JPH11316655A - データ記録再生装置および方法ならびにａｖサーバ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 データの誤り検出および訂正の能力に優れ、
且つ、リアルタイム性が要求される処理に適したデータ
記録再生を可能とする。 【解決手段】 データ記録再生装置１１は、データの記
録時には、データ分配器２２によって、入力データＤ_I
を分割して複数の分割データを生成すると共に、冗長符
号生成器２６によって、複数の分割データの誤り訂正が
可能なリードソロモン符号による冗長符号データＰ１，
Ｐ２を生成し、分割データおよび冗長符号データＰ１，
Ｐ２をＨＤＤ２１₁ 〜２１_k ，２８₁ ，２８₂ によって
記録する。データ記録再生装置１１は、データの再生時
には、ＨＤＤ２１₁ 〜２１_k ，２８₁ ，２８₂ から分割
データと冗長符号データを再生し、エラー訂正器３１に
よって、冗長符号データに基づいて分割データに対する
誤り訂正処理を行い、誤り訂正処理後の各分割データ
を、データ多重器３２によって多重化して出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオデータやオ
ーディオデータ等を記録、再生するデータ記録再生装置
および方法ならびにＡＶ（オーディオ・ビデオ）サーバ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＣＡＴＶ（ケーブル・テレビジョ
ン）等の普及による情報提供の多チャネル化に伴い、従
来のＶＴＲ（ビデオ・テープ・レコーダ）とは異なり、
１台の映像・音声データ記録再生装置から複数の映像・
音声データを同時に再生するという要求が高まりつつあ
る。そして、この要求を満たすために、ハードディスク
等のランダムアクセスが可能な記録再生メディアを使用
して、映像・音声データを記録再生するビデオサーバと
呼ばれる装置が普及しつつある。

【０００３】一般的に、例えば放送局内におけるビデオ
サーバにおいては、画質・音質に対する要求から、必要
とされるデータの転送レートが高い上に、長時間のデー
タを記録するために大容量である必要がある。そこで、
映像・音声データを蓄積すると共に並列運転可能な複数
のハードディスク装置を含むデータ記録再生装置を用い
ることによりデータ転送レートの高速化と大容量化を図
る試みや、更にパリティデータを記録しておくことによ
り、万一いずれかのハードディスク装置が故障しても信
頼性を確保できるようにする試みがなされている。これ
により、放送局が提供しようとしている番組の内容や放
送形態により要求されるチャネル数が異なる場合であっ
ても、複数の素材データを分散的に記録しておいて多チ
ャネルの送出を同時に行ったり、同一の素材データを再
生時間をずらして多チャネルで再生することによりニア
・ビデオ・オン・デマンド（ＮＶＯＤ）システムを構築
する等、多様な使用形態に対応し得るマルチチャネルビ
デオサーバを実現することができる。

【０００４】このようなマルチチャネルビデオサーバに
用いられるデータ記録再生装置には、１９８８年にPatt
erson 等により発表された論文の中で提唱されているＲ
ＡＩＤ（Redundant Arrays of Inexpensive Disks ）技
術が使用されている。上記論文の中では、ＲＡＩＤはＲ
ＡＩＤ−１からＲＡＩＤ−５まで５つに分類されてい
る。このうち、代表的なものはＲＡＩＤ−１、ＲＡＩＤ
−３およびＲＡＩＤ−５である。ＲＡＩＤ−１は、２つ
のハードディスクに同じ内容を書き込む方式である。

【０００５】ＲＡＩＤ−３は、入力データを一定の長さ
に分割して、複数のハードディスク装置に記録すると共
に、パリティデータを生成して、他の１台のハードディ
スク装置に書き込む方式である。

【０００６】図１１は、ＲＡＩＤ−３を用いたデータ記
録再生装置の構成の一例を示すブロック図である。この
データ記録再生装置１０１は、入力データを記録するた
めの複数のハードディスク装置（以下、ＨＤＤと言
う。）１０２₁ 〜１０２_N と（Ｎは２以上の整数値）
と、冗長符号としてパリティデータＰを記録するための
ＨＤＤ１０９と、入力データＤ_I を一定の長さに分割し
て複数の分割データを生成し、各分割データを各ＨＤＤ
１０２₁ 〜１０２_N に分配するデータ分配器１０６と、
データ分配器１０６より出力される分割データからパリ
ティデータＰを生成するためのパリティ生成器１０７
と、データ分配器１０６より出力される各分割データを
一時的に保持する入力メモリ１０４₁ 〜１０４_N と、パ
リティ生成器１０７より出力されるパリティデータＰを
一時的に保持する入力メモリ１０８と、それぞれＨＤＤ
１０２₁ 〜１０２_N ，１０９に接続され、入力メモリ１
０４₁ 〜１０４_N ，１０８によって保持されたデータの
ＨＤＤ１０２₁ 〜１０２_N ，１０９への記録とＨＤＤ１
０２₁ 〜１０２_N ，１０９からのデータの再生とを制御
するコントローラ１０３₁ 〜１０３_N ，１１０と、各Ｈ
ＤＤ１０２₁ 〜１０２_N ，１０９から読み出されたデー
タを一時的に保持する出力メモリ１０５₁ 〜１０５_N，
１１１と、出力メモリ１０５₁ 〜１０５_N ，１１１によ
って保持されたデータと後述するエラー情報とに基づい
てエラー検出およびエラー訂正を行って分割データの修
復を行うエラー訂正器１１２と、エラー訂正器１１２の
出力データを多重化して、出力データＤ_o として出力す
るデータ多重器１１３と、これら装置全体を制御するＣ
ＰＵ１１４とを備えている。

【０００７】次に、データ記録再生装置１０１のデータ
の書き込み動作について説明する。入力データＤ_I は、
データ分配器１０６に入力されて複数の分割データが生
成され、各分割データは、入力メモリ１０４₁ 〜１０４
_N に分配されて一旦記録されると共に、パリティ生成器
１０７に入力される。このとき、データの分配方法とし
ては、例えば、ビット単位あるいはバイト単位でデータ
列Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，…のように並んでい
るとして、データＤ１を１台目のＨＤＤ１０２₁ に分配
し、データＤ２を２台目のＨＤＤ１０２₂ に分配すると
いうように、データを順番に分配していき、データＤＮ
を最後のＮ台目のＨＤＤ１０２_N に分配し終えたら、再
度、最初のＨＤＤ１０２₁ から順にデータを分配してい
く方法がある。

【０００８】パリティ生成器１０７は、データ分配器１
０６から出力される分割データに基づいて、パリティデ
ータＰを生成して出力する。入力メモリ１０８は、この
パリティデータＰを一旦記録する。その後、各ＨＤＤ１
０２₁ 〜１０２_N ，１０９のコントローラ１０３₁ 〜１
０３_N ，１１０は、ＣＰＵ１１４の制御に基づいて、入
力メモリ１０４₁ 〜１０４_N ，１０８から分割データお
よびパリティデータＰを読み出して、各ＨＤＤ１０２₁
〜１０２_N ，１０９に書き込む。

【０００９】次に、データ記録再生装置１０１のデータ
の読み出し動作について説明する。各コントローラ１０
３₁ 〜１０３_N ，１１０は、各ＨＤＤ１０２₁ 〜１０２
_N ，１０９から分割データおよびパリティデータＰを読
み出し、それぞれ出力メモリ１０５₁ 〜１０５_N ，１１
１に書き込む。このとき、ＨＤＤ１０２₁ 〜１０２_N，
１０９におけるデータの読み出し動作にエラー（以下、
読み出しエラーと言う。）が発生した場合には、その旨
を表すエラー情報が、ＨＤＤ１０２₁ 〜１０２_N ，１０
９内の制御部より、ステータスデータとしてコントロー
ラ１０３₁ 〜１０３_N ，１１０に送られ、更に、コント
ローラ１０３₁ 〜１０３_N ，１１０からＣＰＵ１１４
へ、エラー情報Ｅｒ₁ 〜Ｅｒ_N ，Ｅｒ_p として送られ
る。

【００１０】出力メモリ１０５₁ 〜１０５_N ，１１１に
記録された各データは、同期がとられてエラー訂正器１
１２に出力される。このとき、読み出しエラーが発生し
ていた場合には、その旨を表すエラー情報が、ＣＰＵ１
１４よりエラー訂正器１１２に送られる。このエラー情
報は、読み出しエラーが発生したＨＤＤを特定する情報
を含んでいる。エラー訂正器１１２は、エラー情報とパ
リティデータＰとを用いて、分割データを修復して、デ
ータ多重器１１３に出力する。なお、エラー訂正器１１
２によってデータを修復できるのは、１台のＨＤＤで読
み出しエラーがあった場合のみである。複数のＨＤＤで
読み出しエラーがあった場合には、エラー訂正器１１２
は、エラーの検出はできるが、データの修復はできな
い。データ多重器１１３は、エラー訂正器１１２から出
力された分割データを元のデータ列に並べ替えて、出力
データＤ_o として外部へ出力する。

【００１１】一方、ＲＡＩＤ−５は、データの分割の単
位（ブロック）を大きくして、１つの分割データをデー
タブロックとして１つのＨＤＤに記録すると共に、各Ｈ
ＤＤの互いに対応するデータブロックの排他的論理和を
とった結果（パリティデータ）をパリティブロックとし
て他のＨＤＤに記録すると共に、パリティブロックを全
ＨＤＤに分散する方式である。

【００１２】図１２は、ＲＡＩＤ−５を用いたデータ記
録再生装置の構成の一例を示すブロック図である。この
データ記録再生装置２０１は、入力データを記録するた
めの複数のＨＤＤ２０２₁ 〜２０２_N （Ｎは２以上の整
数値）と、入力データＤ_I とＨＤＤ２０２₁ 〜２０２_N
に記録されたデータとに基づいてパリティデータを生成
すると共に、各ＨＤＤ２０２₁ 〜２０２_N から読み出さ
れたデータとエラー情報とに基づいてエラー訂正を行っ
てデータの修復を行うパリティ生成・エラー訂正器２１
２と、パリティ生成・エラー訂正器２１２の出力データ
を一時的に保持する入力メモリ２０４₁ 〜２０４_N と、
それぞれＨＤＤ２０２₁ 〜２０２_N に接続され、入力メ
モリ２０４₁ 〜２０４_N によって保持されたデータのＨ
ＤＤ２０２₁ 〜２０２_N への記録とＨＤＤ２０２₁ 〜２
０２_N からのデータの再生とを制御するコントローラ２
０３₁ 〜２０３_N と、各ＨＤＤ２０２₁ 〜２０２_N から
読み出されたデータを一時的に保持する出力メモリ２０
５₁ 〜２０５_N と、これら装置全体を制御するＣＰＵ２
１４とを備えている。なお、ＨＤＤ２０２₁ 〜２０２_N
において読み出しエラーが発生した場合には、その旨を
表すエラー情報が、ＨＤＤ２０２₁ 〜２０２_N 内の制御
部より、ステータスデータとしてコントローラ２０３₁
〜２０３_N に送られ、更に、コントローラ２０３₁ 〜２
０３_N からＣＰＵ２１４へ、エラー情報Ｅｒ₁ 〜Ｅｒ_N
として送られる。

【００１３】次に、データ記録再生装置２０１のデータ
の書き込み動作について説明する。例えばＨＤＤ２０２
₁ にあるアドレスＡにデータＤを書き込む場合に、デー
タＤに対応するパリティデータＰがＨＤＤ２０２₂ に記
録されていたとすると、ＣＰＵ２１４はＨＤＤ２０２₁
から既に記録されているデータＤ₁ を読み出し、ＨＤＤ
２０２₂ からパリティデータＰを読み出すようにコント
ローラ２０３₁ ，２０３₂ を制御する。このとき、パリ
ティ生成・エラー訂正器２１２は、データＤ₁とパリテ
ィデータＰの排他的論理和を計算して、データＤ₁ がな
い状態のパリティデータＰ₁ を復元する。その後、パリ
ティ生成・エラー訂正器２１２は、データＤとパリティ
データＰ₁ との排他的論理和を計算して、新たなパリテ
ィデータＰ₂ を求める。ＣＰＵ２１４は、データＤをＨ
ＤＤ２０２₁ に書き込み、パリティデータＰ₂ をＨＤＤ
２０２₂ に書き込むようにコントローラ２０３₁ ，２０
３₂ を制御する。

