JP2001045419A - ディスクドライブ装置、ビデオカメラ装置およびディスクドライブ装置におけるデータ処理方法 - Google Patents

ディスクドライブ装置、ビデオカメラ装置およびディスクドライブ装置におけるデータ処理方法

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JP2001045419A JP22037399A JP22037399A JP2001045419A JP 2001045419 A JP2001045419 A JP 2001045419A JP 22037399 A JP22037399 A JP 22037399A JP 22037399 A JP22037399 A JP 22037399A JP 2001045419 A JP2001045419 A JP 2001045419A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 実時間性が要求されるＡＶデータ・ストリー
ムの記録／再生処理および電池駆動に適した動作モード
での処理が可能なディスクドライブ装置を提供する。 【解決手段】 ディスク回転速度を低速とし、実時間連
続情報の記録または再生の実行に適するエラー処理方法
として、エラー処理時間上限を定めたエラー処理を対応
させた第１の動作モードと、ディスク回転速度を高速と
し、信頼性の高いデータの記録または再生の実行に適す
るエラー処理方法としてリトライを繰り返し実行可能な
第２の動作モードと設定可能な構成とすることにより、
携帯ビデオカメラ等の電池駆動での画像記録再生等にお
ける実時間連続データ処理の低消費電力化を実現した。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータ・デ
ータを始めとする各種のデータを記録再生するディスク
ドライブ装置、ビデオカメラ装置およびディスクドライ
ブ装置におけるデータ処理方法に係り、特に、ランダム
・アクセス可能なディスクドライブ装置に関する。更に
詳しくは、本発明は、コンピュータ・システム、携帯型
ビデオカメラ等のホストに搭載して利用に供されるタイ
プのディスクドライブ装置に係り、特に、データの信頼
性が要求されるコンピュータ・データの他に、実時間性
が要求される映像データや音響データを記録再生するデ
ィスクドライブ装置、ビデオカメラ装置およびディスク
ドライブ装置におけるデータ処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】汎用コンピュータを始めとする各種の情
報処理システムには、大規模アプリケーションや大容量
のデータを不揮発的に蓄積するためのデータ記録再生装
置が搭載されている。データ記録再生装置は、回転型デ
ィスク上にデータを担持するディスク型のものや、巻き
込み式テープ上にデータを担持するテープ型のものなど
様々ある。このうち、ディスク型のデータ記録再生装置
は、ランダム・アクセス可能な点などで優れている。
【０００３】代表的なディスク装置は、ハード・ディス
ク装置（ＨＤＤ：Ｈａｒｄ Ｄｉｓｃ Ｄｒｉｖｅ）で
ある。磁気ヘッド技術や信号処理技術等の進歩により、
ＨＤＤの大容量化は目覚しい。例えば、１９９０年頃か
ら現在までの間、年率約６０％の割合で面記録密度が向
上し続けている。２０００年過ぎには３．５インチ径デ
ィスク１枚当り１０ＧＢより２０ＧＢのデータが記録で
きると予想されている。すなわち、複数枚のディスクを
持つ１台のＨＤＤが１００ＧＢを越える以上の記録容量
を持つようになると考えられる。
【０００４】このようにＨＤＤは大容量であるため、デ
ジタル画像情報の記録に適している。一方、近年の画像
圧縮技術は進歩により、その記録に必要な平均データレ
ートは低下する傾向にある。例えば、今後、パーソナル
コンピュータやデジタル衛星放送でのさらなる利用が予
測されるＭＰＥＧ２（Ｍｏｖｉｎｇ ＰｉｃｔｕｒｅＥ
ｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ Ｐｈａｓｅ ２）規格の場
合、４Ｍｂｉｔ／ｓ〜８Ｍｂｉｔ／ｓ程度の平均データ
レートにて十分な品質の動画像が記録再生可能である。
【０００５】一方、一般にコンピュータ用途のＨＤＤ
は、より高速のデータアクセスを実現する構成が求めら
れている。このようなコンピュータ用途を想定して設計
されたＨＤＤで圧縮動画データを記録あるいは再生する
場合、同心円状の記録トラック間のヘッド移動時間を考
慮してもデータレートが必要以上に高い状況にある。言
い換えれば、コンピュータ用途のＨＤＤにおいて圧縮動
画データを記録再生するには、ディスク回転速度が必要
以上に速い状況であり、かえってスピンドルモータの消
費電力が大きい、あるいは高速回転を原因とする回転騒
音等の問題を発生させている。
【０００６】動画像記録システムの代表的形態の一つと
して携帯型ビデオカメラがあるが、ビデオカメラのよう
な携帯機器は電池駆動されるものであり、長時間の使用
を達成するため消費電力をいかに低減させるかが重要な
課題となっている。
【０００７】携帯使用時の低消費電力性を確保しなが
ら、コンピュータとの接続時の高速性をも両立させる従
来の方法として、低速モードと高速モードの少なくとも
２つ以上の異なる複数の動作モードを持つ磁気ディスク
再生方式が、本出願と同一出願人による特許出願である
特開平１０−１６２４８３に記載されている。また複数
の回転速度を実現するために好適なヘッド位置決めサー
ボ方式として同期サーボ方式を用い、特に低速モードで
は画像音響情報を記録するディスク装置について、やは
り本出願と同一出願人による特許出願である特願平１０
−２６１３５７に開示されている。
【０００８】ところで、一般にＨＤＤでは一つのデータ
ファイルはデータセクタと呼ばれるパケット単位に分割
されて離散的に記録／再生され、記録／再生時のエラー
処理もデータセクタ毎に行なわれる。ＨＤＤのディスク
は一般にＣＡＶ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ａｎｇｕｌａｒ
Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）、すなわち等角速度回転であるの
で、データ記録半径によってデータレートが異なる。従
って、画像・音響情報の記録／再生における実時間連続
性の確保にはデータセクタの離散的な記録／再生におけ
る平均的なデータレートが画像／音響情報のデータレー
トよりも高いことが必要である。
【０００９】一つのデータセクタの記録／再生における
エラー処理に長時間を費やすと、平均データレートが必
要値を下回ってしまい、画像・音響情報の連続性が失わ
れる恐れがある。特に、低消費電力化のためにディスク
回転数を低速にした場合は、データレートに余裕が無く
なるため、この問題が生じ易くなる。しかし、各種エラ
ーの生起は確率事象であり、かつＨＤＤの使用状況や経
過によって変化するため、設計時に完全に把握すること
は困難である。さらに、従来のＨＤＤでは、一旦エラー
が発生すると誤り訂正符号による訂正や再読み出しな
ど、できる限りの手法を駆使して正しい読み出しに勤め
るため、エラー処理時間が長くなる場合があり、よっ
て、設計時に実時間性を保証することは難しいという問
題があった。
【００１０】実時間性の確保を阻害する要因であるエラ
ー処理態様の１つとして、リトライ（再試行）という処
理動作が挙げられる。ＨＤＤにおけるデータの記録／再
生は、通信技術におけるパケットに相当する短いデータ
・セクタ単位（例えば５１２バイト単位）で行なわれ
る。リトライは、ホストから与えられたデータ・セクタ
の記録や再生などの命令の実行過程において、エラーが
生じた場合に同じ動作を再実行する動作のことである。
【００１１】リトライを招来するエラーの原因には各種
ある。まず、目標セクタへのヘッド移動（シーク）にお
けるエラーが挙げられる。シーク・エラーを救済するた
めには、当該目標セクタの記録再生を諦めて飛ばしてし
まうか、リトライを行う必要がある。１回のリトライに
は数ｍｓｅｃ〜数１０ｍｓｅｃ程度の無駄時間を要する
ので、実時間性の阻害要因になる。
【００１２】次に、データ記録時のリトライ（ライト・
リトライ）がある。１つのデータ・セクタの記録中に、
例えばＨＤＤ外部から加わった機械的衝撃等によってデ
ータ・トラックからのヘッドの位置ずれが許容量を越え
たことが検出された場合、記録動作は中止される。この
後、ヘッド位置ずれの正常状態への復帰と、ディスク回
転により当該セクターがヘッド直下に再来することを待
って、当該データ・セクタに対するデータ記録動作が再
度実行（ライト・リトライ）される。
【００１３】さらに、データ再生時のリトライ（リード
・リトライ）において、１つのデータ・セクタの再生時
に、セクタに付加されたＥＣＣ（Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒ
ｅｃｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ）による訂正能力を越えた量の
エラーが発生して訂正不能と判定された場合には、ディ
スク回転により当該セクタがヘッド直下に再来すること
を待って、当該論理セクターの再生動作が再度実行（リ
ード・リトライ）される。さらに、１度リード・リトラ
イしても再度訂正不能と判定された場合には、２回目の
リード・リトライが実行される。エラーが、ノイズなど
のランダムな原因によるソフトエラーでなく、ディスク
の磁性膜の傷付きなどの確定的な原因によるハードエラ
ーである場合には、例えば１０回以上リード・リトライ
を行なっても正しく読めず、１００ｍｓｅｃ以上もの無
駄時間が必要となり、実時間性確保にとって致命的な障
害となる。
【００１４】以上の各種リトライの最大実行回数や他の
エラー処理方法は、従来はＨＤＤの設計によって固定さ
れているので、ディスク・レコーダ全体の状況に応じて
適切に制御することはできなかった。
【００１５】また、従来からリトライの実行を全面的に
許可する、あるいは禁止する手段は提供されているが
（例えば、ＡＮＳＩ（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｎａｔｉｏｎ
ａｌＳｔａｎｄａｒｄ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ：米国規格
協会）で策定したＡＴＡ（ＡＴ−Ａｔｔａｃｈｍｅｎ
ｔ）インターフェース規格の一部）、エラー処理に要す
る最大許容時間を適切に設定する手段や、記録や再生の
緊急度（すなわち実時間性への要求）に応じて動的に制
御する手段は提供されていない。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、ＨＤ
Ｄは一般にコンピュータ用途では高速アクセスと正確な
記録再生処理が要求され、一方、動画像データ処理にお
いては実時間性が重要となる。さらに、携帯型のビデオ
カメラ等を用いた動画像データ処理においては消費電力
の低減という課題がある。ＨＤＤの回転速度を低下させ
ることによって消費電力の低減は実現されるが、ディス
ク回転数を低速にしてエラー処理に長時間を費やすと、
画像・音響情報の連続性が失われることになる。
【００１７】本発明は、このような従来技術の欠点に鑑
みてなされたものであり、電池使用時などのポータブル
・オーディオビジュアル（Ｐｏｒｔａｂｌｅ Ａｕｄｉ
