JP2001135017A - データ記憶装置及びデータ記憶装置用インタフェース装置 - Google Patents

データ記憶装置及びデータ記憶装置用インタフェース装置

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JP2001135017A JP31229999A JP31229999A JP2001135017A JP 2001135017 A JP2001135017 A JP 2001135017A JP 31229999 A JP31229999 A JP 31229999A JP 31229999 A JP31229999 A JP 31229999A JP 2001135017 A JP2001135017 A JP 2001135017A
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read
memory
interface device
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Kinichi Sugimoto
欽一 杉本
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NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディスクメディアに映像データを記録するデ
ータ記憶装置において、バッファメモリを削除してコス
トを削減し、動作レスポンスを向上する。 【解決手段】 光ディスク装置３０と、インタフェース
装置１０と、バッファメモリ２０とを備え、インタフェ
ース装置１０が、データの転送を要求するリクエスト信
号を発信し、このリクエスト信号がアクティブであると
きにアクノリッジ信号を受信した場合にそのタイミング
でデータバス上のデータを受け付けてバッファメモリ２
０に格納すると共に、バッファメモリ２０に格納したデ
ータを読み出して光ディスク装置２０に転送するメモリ
コントローラ１１と、バッファメモリ２０に格納されて
いるデータの量を監視して、メモリコントローラ１１に
対してリクエスト信号のオン、オフを指示すると共に、
バッファメモリ２０から光ディスク装置３０へのデータ
の転送を指示する制御ＣＰＵ１６とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、データ記憶装置に
関し、特に映像データのような大規模なデータを記録す
るのに適したインタフェースを備えたデータ記憶装置及
び当該データ記憶装置用のインタフェース装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ハードディスクなどのディスクメディア
を使用して映像データを記録する場合、ディスクメディ
アへのデータの書き込み速度が映像データの入力速度に
比べて低速であるため、映像データのエンコード処理に
おいて、リアルタイムに生成されるコード情報を連続的
に取りこぼしなく記録するための構成が必要となる。具
体的には、一旦、高速なバッファメモリにコードデータ
を引き取り、さらに別途に設けられたディスク装置の記
録用バッファメモリを使用して、データ記録時にバッフ
ァアンダーランが発生しない条件を満足させる必要があ
った。
【０００３】この種の従来のデータ記憶装置の例とし
て、特開平１０−３２０９１３号公報に開示された装置
がある。当該装置の構成を示す図１６を参照すると、ビ
デオ圧縮／伸張回路１６０２およびオーディオ圧縮／伸
張回路１６０４にて圧縮されたデータ信号は、ＡＶマル
チプレクサ／デマルチプレクサ１６０５によりマルチプ
レクスされ、ＡＶインタフェース１６０６を介して出力
される。ここで、データの記録先であるハードディスク
装置１６１１では、シーク動作や回転待ちなどに起因す
るタイムラグが発生するため、リアルタイムの応答は難
しい。そこで、ＡＶインタフェース１６０６から出力さ
れたデータを、一旦ＣＰＵ１６０７に引き取った後に改
めてインタフェース１６１０に対して出力する。また、
データをＣＰＵ１６０７に引き取る際に、ＣＰＵ１６０
７の管理するメモリ（ＲＡＭ）１６０８に当該データを
格納し、汎用のドライブインタフェース（図示の例では
ＥＩＤＥインタフェース）を使用して書き込みを行って
いる。
【０００４】この結果、汎用のファイルシステムによる
ファイル構造を作成しやすくなるが、記憶装置の応答性
能やビデオデータのレートに応じたバッファメモリをイ
ンタフェース１６１０の前段に設けることが必要であっ
た。すなわち、映像データはリアルタイムに供給される
ため、データの引き取りはそれ以上の速度で引き取る必
要があり、ハードディスクなどのディスクメディアを用
いた記憶装置におけるインタフェースのように、条件に
よってアクセス時間を要する場合がある通常のインタフ
ェースに直接転送することはできなかった。仮に直接転
送しようとすると、データを消失しないためには大容量
のＦＩＦＯを設けてデータを保持する必要があった。
【０００５】また、ディスクの書き込みエラーを生じた
場合も、データの取りこぼしを無くすために、書き込み
処理の再試行に用いるデータを保持するバッファメモリ
が不可欠であった。すなわち、領域管理を行うアプリケ
ーションでは、書き込み動作などでエラーが発生した場
合に再試行を行うが、直接ＦＩＦＯでデータを受けてし
まうと、書き込みを行った後にデータが消失してしまう
ため、これを回避するためにバッファメモリにデータを
引き取る必要があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の映像デ
ータ用のデータ記憶装置は、映像データのエンコード処
理後に出力されるデータを保持するために、データ記憶
装置のインタフェースの前段にバッファメモリを設ける
必要があり、またエンコード済みの出力データを直接Ｆ
ＩＦＯで受けようとすると、膨大な容量のＦＩＦＯが必
要となり、いずれにしてもコストの増大を招くという欠
点があった。