【００１４】次に、データ記録再生装置２０１のデータ
の読み出し動作について説明する。例えばＨＤＤ２０２
₁ にあるアドレスＡからデータＤを読み出す場合は、Ｃ
ＰＵ２１４は、ＨＤＤ２０２₁ からデータＤを読み出す
ようにコントローラ２０３₁を制御し、このとき、読み
出しエラーが発生しなければ、ＨＤＤ２０２₁ から読み
出したデータＤを、出力メモリ２０５₁ およびパリティ
生成・エラー訂正器２１２を経て出力データＤ_o として
出力するようにパリティ生成・エラー訂正器２１２を制
御する。このとき、パリティ生成・エラー訂正器２１２
では特に処理を行わない。

【００１５】一方、データ記録再生装置２０１のデータ
の読み出しが正常に行われなかった場合、例えばＨＤＤ
２０２₁ にあるアドレスＡからデータＤを読み出そうと
したが、欠陥セクタ等によりデータＤを読み出すことが
できなかった場合には、ＣＰＵ２１４は、コントローラ
２０３₁ よりエラー情報Ｅｒ₁ を受ける。この場合、Ｃ
ＰＵ２１４は、他のＨＤＤ２０２₂ 〜２０２_N の対応す
るアドレスからデータを読み出して、パリティ生成・エ
ラー訂正器２１２に送り、これらのデータに基づいてパ
リティ生成・エラー訂正器２１２によってデータＤを再
生し、出力データＤ_o として出力するようにパリティ生
成・エラー訂正器２１２を制御する。

【００１６】このように、ＲＡＩＤ−５を用いたデータ
記録再生装置２０１では、入力データの書き込みの際に
は、データブロックの読み出しおよび書き込み、パリテ
ィブロックの読み出しおよび書き込みを行う必要がある
ため、アクセス回数が多くなる。また、データの読み出
しの際にエラーが発生したときには、他のＨＤＤよりデ
ータを読み出してデータを復元するため、やはりアクセ
ス回数が多くなる。従って、ＲＡＩＤ−５を用いたデー
タ記録再生装置２０１は、決まった大きさの論理ブロッ
クをランダムにアクセスする処理には適しているが、リ
アルタイム性が要求される処理には適さない。

【００１７】一方、ＲＡＩＤ−３を用いたデータ記録再
生装置１０１は、入力データの書き込みは、１回のアク
セスで可能であり、データの読み出し後のエラー訂正も
即座に行うことができる。そのため、ＲＡＩＤ−３を用
いたデータ記録再生装置１０１は、データを高速に記
録、再生する処理に適している。従って、マルチチャネ
ルビデオサーバ等のリアルタイム性が要求される装置で
は、ＲＡＩＤ−３を用いたデータ記録再生装置が適して
いる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ＲＡＩＤ−３を用いたデータ記録再生装置では、データ
の修復が可能なのは、１台のＨＤＤで読み出しエラーが
あった場合のみであるため、１台のＨＤＤが故障する
と、データの誤り検出および訂正の能力のない装置にな
ってしまうという問題点があった。

【００１９】更に、ＲＡＩＤ−３を用いたデータ記録再
生装置では、読み出しエラーが発生せずに、１台のＨＤ
Ｄが不正なデータを読み出した場合には、データの誤り
は検出できるが、どのＨＤＤが読み出したデータが誤り
であるか分からないので、データの修復はできないとい
う問題点があった。

【００２０】更に、ＲＡＩＤ−３を用いたデータ記録再
生装置では、２台以上のＨＤＤが故障した場合には、デ
ータの誤りは検出できるが、データの修復はできないと
いう問題点があった。

【００２１】なお、文献「喜連川：最近の二次記憶装
置：ディスアレイ」（情報処理,Vol.34,No5,pp.642-651
（May 1993））に示されるように、ＲＡＩＤ−５を拡張
した方式も提案されている。この方式は、リードソロモ
ン符号化に基づいたパリティブロックを２つ用意して、
パリティグループ内で最大２個のＨＤＤの障害に対応可
能としたものである。

【００２２】しかしながら、このＲＡＩＤ−５を拡張し
た方式では、入力データの書き込み時や、データの読み
出し時にエラーが発生したときには、ＲＡＩＤ−５より
もアクセス回数が増えるため、ＲＡＩＤ−５以上に、リ
アルタイム性が要求される処理には適さない。従って、
マルチチャネルビデオサーバ等のリアルタイム性が要求
される装置では、上述のＲＡＩＤ−５を拡張した方式を
用いることは困難である。

【００２３】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、データの誤り検出および訂正の能力
に優れ、且つ、リアルタイム性が要求される処理に適し
たデータ記録再生装置および方法ならびにＡＶサーバを
提供することにある。

【００２４】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のデータ記
録再生装置は、入力データを所定単位で分割して得られ
る複数の分割データを第１のノンリニアアクセス可能な
記録媒体に記録するとともに、第１の記録媒体に記録さ
れた分割データを再生する分割データ記録再生手段と、
分割データの誤り訂正符号データを生成して、第２のノ
ンリニアアクセス可能な記録媒体に複数の誤り訂正符号
データを記録するとともに、第２のノンリニアアクセス
可能な記録媒体に記録された誤り訂正符号データを再生
する誤り訂正符号データ記録再生手段とを備えたもので
ある。

【００２５】請求項６記載のＡＶサーバは、外部から入
力された映像および音声データを含むデータを、ノンリ
ニアアクセス可能な記録媒体に記録可能なデータに変換
するとともに、記録媒体から出力されたデータを外部に
出力可能なデータに変換して出力する複数の入出力処理
手段と、複数の入出力処理手段それぞれから出力された
データを所定単位で分割して得られる複数の分割データ
を第１のノンリニアアクセス可能な記録媒体に記録する
とともに、第１のノンリニアアクセス可能な記録媒体に
記録された分割データを再生する分割データ記録再生手
段と、分割データの誤り訂正符号データを生成して、第
２のノンリニアアクセス可能な記録媒体に複数の誤り訂
正符号データを記録するとともに、第２のノンリニアア
クセス可能な記録媒体に記録された誤り訂正符号データ
を再生する誤り訂正符号データ記録再生手段とを備えた
ものである。

【００２６】請求項７記載のデータ記録再生装置は、入
力データを所定単位で分割して複数の分割データを生成
する分割手段と、分割データが入力されて、分割データ
に対する複数の誤り訂正符号データを生成する誤り訂正
符号データ生成手段と、複数の分割データが入力され
て、第１のノンリニアアクセス可能な記録媒体にそれぞ
れ分割データを記録するとともに、第１のノンリニアア
クセス可能な記録媒体に記録された分割データを再生す
る分割データ記録再生手段と、誤り訂正符号データ生成
手段で生成された誤り訂正符号データが入力されて、第
２のノンリニアアクセス可能な記録媒体に複数の誤り訂
正符号データそれぞれを記録するとともに、第２のノン
リニアアクセス可能な記録媒体に記録された誤り訂正符
号データを再生する誤り訂正符号データ記録再生手段
と、誤り訂正符号データ記録再生手段から再生された誤
り訂正符号データと、分割データ記録再生手段から再生
された分割データとが入力されて、誤り訂正符号データ
を用いて分割データに対する誤り訂正処理を行う誤り訂
正手段と、誤り訂正手段から出力された複数の分割デー
タが入力されて、複数の分割データを多重化して出力す
る多重化手段とを備えたものである。

【００２７】請求項１１記載のデータ記録再生方法は、
入力データを所定単位で分割して得られる複数の分割デ
ータを第１のノンリニアアクセス可能な記録媒体に記録
するとともに、分割データに対する複数の誤り訂正符号
データを生成して第２のノンリニアアクセス可能な記録
媒体に記録する第１のステップと、第１のステップで第
１のノンリニアアクセス可能な記録媒体に記録された分
割データを再生するとともに、第２のノンリニアアクセ
ス可能な記録媒体に記録された複数の誤り訂正符号デー
タを再生する第２のステップとを備えたものである。

【００２８】請求項１６記載のデータ記録再生方法は、
入力データを所定単位で分割して複数の分割データを生
成する第１のステップと、分割データが入力されて、分
割データに対する複数の誤り訂正符号データを生成する
第２のステップと、複数の分割データが入力されて、第
１のノンリニアアクセス可能な記録媒体に複数の分割デ
ータをそれぞれ記録するとともに、第２のノンリニアア
クセス可能な記録媒体に複数の誤り訂正符号データをそ
れぞれ記録する第３のステップと、第１のノンリニアア
クセス可能な記録媒体から分割データを再生するととも
に、第２のノンリニアアクセス可能な記録から誤り訂正
符号データを再生する第４のステップと、第４のステッ
プで再生された複数の分割データと複数の誤り訂正符号
データとが入力されて、第４のステップで再生できない
分割データがあったときは、誤り訂正符号データを用い
て分割データに対する誤り訂正処理を行う第５のステッ
プと、第５のステップから出力された複数の分割データ
が入力されて、複数の分割データを多重化して出力する
第６のステップとを備えたものである。

【００２９】請求項１記載のデータ記録再生装置では、
分割データ記録再生手段によって、入力データを所定単
位で分割して得られる複数の分割データが第１のノンリ
ニアアクセス可能な記録媒体に記録されるとともに、第
１の記録媒体に記録された分割データが再生される。ま
た、誤り訂正符号データ記録再生手段によって、分割デ
ータの誤り訂正符号データが生成され、第２のノンリニ
アアクセス可能な記録媒体に複数の誤り訂正符号データ
が記録されるとともに、第２のノンリニアアクセス可能
な記録媒体に記録された誤り訂正符号データが再生され
る。

【００３０】請求項６記載のＡＶサーバでは、複数の入
出力処理手段によって、外部から入力された映像および
音声データを含むデータが、ノンリニアアクセス可能な
記録媒体に記録可能なデータに変換されるとともに、記
録媒体から出力されたデータが外部に出力可能なデータ
に変換されて出力される。また、誤り訂正符号データ記
録再生手段によって、複数の入出力処理手段それぞれか
ら出力されたデータを所定単位で分割して得られる複数
の分割データが第１のノンリニアアクセス可能な記録媒
体に記録されるとともに、第１のノンリニアアクセス可
能な記録媒体に記録された分割データが再生される。ま
た、誤り訂正符号データ記録再生手段によって、分割デ
ータの誤り訂正符号データが生成され、第２のノンリニ
アアクセス可能な記録媒体に複数の誤り訂正符号データ
が記録されるとともに、第２のノンリニアアクセス可能
な記録媒体に記録された誤り訂正符号データが再生され
る。

【００３１】請求項７記載のデータ記録再生装置では、
分割手段によって、入力データを所定単位で分割して複
数の分割データが生成され、誤り訂正符号データ生成手
段によって、分割データが入力されて、分割データに対
する複数の誤り訂正符号データが生成され、分割データ
記録再生手段によって、複数の分割データが入力され
て、第１のノンリニアアクセス可能な記録媒体にそれぞ
れ分割データが記録されるとともに、第１のノンリニア
アクセス可能な記録媒体に記録された分割データが再生
される。また、誤り訂正符号データ記録再生手段によっ
て、誤り訂正符号データ生成手段で生成された誤り訂正
符号データが入力されて、第２のノンリニアアクセス可
能な記録媒体に複数の誤り訂正符号データそれぞれが記
録されるとともに、第２のノンリニアアクセス可能な記
録媒体に記録された誤り訂正符号データが再生される。
また、誤り訂正手段によって、誤り訂正符号データ記録
再生手段から再生された誤り訂正符号データと、分割デ
ータ記録再生手段から再生された分割データとが入力さ
れて、誤り訂正符号データを用いて分割データに対する
誤り訂正処理が行われる。また、多重化手段によって、
誤り訂正手段から出力された複数の分割データが入力さ
れて、複数の分割データが多重化されて出力される。