ｏＶｉｓｕａｌ）機器にＨＤＤを使用する場合に最適な
動作モードとしてポータブルＡＶモード（ＰＡＶ：Ｐｏ
ｒｔａｂｌｅ ＡＶ Ｍｏｄｅ）、また、商用電源使用
時などにおいてコンピュータ・データのように高い信頼
性が要求されるデータを取り扱うのに適したモードとし
てホームＩＴモード（ＨＩＴ：Ｈｏｍｅ Ｉｎｆｏｒｍ
ａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｍｏｄｅ）の少な
くとも２以上の複数の動作モードを設け、モード間の切
り替えにより、ディスクの回転速度のみならず、データ
記録／再生時のエラー処理態様も変更するように構成す
ることにより、コンピュータ・データの処理時には高速
アクセスと高い信頼性を実現し、電池使用時の動画像デ
ータ処理においては、実時間性を保証するとともに、か
つ低消費電力を実現するディスクドライブ装置、ビデオ
カメラ装置およびディスクドライブ装置におけるデータ
処理方法を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を参
酌してなされたものであり、その第１の側面は、複数の
動作モードを有するディスクドライブ装置において、前
記複数の動作モードには、ディスク回転速度の異なる複
数の動作モードを含み、さらに、前記複数の動作モード
には、データの記録または再生時におけるエラー処理態
様の異なる複数の動作モードを含むことを特徴とするデ
ィスクドライブ装置にある。
【００１９】さらに、本発明のディスクドライブ装置の
一実施態様は、ディスク回転速度を低速とし、実時間連
続情報の記録または再生の実行に適するエラー処理方法
を対応させた第１の動作モードと、ディスク回転速度を
高速とし、信頼性の高いデータの記録または再生の実行
に適するエラー処理方法を対応させた第２の動作モード
と、を有することを特徴とする。
【００２０】さらに、本発明のディスクドライブ装置の
一実施態様において、前記第１の動作モードにおけるエ
ラー処理方法は、実時間連続情報の記録または再生を実
現するためのエラー処理時間上限を定めたエラー処理方
法であり、前記第２の動作モードにおけるエラー処理方
法は、前記第１の動作モードにおけるエラー処理時間上
限よりも長いエラー処理時間を許容したエラー処理方法
とした構成を有することを特徴とする。
【００２１】さらに、本発明のディスクドライブ装置の
一実施態様は、前記第１の動作モードにおいて、前記エ
ラー処理時間上限内にエラー処理が完了しない場合に
は、当該エラー処理を中止して後続データの記録または
再生処理を実行する構成を有することを特徴とする。
【００２２】さらに、本発明のディスクドライブ装置の
一実施態様は、前記エラー処理時間の上限を設定可能な
構成を有することを特徴とする。
【００２３】さらに、本発明のディスクドライブ装置の
一実施態様は、さらにディスク回転速度を高速とし、実
時間連続情報の記録または再生の実行に適するエラー処
理方法を対応させた第３の動作モードを有することを特
徴とする。
【００２４】さらに、本発明のディスクドライブ装置の
一実施態様は、さらにディスク回転速度を低速とし、信
頼性の高いデータの記録または再生の実行に適するエラ
ー処理方法を対応させた第４の動作モードを有すること
を特徴とする。
【００２５】さらに、本発明のディスクドライブ装置の
一実施態様は、電池駆動可能な構成を有し、前記ディス
クドライブ装置が電池駆動される場合には、ディスク回
転速度を低速とした動作モードで動作する構成であるこ
とを特徴とする。
【００２６】さらに、本発明のディスクドライブ装置の
一実施態様は、前記ディスクドライブ装置は、ホスト・
インターフェース経由でホスト・システムに接続可能な
構成を有し、前記ホスト・インターフェース経由で受信
する記録又は再生コマンドに従ってディスクに対する記
録又は再生動作を行うとともに、該ホスト・インターフ
ェース経由で受信する動作モード指定を含むコマンドに
従って異なる動作モード間を遷移する構成を有すること
を特徴とする。
【００２７】さらに、本発明のディスクドライブ装置の
一実施態様において、前記動作モード指定を含むコマン
ドは、ＡＮＳＩ（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｎａｔｉｏｎａｌ
Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ）が策定し
たＡＴＡ（ＡＴ−Ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ）規格に従って
追加されたコマンドであることを特徴とする。
【００２８】さらに、本発明のディスクドライブ装置の
一実施態様において、前記動作モード指定を含むコマン
ドは、ＰＣＭＣＩＡ／ＪＥＩＤＡ（日本電子工業振興協
会）が定めたＰＣカード規格のＰＣカードＡＴＡ（ＡＴ
−Ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ）規格に従って追加されたコマ
ンドであることを特徴とする。
【００２９】さらに、本発明のディスクドライブ装置の
一実施態様は、装着されるディスクが取り外し可能なリ
ムーバブルディスク装置であることを特徴とする。
【００３０】さらに、本発明のディスクドライブ装置の
一実施態様において、前記ディスクドライブ装置の外形
寸法およびコネクタ構成は、ＰＣＭＣＩＡ／ＪＥＩＤＡ
（日本電子工業振興協会）が定めたＰＣカード規格に準
拠した構成であることを特徴とする。
【００３１】さらに、本発明のディスクドライブ装置の
一実施態様は、ディスクのデータ記録面を寸断して放射
状に設けたセクタサーボ方式に従ったサーボ情報によっ
て、ヘッドのディスクに対する位置決め制御を実行する
構成を有することを特徴とする。
【００３２】さらに、本発明のディスクドライブ装置の
一実施態様は、前記サーボ情報記録領域に基づいてサー
ボクロックを生成し、生成するクロックを参照しながら
ヘッド位置情報を検出する同期式ヘッド位置検出構成を
有することを特徴とする。
【００３３】さらに、本発明のディスクドライブ装置の
一実施態様は、情報を圧縮する情報圧縮器と、圧縮情報
を伸長する情報伸長器を有し、前記ディスクドライブ装
置に装着されたディスクには、前記情報圧縮器において
圧縮された情報を記録し、該ディスクからの圧縮情報の
再生時には前記情報伸長器において情報の伸長処理を実
行する構成を有することを特徴とする。
【００３４】さらに、本発明のディスクドライブ装置の
一実施態様において、前記情報圧縮器によって圧縮され
る情報には動画像情報を含むことを特徴とする。
【００３５】さらに、本発明のディスクドライブ装置の
一実施態様において、動画像情報は、ＭＰＥＧ２（Ｍｏ
ｔｉｏｎ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕ
ｐｐｈａｓｅ ２）方式で圧縮された連続画像情報であ
ることを特徴とする。
【００３６】さらに、本発明のディスクドライブ装置の
一実施態様は、画像を撮像するカメラを有し、該カメラ
によって取り込まれた画像情報を前記ディスクドライブ
装置に装着されたディスクに記録する構成を有すること
を特徴とする。
【００３７】さらに、本発明の第２の側面は、複数の動
作モードを有するディスクドライブ装置を備えたビデオ
カメラ装置であり、前記複数の動作モードには、ディス
ク回転速度の異なる複数の動作モードを含み、さらに、
前記複数の動作モードには、データの記録または再生時
におけるエラー処理態様の異なる複数の動作モードを含
むディスクドライブ装置を備えたことを特徴とするビデ
オカメラ装置にある。
【００３８】さらに、本発明のビデオカメラの一実施態
様は、ディスク回転速度を低速とし、実時間連続情報の
記録または再生の実行に適するエラー処理方法を対応さ
せた第１の動作モードと、ディスク回転速度を高速と
し、信頼性の高いデータの記録または再生の実行に適す
るエラー処理方法を対応させた第２の動作モードとを有
するディスクドライブ装置を備えたことを特徴とする。
【００３９】さらに、本発明の第３の側面は、複数の動
作モードを有するディスクドライブ装置におけるデータ
処理方法において、前記ディスクドライブ装置が受領す
るコマンドに含まれるモード情報に基づいてディスク回
転速度を低速とし、実時間連続情報の記録または再生の
実行に適するエラー処理方法を対応させた第１の動作モ
ードに設定するステップと、ディスクに対するデータの
記録または再生時に発生したエラーについてのエラー処
理の時間を計測し、前記コマンドに含まれる上限時間内
に終了しない場合には該エラー処理を中止して後続デー
タの記録または再生処理を実行するステップとを有する
ことを特徴とするディスクドライブ装置におけるデータ
処理方法にある。
【００４０】本発明の各側面に係るディスクドライブ装
置は、例えば、ＰＣＭＣＩＡ／ＪＥＩＤＡ（日本電子工
業振興協会）が定めたＰＣカード規格に準拠したＰＣカ
ードインタフェース、またはＡＮＳＩ（Ａｍｅｒｉｃａ
ｎ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｉｎｓｔ
ｉｔｕｔｅ）が策定したＡＴＡ（ＡＴ−Ａｔｔａｃｈｍ
ｅｎｔ）インターフェース規格に準拠するホスト・イン
ターフェースを経由して、装置外部のホスト・システム
に接続されて用いられる。ホスト・システムの一例は、
該ディスク装置に対して映像や音響などのデータ・スト
リームを記録再生するデジタル動画ディスク・レコーダ
としての例えば携帯型ビデオカメラであり、他の例は、
汎用コンピュータ・システムである。ホスト・システム
は、エラー処理時間が所定の許容値未満に制限された動
作モード下で該ディスク装置が処理可能なコマンド・セ
ットを用意しておくことが好ましい。
【００４１】
【作用】本発明は、ＨＤＤが扱うデータの種類に応じて
データの信頼性や実時間性に対する要求が変動する点に
着眼してなされたものである。
【００４２】例えば、ＨＤＤがコンピュータ・データを
扱うためには、データの信頼性保証は必須である。エラ
ーを含んだコンピュータ・データはコンピュータ処理に
とって全く意味をなさず、処理時間を要してもエラーを
補償すべきである。
【００４３】これに対し、ＨＤＤがＡＶデータを扱う場
合には、実時間でデータを記録再生することが第一であ
り、データの信頼性をある程度は犠牲にし得る。何故な
らば、データ中に多少のエラーの混在して映像や音声の
再生内容が多少歪んでも、人間の視覚や聴覚はこれを無
視しあるいは補間することができるが、実時間性が維持
されず映像や音響が途切れてしまうと無視したり補間す
ることは不能であり、サービス品質は著しく低下する。
【００４４】本発明に係るディスクドライブ装置（以
下、単に「ディスク装置」とも言う）は、非連続的（す
なわち離散的な）情報の記録あるいは再生に適した動作
モードの他に、連続的情報の記録あるいは再生に適した
動作モードを備えている。前者の動作モードは、コンピ
ュータ・データのように高い信頼性が要求されるデータ
を取り扱うのに適しており、以下ではＩＴ（Ｉｎｆｏｒ
ｍａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）モードと呼ぶこ
とにする。また、後者の動作モードは、動画データや音
響データなどのように実時間性が要求されるデータを取
り扱うのに適しており、以下ではＡＶ（Ａｕｄｉｏ Ｖ
ｉｓｕａｌ）モードと呼ぶことにする。
【００４５】さらに本発明のディスク装置は、ディスク
