の失敗が生
じても連続情報の再生ができると共に、また、応答の最
も遅い最終応答ドライブの応答を待つことなく連続情報
を再生できるので、再生時間を改善できる。
【図1】本発明を用いたディスク・ベースのデジタル・
ビデオ・レコーダのブロック図である。
ビデオ・レコーダのブロック図である。
【図2】本発明によるディスク配列上でキャッシュ内の
データの構成を示す図である。
データの構成を示す図である。
【図3】本発明によるキャッシュ・ブロックの種々のタ
グ状態の図である。
グ状態の図である。
【図4】キャッシュ管理システムが用いるバリデータ処
理の流れ図である。
理の流れ図である。
【図5】キャッシュ管理システムが用いるクェリー処理
の流れ図である。
の流れ図である。
10 レコーダ 12 ディスク配列 13 ディスク制御器 14 キャッシュ 16 制御システム 17 冗長ドライブ 18 キャッシュ対I/O転送制御器 19 入力出力回路 99 冗長データ制御器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デーヴィッド・キャスパー アメリカ合衆国 カリフォルニア州 95962オレゴン・ハウス ブルックトリ ー・トレイル 12575 (72)発明者 アンナ・グレコ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 95945グラス・バレー シーダー・ウェイ 10941 (72)発明者 スコット・ムレイ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 95959ネバダ・シティー アイダホ・メリ ーランド・ロード 13372 (72)発明者 ポール・オコーナ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 95945グラス・バレー キャピタル・ロー ド 13531 (72)発明者 エレイン・ビー・ザマニ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 95959ネバダ・シティー レッド・ドッ グ・ロード 11582
Claims (2)
- 【請求項1】 デジタル・ビデオ・レコーダにおいて、
外部装置と複数の非連続アクセス蓄積装置の配列との間
で、ビデオ・データ及び音声データの少なくとも一方を
転送する際に、上記データのキャッシュを管理する方法
であって、 上記キャッシュの現在位置の周囲に充分なデータを保持
して、上記デジタル・ビデオ・レコーダの動作状態を変
化させる動作に反応できるように、上記キャッシュの上
記現在の位置と上記動作状態とに応じて、どのデータを
上記キャッシュ内に入力すべきかを予測する予測ステッ
プと、 上記キャッシュにより上記データを連続データの流れに
するために、上記予測ステップに応じたキャッシュ・タ
グ・テーブルの指示により、データ書き込み空間を上記
キャッシュ内に予約する予約ステップと、 上記動作状態が記録のときに、上記外部装置から上記キ
ャッシュ内の上記予約した空間内に連続的にデータを転
送し、上記動作状態が再生のときに、上記非連続アクセ
ス蓄積装置の配列から上記キャッシュ内の上記予約した
空間内にブロック毎に上記データを転送する転送ステッ
プとを具えたキャッシュ管理方法。 - 【請求項2】 連続情報の複数の独立部分を夫々蓄積す
るn−1個の蓄積装置と、上記連続情報の複数の独立部
分から求めた冗長データを蓄積する1個の蓄積装置とを
含むn個の複数の蓄積装置の配列から情報を回収する方
法であって、 上記データ蓄積装置の配列の上記n個の蓄積装置から上
記情報を回収することを要求し、この情報回収の要求に
応答した最初のn−1番目までの上記蓄積装置からデー
タを回収し、 上記最初のn−1番目までの上記蓄積装置に上記冗長用
蓄積装置が含まれている場合、n番目の上記蓄積装置の
応答を待つことなく、上記冗長データを含む上記回収し
たデータに基づいて上記情報を再生することを特徴とす
る情報回収方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US94917492A | 1992-09-21 | 1992-09-21 | |
US07/949,174 | 1992-09-21 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5228236A Division JPH07302225A (ja) | 1992-09-21 | 1993-08-20 | 連続データ記録再生装置及びキャッシュ管理方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11143778A true JPH11143778A (ja) | 1999-05-28 |
Family
ID=25488693
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5228236A Pending JPH07302225A (ja) | 1992-09-21 | 1993-08-20 | 連続データ記録再生装置及びキャッシュ管理方法 |
JP10190630A Pending JPH11143778A (ja) | 1992-09-21 | 1998-07-06 | キャッシュ管理方法及び情報回収方法 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5228236A Pending JPH07302225A (ja) | 1992-09-21 | 1993-08-20 | 連続データ記録再生装置及びキャッシュ管理方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (4) | US5574662A (ja) |
JP (2) | JPH07302225A (ja) |
GB (1) | GB2270791B (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100947043B1 (ko) * | 2001-02-12 | 2010-03-11 | 톰슨 라이센싱 | 저장 매체에 대한 액세스를 관리하기 위한 디바이스 및 방법, 비디오 디코딩 디바이스 및 텔레비전 수신기 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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