【００３２】請求項１１記載のデータ記録再生方法で
は、第１のステップによって、入力データを所定単位で
分割して得られる複数の分割データが第１のノンリニア
アクセス可能な記録媒体に記録されるとともに、分割デ
ータに対する複数の誤り訂正符号データが生成されて第
２のノンリニアアクセス可能な記録媒体に記録される。
また、第２のステップによって、第１のステップで第１
のノンリニアアクセス可能な記録媒体に記録された分割
データが再生されるとともに、第２のノンリニアアクセ
ス可能な記録媒体に記録された複数の誤り訂正符号デー
タが再生される。

【００３３】請求項１６記載のデータ記録再生方法で
は、第１のステップによって、入力データが所定単位で
分割されて複数の分割データが生成され、第２のステッ
プによって、分割データが入力されて、分割データに対
する複数の誤り訂正符号データが生成され、第３のステ
ップによって、複数の分割データが入力されて、第１の
ノンリニアアクセス可能な記録媒体に複数の分割データ
がそれぞれ記録されるとともに、第２のノンリニアアク
セス可能な記録媒体に複数の誤り訂正符号データがそれ
ぞれ記録される。また、第４のステップによって、第１
のノンリニアアクセス可能な記録媒体から分割データが
再生されるとともに、第２のノンリニアアクセス可能な
記録から誤り訂正符号データが再生される。また、第５
のステップによって、第４のステップで再生された複数
の分割データと複数の誤り訂正符号データとが入力され
て、第４のステップで再生できない分割データがあった
ときは、誤り訂正符号データを用いて分割データに対す
る誤り訂正処理が行われる。また、第６のステップによ
って、第５のステップから出力された複数の分割データ
が入力されて、複数の分割データが多重化されて出力さ
れる。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。

【００３５】図１は、本発明の一実施の形態に係るデー
タ記録再生装置を含むビデオサーバの構成の一例を示す
ブロック図である。このビデオサーバ１０は、マルチチ
ャネルビデオサーバとして使用されるものである。この
ビデオサーバ１０は、ビデオデータを含むデータの記録
と再生を行う、本実施の形態に係る複数のデータ記録再
生装置（図では、ＲＡＩＤと記す。）１１₁ 〜１１
_n （ｎは２以上の整数値）と、各データ記録再生装置１
１₁ 〜１１_n に記録するデータの入力および各データ記
録再生装置１１₁ 〜１１_n より再生したデータの出力を
行う入出力プロセッサ部１２とを備えている。

【００３６】入出力プロセッサ部１２は、一定時間間隔
を複数に分割した時間的区切りであるタイムスロット単
位で各データ記録再生装置１１₁ 〜１１_n に対するデー
タの記録または再生のためのアクセスを時分割的に実行
する複数の入出力プロセッサ装置（図ではＩＯＰと記
す。）１３₁ 〜１３_m （ｍは２以上の整数値）と、素材
情報等を管理する管理装置１４と、入出力プロセッサ装
置１３₁ 〜１３_m および管理装置１４とデータ記録再生
装置１１₁ 〜１１_n との間を接続する上りデータバス１
５および下りデータバス１６とを有している。なお、上
りデータバス１５および下りデータバス１６は、データ
記録再生装置１１₁ 〜１１_n の台数分存在し、１つの上
りデータバス１５および１つの下りデータバス１６に
は、１つのデータ記録再生装置１１_i （ｉは１以上ｎ以
下の任意の整数値）と入出力プロセッサ装置１３₁ 〜１
３_m および管理装置１４が接続されている。すなわち、
１つの入出力プロセッサ装置１３_j （ｊは１以上ｍ以下
の任意の整数値）および管理装置１４は、複数の上りデ
ータバス１５および複数の下りデータバス１６に接続さ
れている。なお、本実施の形態では、下りデータバス１
６は、入出力プロセッサ装置１３₁ 〜１３_m および管理
装置１４からデータ記録再生装置１１₁ 〜１１_nに向か
う方向のデータを転送するためのバスとし、その逆方向
のデータを転送するためのバスを上りデータバス１５と
する。

【００３７】各入出力プロセッサ装置１３_j は、データ
の記録の際には、ビデオ信号等の入力信号ＳＩ_j を所定
の形式のデータに変換し、このデータおよびこのデータ
の記録を指示するコマンドを、下りデータバス１６を介
して、各データ記録再生装置１１₁ 〜１１_n に送信する
ようになっている。また、各入出力プロセッサ装置１３
_j は、データの再生の際には、データの再生を指示する
コマンドを、下りデータバス１６を介して、各データ記
録再生装置１１₁ 〜１１_n に送信して、各データ記録再
生装置１１₁ 〜１１_n より再生され、上りデータバス１
５を介して転送されたデータを所定の信号に変換して、
出力信号ＳＯ_j として外部に出力するようになってい
る。

【００３８】各データ記録再生装置１１_i は、入力デー
タおよび冗長符号データを記録するための複数のＨＤＤ
を備えている。各データ記録再生装置１１_i は、データ
の記録の際には、下りデータバス１６を介して、入出力
プロセッサ装置１３_j より入力データおよびコマンドを
受信し、入力データを所定単位で分割して複数の分割デ
ータを生成すると共に、入力データに基づいて冗長符号
データを生成し、コマンドに従って、分割データおよび
冗長符号データを複数のＨＤＤに記録するようになって
いる。また、各データ記録再生装置１１_i は、データの
再生の際には、下りデータバス１６を介して、入出力プ
ロセッサ装置１３_j よりコマンドを受信し、このコマン
ドに従って複数のＨＤＤを制御して、分割データおよび
冗長符号データを再生し、冗長符号データを用いて分割
データに対して誤り訂正処理を行い、この誤り訂正処理
後の分割データを多重化して、出力データとして、上り
データバス１５を介して入出力プロセッサ装置１３_j に
対して出力するようになっている。

【００３９】図２は、本実施の形態に係るデータ記録再
生装置の構成を示すブロック図である。このデータ記録
再生装置１１（１１₁ 〜１１_n を代表する。）は、入力
データを記録するための複数のＨＤＤ２１₁ 〜２１_K と
（Ｋは２以上の整数値）と、誤り訂正符号データとして
の冗長符号データを記録するための２つのＨＤＤ２
８₁ ，２８₂ と、入力データＤ_I を一定の長さに分割し
て複数の分割データを生成し、各分割データを各ＨＤＤ
２１₁ 〜２１_K に分配するデータ分配器２２と、データ
分配器２２より出力される分割データから冗長符号デー
タＰ１，Ｐ２を生成し、出力するための冗長符号生成器
２６と、データ分配器２２より出力される各分割データ
を一時的に保持する入力メモリ２３₁ 〜２３_K と、冗長
符号生成器２６より出力される冗長符号データＰ１，Ｐ
２を一時的に保持する入力メモリ２７₁ ，２７₂ と、そ
れぞれＨＤＤ２１₁ 〜２１_K ，２８₁ ，２８₂ に接続さ
れ、入力メモリ２３₁ 〜２３_K ，２７₁ ，２７₂ によっ
て保持されたデータのＨＤＤ２１₁ 〜２１_K ，２８₁ ，
２８₂ への記録（以下、書き込みとも言う。）とＨＤＤ
２１₁ 〜２１_K ，２８₁ ，２８₂ からのデータの再生
（以下、読み出しとも言う。）とを制御するコントロー
ラ２４₁ 〜２４_K ，２９₁ ，２９₂ と、各ＨＤＤ２１₁
〜２１_K ，２８₁ ，２８₂ から読み出されたデータを一
時的に保持する出力メモリ２５₁ 〜２５_K ，３０₁ ，３
０₂ と、出力メモリ２５₁ 〜２５_K ，３０₁，３０₂ に
よって保持されたデータと後述するエラー情報とを用い
てエラー検出およびエラー訂正を行って分割データの修
復を行うエラー訂正器３１と、エラー訂正器３１の出力
データを多重化して、出力データＤ_o として出力するデ
ータ多重器３２と、これら装置全体を制御するＣＰＵ３
３とを備えている。なお、データ多重器３２の出力デー
タは、ＣＰＵ３３の制御により、データ分配器２２に入
力することも可能となっている。また、ＣＰＵ３３は、
プログラムが格納されたＲＯＭ（リード・オンリ・メモ
リ）とワーキングエリアとなるＲＡＭ（ランダム・アク
セス・メモリ）とを含んでいる。

【００４０】ＨＤＤ２１₁ 〜２１_k ，２８₁ ，２８
₂ は、ランダムアクセス可能な記録媒体であるハードデ
ィスク（磁気ディスク）における任意の記録領域にアク
セスして、ハードディスクに対するデータの記録動作ま
たはデータの再生動作を行うようになっている。また、
ＨＤＤ２１₁ 〜２１_k ，２８₁ ，２８₂ 内の図示しない
制御部は、データの読み出しエラーが発生した場合に
は、その旨を表すエラー情報を、ステータスデータとし
てコントローラ２４₁ 〜２４_K ，２９₁ ，２９₂ に送る
ようになっている。このエラー情報は、更に、コントロ
ーラ２４₁ 〜２４_K ，２９₁ ，２９₂ からＣＰＵ３３
へ、エラー情報ＥＲ₁ 〜ＥＲ_K ，ＥＲ_P1，ＥＲ_P2として
送られるようになっている。

【００４１】ここで、図８を参照して、ハードディスク
上のフォーマットについて説明する。ハードディスク上
には、同心円状に複数のトラックが設定される。図８で
は、１つのトラックのみを示している。トラックは放射
状に区切られて、データの記録単位である複数のセクタ
が設定される。これらのセクタには、データの書き込み
や読み出しの際に、常にエラーが発生するようなセクタ
が存在する場合がある。このようなセクタは、欠陥セク
タと呼ばれ、物理的な傷等により正しくデータの読み出
しあるいは書き込みができない状態となっていると考え
られる。このような欠陥セクタの発生に備えて、ハード
ディスク上に予備のセクタを予め確保しておき、必要に
応じて、欠陥セクタの代わりに予備のセクタにデータを
記録する方法がある。このような予備のセクタは代替セ
クタと呼ばれる。この代替セクタを有するＨＤＤでは、
ＨＤＤ内の制御部は、欠陥セクタの代わりに代替セクタ
が用いられても、上位からは同じセクタ番号で参照でき
るように、論理的なセクタ番号（ＬＢＡ）と物理的なセ
クタ番号を対応付ける対応表を内部で持っている。

【００４２】図８に示した例では、１つのトラックに対
して、Ｎ個のセクタ（Sector-1〜Sector-N）が物理的に
割り付けられ、更に、２つの代替セクタ（Spare-1 ，Sp
are-2 ）が用意されている。図９は、上述の対応表で表
されるＬＢＡと物理的なセクタ番号との対応関係を示し
たものである。欠陥セクタがない正常な場合には、図９
（ａ）に示したように、ＬＢＡと物理的なセクタ番号は
一致している。正常な場合には、ＨＤＤ内の制御部は、
図９（ａ）に示した対応関係の対表表に基づいてハード
ディスク上の記録領域を管理している。これに対し、例
えば、セクタSector-5に欠陥がある場合には、セクタSe
ctor-5の代わりに、代替セクタSpare-1が使用される。
この場合、図９（ｂ）に示したように、ＬＢＡにおける
“５”に対して、代替セクタSpare-1 が対応付けられ、
ＨＤＤ内の制御部は、図９（ｂ）に示した対応関係の対
表表に基づいてハードディスク上の記録領域を管理する
ことになる。このように、欠陥セクタの発生に応じて、
ＬＢＡと物理的なセクタ番号との対応関係を変えること
を、再割り付け処理（Reassign）と呼ぶ。

【００４３】ＣＰＵ３３は、下りデータバス１６を介し
て、入出力プロセッサ装置１３_j よりコマンドを受信
し、このコマンドに従って、コントローラ２４₁ 〜２４
_k ，２９₁ ，２９₂ に指示を与えて、各ＨＤＤ２１₁ 〜
２１_k ，２８₁ ，２８₂ を制御するようになっている。
また、ＣＰＵ３３は、データの読み出しエラーが発生し
ていた場合には、その旨を表すエラー情報を、エラー訂
正器３１に送るようになっている。このエラー情報は、
読み出しエラーが発生したＨＤＤを特定する情報を含ん
でいる。