回転速度の異なるＨｏｍｅモードとＰｏｒｔａｂｌｅモ
ードとを有する。Ｈｏｍｅモードは、ディスク回転速度
を高く設定したモードであり、高速のデータレートの確
保が可能で、商用電源使用時のコンピュータデータ処理
に適したモードである。Ｐｏｒｔａｂｌｅモードはディ
スク回転速度を低下させたモードであり、電池駆動のよ
うに消費電力を低減させたいときの使用に適する。ま
た、低いデータ転送速度で十分な処理が可能な画像音響
情報の記録／再生処理に適したモードである。本発明の
ディスク装置はこれらＨｏｍｅモード、Ｐｏｒｔａｂｌ
ｅモードに、上述のＩＴモード、ＡＶモードを組み合わ
せた動作モードによって駆動する構成である。
【００４６】本発明に係るディスク装置は、ＰＣカード
・インターフェース経由で、汎用コンピュータやデジタ
ル・ディスクカメラとしての携帯型デジタルビデオカメ
ラのような「ホスト」に接続することが可能である。さ
らに、本ディスク装置は、このＰＣカード・インターフ
ェース経由で、動作モード切り替えを行う手段と、この
動作モードの切り替えに応じて、ディスクの回転速度の
変更、および記録又は再生時におけるエラー処理時間許
容値を設定する手段を設けている。したがって、ディス
ク装置が、高信頼性が要求される離散的情報に適したＩ
Ｔモードか、あるいは、実時間性が要求される連続的情
報に適したＡＶモードかに応じて、エラー処理時間許容
値が動的に設定される。
【００４７】本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、
後述する本発明の実施例や添付する図面に基づくより詳
細な説明によって明らかになるであろう。
【００４８】
【発明の実施の形態】以下に、本発明を適用したディス
クドライブ装置、ビデオカメラ装置およびディスクドラ
イブ装置におけるデータ処理方法の実施例を説明する。
なお、以下の実施例では、典型的な例としてＰＣカード
規格の形状を持つ固定型ハード・ディスク装置（ＨＤ
Ｄ）について説明するが、本発明は、必ずしもこの種の
タイプに限定されない。例えば、記録媒体としてのディ
スクが交換可能なリムーバブルＨＤＤ、フロッピー（登
録商標）・ディスク装置（ＦＤＤ）などの他の磁気ディ
スク装置、あるいは光ディスク装置においても本発明が
同様に成立することは言うまでもない。また、光ディス
クに浮上スライダを組み合わせた光ハード・ディスク装
置においても、本発明は同様に成立すると理解された
い。
【００４９】図１は、本発明の実施例として、記録媒体
としてのＰＣカード型ＨＤＤ２００を搭載したデジタル
・ディスクカメラのハードウェア構成を模式的に示した
図である。デジタル・ディスクカメラは、静止画像や動
画像などの映像情報と音響情報を記録あるいは再生する
ことができる。以下、図１に示すデジタル・ディスクカ
メラの構成および信号の流れについて説明する。
【００５０】まず、図１に示すＰＣカード型ＨＤＤ２０
０を用いたデジタル・ディスクカメラにおいてカメラ１
０３を使用したデータ記録時の信号の流れについて説明
する。カメラ１０３により電気信号に変換された映像情
報はデジタル化された後、画像情報圧縮器１０７により
データレートが１／５程度まで圧縮される。画像情報圧
縮の方式としては、ＤＶやＭＰＥＧ２などが実用化され
ている。この種の圧縮方式では、元のデジタル映像情報
に対して、離散コサイン変換やフレーム間動き検出、再
量子化、２次元ハフマン符号化などを行うことにより、
情報量が圧縮される。画像信号と同時にマイク１０４か
ら収録された音響信号も、デジタル化され、音響情報圧
縮器１０８によりデータレートが圧縮される。圧縮され
た映像情報と音響情報は、ＭＵＸ１１１でマルチプレク
スされ、ＡＶデータ・ストリームとして組まれる。
【００５１】図１に示すデジタル・ディスクカメラにお
いてシステム全体の動作は、ＣＰＵ−Ａ１１５により統
括的に管理されている。ＣＰＵ−Ａ１１５は、ＲＯＭ
（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１１７に恒久的
に格納されたファームウエアに従って動作し、書き換え
可能なメモリであるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓ
ｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１１６を作業領域として用いる。
【００５２】また、デジタル動画ディスク・レコーダ
は、該レコーダに対するユーザーからの動作指示を受容
するためのユーザ・インターフェース機構（図示しな
い）を備えている。ユーザ・インターフェース機構は、
例えば、操作スイッチ／ボタン、リモート・コントロー
ラ、キーボード、液晶表示装置などで構成される。
【００５３】ユーザ・インターフェース機構を介したユ
ーザ入出力は、ＣＰＵ−Ａ１１５（より具体的には、Ｃ
ＰＵ−Ａ１１５において実行されるファームウェア）が
管理する。ユーザ入出力は、ＨＤＤ２００による動画や
音響データの記録又は再生の指示を含む。ＨＤＤ２００
に対するユーザ指示入力は、ＣＰＵ−Ａ１１５が、ＣＰ
Ｕ−Ａバス１２０及びＡＶ／Ｉ／Ｆ１１４を介してＰＣ
カード・インターフェース１５０に向かって命令を発行
することによって実現される。また、ホストとＨＤＤ２
００間のデータ転送は、ＣＰＵ−Ａ１１５がメモリ制御
回路１０とＡＶ−Ｉ／Ｆ１２に指示コマンドを発行する
ことにより実行される。ホスト側では、転送データは、
ＨＤＤ２００との間で直接交換されず、ホスト・メモリ
１１に一旦格納される。
【００５４】図２には、ＲＯＭ１６に格納されているＣ
ＰＵ−Ａ１１５のソフトウェア体系の一例を示す。全体
を統括するのはシステム管理ソフトウェアである。シス
テム管理ソフトウェアは記録や再生動作の指示と管理、
ＰＣカード型ＨＤＤ（以下ＨＤＤと称する）２００やホ
スト・メモリ１１２などの各ハードウエア資源の稼働状
況の把握と管理など、レコーダに必要な機能のうち、下
層に含まれない全てが含まれる。
【００５５】図２の下層に示すＭＰＥＧ２エンコーダ・
デコーダ動作管理ソフトウェアは、画像情報圧縮器１０
７、音響情報圧縮器１０８、ＭＵＸ１１１、および画像
情報伸長器１０５、音響情報伸長器１０６、ＤＥＭＵＸ
１１０を制御し、動画データ及び音響データの各情報に
対する圧縮とＡＶデータストリームの組み立て、あるい
はＡＶデータストリームからの動画、音響情報への伸長
などの処理を制御する。なお、ここでは映像情報圧縮方
式としてＭＰＥＧ２方式を採用した例について説明す
る。
【００５６】ホスト・メモリ管理ソフトウェアは、メモ
リ制御回路１１３に指示してホスト・メモリ１１２に対
するデータ書き込み、読み出しを制御し、記録するＡＶ
データ・ストリームを後述するクラスタ単位に分割して
ＨＤＤ２００に送り出す操作を行ない、また再生時には
ＨＤＤ２００からクラスタ単位に読み出されたデータを
ＡＶストリームに組み立ててデコーダ群に送り出す操作
を制御する。
【００５７】ＨＤＤデバイスドライバはＰＣカードイン
タフェース１５０を介してＨＤＤ２００に実際に各種命
令を発行してデータ記録や再生を制御するためのソフト
ウェアである。ユーザＩ／Ｆ部は、ユーザ・インターフ
ェース機構における入出力操作を行なう。
【００５８】さて、上記のＡＶデータストリームのデー
タレートは、映像圧縮方式としてＭＰＥＧ２方式を用い
る場合、４〜８Ｍｂｉｔ／ｓ程度である。
【００５９】図３に、ＨＤＤ２００に対するデータ記録
及び再生の単位であるクラスタと、ＭＰＥＧ２のデータ
・ストリームとして定義されているＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ
ｏｆ Ｐｉｃｔｕｒｅ）の関係を模式的に示す。
【００６０】図３に示すように、このＡＶデータストリ
ームは画像１５フレームからなる完結したＧＯＰ（Ｇｒ
ｏｕｐ ｏｆ Ｐｉｃｔｕｒｅ）から構成されている。
ホスト・メモリ１１２に蓄積された一つのＧＯＰはさら
にＣＰＵ−Ａ１１５によってクラスタと呼ばれる一定量
のデータ単位に区切られ、ＰＣカードインタフェースを
介してＨＤＤ２００に記録される。
【００６１】１つのＧＯＰは、図３に示すように、Ｉピ
クチャ、Ｂピクチャ、及びＰピクチャからなる連続する
１５フレームの画像で構成される。図３に示す例では、
クラスタは、ＧＯＰを４分割して得たデータの塊であ
る。１フレームは３０分の１秒に相当するので、１つの
ＧＯＰは０．５秒に相当する。また、ＧＯＰのデータ量
は４Ｍｂｉｔであるので、１秒分のデータ・ストリーム
を８分割して得たクラスタ・サイズは１Ｍｂｉｔという
ことになる。
【００６２】コンピュータ業界において一般的なＨＤＤ
のセクタ・サイズは５１２Ｂｙｔｅ（すなわち４，０９
６ｂｉｔ）なので、１つのクラスタは約２４５セクタ分
のデータ量に相当する。すなわち、ＨＤＤは、ホストか
ら記録コマンドを受ける度に、約２４５セクタを連続的
に記録することになる。
【００６３】記録動作の流れは以下のようにをまとめら
れる。すなわち、ＡＶデータ・ストリームは、メモリ制
御回路１１３を経て、一旦ホスト・メモリ１１２に順次
記録される。ＣＰＵ−Ａ１１５は、ファームウエアのう
ちのホスト・メモリ管理ソフトウェアのコントロールに
従って、メモリ制御回路１１３に指示を出し、ホスト・
メモリ１１２からＨＤＤ２００に記録すべきデータ、す
なわちクラスタを読み出し、ＡＶ−Ｉ／Ｆ１２及びＰＣ
カードインタフェース１５０を介して、ＨＤＤ２００に
送信する。
【００６４】記録動作の詳細を説明する。ＣＰＵ−Ａ１
１５は、記録すべき１つのクラスタが、ある所定長のデ
ータ・ブロックとして、ディスク２１６上のある論理ブ
ロック・アドレス（ＬＢＡ）から記録が開始されるよう
に、ＨＤＤ２００に対してホスト・コマンド（この場合
は記録コマンド）を送る。
【００６５】ＨＤＤ２００内部のハード・ディスク・コ
ントローラ（以下、「ＨＤＣ」とする）２０３は、ホス
トとの間でデータやコマンドを受信するための入力レジ
スタと、ホストに対してデータやＨＤＤ２００内のステ
ータス等を返すための出力レジスタを備えている。ＨＤ
Ｃ２０３は、ホストから記録コマンドを受信すると、Ｃ
ＰＵ−Ｂ２０４との協働的動作によって、該記録コマン
ドが指定する論理ブロック・アドレス（ＬＢＡ）を、Ｈ
ＤＤ２００内部の物理アドレス（物理アドレスは、例え
ばディスク面番号、トラック番号、セクター番号等によ
って指定される）に変換する。
【００６６】続いて、ホスト・メモリ１１２から送出さ
れたクラスタは、ＰＣカード・インタフェース１５０を
介してＨＤＣ２０３の入力レジスタに受信され、バッフ
ァ・メモリ２０２に一旦蓄積される。１つのクラスタ
は、例えば２４５セクタ分のデータ量を持つ（前述）。
ＨＤＣ２０３は、この受信データをディスク２１６のト
ラック上に設定された論理データ・セクタの長さ（５１
２Ｂｙｔｅ）に分割し、さらにその前後に、読み出し時
にビット同期を取るためのプリアンブル・パターンや誤
り訂正符号を付加してデータ・セクタを形成した後、デ
ィスク回転に同期しながら、記録チャネル回路２０６に
送り出す。
【００６７】記録チャネル回路２０６は、データ・セク
タにチャネル符号化を施し、ヘッド２１５とディスク２
１６からなる磁気記録チャネルの特性に適合した２値系
列に変換する。この２値系列は、記録アンプ２０９によ
り、矩形状の記録電流波形に対応付けられ、ヘッド２１
５によって、磁気ディスク２１６上の磁化反転パターン
として記録される。
【００６８】ここで、あらかじめ記録対象となる目標ト
ラックにヘッド２１５を位置決めしておく必要があるの
で、ＨＤＣ２０３とＣＰＵ−Ｂ２０４から目標トラック
番号を受け取ったサーボ制御回路（サーボＤＳＰ）２０
８は、ディスク２１６面上のトラック番号を再生チャネ
ル回路２０７から受け取りながら、ヘッド２１５をその
物理アドレスに移動させ、位置決めを行う。
【００６９】図４に１本のＡＶデータストリームをＨＤ
Ｄに記録する場合のＨＤＤの動作例を示す。図４に示す
ように、１つのクラスタの記録に使用可能な時間は１２
５ｍｓｅｃである。ＨＤＤ２００のシークと回転待ち動
作（Ｓ１）と記録動作（Ｗ１）に要する時間は、ＨＤＤ
の速度性能にもよるが、３０ｍｓｅｃ程度である。残り
の時間（１２５−Ｓ１−Ｗ１）が余り時間（Ｅ）とな
る。なお、図４の中段に示した各クラスタ（ｋ，ｎ）記
録時のＨＤＤの動作は本発明のディスク装置における後
述するＰＡＶモードにおける動作例であり、この動作の
詳細については後述する。
【００７０】次に、再生時の信号の流れについて説明す
る。まず、システム管理ソフトウエア（前述）は、ファ
ームウェアのユーザＩ／Ｆ部からのユーザ入力情報に従
って、再生すべきＡＶデータ・ストリーム名を特定し、
そのストリームを構成する各クラスタが記録されている
論理ブロック・アドレス（ＬＢＡ）を求め、当該クラス
タの読み出しを行うべく、ＨＤＤデバイス・ドライバに
対して読み出し命令を発行させる。また、この命令発行
と同時に、ホスト・メモリ管理ソフトウェアは、メモリ
制御回路１１３を通じて、ホスト・メモリ１１２上に、
読み出したクラスタを再構成するための記憶領域を確保
させる。
【００７１】上記の読み出し命令は、ＨＤＣ２０３を介
してＨＤＤ２００内部のＣＰＵ−Ｂ２０４に与えられ
る。このＣＰＵ−Ｂ２０４は、当該クラスタの論理ブロ
ック・アドレス（ＬＢＡ）を、ＨＤＤ２００内部の物理
アドレス（物理アドレスは、例えばディスク面番号、ト
ラック番号、及び、セクター番号等によって指定され
る）に変換し、サーボＤＳＰ２０８に命じてヘッド２１
５をその物理アドレスに移動させて、要求データの読み
出しを開始する。すなわち、磁気ディスク２１６上に記
録された磁化反転パターンは、ヘッド２１５により読み
出され再生アンプ２１０で増幅された後、再生チャネル
信号処理回路２０７によりビット同期が取られた後、２
値データ系列として検出され、記録時に施されたチャネ
ル符号化の逆変換としての復号化が行われ、データ・セ
クタとして再生される。
【００７２】再生されたデータ・セクタは、ＨＤＣ２０
３に送られ、誤り訂正復号化を経て、５１２Ｂｙｔｅ単
位の論理データとして、バッファ・メモリ２０２に順次
蓄積される。その後、バッファリングされたデータは、
ＰＣカードインタフェース１５０とメモリ制御回路１１
３を介して、ホスト・メモリ１１２に順次転送され、１
つのクラスタが形成される。そして、１つのクラスタの
読み出しが完了すると、前述と同様に、後続するクラス
タの読み出しが命令され、ＨＤＤ２００よりデータ・セ
クタ群が読み出され、ホスト・メモリ１１上に後続のク
ラスタが形成される。
【００７３】形成されたクラスタは、ホスト・メモリ１
１２から順次送り出され、このＡＶデータ・ストリーム
は、デマルチプレクサ１１０により映像データと音響デ
ータとに分離される。データにエラーが存在した場合に
は、補間回路１０９において前後のデータに基づいて補
間処理される。そして、画像データは画像情報伸長器１
０５により、通常のデジタル画像情報に伸長されて外部
出力される。外部出力される画像情報は、Ｄ／Ａ変換器
などによりＮＴＳＣアナログ映像信号に変換され、モニ
タ１０１などに与えられる。音響データは音響情報伸長
器１０６により、伸長されてスピーカ等の音響信号出力
器１０２によって外部出力される。
【００７４】ＰＣカードインタフェース１５０は、ＰＣ
ＭＣＩＡとＪＥＩＤＡ（日本電子工業振興協会）が定め
たＰＣカード規格を物理層とし、その上に定義された各
種のプロトコル（ＰＣ Ｃａｒｄ ＡＴＡ， ６８ｐｉ
ｎ ＡＴＡ， Ｔｒｕｅ ＩＤＥ）などを用いる。これ
らのプロトコルは、ほぼＡＮＳＩのＡＴＡ（ＡＴ Ａｔ
ｔａｃｈｍｅｎｔ）規格と同じであるので、以下では代
表例として、ＡＴＡ規格と同一である６８ｐｉｎ ＡＴ
Ａを用いた例について説明する。
【００７５】本発明のディスクドライブ装置のモード態
様、モード遷移の概要について４つの動作モードを持つ
ＰＣカードＨＤＤを例として説明し、その後、４つのモ
ードについて個別に説明する。
【００７６】 ［４つの動作モードを持つＰＣカードＨＤＤ］ 図１におけるＨＤＤ２００は、外形寸法やインタフェー
スがＰＣカード規格を満たすＰＣカードＨＤＤであり、
図１にはその内部構成ブロックが示されている。
【００７７】このＨＤＤ２００はアイドル、スリープ等
の従来の動作に加え、以下に説明する複数の動作モード
を有する。このＨＤＤ２００は高いトラック密度を得る
ため、ヘッド位置決め制御のためのサーボ情報領域をデ
ータ記録トラックを寸断してディスク面上に略放射状に
設け、記録／再生ヘッド自身により記録トラックとの相
対位置を計測する、いわゆるセクタサーボ方式を用いて
いる。
【００７８】また、後述するようにＨＤＤ２００の有す
る複数の動作モードにはディスク回転速度を低下させた
低速回転モードが含まれる。よって、サーボ情報領域の
中のクロック情報に基づいて常時サーボクロックを生成
して、そのサーボクロックを参照しながらヘッド位置情
報などを同期検出する同期サーボ方式を用いると好都合
である。何故なら、このサーボクロック方式はディスク
１周当たりのサーボ領域数を例えば１００箇所以上の高
密度に設定できるので、高いヘッド位置決め精度が得ら
れるからである。
【００７９】次いで、ＨＤＤ２００の動作について詳解
する。
【００８０】本実施例に係るＨＤＤ２００は、処理デー
タ対象に応じたＩＴ（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｅｃ
ｈｎｏｌｏｇｙ）モードとＡＶ（Ａｕｄｉｏ Ｖｉｓｕ
ａｌ）モードという２種類の動作モードに加え、さらに
使用態様に応じたＨｏｍｅモードとＰｏｒｔａｂｌｅモ
ードの２種類の動作モードを有し、計２×２＝４の４種
類の動作モードを備えている。
【００８１】ＩＴモードは、非連続的（すなわち離散的
な）情報の記録あるいは再生に適した動作モードであ
る。より具体的には、ＩＴモードは、コンピュータ・デ
ータの記録・再生用にデザインされた従来のＨＤＤと略
同一の動作を行うモードであり、記録再生の実時間連続
性よりも、データの信頼性を重視し、エラー処理には時
間制限を設けない。すなわち、ＩＴモードは、コンピュ
ータ・データのように高い信頼性が要求されるデータを
取り扱うのに適している。
【００８２】他方、後者のＡＶモードは、連続的情報の
記録あるいは再生に適した動作モードである。より具体
的には、ＡＶモードは、映像情報や音響情報からなるＡ
Ｖデータ・ストリームを扱うために、記録再生動作にお
いて、データの信頼性よりも実時間連続性を重視した動
作モードであり、エラー処理の時間制限を設けている。
すなわち、ＡＶモードは、動画データや音響データなど
のように実時間性が要求されるデータを取り扱うのに適
している。
【００８３】Ｈｏｍｅモードは、ディスク回転速度を高
く設定したモードであり、高速のデータレートの確保が
可能で、商用電源使用時のコンピュータデータ処理に適
したモードである。
【００８４】Ｐｏｒｔａｂｌｅモードはディスク回転速
度を低下させたモードであり、電池駆動のように消費電
力を低減させたいときの使用に適する。また、低いデー
タ転送速度で十分な処理が可能な画像音響情報の記録／
再生処理に適したモードである。
【００８５】本発明のディスク装置の有する４つの各モ
ードについてまとめると、以下のようになる。
【００８６】 （１）ＨＩＴモード（Ｈｏｍｅ ＩＴモード） 高いディスク回転速度により高速データレートを確保
し、所要時間に関わらずデータ信頼性を重視したエラー
処理を行なう。 （２）ＰＩＴモード（Ｐｏｒｔａｂｌｅ ＩＴモード） 低いディスク回転速度により低消費電力で動作し、所要
時間に関わらずデータ信頼性を重視したエラー処理を行
なう。 （３）ＨＡＶモード（Ｈｏｍｅ ＡＶモード） 高いディスク回転速度により高速データレートを確保
し、実時間連続記録／再生に適したエラー処理を行な
う。 （４）ＰＡＶモード（Ｐｏｒｔａｂｌｅ ＡＶモード） 低いディスク回転速度により低消費電力で動作し、実時
間連続記録／再生に適したエラー処理を行なう。
【００８７】上述の（１）〜（４）の各モードにおける
使用形態例を図５に示す。図５左に示すのは電池駆動に
よる携帯可能なカメラによるＨＤＤの使用形態であり、
上述の（４）ＰＡＶモード（Ｐｏｒｔａｂｌｅ ＡＶモ
ード）に相当する使用形態である。また、図５右に示す
のは、商用電源ＡＣ１００Ｖを使用した画像編集処理を
コンピュータにおいて行なうＨＤＤの使用形態であり、
上述の（１）ＨＩＴモード（Ｈｏｍｅ ＩＴモード）に
相当する使用形態である。
【００８８】ＨＤＤのモードの切り替えは、ホストが発
行する”ＳＥＴ ＡＶ ＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮ”
コマンドを受けることにより行われる。このコマンド
は、例えばＡＴＡ規格のベンダーユニークコマンドの一
つとして命令番号８０ｈに定義される。
【００８９】以下の［表１］、［表２］に”ＳＥＴ Ａ
Ｖ ＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮ”コマンド発行時にお
けるＨＤＣ２０３内部の入力レジスタと、該コマンドの
パラメータ・データである”Ｓｅｔ ＡＶ Ｃｏｎｆｉ
ｇｕｒａｔｉｏｎ Ｄａｔａ”の各々のデータ構造を模
式的に示す。モードの指示は以下の［表２］に示すデー
タのうち「ワード０」の“Ｂｉｔ０”と、“Ｂｉｔ１”
で行われる。
【００９０】
【表１】
【００９１】
【表２】
【００９２】”ＳＥＴ ＡＶ ＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩ
ＯＮ”コマンドの命令コードは８０ｈであり、［表１］
に示すように、入力レジスタ中のコマンド・レジスタに
該命令コード８０ｈが書き込まれる。
【００９３】表２の”Ｓｅｔ ＡＶ Ｃｏｎｆｉｇｕｒ
ａｔｉｏｎ Ｄａｔａ”に示すように「ワード０」の
“Ｂｉｔ１”は、ＨＤＤ２００がＨｏｍｅモードで動作
するか、Ｐｏｒｔａｂｌｅモードで動作するかを指示す
るビットである。ホストから発行された”ＳＥＴ ＡＶ
ＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮ”コマンドは、ＰＣカー
ドインタフェース１５０を介して、ＣＰＵ−Ｂ２０４に
受け取られる。ＣＰＵ−Ｂ２０４は、そのコマンドの
「ワード０」の“Ｂｉｔ１”の指示に従って、ＳＰＭ制
御部２１２にディスク回転速度を設定し、記録チャネル
２０６および再生チャネル２０７に前記ディスク回転数
に応じたデータレートを設定する。
【００９４】“Ｂｉｔ１＝０”のときは、Ｈｏｍｅモー
ドであり、従来のＨＤＤと同様にディスク回転速度は高
く設定され高いデータ転送速度が確保される。
【００９５】“Ｂｉｔ１＝１”のときは、Ｐｏｒｔａｂ
ｌｅモードであり、ディスク回転速度は低く設定され、
低い消費電力で動作可能となる。すなわちこのＰｏｒｔ
ａｂｌｅモードにおいては、Ｈｏｍｅモードに比べてデ
ィスクの回転速度が低下するので、ディスクを回転駆動