【００４４】エラー訂正器３１は、必要に応じて、ＣＰ
Ｕ３３からのエラー情報と出力メモリ２５₁ 〜２５_K ，
３０₁ ，３０₂ によって保持されたデータとを用いて、
エラー検出およびエラー訂正を行って分割データの修復
を行って、修復後の分割データをデータ多重器３２に出
力するようになっている。データ多重器３２は、エラー
訂正器３１より出力される分割データを元のデータ列に
並べ替えて、出力データＤ_O として出力するようになっ
ている。

【００４５】ＨＤＤ２１₁ 〜２１_K は、本発明における
分割データ記録再生手段に対応し、ＨＤＤ２８₁ ，２８
₂ は、本発明における誤り訂正符号データ記録再生手段
に対応し、データ分配器２２は、本発明における分割手
段に対応し、冗長符号生成器２６は、本発明における誤
り訂正符号データ生成手段に対応し、エラー訂正器３１
は、本発明における誤り訂正手段に対応し、データ多重
器３２は、本発明における多重化手段に対応する。

【００４６】本実施の形態では、誤り訂正符号として、
複数の分割データの誤り訂正が可能な符号を用いる。こ
のような符号としてＢＣＨ符号がある。本実施の形態で
は、誤り訂正符号として、特に、ＢＣＨ符号の一種であ
るリードソロモン符号を用いる。ここで、リードソロモ
ン符号について簡単に説明する。

【００４７】まず、リードソロモン符号では、１バイト
すなわち８ビットを１つの数として扱い、００ｈからＦ
Ｆｈ（ｈは１６進数を表す。）までの２５６個の数が用
いられ、また、四則演算に関しても整数の世界とは異な
る演算法則が用いられる。

【００４８】リードソロモン符号では、符号多項式や生
成多項式と呼ばれる多項式が用いられる。ここでは、１
４バイトのデータバイトに対して、２バイトのパリティ
バイトを用いる場合を例にとって説明する。この場合、
１４バイトのデータバイトと２バイトのパリティバイト
の合計１６バイトをまとめて処理する。そこで、１４バ
イトのデータバイトを、それぞれＷ₁₅，Ｗ₁₄，…，Ｗ₂
とし、２バイトのパリティバイトを、それぞれＷ₁ ，Ｗ
₀ とする。なお、Ｗ_i （ｉは０から１５までの整数値）
は、すべてバイトという形式の００ｈからＦＦｈまでの
いずれかの数である。

【００４９】符号多項式Ｗ（Ｘ）は次の式（１）のよう
に定義される。

【００５０】 Ｗ（Ｘ）＝Ｗ₁₅×Ｘ¹⁵＋Ｗ₁₄×Ｘ¹⁴＋…＋Ｗ₂ ×Ｘ² ＋Ｗ₁ ×Ｘ＋Ｗ₀ …（１）

【００５１】なお、Ｘもバイトという形式の００ｈから
ＦＦｈまでのいずれかの数である。

【００５２】ここで、式（１）のＷ（Ｘ）において、Ｗ
₁ ×Ｘ＋Ｗ₀ は、Ｗ₁₅×Ｘ¹⁵＋Ｗ₁₄×Ｘ¹⁴＋…＋Ｗ₂ ×
Ｘ² を、次の式（２）で表される生成多項式Ｇ（Ｘ）で
割った余りとして求められる。

【００５３】 Ｇ（Ｘ）＝（Ｘ−０２ｈ）×（Ｘ−０１ｈ） …（２）

【００５４】従って、次の式（３）および式（４）が成
り立つように、パリティバイトＷ₁，Ｗ₀ の値を定め
る。

【００５５】Ｗ（０２ｈ）＝００ｈ …（３） Ｗ（０１ｈ）＝００ｈ …（４）

【００５６】リードソロモン符号における符号化では、
このような関係に基づいて、データバイトからパリティ
バイトを求める。

【００５７】次に、リードソロモン符号における誤り訂
正について説明する。まず、データバイトＷ₁₅，Ｗ₁₄，
…，Ｗ₂ およびパリティバイトＷ₁ ，Ｗ₀ に対応するデ
ータが、それぞれＨＤＤ（１５），ＨＤＤ（１４），
…，ＨＤＤ（１），ＨＤＤ（０）からＶ₁₅，Ｖ₁₄，…，
Ｖ₁ ，Ｖ₀ として読み出されたとする。ここで、ＨＤＤ
（ｉ）の読み出しデータＶ_i における誤りの有無によ
り、読み出しデータＶ_i は次の式（５），（６）によっ
て表される。なお、Ｅ_i は誤りの大きさを表す。

【００５８】 ＨＤＤ（ｉ）に誤りがない場合：Ｖ_i ＝Ｗ_i …（５） ＨＤＤ（ｉ）に誤りがある場合：Ｖ_i ＝Ｗ_i ＋Ｅ_i …（６）

【００５９】次に、符号多項式Ｗ（Ｘ）に対して、Ｖ
（Ｘ）を次の式（７）のように定義する。

【００６０】 Ｖ（Ｘ）＝Ｖ₁₅×Ｘ¹⁵＋Ｖ₁₄×Ｘ¹⁴＋…＋Ｖ₂ ×Ｘ² ＋Ｖ₁ ×Ｘ＋Ｖ₀ …（７）

【００６１】更に、シンドロームと呼ばれる値Ｓ₁ ，Ｓ
₀ を、次の式（８），（９）のように定義する。

【００６２】Ｓ₁ ＝Ｖ（０２ｈ） …（８） Ｓ₀ ＝Ｖ（０１ｈ） …（９）

【００６３】ここで、どのＨＤＤの読み出しデータにも
誤りがない場合には、Ｖ（Ｘ）＝Ｗ（Ｘ）なので、シン
ドロームは次の式（１０），（１１）のようになる。

【００６４】Ｓ₁ ＝００ｈ …（１０） Ｓ₀ ＝００ｈ …（１１）

【００６５】次に、ＨＤＤ（ｉ）の読み出しデータに誤
りがあるが、ＨＤＤ（ｉ）からはエラー情報の通知がな
い場合には、式（６），（７）に基づいて、Ｖ（Ｘ）＝
Ｗ（Ｘ）＋Ｅ_i ×Ｘⁱ となり、シンドロームは次の式
（１２），（１３）のようになる。

【００６６】 Ｓ₁ ＝Ｅ_i ×０２ｈⁱ …（１２） Ｓ₀ ＝Ｅ_i ×０１ｈⁱ ＝Ｅ_i …（１３）

【００６７】従って、式（１３）により、誤りの大きさ
Ｅ_i が求まり、この誤りの大きさＥ_i と式（１２）とに
よって、どのＨＤＤ（ｉ）の読み出しデータが誤りかを
示す添え字ｉが求まり、これにより、読み出しデータの
誤り訂正が可能となる。これを１誤り訂正と呼ぶ。

【００６８】次に、２つのＨＤＤ（ｉ）とＨＤＤ（ｊ）
（ｊは０から１５までの整数値）の読み出しデータに誤
りがあり、ＨＤＤ（ｉ）とＨＤＤ（ｊ）からエラー情報
の通知があった場合には、式（６），（７）に基づい
て、Ｖ（Ｘ）＝Ｗ（Ｘ）＋Ｅ_i×Ｘ_i ＋Ｅ_j ×Ｘ_j とな
るので、シンドロームは次の式（１４），（１５）のよ
うになる。

【００６９】 Ｓ₁ ＝Ｅ_i ×０２ｈⁱ ＋Ｅ_j ×０２ｈ^j …（１４） Ｓ₀ ＝Ｅ_i ×０１ｈⁱ ＋Ｅ_j ×０１ｈ^j ＝Ｅ_i ＋Ｅ_j …（１５）

【００７０】ここでは、ＨＤＤ（ｉ）とＨＤＤ（ｊ）か
らエラー情報の通知があったものとしているので、添え
字ｉ，ｊの値は既知である。従って、式（１４）におけ
る０２ｈⁱ と０２ｈ^j の値を計算することができ、Ｅ_i
とＥ_j の値は、２元連立方程式により求まり、これによ
り、読み出しデータの誤り訂正が可能となる。これを２
誤り消失訂正と呼ぶ。

【００７１】リードソロモン符号における復号化では、
このようにしてシンドロームの値を求めて、このシンド
ロームの値を用いて、誤りの位置や大きさを求めるよう
になっている。

【００７２】なお、以上のリードソロモン符号の説明に
おけるデータバイトＷ₁₅，Ｗ₁₄，…，Ｗ₂ は、本実施の
形態における分割データに対応し、パリティバイト
Ｗ₁ ，Ｗ₀ は、本実施の形態における冗長符号データＰ
１，Ｐ２に対応する。

【００７３】次に、本実施の形態に係るデータ記録再生
装置１１の動作について説明する。なお、以下の説明
は、本実施の形態に係るデータ記録再生方法の説明を兼
ねている。

【００７４】まず、データ記録再生装置１１の書き込み
動作について説明する。入力データＤ_I は、データ分配
器２２に入力されて複数の分割データが生成され、各分
割データは、入力メモリ２３₁ 〜２３_K に分配されて一
旦記録されると共に、冗長符号生成器２６に入力され
る。このとき、データの分配方法としては、例えば、ビ
ット単位あるいはバイト単位でデータ列Ｄ１，Ｄ２，Ｄ
３，Ｄ４，Ｄ５，…のように並んでいるとして、データ
Ｄ１を１台目のＨＤＤ２１₁ に分配し、データＤ２を２
台目のＨＤＤ２１₂ に分配するというように、データを
順番に分配していき、データＤＫを最後のＫ台目のＨＤ
Ｄ２１_K に分配し終えたら、再度、最初のＨＤＤ２１₁
から順にデータを分配していく方法がある。

【００７５】冗長符号生成器２６は、データ分配器２２
から出力される分割データに基づいて、リードソロモン
符号における冗長符号データＰ１，Ｐ２を生成して出力
する。入力メモリ２７₁ ，２７₂ は、この冗長符号デー
タＰ１，Ｐ２を一旦記録する。その後、各ＨＤＤ２１₁
〜２１_K ，２８₁ ，２８₂ のコントローラ２４₁ 〜２４
_K ，２９₁ ，２９₂ は、ＣＰＵ３３の制御に基づいて、
入力メモリ２３₁ 〜２３_K ，２７₁ ，２７₂ から分割デ
ータおよび冗長符号データＰ１，Ｐ２を読み出して、各
ＨＤＤ２１₁ 〜２１_K ，２８₁ ，２８₂ に書き込む。

【００７６】次に、データ記録再生装置１１のデータの
読み出し動作について説明する。ＣＰＵ３３の制御の下
で、各コントローラ２４₁ 〜２４_K ，２９₁ ，２９
₂ は、各ＨＤＤ２１₁ 〜２１_K ，２８₁ ，２８₂ から分
割データおよび冗長符号データＰ１，Ｐ２を読み出し、
それぞれ出力メモリ２５₁ 〜２５_K ，３０₁ ，３０₂ に
書き込む。このとき、ＨＤＤ２１₁ 〜２１_K ，２８₁ ，
２８₂ において読み出しエラーが発生した場合には、そ
の旨を表すエラー情報が、ＨＤＤ２１₁ 〜２１_K ，２８
₁ ，２８₂ 内の制御部より、ステータスデータとしてコ
ントローラ２４₁ 〜２４_K ，２９₁ ，２９₂ に送られ、
更に、コントローラ２４₁ 〜２４_K ，２９₁，２９₂ か
らＣＰＵ３３へ、エラー情報ＥＲ₁ 〜ＥＲ_K ，ＥＲ_P1，
ＥＲ_P2として送られる。