するスピンドルモータ（ＳＰＭ）に供給される電力が小
さくてすむ。回転速度の速い従来型のＨＤＤにおいて、
全消費電力のうち、スピンドルモータが占める消費電力
割合は１／３程度に達するが、一般的に、このＳＰＭの
消費電力は回転速度の関数として増大する。
【００９６】図６にスピンドルモータ（ＳＰＭ）の消費
電力と回転速度との関係を示す。図６から理解されるよ
うにディスク回転数を高速回転の５４００ｒｐｍから低
速回転の２７００ｒｐｍに低下させることにより、大幅
な消費電力の削減が達成される。
【００９７】磁気ディスク装置における他の電力消費要
素として、数十Ｍｂｉｔ／ｓ以上のデータの処理を連続
的に行なう回路がある。この回路の主要部分は通常ＣＭ
ＯＳ論理回路により実現されるので、その消費電力は動
作周波数に比例する。よってディスク回転数を下げ、デ
ータレートを低下させることによって、これらの回路の
消費電力も低下させることができる。
【００９８】このようにディスクの回転速度の低下によ
り、スピンドルモータ（ＳＰＭ）の消費電力のみなら
ず、ＣＭＯＳ論理回路の消費電力の低下が実現されるの
で、本構成によれば、従来型の高速ディスク回転ＨＤＤ
を用いた場合には連続したデータ記録あるいは再生時の
消費電力が２Ｗを越えるために実用化が困難であった電
池駆動型携帯動画ディスクカメラ装置を実用化すること
が可能となる。さらに、別の効果として、ディスク回転
速度の低下により回転騒音の低減がはかれるので、携帯
型動画ディスクカメラに本構成を適用することにより、
音の記録の際、背景ノイズ量を下げることができ、Ｓ／
Ｎの良い音を記録することが可能となる。
【００９９】なお、駆動電源が電池によるかＡＣ１００
Ｖ等の商用電源によるかを自動的に識別する構成とし
て、電池による駆動である場合には”ＳＥＴ ＡＶ Ｃ
ＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮ”コマンドのワード０のＢｉ
ｔ１を１としてコマンドを発行することにより低消費電
力を実現する低速モードに移行することができる。この
電源識別構成とした場合は、電源の切り替えに応じ
て、”ＳＥＴ ＡＶ ＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮ”コ
マンドのワード０のＢｉｔ１を商用電源使用時は０、電
池使用時は１としてコマンドを発行する構成とする。
【０１００】次に本発明のＨＤＤ各動作モードにおける
エラー処理について説明する。“ＳＥＴ ＡＶ ＣＯＮ
ＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮ”コマンドの「ワード０」の“Ｂ
ｉｔ０”は、ＨＤＤのエラー処理やデータフロー制御等
の動作が、ＩＴモードであるか、ＡＶモードであるかを
指示するビットとして機能する。ＨＤＤは、ＰＣカード
インタフェース１５０を介してホストから”Ｓｅｔ−Ａ
Ｖ−Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ”コマンドを受け取
り、ＣＰＵ−Ｂ２０４が解釈をする。ＣＰＵ−Ｂ２０４
は、そのコマンドの「ワード０」の“Ｂｉｔ０”の指示
に従って、ＨＤＤの各部に指示を与え、適切なエラー処
理を実行する。
【０１０１】Ｂｉｔ０＝０のときはＩＴモードであり、
従来のＨＤＤと同じく実時間性よりもデータ信頼性を重
視した十分なエラー処理を行なう。ＩＴモードにおける
データの記録／再生には、ＡＴＡ規格が定める通常の書
き込みコマンドであるＷｒｉｔｅコマンドと、再生コマ
ンドであるＲｅａｄコマンドが用いられる。ＩＴモード
において、例えばデータ再生エラーが生じた場合には、
まずＨＤＣ２０３の誤り訂正符号復号器が訂正不能エラ
ーを検出し、ＣＰＵ−Ｂ２０４がＨＤＣ２０３や再生チ
ャネル２０７に再生動作の再試行を命じ、エラーなく再
生終了するまで、再試行すなわちリトライが繰り返され
る。従って、再生データの信頼性は高いが再試行が完了
するまで後続セクタの再生ができないため、実時間連続
性が保証できず、動画像の再生には適さない。
【０１０２】一方、Ｂｉｔ０＝１のときは、ＡＶモード
であり、従来のＨＤＤと異なり、実時間連続性を重視し
たエラー処理を行なう。具体的には、上記した［表２］
のデータにおいて、「ワード４」と「ワード５」によ
り、それぞれ一度の再生／記録に許される最大エラー処
理時間を指示し、エラー処理に要する時間がその指示時
間を越える場合には再試行等のエラー処理を中止して後
続のセクタの再生／記録動作に移行する。
【０１０３】上述のエラー処理時間制限構成により、一
つの記録／再生動作に要する時間をホストが予め推定す
ることが可能になるので、動画・音響情報の実時間連続
記録／再生が可能となる。特に再生時には、さらに“Ｓ
ＥＴ ＡＶ ＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮ”コマンドの
「ワード１」において“Ｂｉｔ０＝１”に設定すること
により、エラー処理が設定時間内に完了しなかったセク
タのデータもホストに転送する“Ｒｅａｄ Ｃｏｎｔｉ
ｎｕｏｕｓ”動作が行われるように設定することができ
る。
【０１０４】図７〜９に、本実施例に係るＨＤＤ２００
の動作モード遷移図を示す。図７は上述の４つの動作モ
ードを有するシステムにおける動作モード遷移図、図８
は、ＰＩＴモードを除く３つの動作モードを有するシス
テムにおける動作モード遷移図、図９は、ＨＩＴモード
とＰＡＶモードのみを有するシステムにおける動作モー
ド遷移図である。以下、４つの動作モードを有するシス
テムにおける動作モード遷移について図７を参照しなが
ら、ＨＤＤ２００の動作について説明する。
【０１０５】電源投入時には、ＨＤＤ２００は、まずＨ
ＩＴモードにて始動する。ホスト（より厳密にはＨＤＤ
ドライバを実行するＣＰＵ−Ａ１１５）は、ＨＤＤ２０
０に対して、“ＳＥＴ ＡＶ ＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩ
ＯＮ”コマンドを発行してモード切り替えを行なう。モ
ードの指示は［表２］に示すデータのうち「ワード０」
の“Ｂｉｔ０”と、“Ｂｉｔ１”の値に基づいて行われ
る。
【０１０６】ＨＩＴおよびＰＩＴモードでは、従来のＡ
ＴＡ規格に定められた通常のＲｅａｄコマンドやＷｒｉ
ｔｅコマンドを用いて、ＨＤＤ２００に対するコンピュ
ータ・データの記録及び再生が指示される。
【０１０７】これに対し、ＨＡＶおよびＰＡＶモード下
では、”Ｒｅａｄ ＡＶ ｓｔｒｅａｍ”コマンド、及
び”Ｗｒｉｔｅ ＡＶ ｓｔｒｅａｍ”コマンドの各々
を用いて、ＨＤＤ２００に対するＡＶデータ・ストリー
ムの記録及び再生が指示される。
【０１０８】ＨＡＶおよびＰＡＶモードにおけるこれら
２つの記録／再生コマンドの実行に必要な静的パラメー
タ群は、［表２］に示した”Ｓｅｔ ＡＶ Ｃｏｎｆｉ
ｇｕｒａｔｉｏｎ Ｄａｔａ”により設定される。すな
わち、同データ・コンテンツのワード４は、ＡＶモード
下での”Ｒｅａｄ ＡＶ ｓｔｒｅａｍ”コマンド実行
時におけるエラー処理時間の最大許容値をミリ秒単位で
ＨＤＤ２００に指示するものである。同様に、該データ
・コンテンツ中のワード５は、”ＷｒｉｔｅＡＶ ｓｔ
ｒｅａｍ”コマンド実行時におけるエラー処理時間の最
大許容値をミリ秒単位でＨＤＤ２００に指示する。
【０１０９】ホスト（より厳密には、ＨＤＤドライバを
実行するＣＰＵ−Ａ１１５）がＨＤＤ２００をＡＶモー
ドに設定すると、ＨＤＤ２００内部のＨＤＣ２０並びに
ＣＰＵ−Ｂ２０４は、”Ｓｅｔ ＡＶ Ｃｏｎｆｉｇｕ
ｒａｔｉｏｎ Ｄａｔａ”コンテンツのワード５の内容
に従って、１回の”Ｗｒｉｔｅ ＡＶ ｓｔｒｅａｍ”
コマンドを実行する場合の最大エラー処理時間を記憶す
る。
【０１１０】記録コマンドすなわち”Ｗｒｉｔｅ ＡＶ
ｓｔｒｅａｍ”の実行時におけるエラーの原因には、
記録対象セクタが存在するトラックへのシーク・エラー
や、記録中の振動衝撃などによるヘッドのオフトラッ
ク、記録中の記録ヘッドの異常などが挙げられる。シー
ク・エラーの場合、例えば誤って到着したトラックから
本来の目標トラックへの再シークが必要になるので、数
ミリ秒のエラー処理時間を要する。また、オフトラック
やヘッド異常などの場合には、ヘッド２１５が当該セク
タに再来まで回転待ちしてからデータ記録を再試行する
ため、回転待ち時間（例えば回転周波数が９０Ｈｚの場
合には１１．１ｍｓｅｃ）を含むエラー処理時間が必要
である。
【０１１１】記録コマンド実行中にこのようなエラーが
生起して回復処理を行う場合には、ＣＰＵ−Ｂ２０４
は、これらのエラー処理が完了するまでの時間をタイマ
ーで計測する。そして、”Ｓｅｔ ＡＶ Ｃｏｎｆｉｇ
ｕｒａｔｉｏｎ Ｄａｔａ”で指定された最大エラー処
理時間を超した場合には、当該エラー処理を中止し、後
続の記録又は再生コマンドの実行に移る。この結果、後
続の記録又は再生データに関する実時間連続性が担保さ
れる。
【０１１２】また、ホストがＨＤＤ２００をＡＶモード
に設定した際には、ＨＤＤ２００内部のＨＤＣ２０並び
にＣＰＵ−Ｂ２０４は、同様に、”Ｓｅｔ ＡＶ Ｃｏ
ｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｄａｔａ”コンテンツのワー
ド４の内容に従って、１回の”Ｒｅａｄ ＡＶ ｓｔｒ
ｅａｍ”コマンドを実行する場合の最大エラー処理時間
を記憶する。
【０１１３】また、再生コマンドすなわち”Ｒｅａｄ
ＡＶ ｓｔｒｅａｍ”コマンドの実行中に発生するエラ
ーとして、再生対象セクターが存在するトラックへのシ
ーク誤りや、再生時のデータ検出エラーなどが挙げられ
る。ＣＰＵ−Ｂ２０４は、これらのエラーが生じてから
処理が完了するまでの時間をタイマーで計測する。そし
て、”Ｓｅｔ ＡＶ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｄ
ａｔａ”で指定された最大エラー処理時間を超した場合
には、当該エラー処理を中止し、後続の記録あるいは再
生コマンドの実行に移る。この結果、後続の記録又は再
生データに関する実時間連続性が担保される。
【０１１４】上述したように、エラー処理時間の上限を
設けるにより、１つのエラー処理が長引き、後続の命令
実行が遅れ、ＡＶデータ・ストリームの実時間連続性に
障害が起きるという事態を好適に防止することができ
る。
【０１１５】なお、上述の説明では、ＡＶモード設定コ
マンドのパラメータ”Ｓｅｔ ＡＶＣｏｎｆｉｇｕｒａ
ｔｉｏｎ Ｄａｔａ”は記録及び再生の各々についての
エラー処理の最大許容時間をミリ秒単位で指定する構成
としたが、他の単位（例えばマイクロ秒）で時間を指定
及び計測するとしても同様の作用効果が得られることは
言うまでもない。
【０１１６】ＨＤＤ２００に”ＳＥＴ ＡＶ ＣＯＮＦ
ＩＧＵＲＡＴＩＯＮ”コマンドが発行され、ＡＶデータ
・ストリームの記録又は再生動作が開始した後に、何ら
かの原因によって実時間連続性の維持が厳しくなった場
合の措置について説明する。
【０１１７】例えば、連続する記録又は再生コマンドを
実行中に、ホストの想定以上にエラーが連続して生起
し、各エラー処理に最大許容時間を費やしてしまう状況
がある。このような状況では、ＨＤＤ２００のバッファ
・メモリ２０２とホスト・メモリ１１２に蓄積された再
生データ量がゼロになって、要求する平均データレート
が満足できなくなり、再生する動画像品質が劣化する。
【０１１８】このような状況を改善する簡便な方策とし
て、新たに”ＳＥＴ ＡＶ ＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯ
Ｎ”コマンドを発行することはせず、個別のＡＶ記録コ
マンドとＡＶ再生コマンドにおいて、その命令の実行の
緊急度を指示する手段を設けている。
【０１１９】以下の［表３］には、”Ｒｅａｄ ＡＶ
ｓｔｒｅａｍ”コマンド発行時における、ＨＤＣ２０３
内部の入力レジスタのデータ構造を模式的に示してい
る。
【０１２０】
【表３】
【０１２１】”Ｒｅａｄ ＡＶ ｓｔｒｅａｍ”コマン
ドの命令コードは８１ｈであり、［表３］に示すよう
に、入力レジスタ中のコマンド・レジスタに該命令コー
ド８１ｈが書き込まれる。
【０１２２】また、該入力レジスタ中のＦｅａｔｕｒｅ
レジスタのビット位置７（ＵＲＧ）は、コマンド処理の
緊急度を示すＵｒｇｅｎｔビットとして定義されてい
る。該ビットＵＲＧが１の場合には、そのコマンドの実
行は緊急度が高いことを示す。この場合には、ＨＤＤ２
００は、”ＳＥＴ ＡＶ ＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯ
Ｎ”のコマンド・パラメータで設定された最大エラー処
理許容時間を一時的に無視して、当該コマンドの再生動
作におけるエラー処理時間をできるだけ短縮する。具体
的には、処理時間を殆ど要しない誤り訂正符号による訂
正処理のみを行い、リトライなど時間を要する処理は行
わない。これにより、再生動作の実行時間を短縮するこ
とで、ＡＶデータ・ストリームの実時間連続性が破綻す
る緊急事態を免れることができる。
【０１２３】ホスト・メモリ１１２に蓄積された再生デ
ータが十分な量に達し、緊急事態が解消されたら、ホス
トは後続の”Ｒｅａｄ ＡＶ ｓｔｒｅａｍ”コマンド
発行の際に、このＵｒｇｅｎｔビット（ＵＲＧ）を０に
する。これにより、ＨＤＤ２００に許容されるエラー処
理時間は、以前に”ＳＥＴ ＡＶ ＣＯＮＦＩＧＵＲＡ
ＴＩＯＮ”コマンドのパラメータ”Ｓｅｔ ＡＶ Ｃｏ
ｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｄａｔａ”で設定された最大
許容値に復帰する。
【０１２４】また、以下の［表４］には、”Ｗｒｉｔｅ
ＡＶ ｓｔｒｅａｍ”コマンド発行時における、ＨＤ
Ｃ２０３内部の入力レジスタのデータ構造を模式的に示
している。
【０１２５】
【表４】
【０１２６】”Ｗｒｉｔｅ ＡＶ ｓｔｒｅａｍ”コマ
ンドの命令コードは８２ｈであり、［表４］に示すよう
に、入力レジスタ中のコマンド・レジスタに該命令コー
ド８２ｈが書き込まれる。
【０１２７】また、該入力レジスタ中のＦｅａｔｕｒｅ
レジスタのビット位置７（ＵＲＧ）は、コマンド処理の
緊急度を示すＵｒｇｅｎｔビットとして定義されてい
る。該ビットＵＲＧが１の場合には、そのコマンドの実
行は緊急度が高いことを示す。ディスク・レコーダの記
録時における緊急度は、ホスト・メモリ１１に蓄積され
たＡＶエンコーダの出力データが蓄積可能量を超えてオ
ーバーフローしつつある場合に、高くなる。ＵＲＧ＝１
の場合、ＨＤＤ２００は、時間を要するリトライなどの
エラー処理を行わない。これによって、ホスト・メモリ
１１に蓄積されたデータは、迅速にＨＤＤ２００に記録
されて行き、データ・ストリームの連続性が中断すると
いう緊急事態は解消される。
【０１２８】次に本発明のディスクドライブ装置におけ
る４つの動作モードについて個別に説明する。
【０１２９】［ＰＡＶモードの動作概略］本発明のディ
スクドライブ装置における第１の代表的な動作モードと
して、ＰＡＶモードについて説明する。
【０１３０】ディスクカメラを電池駆動する場合には、
以下に述べる理由により、ホストはＨＤＤ２００に”Ｓ
ＥＴ ＡＶ ＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮ”コマンドを
発行して、ＨＤＤ２００をＰＡＶモードで動作させる。
【０１３１】ＨＤＤは、ＰＡＶモードに設定されると、
ディスク回転速度を例えば高速回転時の５４００ｒｐｍ
から２７００ｒｐｍに下げることにより、前述のように
スピンドルモータ等の消費電力を下げる。この場合、デ
ィスク面上のデータの線記録密度が同じならば、同一半
径におけるデータレートも低下してしまうが、静止画あ
るいは圧縮動画像および圧縮音響の情報を記録するに必
要な速度は十分確保できる。図１０は、横軸にデイスク
の回転速度（ｒｐｍ）を示し、縦軸に各回転速度で達成
可能なＭＰＥＧ−ＡＶデータストリームの最大データレ
ート（Ｍｂｉｔ／ｓ）を示した図である。条件として、
ＰＣカード型ＨＤＤに適したディスク直径として１．８
ｉｎｃｈを想定し、その線記録密度は現在のヘッド・デ
ィスクにより可能な値として２５０ｋｂｐｉを仮定し
た。また、トラック間ヘッド移動時間は一般的な値であ
る３ｍｓと仮定し、ヘッド移動や再生動作におけるエラ
ーの発生は想定していない。
【０１３２】図１０から、例えば代表的なデジタル動画
圧縮方式であるＭＰＥＧ２方式の平均データレート４〜
８Ｍｂｉｔ／ｓの達成は、１０００ｒｐｍ程度の低い回
転速度でも可能であることが判る。勿論、回転速度を下
げ過ぎた場合には、ヘッドとディスクの相対速度が遅く
なり過ぎて、ＨＤＤの特徴であるスライダーを用いたヘ
ッド浮上が不安定になるなどの問題が生じる場合がある
が、上記の例にあげた回転速度２７００ｒｐｍであれ
ば、１．８ｉｎｃｈ径ディスクであっても安定なヘッド
浮上が確保できる。本実施例では低速回転を２７００ｒ
ｐｍとしているが、ヘッドの安定浮上が可能でデータの
記録再生が安定して実行可能な速度であり、データの記
録再生に支障のない速度であれば、さらに低速回転とし
てもよい。
【０１３３】ヘッド移動や記録動作において、エラーが
発生した場合には、その処理に時間が必要であるため、
エラー処理に長時間を許していると、平均データレート
がＭＰＥＧ２再生に必要な値よりも低下してしまい、後
続の動画像が記録されないという問題が生じる。先述し
た図４のＡＶモードでのデータ記録動作例を用いてこの
問題について説明する。
【０１３４】図４の中段に示すＨＤＤの動作は、データ
レートが低いＰＡＶモードに設定されたＨＤＤに、１本
のＡＶデータストリームを記録する場合のＨＤＤ動作例
である。各クラスタは２４５セクタ分のデータ量を持つ
が、簡単のために、一つのクラスタはディスク上の１本
のトラックに連続的に記録され、ヘッドシーク動作は必
要ないとする。
【０１３５】クラスタ（ｋ，１）については、ホストが
ＨＤＤに対して”Ｗｒｉｔｅ−ＡＶ−Ｓｔｒｅａｍ”コ
マンドを発行すると、ＨＤＤはそれを受けて目標トラッ
クまでヘッドをシーク（Ｓ１）させ、目標先頭セクター
の到来を待ち、クラスタ（ｋ，１）の２４５セクターの
記録を行なう（Ｗ１）。
【０１３６】記録が正常に完了後、ＨＤＤはホストに終
了メッセージを返すが、次のクラスタの記録開始予定時
刻までは空時間（Ｅ１）が存在する。
【０１３７】クラスタ（ｋ，２）については、最初に目
標トラックへのシーク（Ｓ２Ａ）に失敗し、シークを再
試行（Ｓ２Ｂ）するため時間を浪費する。その後２４５
セクターを連続記録し、空時間（Ｅ２）はほとんどない
ものの、記録は完了できた。
【０１３８】クラスタ（ｋ，３）については、記録動作
がヘッド位置決め誤差が過大などの原因によって記録途
中で中断したため、位置決めの正常化を待ち、さらに後
続セクタ先頭部を回転待ち（Ｓ３Ｂ）する必要があった
が、”ＳＥＴ ＡＶ ＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮ”コ
マンドのワード５によって与えられた最大エラー処理時
間を超えたため、エラー処理は打ち切られ、後続のクラ
スタ（ｋ，４）の記録動作に移る。このように、Ｐｏｒ
ｔａｂｌｅモードにおいてはデータレートが低く、正常
終了であっても空時間が短いため、長引くエラー処理は
与えれた最大時間で打ち切り、後続のクラスタの記録動
作を開始しないと、動画などに必要な実時間連続性を確
保できない場合がある。
【０１３９】クラスタ（ｋ，４）についてはクラスタ
（ｋ，１）と同様に正常に完了した。よって、ＡＶモー
ドの持つエラー処理時間制限機能によって、実時間性が
失われることなく後続のクラスタの記録が行なわれた。
【０１４０】”ＳＥＴ ＡＶ ＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩ
ＯＮ”コマンドにおいて与える最大許容エラー処理時間
は、ＨＤＤの各種設計パラメータや、ＡＶデータストリ
ームの連続平均データレート等によって、決められる。
今、必要な連続平均データレートを［Ｒａｔｅ］、ＨＤ
Ｄの最内周半径を［Ｒｉｄ］、線記録密度を［Ｌｄ］、
トラック利用効率を［ｅ］、隣接トラック間のヘッド移
動時間を［Ｔｊｍｐ］、回転速度を［ｆｒ］と表すと、
エラー処理時間の最大許容値［Ｔｅｒｒ］は、次式の
［数１］で与えられる。ここで、［π］は円周率であ
る。
【０１４１】
【数１】
【０１４２】典型的な例として、１．８ｉｎｃｈ−ＨＤ
Ｄの最内周の半径Ｒｉｄ＝１１ｍｍにおいて、線記録密
度Ｌｄ＝２５０ｋｂｉｔ／ｉｎｃｈ、トラック利用効率
ｅ＝０．７５、Ｔｊｍｐ＝３ｍｓを条件として、エラー
処理時間の最大許容値を、回転速度ｆｒの関数としてプ
ロットした結果を図１１に示す。例えば、ＡＶデータス
トリームの平均レートが８Ｍｂｉｔ／ｓの場合には、回
転速度ｆｒ＝２７００ｒｐｍならばエラー処理時間の最
大許容値は３８．５ｍｓになる。よって、隣接トラック
間でのヘッド移動のエラーの救済や、記録中のエラーを
１周だけ回転待ちして再度記録するなどのエラー処理は
可能である。
【０１４３】このように、ドライブの設計パラメータや
動作速度などの条件が判れば、エラー処理時間の最大許
容値をあらかじめ算出しておくことが出来る。ホスト
は、”ＳＥＴ ＡＶ ＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮ”コ
マンド（［表２］参照）のワード４とワード５に、その
値を指示することによって、連続平均データレートを確
保できる範囲で、可能な限りのエラー処理を許可するこ
とができる。
【０１４４】以上ではＰＡＶモードでの記録動作を説明
したが、ＰＡＶモードで再生を行なう場合にも、低いデ
ィスク回転数への設定、及びエラー処理時間の制限など
が、記録時と同様に行なわれる。このＰＡＶモードの使
用例としては、電池駆動されるディスクカメラの内臓モ
ニターで動画像などの再生を行なう場合や、記録済みの
ＰＣカードＨＤＤを電池駆動されるノートブック型パー
ソナルコンピュータに挿入して動画像を再生する場合な
どがある。
【０１４５】従って、ＰＡＶモードでは、低いディスク
回転数によって消費電力が低くなると同時に、時間制限
をしたエラー処理等によってＡＶに必要な実時間連続性
が保証されるので、電池駆動されたカメラなどに好適な
モードと言える。
【０１４６】［ＨＩＴモードの動作概略］本発明のディ
スクドライブ装置における第２の代表的な動作モードと
して、ＨＩＴモードについて説明する。
【０１４７】ＨＩＴモードは、本発明の構成を適用した
ディスクカメラ携帯時に撮影した動画像を、例えばパー
ソナルコンピュータをＡＣ１００Ｖ等の商用電源で駆動
させて画像編集する場合に最適なモードである。例えば
図５に示すようにディスクカメラに着脱可能なＰＣカー
ドＨＤＤに撮影画像を記録後、ＰＣカードＨＤＤを取り
出して、商用電源で駆動可能なデスクトップ型コンピュ
ータのＰＣカードスロットに挿入して記録画像を読み出