【００７７】出力メモリ２５₁ 〜２５_K ，３０₁ ，３０
₂ に記録された各データは、同期がとられてエラー訂正
器３１に出力される。このとき、読み出しエラーが発生
していた場合には、その旨を表すエラー情報が、ＣＰＵ
３３よりエラー訂正器３１に送られる。このエラー情報
は、読み出しエラーが発生したＨＤＤを特定する情報を
含んでいる。エラー訂正器３１は、必要に応じて、エラ
ー情報と冗長符号データＰ１，Ｐ２とに基づいて、分割
データを修復して、データ多重器３２に出力する。デー
タ多重器３２は、エラー訂正器３１から出力された分割
データを元のデータ列に並べ替えて、出力データＤ_o と
して外部へ出力する。

【００７８】本実施の形態では、誤り訂正符号として、
複数の分割データの誤り訂正が可能なリードソロモン符
号を用いているので、以下のような場合に、分割データ
の修復が可能である。

【００７９】（１）１台のＨＤＤの読み出しデータに誤
りがある場合 この場合は、そのＨＤＤで読み出しエラーが発生した旨
のエラー情報の通知があった場合はもちろん、エラー情
報の通知がなかった場合でも、分割データの修復が可能
である。 （２）２台のＨＤＤの読み出しデータに誤りがあり、且
つそれらのＨＤＤで読み出しエラーが発生した旨のエラ
ー情報の通知があった場合

【００８０】ところで、いずれかのＨＤＤにおいて、書
き込み動作においてエラー（以下、書き込みエラーと言
う。）が発生した場合、書き込みエラーが発生したデー
タを修復する必要がある。このような記録媒体（ハード
ディスク）における記録領域の一部についてのデータの
修復処理を、本実施の形態において部分再構築処理（部
分Rebuild ）と呼ぶ。また、書き込み動作や読み出し動
作において、いつもエラーとなってしまうような欠陥セ
クタが発生した場合には、前述のように、ＬＢＡと物理
的なセクタ番号との対応関係を変える再割り付け処理
（Reassign）を行う必要がある。更に、いずれかのＨＤ
Ｄが交換された場合には、新しいＨＤＤに元のデータを
再構築していく必要がある。このような記録媒体（ハー
ドディスク）における記録領域全体についてのデータの
修復処理を、本実施の形態において全体再構築処理（全
体Rebuild ）と呼ぶ。

【００８１】以下、上述の部分再構築処理、再割り付け
処理および全体再構築処理を含むデータ記録再生装置１
１の全体的な動作の一例について説明する。以下の例で
は、データ記録再生装置１１の動作モードには、通常モ
ードと、再割り付け処理モードと、全体再構築処理モー
ドとがある。通常モードから再割り付け処理モードへの
移行は、通常モードにおいて所定の条件が満たされた場
合や、データ記録再生装置１１に対して上位の装置、す
なわち図１における入出力プロセッサ部１２からの指示
があった場合に発生する。再割り付け処理モードにおけ
る処理が完了したら、通常モードへ移行する。また、通
常モードから全体再構築処理モードへの移行は、データ
記録再生装置１１に対して上位の装置、すなわち図１に
おける入出力プロセッサ部１２からの指示があった場合
や、データ記録再生装置１１自身が、いずれかのＨＤＤ
が交換されたことを検知した場合に発生する。全体再構
築処理モードにおける処理が完了したら、通常モードへ
移行する。

【００８２】図３および図４は、通常モードの１タイム
スロットにおけるデータ記録再生装置１１の動作を示す
流れ図である。この動作では、まず、ＣＰＵ３３は、書
き込みを指示するコマンドを受信したか否かを判断し
（ステップＳ１０１）、書き込みを指示するコマンドを
受信した場合（Ｙ）は、前述の書き込み動作を行う（ス
テップＳ１０２）。ＣＰＵ３３が書き込み指示コマンド
を受信したか否かの判断は、例えば、上位入出力プロセ
ッサ部１３₁ 〜１３₆ からバス１６を介して転送された
コマンドをＣＰＵ３３が受信して、このコマンドが書き
込み指示のコマンドであるか否かを判断することによっ
て行うことができる。書き込み動作の終了後、ＣＰＵ３
３は、各ＨＤＤ２１₁ 〜２１_K ，２８₁ ，２８₂ からの
情報に基づいて、データの書き込みが成功したか否かを
判断する（ステップＳ１０３）。データの書き込みが成
功した場合（Ｙ）には、１タイムスロットにおける動作
を終了する。データの書き込みが失敗した場合（ステッ
プＳ１０３；Ｎ）には、ＣＰＵ３３は、書き込みが失敗
したＨＤＤおよびアドレスを記憶して（ステップＳ１０
４）、１タイムスロットにおける動作を終了する。

【００８３】ＣＰＵ３３は、書き込みを指示するコマン
ドを受信していない場合（ステップＳ１０１；Ｎ）は、
読み出しを指示するコマンドを受信したか否かを判断し
（ステップＳ１０５）、読み出しを指示するコマンドを
受信した場合（Ｙ）は、前述の読み出し動作を行う（ス
テップＳ１０６）。この読み出しコマンドを受信したか
否かの判断も、上位入出力プロセッサ部１３₁ 〜１３₆
からバス１６を介して転送されたコマンドをＣＰＵ３３
が受信することで行うことができる。読み出し動作の終
了後、ＣＰＵ３３は、各ＨＤＤ２１₁ 〜２１_K ，２
８₁ ，２８₂ からのエラー情報ＥＲ₁ 〜ＥＲ_K ，Ｅ
Ｒ_P1，ＥＲ_P2の有無に基づいて、データの読み出しが成
功したか否かを判断する（ステップＳ１０７）。データ
の読み出しが成功した場合（Ｙ）には、１タイムスロッ
トにおける動作を終了する。データの読み出しが失敗し
た場合（ステップＳ１０７；Ｎ）には、ＣＰＵ３３は、
読み出しが失敗したＨＤＤおよびアドレスと、そのＨＤ
Ｄおよびアドレスにおける読み出し失敗の回数を記憶す
る（ステップＳ１０８）。次に、ＣＰＵ３３は、ステッ
プＳ１０８で記憶した読み出し失敗の回数が所定値Ｎ１
（Ｎ１は１以上の任意の整数値）以上か否かを判断し
（ステップＳ１０９）、読み出し失敗の回数が所定値Ｎ
１以上でなければ（Ｎ）、１タイムスロットにおける動
作を終了する。読み出し失敗の回数が所定値Ｎ１以上の
場合（Ｙ）、ＣＰＵ３３は、後述する再割り付け処理モ
ードへ移行する（ステップＳ１１５）。

【００８４】ＣＰＵ３３は、書き込みを指示するコマン
ドも読み出しを指示するコマンドも受信しなかった場合
（ステップＳ１０５；Ｎ）には、部分再構築処理を行う
べきＨＤＤおよびアドレスがあるか否かを判断する（ス
テップＳ１１０）。ここで、部分再構築処理を行うべき
ＨＤＤおよびアドレスには、次の３種類がある。すなわ
ち、第１は、ステップＳ１０４で記憶した書き込みが失
敗したＨＤＤおよびアドレスである。第２は、再割り付
け処理を行ったＨＤＤおよびアドレスである。第３は、
後で詳しく説明するが、再割り付け処理における書き込
み動作停止中に記憶しておいたＨＤＤおよびアドレスで
ある。部分再構築処理を行うべきＨＤＤおよびアドレス
は、ＣＰＵ３３が記憶している。なお、部分再構築処理
を行うべきＨＤＤおよびアドレスを、データ記録再生装
置１１に対して上位の装置、すなわち図１における入出
力プロセッサ部１２が記憶するようにしてもよい。ちな
みに、書き込み指示がなく（ステップＳ１０１；Ｎ）、
かつ読み出し指示もない（ステップＳ１０５；Ｎ）とき
は、上位プロセッサ１２側からは動作の指示がないとき
である。つまり、割り当てられたタイムスロットで上位
プロセッサ１２側が動作するのは、上位からデータの書
き込み指示やデータの読み出し指示があるときで、これ
らの指示がないときは、割り当てられたタイムスロット
での動作がすでに終了しているときである。

【００８５】部分再構築処理を行うべきＨＤＤおよびア
ドレスがない場合（ステップＳ１１０；Ｎ）は、処理を
終了させる。部分再構築処理を行うべきＨＤＤおよびア
ドレスがある場合（ステップＳ１１０；Ｙ）は、部分再
構築処理を行う（ステップＳ１１１）。この部分再構築
処理については、後で詳しく説明する。

【００８６】ＣＰＵ３３は、部分再構築処理の終了後、
部分再構築処理が成功したか否かを判断する（ステップ
Ｓ１１２）。部分再構築処理が成功した場合（Ｙ）は、
処理動作を終了する。部分再構築処理が失敗した場合
（Ｎ）には、ＣＰＵ３３は、部分再構築処理が失敗した
ＨＤＤ、アドレスおよび部分再構築処理が失敗した回数
を記憶する（ステップＳ１１３）。次に、ＣＰＵ３３
は、ステップＳ１１３で記憶した部分再構築処理の失敗
の回数が所定値Ｎ２（Ｎ２は１以上の任意の整数値）以
上か否かを判断し（ステップＳ１１４）、部分再構築処
理の失敗の回数が所定値Ｎ２以上でなければ（Ｎ）、１
タイムスロットにおける動作を終了する。部分再構築処
理の失敗の回数が所定値Ｎ２以上の場合（Ｙ）、ＣＰＵ
３３は、後述する再割り付け処理モードへ移行する（ス
テップＳ１１５）。

【００８７】このように、本実施の形態では、部分再構
築処理は、上位側から転送されたデータに対する書き込
み動作や上位側に出力すべき記録されたデータの読み出
し動作を中断することなく、上位からの書き込み指示や
読み出し指示のないタイムスロット、すなわち空き動作
時間において実行される。

【００８８】次に、図５の流れ図を参照して、部分再構
築処理（ステップＳ１１１）について、詳しく説明す
る。この部分再構築処理は、セクタ単位で行われる。こ
の部分再構築処理では、まず、ＣＰＵ３３は、部分再構
築処理を行うべきアドレス（セクタ）を指定して、各コ
ントローラ２４₁ 〜２４_K ，２９₁ ，２９₂ に対して読
み出し動作を行わせる。これに応じて、各コントローラ
２４₁ 〜２４_K ，２９₁，２９₂ は、各ＨＤＤ２１₁ 〜
２１_K ，２８₁ ，２８₂ より、指定されたアドレスのデ
ータを読み出す（ステップＳ２０１）。読み出された各
データは、出力メモリ２５₁ 〜２５_K ，３０₁ ，３０₂
を経て、エラー訂正器３１に入力される。このとき、Ｃ
ＰＵ３３は、エラー訂正器３１に対して、部分再構築処
理を行うべきＨＤＤから読み出されたデータは使用しな
いように指示を与えておく。エラー訂正器３１は、出力
メモリ２５₁ 〜２５_K ，３０₁ ，３０₂ より出力される
データのうち、部分再構築処理を行うべきＨＤＤから読
み出されたデータ以外のデータを用いて、部分データの
修復を行い（ステップＳ２０２）、修復後の部分データ
をデータ多重器３２に出力する。データ多重器３２は、
エラー訂正器３１から出力された分割データを元のデー
タ列に並べ替えて、出力データＤ_o として出力する。

【００８９】次に、ＣＰＵ３３の制御により、データ多
重器３２からの出力データＤ_o をデータ分配器２２に入
力し、入力データＤ_I の書き込み時と同様の書き込み動
作を行って、部分再構築処理を行うべきＨＤＤに対し
て、修復された部分データを書き込んで（ステップＳ２
０３）、部分再構築処理を終了する。なお、書き込み動
作では、部分再構築処理を行うべきＨＤＤのみにおいて
データの書き込みを行えばよいが、簡易的には、全ての
ＨＤＤ２１₁ 〜２１_K ，２８₁ ，２８₂ において書き込
みを行ってもよい。

【００９０】本実施の形態では、誤り訂正符号として、
複数の分割データの誤り訂正が可能なリードソロモン符
号を用いているので、部分再構築処理中であっても、Ｒ
ＡＩＤ−３を用いたデータ記録再生装置と同様のデータ
の誤り検出および訂正の能力を保つことができる。すな
わち、部分再構築処理中に、部分再構築処理を行うべき
ＨＤＤ以外のもう１台のＨＤＤにおいて読み出しエラー
が発生しても、データを正しく修復することが可能であ
る。