して編集したり、あるいは他の記憶装置に転送したりす
る場合に最適なモードである。
【０１４８】ＡＣ１００Ｖ電源による電源供給を受けて
パーソナルコンピュータで画像編集処理を行なうような
場合は、消費電力を下げることよりも、高いデータ転送
速度による転送時間や編集時間の短縮が重要になる。ま
た、データ信頼性も高いことが望ましい。このような場
合、ホストはＨＤＤ２００に対して”ＳＥＴ ＡＶＣＯ
ＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮ”コマンドを発行して、ＨＤＤ
２００をＨＩＴモードで動作させる。図７〜９に示す動
作モード遷移図から理解されるようにＨＩＴモードへの
遷移は”ＳＥＴ ＡＶ ＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮ”
コマンドの「ワード０」のビットを”Ｂｉｔ０＝０，Ｂ
ｉｔ１＝０”とした”ＳＥＴ ＡＶＣＯＮＦＩＧＵＲＡ
ＴＩＯＮ”コマンドを発行することによって実行され
る。
【０１４９】例えばＰＡＶモードの低速回転モードから
ＨＩＴモードに遷移すると、ＨＤＤは、ディスク回転速
度を例えば５４００ｒｐｍに上げてＰＡＶモードの２倍
のデータ転送レートを実現する。ＨＩＴモードにおける
エラー処理は、通常のＨＤＤと同様、記録／再生動作が
正しく完了するまで出来る限りの再試行などが行われる
ので高いデータ信頼性を確保できる。よって、編集作業
などにおいて、例えば動画像のダビング処理を繰り返す
処理を行なったとしても画質の劣化を発生させるような
ことがない。このＰＡＶモードでは表２に示した”ＳＥ
Ｔ ＡＶ ＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮ”コマンドのワ
ード４、ワード５のエラーリカバリタイムリミットは適
用されず、記録／再生動作が正しく完了するまで出来る
限りの再試行などが行われる。
【０１５０】このＨＩＴモードにおけるデータレートの
高速化により、例えば以下のような利点が生まれる。
【０１５１】例えば、ディスクカメラのＨＤＤ記録容量
が２ＧＢである場合、圧縮方式を平均データレート８Ｍ
ｂｉｔ／ｓのＭＰＥＧ２方式とすれば、２０００秒の動
画像がＨＤＤに記録可能であるが、これをそのままコン
ピュータに転送するには２０００秒の時間が必要とな
る。これに対してＨＤＤを高速モードとしてディスク回
転数を上げ、平均転送レートとして例えば５０Ｍｂｉｔ
／ｓを確保すれば１６０秒で転送を完了することがで
き、コンピュータ上での編集などのデータ加工あるいは
ファイルサーバへの長期保存などの処理が短時間で完了
可能となる。
【０１５２】もちろんＨＩＴモードでの各動作は、通常
のＨＤＤと同様であるので、動画・音響用情報のみでな
く、テキストデータ等の記録／再生、編集処理にも好適
である。
【０１５３】［ＨＡＶモードの動作概略］本発明のディ
スクドライブ装置における第３の動作モードとして、Ｈ
ＡＶモードについて説明する。
【０１５４】商用電源による駆動が可能でディスク回転
数を高く設定できる場合であっても、記録／再生時に実
時間性を保証したい場合にはＨＡＶモードとしての動作
が好適である。
【０１５５】ホストはＨＤＤ２００に対して”ＳＥＴ
ＡＶ ＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮ”コマンドを発行し
て、ＨＤＤ２００をＨＡＶモードで動作させる。図７〜
８に示す動作モード遷移図から理解されるようにＨＡＶ
モードへの遷移は”ＳＥＴＡＶ ＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴ
ＩＯＮ”コマンドの「ワード０」のビットを”Ｂｉｔ０
＝１，Ｂｉｔ１＝０”とした”ＳＥＴ ＡＶ ＣＯＮＦ
ＩＧＵＲＡＴＩＯＮ”コマンドを発行することによって
実行される。
【０１５６】ＨＡＶモードでは、ディスクの回転速度
は、５４００ｒｐｍの高速回転モードとなる。しか
し、”ＳＥＴ ＡＶ ＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮ”コ
マンドのワード４，５のエラーリカバリタイムの上限の
適用がなされ、記録／再生時の実時間性の保証がなされ
る。従って、ＰＡＶモードと同様、エラー処理時のＨＤ
Ｄの動作は図４に示すものと同様の手順となり、エラー
処理時にタイムアウトが発生すると、エラー処理は打ち
切られ、後続のクラスタの記録あるいは再生動作に移る
という処理がなされる。
【０１５７】たとえばＰＣカード型ＨＤＤに記録されて
いる２本のＡＶデータストリームを同時に再生する場合
等は、回転数がＰｏｒｔａｂｌｅモードの２倍であって
も、やはり長時間のエラー処理を許容することはできな
い。この場合は、あらかじめエラー処理時間に最大値を
設定し、その値を超える場合は、エラー処理を打ち切る
ようにする構成、すなわち、このＨＡＶ動作モード構成
とすることによって実時間連続性を保証することができ
る。
【０１５８】［ＰＩＴモードの動作概略］本発明のディ
スクドライブ装置における第４の動作モードとして、Ｐ
ＩＴモードについて説明する。
【０１５９】ＰＩＴモードへのモード変更において、ホ
ストはＨＤＤ２００に対して”ＳＥＴ ＡＶ ＣＯＮＦ
ＩＧＵＲＡＴＩＯＮ”コマンドを発行して、ＨＤＤ２０
０をＰＩＴモードとする。図７に示す動作モード遷移図
から理解されるようにＰＩＴモードへの遷移は「ワード
０」のビットを”Ｂｉｔ０＝０，Ｂｉｔ１＝１”とし
た”ＳＥＴ ＡＶ ＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮ”コマ
ンドを発行することによって実行される。
【０１６０】電池駆動され、データとして動画像などの
実時間連続性が必要な情報ではなく、通常の情報を記録
／再生する場合には、ＰＩＴモードが好適である。例え
ばＰＣカード型ＨＤＤをノートブック型コンピュータに
挿入して使用する場合に好適なモードである。
【０１６１】このＰＩＴモードは、ディスクの回転速度
が低速回転、すなわち通常回転時の５４００ｒｐｍの半
分の２７００ｒｐｍに設定される。従って、電力消費量
は削減される。ただし、”ＳＥＴ ＡＶ ＣＯＮＦＩＧ
ＵＲＡＴＩＯＮ”コマンドのワード４、ワード５のエラ
ーリカバリタイムリミットは適用されず、記録／再生動
作が正しく完了するまで出来る限りの再試行などが行わ
れる。このＰＩＴモードにおいてはデータの記録再生時
の信頼性は高いものとなり、動画像の記録再生等以外の
一般のデータ処理等を電池駆動によって行なう場合に最
適なモードとなる。
【０１６２】以上、説明したように本発明の構成によ
り、各種の使用形態に応じて４つの動作モードを適宜選
択することが可能となり、消費電力と記録再生の実時間
連続性の２つの点において、ＨＤＤに最適な動作を行な
わせることができる。
【０１６３】なお、図７〜９に示した動作モード遷移図
から理解されるように、４つのモードすべてを使用しな
い場合には３つ、あるいは２つのモード間でのみモード
変更が可能な構成としてもよい。少なくとも２つの動作
モードにおいてディスク回転速度が異なるとともに、エ
ラー処理態様が異なるように構成することにより、動画
や音響情報などの連続情報の記録／再生、電池駆動によ
る携帯使用、あるいは高いデータ信頼性を要するデータ
処理など、様々な使用形態において好適な性能を確保す
ることができる。
【０１６４】以上、特定の実施例を参照しながら、本発
明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨
を逸脱しない範囲で当業者が該実施例の修正や代用を成
し得ることは自明である。
【０１６５】例えば、本明細書では、ディスクドライブ
装置をデジタル・ディスクカメラに適用した例に従って
本発明の実施の形態を説明したが、本発明の要旨はこれ
に限定されない。例えば、拡張ＩＤＥやＳＣＳＩその他
のインターフェースによって汎用コンピュータ・システ
ムに接続されるタイプのディスクドライブ装置に対して
も本発明を好適に適用することができる。またディスク
の回転速度についても上述の実施例では、５４００ｒｐ
ｍと２７００ｒｐｍの２つの態様のみについて説明した
が、さらに低速でのディスク回転、あるいはさらに高速
でのディスク回転モードを設けてもよい。
【０１６６】要するに、例示という形態で本発明を開示
してきたのであり、限定的に解釈されるべきではない。
本発明の要旨を判断するためには、冒頭に記載した特許
請求の範囲の欄を参酌すべきである。
【０１６７】
【発明の効果】以上詳記したように、本発明によれば、
実時間性が要求されるＡＶデータ・ストリームの記録／
再生に適した処理を行なえる、優れたディスクドライブ
装置、ビデオカメラ装置およびディスクドライブ装置に
おけるデータ処理方法を提供することができる。
【０１６８】また、本発明によれば、携帯型システムの
ように電池駆動を行なうＨＤＤ搭載システムにおいてデ
ィスク回転速度を低減させる構成としたので低消費電力
とすることが可能となり、長時間の使用を実現すること
ができる。
【０１６９】また、本発明によれば、ビデオ・レコーダ
としての実時間連続性を確保し、同時に記録／再生でき
るＡＶデータ・ストリーム数や平均データ・レートなど
を改善し、高品質なＡＶデータの高速記録／再生を可能
にする、優れたディスクドライブ装置、ビデオカメラ装
置およびディスクドライブ装置におけるデータ処理方法
を提供することができる。
【０１７０】また、本発明によれば、ディスク装置は、
エラー処理時間の制限を可能とすることにより、実時間
連続性を要する動画データや音響データの記録や再生に
適した動作モードを持つことができる。したがって、デ
ィスク装置を搭載するホストは、実時間連続性の管理が
容易になる。
【０１７１】本発明に係るディスク装置は、コンピュー
タ用途における離散的なデータを扱う場合においても、
動画や音響情報などの実時間連続情報を扱う場合におい
ても、その態様に応じたモードによってデータ処理を実
行するディスク装置とすることができる。したがって、
本発明に係るディスク装置によれば、どちらの使用態様
においても最適な動作を実行する優れたディスクドライ
ブ装置、ビデオカメラ装置およびディスクドライブ装置
におけるデータ処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のディスクドライブ装置の実施例とし
て、記録媒体としてＨＤＤ２００を搭載したデジタル動
画ディスクシステムのハードウェア構成を模式的に示し
た図である。
【図２】図１に示すＣＰＵ−Ａ１１５において実行され
るファームウエアの階層的構成を模式的に示した図であ
る。
【図３】図１に示すＨＤＤ２００に対するデータ記録及
び再生の単位であるクラスタと、ＭＰＥＧ２のデータ・
ストリームとして定義されているＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐｏ
ｆ ｐｉｃｔｕｒｅ）の関係を模式的に示した図であ
る。
【図４】１本のＡＶデータ・ストリームを記録する場合
のＨＤＤ２００の動作例を示したタイミング・チャート
である。
【図５】本発明のディスクドライブ装置の使用態様につ
いて説明する図である。
【図６】ディスクの回転速度とスピンドルモータの消費
電力との対応関係を示した図である。
【図７】本発明のディスクドライブ装置の動作モード遷
移図（その１）を示した図である。
【図８】本発明のディスクドライブ装置の動作モード遷
移図（その２）を示した図である。
【図９】本発明のディスクドライブ装置の動作モード遷
移図（その３）を示した図である。
【図１０】ディスクの回転速度と、ＭＰＥＧＡＶデータ
ストリームのデータレートとの対応について説明する図
である。
【図１１】ディスクの回転速度と、最大エラーリカバリ
タイムとの対応について説明する図である。
【符号の説明】
１０１ モニタ １０２ 音響信号出力器 １０３ カメラ １０４ マイク １０５ 画像情報伸長器 １０６ 音響情報伸長器 １０７ 画像情報圧縮器 １０８ 音響情報圧縮器 １０９ 補間回路 １１０ デマルチプレクサ １１１ マルチプレクサ １１２ ホストメモリ １１３ メモリ制御回路 １１４ ＡＶ−Ｉ／Ｆ １１５ ＣＰＵ−Ａ １１６ ＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍ
ｏｒｙ） １１７ ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ） １２０ ＣＰＵ−Ａバス １５０ ＰＣカードインタフェース ２００ ＰＣカード型ＨＤＤ ２０１ ＨＤＤ−Ｉ／Ｆ ２０２ バッファメモリ ２０３ ＨＤＣ（ハード・ディスク・コントローラ） ２０４ ＣＰＵ−Ｂ ２０５ ＣＰＵ−Ｂバス ２０６ 記録チャルネル ２０７ 再生チャネル ２０８ サーボ制御器（ＤＳＰ） ２０９ 記録アンプ ２１０ 再生アンプ ２１１ ＶＣＭアクチュエータ駆動アンプ ２１２ ＳＰＭ（スピンドル・モータ）制御器 ２１３ ＶＣＭアクチュエータ ２１４ ＳＰＭ（スピンドル・モータ） ２１５ ヘッド ２１６ ディスク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ１１Ｂ 20/18 ５５０ Ｇ１１Ｂ 20/18 ５７２Ｆ ５７２ Ｈ０４Ｎ 5/225 Ｆ Ｈ０４Ｎ 5/225 5/76 Ｃ 5/76 5/781 ５１０Ｍ 5/92 5/92 Ｈ 5/93 5/93 Ｅ 7/24 7/13 Ａ Ｆターム(参考） 5B065 BA01 CA16 CS04 EA01 5C022 AA01 AA11 AB67 AC72 AC73 5C052 AA01 AB02 BB01 BC04 CC11 CC12 DD07 EE08 5C053 FA23 GA08 GA10 GA11 GB11 GB14 GB15 GB17 GB19 GB22 GB26 GB38 JA03 KA04 KA24 LA01 LA06 5C059 KK34 KK49 MA00 MA05 MA23 MC38 ME02 NN01 PP04 RA01 RB01 RF01 RF07 SS14 TA76 TB04 TC22 TD12 UA02 UA05 UA29 UA39

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】複数の動作モードを有するディスクドライ
    ブ装置において、 前記複数の動作モードには、ディスク回転速度の異なる
    複数の動作モードを含み、 さらに、前記複数の動作モードには、データの記録また
    は再生時におけるエラー処理態様の異なる複数の動作モ
    ードを含むことを特徴とするディスクドライブ装置。
  2. 【請求項２】前記ディスクドライブ装置は、 ディスク回転速度を低速とし、実時間連続情報の記録ま
    たは再生の実行に適するエラー処理方法を対応させた第
    １の動作モードと、 ディスク回転速度を高速とし、信頼性の高いデータの記
    録または再生の実行に適するエラー処理方法を対応させ
    た第２の動作モードと、 を有することを特徴とする請求項１に記載のディスクド
    ライブ装置。
  3. 【請求項３】前記第１の動作モードにおけるエラー処理
    方法は、実時間連続情報の記録または再生を実現するた
    めのエラー処理時間上限を定めたエラー処理方法であ
    り、 前記第２の動作モードにおけるエラー処理方法は、前記
    第１の動作モードにおけるエラー処理時間上限よりも長
    いエラー処理時間を許容したエラー処理方法とした構成
    を有することを特徴とする請求項２に記載のディスクド
    ライブ装置。
  4. 【請求項４】前記第１の動作モードにおいて、前記エラ
    ー処理時間上限内にエラー処理が完了しない場合には、
    当該エラー処理を中止して後続データの記録または再生
    処理を実行する構成を有することを特徴とする請求項３
    に記載のディスクドライブ装置。
  5. 【請求項５】前記エラー処理時間の上限を設定可能な構
    成を有することを特徴とする請求項３に記載のディスク
    ドライブ装置。
  6. 【請求項６】前記ディスクドライブ装置は、さらにディ
    スク回転速度を高速とし、実時間連続情報の記録または
    再生の実行に適するエラー処理方法を対応させた第３の
    動作モードを有することを特徴とする請求項２に記載の
    ディスクドライブ装置。
  7. 【請求項７】前記ディスクドライブ装置は、さらにディ
    スク回転速度を低速とし、信頼性の高いデータの記録ま
    たは再生の実行に適するエラー処理方法を対応させた第
    ４の動作モードを有することを特徴とする請求項２に記
    載のディスクドライブ装置。
  8. 【請求項８】前記ディスクドライブ装置は、電池駆動可
    能な構成を有し、 前記ディスクドライブ装置が電池駆動される場合には、
    ディスク回転速度を低速とした動作モードで動作する構
    成であることを特徴とする請求項１に記載のディスクド
    ライブ装置。
  9. 【請求項９】前記ディスクドライブ装置は、ホスト・イ
    ンターフェース経由でホスト・システムに接続可能な構
    成を有し、 前記ホスト・インターフェース経由で受信する記録又は
    再生コマンドに従ってディスクに対する記録又は再生動
    作を行うとともに、 該ホスト・インターフェース経由で受信する動作モード
    指定を含むコマンドに従って異なる動作モード間を遷移
    する構成を有することを特徴とする請求項１に記載のデ
    ィスクドライブ装置。
  10. 【請求項１０】前記動作モード指定を含むコマンドは、
    ＡＮＳＩ（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｔ
    ａｎｄａｒｄｓ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ）が策定したＡＴ
    Ａ（ＡＴ−Ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ）規格に従って追加さ
    れたコマンドであることを特徴とする請求項９に記載の
    ディスクドライブ装置。
  11. 【請求項１１】前記動作モード指定を含むコマンドは、
    ＰＣＭＣＩＡ／ＪＥＩＤＡ（日本電子工業振興協会）が
    定めたＰＣカード規格のＰＣカードＡＴＡ（ＡＴ−Ａｔ
    ｔａｃｈｍｅｎｔ）規格に従って追加されたコマンドで
    あることを特徴とする請求項９に記載のディスクドライ
    ブ装置。
  12. 【請求項１２】前記ディスクドライブ装置は、装着され
    るディスクが取り外し可能なリムーバブルディスク装置
    であることを特徴とする請求項１に記載のディスクドラ
    イブ装置。
  13. 【請求項１３】前記ディスクドライブ装置の外形寸法お
    よびコネクタ構成は、ＰＣＭＣＩＡ／ＪＥＩＤＡ（日本
    電子工業振興協会）が定めたＰＣカード規格に準拠した
    構成であることを特徴とする請求項１に記載のディスク
    ドライブ装置。
  14. 【請求項１４】前記ディスクドライブ装置は、ディスク
    のデータ記録面を寸断して放射状に設けたセクタサーボ
    方式に従ったサーボ情報によって、ヘッドのディスクに
    対する位置決め制御を実行する構成を有することを特徴
    とする請求項１に記載のディスクドライブ装置。
  15. 【請求項１５】前記ディスクドライブ装置は、前記サー
    ボ情報記録領域に基づいてサーボクロックを生成し、生
    成するクロックを参照しながらヘッド位置情報を検出す
    る同期式ヘッド位置検出構成を有することを特徴とする
    請求項１４に記載のディスクドライブ装置。
  16. 【請求項１６】前記ディスクドライブ装置は、情報を圧
    縮する情報圧縮器と、圧縮情報を伸長する情報伸長器を
    有し、前記ディスクドライブ装置に装着されたディスク
    には、前記情報圧縮器において圧縮された情報を記録
    し、該ディスクからの圧縮情報の再生時には前記情報伸
    長器において情報の伸長処理を実行する構成を有するこ
    とを特徴とする請求項１に記載のディスクドライブ装
    置。
  17. 【請求項１７】前記情報圧縮器によって圧縮される情報
    には動画像情報を含むことを特徴とする請求項１６に記
    載のディスクドライブ装置。
  18. 【請求項１８】動画像情報は、ＭＰＥＧ２（Ｍｏｔｉｏ
    ｎ Ｐｉｃｔｕｒｅ ＥｘｐｅｒｔｓＧｒｏｕｐ ｐｈ
    ａｓｅ ２）方式で圧縮された動画像情報であることを
    特徴とする請求項１７に記載のディスクドライブ装置。
  19. 【請求項１９】前記ディスクドライブ装置は、画像を撮
    像するカメラを有し、該カメラによって取り込まれた画
    像情報を前記ディスクドライブ装置に装着されたディス
    クに記録する構成を有することを特徴とする請求項１に
    記載のディスクドライブ装置。
  20. 【請求項２０】複数の動作モードを有するディスクドラ
    イブ装置を備えたビデオカメラ装置であり、 前記複数の動作モードには、ディスク回転速度の異なる
    複数の動作モードを含み、 さらに、前記複数の動作モードには、データの記録また
    は再生時におけるエラー処理態様の異なる複数の動作モ
    ードを含むディスクドライブ装置を備えたことを特徴と
    するビデオカメラ装置。
  21. 【請求項２１】ディスク回転速度を低速とし、実時間連
    続情報の記録または再生の実行に適するエラー処理方法
    を対応させた第１の動作モードと、 ディスク回転速度を高速とし、信頼性の高いデータの記
    録または再生の実行に適するエラー処理方法を対応させ
    た第２の動作モードとを有するディスクドライブ装置を
    備えたことを特徴とする請求項２０に記載のビデオカメ
    ラ装置。
  22. 【請求項２２】複数の動作モードを有するディスクドラ
    イブ装置におけるデータ処理方法において、 前記ディスクドライブ装置が受領するコマンドに含まれ
    るモード情報に基づいてディスク回転速度を低速とし、
    実時間連続情報の記録または再生の実行に適するエラー
    処理方法を対応させた第１の動作モードに設定するステ
    ップと、 ディスクに対するデータの記録または再生時に発生した
    エラーについてのエラー処理の時間を計測し、前記コマ
    ンドに含まれる上限時間内に終了しない場合には該エラ
    ー処理を中止して後続データの記録または再生処理を実
    行するステップとを有することを特徴とするディスクド
    ライブ装置におけるデータ処理方法。
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