【００９１】なお、上記説明では、部分再構築処理にお
いて、データ多重器３２の出力データＤ_o をデータ分配
器２２に送って書き込み処理を行うようにしたが、エラ
ー訂正器３１より出力される各分割データを各入力メモ
リ２３₁ 〜２３_K および冗長符号生成器２６に送って書
き込み処理を行うようにしてもよい。

【００９２】また、上記説明では、部分再構築処理を行
うべきＨＤＤおよびアドレスを、ＣＰＵ３３が検知し、
記憶しておくようにしたが、データ記録再生装置１１に
対して上位の装置、すなわち図１における入出力プロセ
ッサ部１２が、部分再構築処理を行うべきＨＤＤおよび
アドレスを記憶し、データ記録再生装置１１に対して、
部分再構築処理を行うべきＨＤＤおよびアドレスを指定
して部分再構築処理の指示を送り、この指示に応じてデ
ータ記録再生装置１１が部分再構築処理を行うようにし
てもよい。この場合も、部分再構築処理は、書き込み指
示や読み出し指示のないタイムスロットにおいて実行す
るようにする。

【００９３】次に、図６の流れ図を参照して、再割り付
け処理モード時の動作について説明する。なお、通常モ
ードから再割り付け処理モードへの移行は、図３および
図４に示した通常モードにおいて所定の条件が満たされ
た場合（ステップＳ１１５）や、データ記録再生装置１
１に対して上位の装置、すなわち図１における入出力プ
ロセッサ部１２からの指示があった場合に発生する。

【００９４】再割り付け処理モードの動作では、まず、
ＣＰＵ３３は、再割り付けを行うＨＤＤにおける書き込
み動作および読み出し動作を停止する（ステップＳ３０
１）。次に、ＣＰＵ３３は、再割り付けを行うＨＤＤに
対して、再割り付けを行うセクタを指定して、再割り付
け処理を開始させる（ステップＳ３０２）。なお、再割
り付けを行うセクタは、読み出しの失敗回数がＮ１以上
となったセクタおよび部分再構築処理の失敗回数がＮ２
以上となったセクタである。再割り付け処理は、前述の
ように、ＬＢＡと物理的なセクタ番号との対応関係を変
えることである。ＣＰＵ３３は、再割り付け処理中に、
書き込みを指示するコマンドを受信した場合には、再割
り付けを行うＨＤＤ以外のＨＤＤにおいて書き込み動作
を行わせると共に、再割り付けを行うＨＤＤと書き込み
が指示されたＬＢＡとを記憶しておく。ＣＰＵ３３は、
再割り付け処理中に、読み出しを指示するコマンドを受
信した場合には、再割り付けを行うＨＤＤ以外のＨＤＤ
において読み出し動作を行わせると共に、エラー訂正器
３１に対して、再割り付けを行うＨＤＤからのデータを
無効としてエラー訂正を行うように指示を与える。

【００９５】次に、ＣＰＵ３３は、再割り付け処理が終
了したか否かを判断し（ステップＳ３０３）、終了して
いなければ（Ｎ）、この判断を繰り返す。再割り付け処
理が終了したら（Ｙ）、再割り付けを行うＨＤＤにおけ
る書き込み動作および読み出し動作の停止を解除し（ス
テップＳ３０４）、通常モードへ移行する（ステップＳ
３０５）。

【００９６】このように、本実施の形態では、再割り付
け処理中であっても、書き込み動作や読み出し動作は中
断することなく実行される。しかも、本実施の形態で
は、誤り訂正符号として、複数の分割データの誤り訂正
が可能なリードソロモン符号を用いているので、再割り
付け処理中であっても、ＲＡＩＤ−３を用いたデータ記
録再生装置と同様のデータの誤り検出および訂正の能力
を保つことができる。すなわち、再割り付け処理中の読
み出し動作において、再割り付け処理を行っているＨＤ
Ｄ以外のもう１台のＨＤＤにおいて読み出しエラーが発
生しても、データを正しく修復することが可能である。

【００９７】次に、全体再構築処理について説明する。
全体再構築処理は、いずれかのＨＤＤが交換された場合
に実行される。通常モードから全体再構築処理モードへ
の移行は、前述のように、データ記録再生装置１１に対
して上位の装置、すなわち図１における入出力プロセッ
サ部１２からの指示があった場合や、データ記録再生装
置１１自身が、いずれかのＨＤＤが交換されたことを検
知した場合に発生する。入出力プロセッサ部１２からの
指示には、全体再構築処理を行うべきＨＤＤを特定する
情報が含まれる。データ記録再生装置１１自身が、いず
れかのＨＤＤが交換されたことを検知する方法として
は、次のような方法が用いられる。すなわち、まず、検
知動作は、データ記録再生装置１１が起動するときやＨ
ＤＤを抜き差しするときに、ＣＰＵ３３によって行われ
る。ＨＤＤの抜き差しがあったことは、コントローラ２
４₁ 〜２４_K ，２９₁ ，２９₂ が検知し、ＣＰＵ３３に
伝える。ＨＤＤが交換されたか否かの判断は、コントロ
ーラ２４₁ 〜２４_K ，２９₁，２９₂ によって検知され
るＨＤＤのシリアル番号を用いて、あるいはＨＤＤの所
定の領域にＨＤＤの固有の情報を記録しておいて、その
情報を用いて行う。

【００９８】次に、図７の流れ図を参照して、全体再構
築処理モード時の１タイムスロットにおける動作につい
て説明する。この動作では、まず、ＣＰＵ３３は、書き
込みを指示するコマンドを受信したか否かを判断し（ス
テップＳ４０１）、書き込みを指示するコマンドを受信
した場合（Ｙ）は、書き込み動作を行う（ステップＳ４
０２）。このときの書き込み動作は、通常モード時と同
様である。書き込み動作の終了後、ＣＰＵ３３は、各Ｈ
ＤＤ２１₁ 〜２１_K ，２８₁ ，２８₂ からの情報に基づ
いて、データの書き込みが成功したか否かを判断する
（ステップＳ４０３）。データの書き込みが成功した場
合（Ｙ）には、１タイムスロットにおける動作を終了す
る。データの書き込みが失敗した場合（ステップＳ４０
３；Ｎ）には、ＣＰＵ３３は、書き込みが失敗したＨＤ
Ｄおよびアドレスを記憶して（ステップＳ４０４）、１
タイムスロットにおける動作を終了する。

【００９９】ＣＰＵ３３は、書き込みを指示するコマン
ドを受信していない場合（ステップＳ４０１；Ｎ）は、
読み出しを指示するコマンドを受信したか否かを判断し
（ステップＳ４０５）、読み出しを指示するコマンドを
受信した場合（Ｙ）は、読み出し動作を行う（ステップ
Ｓ４０６）。ただし、このときの読み出し動作では、Ｃ
ＰＵ３３は、エラー訂正器３１に対して、全体再構築処
理を行うべきＨＤＤから読み出されたデータは使用しな
いように指示を与えておく。エラー訂正器３１は、出力
メモリ２５₁ 〜２５_K ，３０₁ ，３０₂ より出力される
データのうち、全体再構築処理を行うべきＨＤＤから読
み出されたデータ以外のデータを用いて、部分データの
修復を行い、修復後の部分データをデータ多重器３２に
出力する。読み出し動作の終了後、ＣＰＵ３３は、各Ｈ
ＤＤ２１₁ 〜２１_K ，２８₁ ，２８₂ からのエラー情報
ＥＲ₁ 〜ＥＲ_K ，ＥＲ_P1，ＥＲ_P2の有無に基づいて、デ
ータの読み出しが成功したか否かを判断する（ステップ
Ｓ４０７）。データの読み出しが成功した場合（Ｙ）に
は、１タイムスロットにおける動作を終了する。データ
の読み出しが失敗した場合（ステップＳ４０７；Ｎ）に
は、ＣＰＵ３３は、読み出しが失敗したＨＤＤおよびア
ドレスと、そのＨＤＤおよびアドレスにおける読み出し
失敗の回数を記憶して（ステップＳ４０８）、１タイム
スロットにおける動作を終了する。

【０１００】ＣＰＵ３３は、書き込みを指示するコマン
ドも読み出しを指示するコマンドも受信しなかった場合
（ステップＳ４０５；Ｎ）には、全体再構築処理を行う
（ステップＳ４０９）。全体再構築処理は、部分再構築
処理と同様の処理を、ハードディスクの記録領域全体に
ついて行うものである。次に、ＣＰＵ３３は、全体再構
築処理が全て終了したか否かを判断し（ステップＳ４１
０）、全体再構築処理が全て終了していなければ
（Ｎ）、１タイムスロットにおける動作を終了する。全
体再構築処理が全て終了したら（Ｙ）、通常モードへ移
行する（ステップＳ４１１）。

【０１０１】このように、本実施の形態では、全体再構
築処理は、書き込み動作や読み出し動作を中断すること
なく、書き込み指示や読み出し指示のないタイムスロッ
トにおいて実行される。

【０１０２】また、本実施の形態では、誤り訂正符号と
して、複数の分割データの誤り訂正が可能なリードソロ
モン符号を用いているので、全体再構築処理モード中で
あっても、ＲＡＩＤ−３を用いたデータ記録再生装置と
同様のデータの誤り検出および訂正の能力を保つことが
できる。すなわち、全体再構築処理中に、全体再構築処
理を行うべきＨＤＤ以外のもう１台のＨＤＤにおいて読
み出しエラーが発生しても、データを正しく修復するこ
とが可能である。また、全体再構築処理モード中におけ
る読み出し動作において、全体再構築処理を行うべきＨ
ＤＤ以外のもう１台のＨＤＤにおいて読み出しエラーが
発生した場合も、データを正しく修復することが可能で
ある。

【０１０３】なお、全体再構築処理においても、部分再
構築処理と同様に、修復後のデータの書き込み動作で
は、全体再構築処理を行うべきＨＤＤのみにおいてデー
タの書き込みを行えばよいが、簡易的には、全てのＨＤ
Ｄ２１₁ 〜２１_K ，２８₁ ，２８₂ において書き込みを
行ってもよい。

【０１０４】また、上記説明では、全体再構築処理にお
いて、データ多重器３２の出力データＤ_o をデータ分配
器２２に送って書き込み処理を行うようにしたが、エラ
ー訂正器３１より出力される各分割データを各入力メモ
リ２３₁ 〜２３_K および冗長符号生成器２６に送って書
き込み処理を行うようにしてもよい。

【０１０５】以上説明したように、本実施の形態に係る
データ記録再生装置１１では、データの記録時には、入
力データを所定単位で分割して、複数の分割データを生
成すると共に、入力データに基づいて、入力データに対
して複数の分割データの誤り訂正が可能な誤り訂正符号
（リードソロモン符号）による誤り訂正符号データ（冗
長符号データＰ１，Ｐ２）を生成し、これら複数の分割
データおよび誤り訂正符号データをそれぞれ別個のＨＤ
Ｄ２１₁ 〜２１_K ，２８₁ ，２８₂ によって記録し、デ
ータの再生時には、各ＨＤＤ２１₁ 〜２１_K ，２８₁ ，
２８₂ から、複数の分割データと誤り訂正符号データと
を再生し、再生された誤り訂正符号データを用いて、再
生された複数の分割データに対する誤り訂正処理を行
い、この誤り訂正処理後の各分割データを多重化して出
力するようにしている。従って、本実施の形態に係るデ
ータ記録再生装置１１は、ＲＡＩＤ−３やＲＡＩＤ−５
を用いたデータ記録再生装置に比べてデータの誤り検出
および訂正の能力に優れ、システムの信頼性を向上させ
ることができ、且つ、ＲＡＩＤ−３を用いたデータ記録
再生装置と同様に、入力データの書き込みは、１回のア
クセスで可能であり、データの読み出し後のエラー訂正
も即座に行うことができ、リアルタイム性が要求される
処理に適し、マルチチャネルビデオサーバ等のリアルタ
イム性が要求される装置に適している。

【０１０６】具体的には、本実施の形態に係るデータ記
録再生装置１１では、２つの分割データの誤り訂正が可
能な冗長符号データＰ１，Ｐ２を生成するようにしたの
で、１台のＨＤＤが故障しても、ＲＡＩＤ−３を用いた
データ記録再生装置と同様のデータの誤り検出および訂
正の能力を保つことができる。また、読み出しエラーが
発生せずに、１台のＨＤＤが不正なデータを読み出した
場合でも、それを検知して、データを修復することがで
きる。更に、２台のＨＤＤが不正なデータを読み出した
場合でも、各ＨＤＤにおける読み出しエラーが検出され
れば、データを修復することができる。

【０１０７】また、本実施の形態に係るデータ記録再生
装置１１によれば、部分再構築処理中であっても、ＲＡ
ＩＤ−３を用いたデータ記録再生装置と同様のデータの
誤り検出および訂正の能力を保つことができ、システム
の信頼性、保守性を向上させることができる。

【０１０８】更に、本実施の形態に係るデータ記録再生
装置１１によれば、部分再構築処理を、書き込み指示や
読み出し指示のないタイムスロットにおいて実行するよ
うにしたので、マルチチャネルビデオサーバ等のリアル
タイム性が要求される装置を運用しながら、部分再構築
処理を行うことができる。

【０１０９】また、本実施の形態に係るデータ記録再生
装置１１によれば、全体再構築処理中であっても、ＲＡ
ＩＤ−３を用いたデータ記録再生装置と同様のデータの
誤り検出および訂正の能力を保つことができ、システム
の信頼性、保守性を向上させることができる。

【０１１０】更に、本実施の形態に係るデータ記録再生
装置１１によれば、全体再構築処理を、書き込み指示や
読み出し指示のないタイムスロットにおいて実行するよ
うにしたので、マルチチャネルビデオサーバ等のリアル
タイム性が要求される装置を運用しながら、全体再構築
処理を行うことができる。

【０１１１】また、本実施の形態に係るデータ記録再生
装置１１によれば、再割り付け処理中であっても、書き
込み動作や読み出し動作を中断することなく実行するよ
うにしたので、マルチチャネルビデオサーバ等のリアル
タイム性が要求される装置を運用しながら、再割り付け
処理を行うことができる。

【０１１２】更に、本実施の形態に係るデータ記録再生
装置１１によれば、再割り付け処理中であっても、ＲＡ
ＩＤ−３を用いたデータ記録再生装置と同様のデータの
誤り検出および訂正の能力を保つことができ、システム
の信頼性、保守性を向上させることができる。

【０１１３】最後に、図１０を参照して、本実施の形態
に係るデータ記録再生装置とＲＡＩＤ−３を用いたデー
タ記録再生装置とで信頼性を比較した結果の一例につい
て説明する。この例では、本実施の形態に係るデータ記
録再生装置は、１４台の分割データ記録用のＨＤＤと２
台のリードソロモン符号による冗長符号データ記録用の
ＨＤＤとを備えた構成としている。これに対し、ＲＡＩ
Ｄ−３を用いたデータ記録再生装置は、７台の分割デー
タ記録用のＨＤＤと１台のパリティデータ記録用のＨＤ
Ｄとを１組とし、この組み合わせを２組設けた構成とし
ている。この例では、本実施の形態に係るデータ記録再
生装置とＲＡＩＤ−３を用いたデータ記録再生装置と
は、共に１６台のＨＤＤを使用しておりハードウェアの
規模が同等であり、且つ冗長度も共に８分の１で等しく
なっている。

【０１１４】図１０において、横軸は、ＨＤＤ単体での
エラー発生確率Ｐ_U を表し、縦軸はデータ記録再生装置
全体でのエラー発生確率Ｐ_S を表している。また、図１
０において、符号Ｒ６で示した線は、本実施の形態に係
るデータ記録再生装置におけるＨＤＤ単体でのエラー発
生確率Ｐ_U と装置全体でのエラー発生確率Ｐ_S との関係
を表し、符号Ｒ３で示した線は、ＲＡＩＤ−３を用いた
データ記録再生装置におけるＨＤＤ単体でのエラー発生
確率Ｐ_U と装置全体でのエラー発生確率Ｐ_S との関係を
表している。

【０１１５】なお、符号Ｒ６で示した線は、以下の式で
表される。 Ｐ_S ＝₁₆Ｃ₃ Ｐ_U ³ （１−Ｐ_U ）¹³

【０１１６】同様に、符号Ｒ３で示した線は、以下の式
で表される。 Ｐ_S ＝２× ₈Ｃ₂ Ｐ_U ² （１−Ｐ_U ）⁶

【０１１７】図１０において、符号Ｄは、本実施の形態
に係るデータ記録再生装置とＲＡＩＤ−３を用いたデー
タ記録再生装置との間での、同じＨＤＤ単体でのエラー
発生確率Ｐ_U に対する装置全体でのエラー発生確率Ｐ_S
の差を表している。このような差Ｄから分かるように、
ＲＡＩＤ−３を用いたデータ記録再生装置に比べて本実
施の形態に係るデータ記録再生装置の方が、同じＨＤＤ
単体でのエラー発生確率Ｐ_U に対する装置全体でのエラ
ー発生確率Ｐ_S が小さくなっており、信頼性が高いと言
える。

【０１１８】また、図１０において、符号Ｃで示した線
は、ＲＡＩＤを用いない場合のＰ_U＝Ｐ_S となる関係を
表している。この線Ｃよりも下側の領域では、ＲＡＩＤ
を用いない場合に比べて、同じＨＤＤ単体でのエラー発
生確率Ｐ_U に対するデータ記録再生装置全体でのエラー
発生確率Ｐ_S が小さくなって、信頼性が向上する。線Ｒ
６，Ｒ３が線Ｃと交差する点は、ＲＡＩＤを用いない場
合に比べて信頼性が向上し始める分岐点となる。線Ｒ
６，Ｒ３が線Ｃと交差する点、すなわち分岐点をそれぞ
れＡ，Ｂとすると、本実施の形態に係るデータ記録再生
装置は、分岐点Ａよりも確率Ｐ_U が小さいときに、ＲＡ
ＩＤを用いない場合に比べて信頼性が向上し、ＲＡＩＤ
−３を用いたデータ記録再生装置は、分岐点Ｂよりも確
率Ｐ_U が小さいときに、ＲＡＩＤを用いない場合に比べ
て信頼性が向上する。

【０１１９】分岐点Ｂにおける確率Ｐ_U に比べて分岐点
Ａにおける確率Ｐ_U の方が大きいことから、ＲＡＩＤ−
３を用いたデータ記録再生装置に比べて本実施の形態に
係るデータ記録再生装置の方が、非定常誤り（ランダム
エラー）に対する耐性が大きく、信頼性が高いことが分
かる。

【０１２０】以上の比較結果より、本実施の形態に係る
データ記録再生装置によれば、ＲＡＩＤ−３を用いたデ
ータ記録再生装置に比べて、同等のハードウェアの規模
および冗長度としながら、信頼性を向上させることがで
きる。

【０１２１】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
ず、例えば、上記実施の形態では、分割データおよび誤
り訂正符号データを記録する記録媒体としてハードディ
スクを用いたが、記録媒体は、これに限らず、光磁気デ
ィスクや半導体メモリ等でもよい。

【０１２２】また、誤り訂正符号データは、リードソロ
モン符号によるデータに限らず、複数の分割データの誤
り訂正が可能なものであれば他の誤り訂正符号によるデ
ータでもよい。

【０１２３】また、上記実施の形態では、誤り訂正符号
データ（冗長符号データ）を２バイトとして、２台のＨ
ＤＤに記録する例を挙げたが、誤り訂正符号データを３
バイト以上として、３台以上のＨＤＤに記録するように
してもよい。誤り訂正符号データのバイト数を多くする
ほど、冗長度は大きくなるが、誤り訂正が可能な分割デ
ータの数が増え、信頼性は向上する。

【０１２４】また、上記実施の形態は、例えば放送局等
においてビデオ・オーディオデータの記録・再生に使用
されるマルチチャネルビデオサーバを想定して説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、その他の
種類のデータの記録および再生に使用される装置にも適
用することが可能である。

【０１２５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１ないし５
のいずれかに記載のデータ記録再生装置によれば、入力
データを所定単位で分割して得られる複数の分割データ
を第１のノンリニアアクセス可能な記録媒体に記録する
とともに、第１の記録媒体に記録された分割データを再
生する分割データ記録再生手段と、分割データの誤り訂
正符号データを生成して、第２のノンリニアアクセス可
能な記録媒体に複数の誤り訂正符号データを記録すると
ともに、第２のノンリニアアクセス可能な記録媒体に記
録された誤り訂正符号データを再生する誤り訂正符号デ
ータ記録再生手段とを備えたので、データの誤り検出お
よび訂正の能力に優れ、且つ、リアルタイム性が要求さ
れる処理に適したデータ記録再生装置を実現することが
可能となるという効果を奏する。

【０１２６】また、請求項６記載のＡＶサーバによれ
ば、外部から入力された映像および音声データを含むデ
ータを、ノンリニアアクセス可能な記録媒体に記録可能
なデータに変換するとともに、記録媒体から出力された
データを外部に出力可能なデータに変換して出力する複
数の入出力処理手段と、複数の入出力処理手段それぞれ
から出力されたデータを所定単位で分割して得られる複
数の分割データを第１のノンリニアアクセス可能な記録
媒体に記録するとともに、第１のノンリニアアクセス可
能な記録媒体に記録された分割データを再生する分割デ
ータ記録再生手段と、分割データの誤り訂正符号データ
を生成して、第２のノンリニアアクセス可能な記録媒体
に複数の誤り訂正符号データを記録するとともに、第２
のノンリニアアクセス可能な記録媒体に記録された誤り
訂正符号データを再生する誤り訂正符号データ記録再生
手段とを備えたので、データの誤り検出および訂正の能
力に優れ、且つ、リアルタイム性が要求される処理に適
したＡＶサーバを実現することが可能となるという効果
を奏する。

【０１２７】また、請求項７ないし１０のいずれかに記
載のデータ記録再生装置によれば、入力データを所定単
位で分割して複数の分割データを生成する分割手段と、
分割データが入力されて、分割データに対する複数の誤
り訂正符号データを生成する誤り訂正符号データ生成手
段と、複数の分割データが入力されて、第１のノンリニ
アアクセス可能な記録媒体にそれぞれ分割データを記録
するとともに、第１のノンリニアアクセス可能な記録媒
体に記録された分割データを再生する分割データ記録再
生手段と、誤り訂正符号データ生成手段で生成された誤
り訂正符号データが入力されて、第２のノンリニアアク
セス可能な記録媒体に複数の誤り訂正符号データそれぞ
れを記録するとともに、第２のノンリニアアクセス可能
な記録媒体に記録された誤り訂正符号データを再生する
誤り訂正符号データ記録再生手段と、誤り訂正符号デー
タ記録再生手段から再生された誤り訂正符号データと、
分割データ記録再生手段から再生された分割データとが
入力されて、誤り訂正符号データを用いて分割データに
対する誤り訂正処理を行う誤り訂正手段と、誤り訂正手
段から出力された複数の分割データが入力されて、複数
の分割データを多重化して出力する多重化手段とを備え
たので、データの誤り検出および訂正の能力に優れ、且
つ、リアルタイム性が要求される処理に適したデータ記
録再生装置を実現することが可能となるという効果を奏
する。

【０１２８】また、請求項１１ないし１５のいずれかに
記載のデータ記録再生方法によれば、入力データを所定
単位で分割して得られる複数の分割データを第１のノン
リニアアクセス可能な記録媒体に記録するとともに、分
割データに対する複数の誤り訂正符号データを生成して
第２のノンリニアアクセス可能な記録媒体に記録する第
１のステップと、第１のステップで第１のノンリニアア
クセス可能な記録媒体に記録された分割データを再生す
るとともに、第２のノンリニアアクセス可能な記録媒体
に記録された複数の誤り訂正符号データを再生する第２
のステップとを備えたので、データの誤り検出および訂
正の能力に優れ、且つ、リアルタイム性が要求される処
理に適したデータ記録再生処理を実現することが可能と
なるという効果を奏する。

【０１２９】請求項１６ないし１９のいずれかに記載の
データ記録再生方法によれば、入力データを所定単位で
分割して複数の分割データを生成する第１のステップ
と、分割データが入力されて、分割データに対する複数
の誤り訂正符号データを生成する第２のステップと、複
数の分割データが入力されて、第１のノンリニアアクセ
ス可能な記録媒体に複数の分割データをそれぞれ記録す
るとともに、第２のノンリニアアクセス可能な記録媒体
に複数の誤り訂正符号データをそれぞれ記録する第３の
ステップと、第１のノンリニアアクセス可能な記録媒体
から分割データを再生するとともに、第２のノンリニア
アクセス可能な記録から誤り訂正符号データを再生する
第４のステップと、第４のステップで再生された複数の
分割データと複数の誤り訂正符号データとが入力され
て、第４のステップで再生できない分割データがあった
ときは、誤り訂正符号データを用いて分割データに対す
る誤り訂正処理を行う第５のステップデータを多重化し
て出力する第６のステップとを備えたので、データの誤
り検出および訂正の能力に優れ、且つ、リアルタイム性
が要求される処理に適したデータ記録再生処理を実現す
ることが可能となるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係るデータ記録再生装
置を含むビデオサーバの構成の一例を示すブロック図で
ある。

【図２】本発明の一実施の形態に係るデータ記録再生装
置の構成を示すブロック図である。

【図３】本発明の一実施の形態に係るデータ記録再生装
置の通常モード時の１タイムスロットにおける動作を示
す流れ図である。

【図４】図３に続く流れ図である。

【図５】図４における部分再構築処理の動作を示す流れ
図である。

【図６】本発明の一実施の形態に係るデータ記録再生装
置の再割り付け処理モード時の動作を示す流れ図であ
る。

【図７】本発明の一実施の形態に係るデータ記録再生装
置の全体再構築処理モード時の１タイムスロットにおけ
る動作を示す流れ図である。

【図８】本発明の一実施の形態におけるハードディスク
上のフォーマットについて説明するための説明図であ
る。

【図９】論理アドレスと物理的なセクタ番号との対応関
係を説明するための説明図である。

【図１０】本発明の一実施の形態に係るデータ記録再生
装置とＲＡＩＤ−３を用いたデータ記録再生装置とで信
頼性を比較した結果の一例を示す特性図である。

【図１１】ＲＡＩＤ−３を用いたデータ記録再生装置の
構成の一例を示すブロック図である。

【図１２】ＲＡＩＤ−５を用いたデータ記録再生装置の
構成の一例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１０…ビデオサーバ、１１…データ記録再生装置、１２
…入出力プロセッサ部、２１₁ 〜２１_k ，２８₁ ，２８
₂ …ＨＤＤ、２２…データ分配器、２３₁ 〜２３_k ，２
７₁ ，２７₂ …入力メモリ、２４₁ 〜２４_k ，２９₁ ，
２９₂ …コントローラ、２５₁ 〜２５_k ，３０₁ ，３０
₂ …出力メモリ、２６…冗長符号生成器、３１…エラー
訂正器、３２…データ多重器、３３…ＣＰＵ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｇ１１Ｂ 20/18 ５７０ Ｇ１１Ｂ 20/18 ５７０Ｚ Ｈ０４Ｎ 7/24 Ｈ０４Ｎ 7/13 Ａ (72)発明者 勝尾 聡 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 吉川 潤 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 油谷 聡 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 佐藤 晃一 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 志賀 知久 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 藤田 裕之 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 広瀬 正樹 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力データを所定単位で分割して得られ
   る複数の分割データを第１のノンリニアアクセス可能な
   記録媒体に記録するとともに、前記第１の記録媒体に記
   録された前記分割データを再生する分割データ記録再生
   手段と、 前記分割データの誤り訂正符号データを生成して、第２
   のノンリニアアクセス可能な記録媒体に前記複数の誤り
   訂正符号データを記録するとともに、前記第２のノンリ
   ニアアクセス可能な記録媒体に記録された前記誤り訂正
   符号データを再生する誤り訂正符号データ記録再生手段
   とを備えたことを特徴とするデータ記録再生装置。
2. 【請求項２】 前記分割データ記録再生手段は、前記複
   数の分割データを複数の前記第１のノンリニアアクセス
   可能な記録媒体にそれぞれ記録し、 前記誤り訂正符号データ記録再生手段は、前記誤り訂正
   符号データをそれぞれ複数の前記第２のノンリニアアク
   セス可能な記録媒体に記録す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。
3. 【請求項３】 前記誤り訂正符号データは、リードソロ
   モン符号データ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。
4. 【請求項４】 前記ノンリニアアクセス可能な記録媒体
   は、ハードディスクであることを特徴とすることを請求
   項１記載のデータ記録再生装置。
5. 【請求項５】 さらに、前記分割データ記録再生手段で
   再生された複数の前記分割データと、前記誤り訂正符号
   データ記録再生手段で再生された複数の前記誤り訂正符
   号データとが入力されて、再生されるべき前記分割デー
   タが得られないときは入力された前記分割データと前記
   誤り訂正符号データとで前記再生されるべき前記分割デ
   ータを復元して、前記分割データを出力する誤り訂正手
   段を備えたことを特徴とする請求項１記載のデータ記録
   再生装置。
6. 【請求項６】外部から入力された映像および音声データ
   を含むデータを、ノンリニアアクセス可能な記録媒体に
   記録可能なデータに変換するとともに、前記記録媒体か
   ら出力された前記データを外部に出力可能なデータに変
   換して出力する複数の入出力処理手段と、 前記複数の入出力処理手段それぞれから出力されたデー
   タを所定単位で分割して得られる複数の分割データを第
   １のノンリニアアクセス可能な記録媒体に記録するとと
   もに、前記第１のノンリニアアクセス可能な記録媒体に
   記録された前記分割データを再生する分割データ記録再
   生手段と、 前記分割データの誤り訂正符号データを生成して、第２
   のノンリニアアクセス可能な記録媒体に前記複数の誤り
   訂正符号データを記録するとともに、前記第２のノンリ
   ニアアクセス可能な記録媒体に記録された前記誤り訂正
   符号データを再生する誤り訂正符号データ記録再生手段
   とを備えたことを特徴とするＡＶサーバ。
7. 【請求項７】 入力データを所定単位で分割して複数の
   分割データを生成する分割手段と、 前記分割データが入力されて、前記分割データに対する
   複数の誤り訂正符号データを生成する誤り訂正符号デー
   タ生成手段と、 前記複数の分割データが入力されて、第１のノンリニア
   アクセス可能な記録媒体にそれぞれ前記分割データを記
   録するとともに、前記第１のノンリニアアクセス可能な
   記録媒体に記録された前記分割データを再生する分割デ
   ータ記録再生手段と、 前記誤り訂正符号データ生成手段で生成された前記誤り
   訂正符号データが入力されて、第２のノンリニアアクセ
   ス可能な記録媒体に前記複数の誤り訂正符号データそれ
   ぞれを記録するとともに、前記第２のノンリニアアクセ
   ス可能な記録媒体に記録された前記誤り訂正符号データ
   を再生する誤り訂正符号データ記録再生手段と、 前記誤り訂正符号データ記録再生手段から再生された前
   記誤り訂正符号データと、前記分割データ記録再生手段
   から再生された前記分割データとが入力されて、前記誤
   り訂正符号データを用いて前記分割データに対する誤り
   訂正処理を行う誤り訂正手段と、 前記誤り訂正手段から出力された前記複数の分割データ
   が入力されて、前記複数の分割データを多重化して出力
   する多重化手段とを備えたことを特徴とするデータ記録
   再生装置。
8. 【請求項８】 前記分割データ記録再生手段は、前記複
   数の分割データを前記複数の第１のノンリニアアクセス
   可能な記録媒体にそれぞれ記録し、 前記誤り訂正符号データ記録再生手段は、前記複数の誤
   り訂正符号データをそれぞれ前記複数の第２のノンリニ
   アアクセス可能な記録媒体に記録することを特徴とする
   請求項７記載のデータ記録再生装置。
9. 【請求項９】 前記誤り訂正符号データはリードソロモ
   ン符号データであることを特徴とする請求項７記載のデ
   ータ記録再生装置。
10. 【請求項１０】 前記第１および第２のノンリニアアク
    セス可能な記録媒体は、ハードディスクであることを特
    徴とする請求項７記載のデータ記録再生装置。
11. 【請求項１１】 入力データを所定単位で分割して得ら
    れる複数の分割データを第１のノンリニアアクセス可能
    な記録媒体に記録するとともに、前記分割データに対す
    る複数の誤り訂正符号データを生成して第２のノンリニ
    アアクセス可能な記録媒体に記録する第１のステップ
    と、 前記第１のステップで第１のノンリニアアクセス可能な
    記録媒体に記録された前記分割データを再生するととも
    に、前記第２のノンリニアアクセス可能な記録媒体に記
    録された前記複数の誤り訂正符号データを再生する第２
    のステップとを備えたことを特徴とするデータ記録再生
    方法。
12. 【請求項１２】 前記第１のステップは、前記複数の分
    割データを複数の前記第１のノンリニアアクセス可能な
    記録媒体にそれぞれ記録し、前記複数の誤り訂正符号デ
    ータを複数の前記第２のノンリニアアクセス可能な記録
    媒体にそれぞれ記録することを特徴とする請求項１１記
    載のデータ記録再生方法。
13. 【請求項１３】 前記誤り訂正符号データは、リードソ
    ロモン符号データであることを特徴とする請求項１１記
    載のデータ記録再生方法。
14. 【請求項１４】 前記第１および第２のノンリニアアク
    セス可能な記録媒体は、ハードディスクであることを特
    徴とする請求項１１記載のデータ記録再生方法。
15. 【請求項１５】 さらに、 前記第２のステップで再生された前記複数の分割データ
    と、前記複数の誤り訂正符号データとが入力されて、再
    生されるべき前記分割データが得られないときは、入力
    された前記複数の分割データと前記複数の誤り訂正符号
    データとに基づいて前記再生されるべき前記分割データ
    を復元して、前記複数の分割データを出力する第３のス
    テップを備えたことを特徴とする請求項１１記載のデー
    タ記録再生方法。
16. 【請求項１６】 入力データを所定単位で分割して複数
    の分割データを生成する第１のステップと、 前記分割データが入力されて、前記分割データに対する
    複数の誤り訂正符号データを生成する第２のステップ
    と、 前記複数の分割データが入力されて、第１のノンリニア
    アクセス可能な記録媒体に前記複数の分割データをそれ
    ぞれ記録するとともに、第２のノンリニアアクセス可能
    な記録媒体に前記複数の誤り訂正符号データをそれぞれ
    記録する第３のステップと、 前記第１のノンリニアアクセス可能な記録媒体から前記
    分割データを再生するとともに、前記第２のノンリニア
    アクセス可能な記録から前記誤り訂正符号データを再生
    する第４のステップと、 前記第４のステップで再生された前記複数の分割データ
    と前記複数の誤り訂正符号データとが入力されて、前記
    第４のステップで再生できない前記分割データがあった
    ときは、前記誤り訂正符号データを用いて前記分割デー
    タに対する誤り訂正処理を行う第５のステップと、 前記第５のステップから出力された前記複数の分割デー
    タが入力されて、前記複数の分割データを多重化して出
    力する第６のステップとを備えたことを特徴とするデー
    タ記録再生方法。
17. 【請求項１７】 前記第３のステップは、前記複数の分
    割データを複数の前記第１のノンリニアアクセス可能な
    記録媒体にそれぞれ記録するとともに、複数の前記誤り
    訂正符号データを複数の前記第２のノンリニアアクセス
    可能な記録媒体にそれぞれ記録することを特徴とする請
    求項１６記載のデータ記録再生方法。
18. 【請求項１８】 前記誤り訂正符号データは、リードソ
    ロモン符号データであることを特徴とする請求項１６記
    載のデータ記録再生方法。
19. 【請求項１９】 前記第１および第２のノンリニアアク
    セス可能な記録媒体は、ハードディスクであることを特
    徴とする請求項１６記載のデータ記録再生方法。