【０００７】その理由は、映像データはリアルタイムで
供給されるため、書き込み速度の遅いディスクメディア
を用いたデータ記憶装置で対応するためには、データを
一時的に保持するためのハードウェア構成が必要だから
である。
【０００８】また、従来のデータ記憶装置は、領域管理
を行うファイルシステムなどのアプリケーションでは、
バッファメモリを介して書き込み処理を行わないと、領
域管理が難しいという欠点があった。
【０００９】その理由は、書き込み動作などでエラーが
発生した場合に再試行を行う必要から、書き込み後直ち
にデータが消失してしまうことを回避するためにデータ
を一定期間保持することが必要だからである。
【００１０】本発明の目的は、磁気ディスクや光ディス
クなどのディスクメディアを用いて映像データを記録す
るデータ記憶装置において、不要なバッファメモリを削
除することにより、コストを削減し、併せて動作レスポ
ンスを向上することにある。
【００１１】また、バッファを削減しても、一般の領域
管理ソフトウェアを適用可能なインタフェースを提供す
ることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明のデータ記憶装置は、データ記録メディアに対す
るデータの読み書きを行う読み書き装置と、該読み書き
装置に対するデータの入出力を制御するインタフェース
装置と、該インタフェース装置により管理されるバッフ
ァメモリとを備え、前記インタフェース装置が、データ
の転送を要求するリクエスト信号を発信し、該リクエス
ト信号がアクティブであるときにアクノリッジ信号を受
信した場合に当該タイミングでデータバス上のデータを
受け付けて前記バッファメモリに格納すると共に、前記
バッファメモリに格納したデータを読み出して前記読み
書き装置に転送するメモリ制御手段と、外部からの指示
コマンドを受け付け、該指示コマンドに基づいて前記メ
モリ制御手段に対する前記リクエスト信号のオン、オフ
指示と前記読み書き装置へのデータの転送指示をする動
作制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】請求項２の本発明のデータ記憶装置は、前
記動作制御手段が、前記読み書き装置による前記データ
記録メディアへのデータの書き込み処理を監視し、書き
込みエラーが発生した場合に、前記データ記録メディア
の別領域に該データを書き込むように指示すると共に、
前記メモリ制御手段に該データを前記バッファメモリか
ら消去しないように指示し、前記メモリ制御手段が、前
記動作制御手段の指示に従って、前記読み書き装置によ
る前記データ記録メディアへのデータの書き込み処理が
成功するまで前記バッファメモリに前記データを保持さ
せることを特徴とする。
【００１４】請求項３の本発明のデータ記憶装置は、前
記動作制御手段が、前記バッファメモリに格納されるデ
ータの量のしきい値の上限及び下限を指定し、前記バッ
ファメモリに格納されたデータの量が前記しきい値の上
限を超えてデータを入力した場合に該データの出力元に
対して該データの出力停止要求を送信し、前記バッファ
メモリに格納されたデータの量が前記しきい値の下限を
下回った場合に該データの出力元に対して該データの出
力再開要求を送信することを特徴とする。
【００１５】請求項４の本発明のデータ記憶装置は、前
記動作制御手段が、外部からの指示に従って前記バッフ
ァメモリに格納されるデータの量のしきい値の上限及び
下限を指定することを特徴とする。
【００１６】請求項５の本発明のインタフェース装置
は、データ記録メディアに対するデータの読み書きを行
う読み書き装置に対するデータの入出力を制御するイン
タフェース装置において、データの転送を要求するリク
エスト信号を発信し、該リクエスト信号がアクティブで
あるときにアクノリッジ信号を受信した場合に当該タイ
ミングでデータバス上のデータを受け付けて所定のバッ
ファメモリに格納すると共に、該バッファメモリに格納
したデータを読み出して前記読み書き装置に転送するメ
モリ制御手段と、外部からの指示コマンドを受け付け、
該指示コマンドに基づいて前記メモリ制御手段に対する
前記リクエスト信号のオン、オフ指示と前記読み書き装
置へのデータの転送指示をする動作制御手段とを備える
ことを特徴とする。
【００１７】請求項６の本発明のインタフェース装置
は、前記動作制御手段が、前記読み書き装置による前記
データ記録メディアへのデータの書き込み処理を監視
し、書き込みエラーが発生した場合に、前記データ記録
メディアの別領域に該データを書き込むように指示する
と共に、前記メモリ制御手段に該データを前記バッファ
メモリから消去しないように指示し、前記メモリ制御手
段が、前記動作制御手段の指示に従って、前記読み書き
装置による前記データ記録メディアへのデータの書き込
み処理が成功するまで前記バッファメモリに前記データ
を保持させることを特徴とする。
【００１８】請求項７の本発明のインタフェース装置
は、前記動作制御手段が、前記バッファメモリに格納さ
れるデータの量のしきい値の上限及び下限を指定し、前
記バッファメモリに格納されたデータの量が前記しきい
値の上限を超えてデータを入力した場合に該データの出
力元に対して該データの出力停止要求を送信し、前記バ
ッファメモリに格納されたデータの量が前記しきい値の
下限を下回った場合に該データの出力元に対して該デー
タの出力再開要求を送信することを特徴とする。
【００１９】請求項８の本発明のインタフェース装置
は、前記動作制御手段が、外部からの指示に従って前記
バッファメモリに格納されるデータの量のしきい値の上
限及び下限を指定することを特徴とする。
【００２０】以上のように構成する本発明は、外部から
のデータ入力を、外部ＣＰＵからの単発のコマンドによ
り開始及び停止することができるため、読み書き装置に
対するデータ転送タイミングを別途に外部から知らせな
くてもデータ転送が可能となる。
【００２１】また、データ記録メディアへの書き込み処
理においてエラーが発生した場合、当該データ記録メデ
ィアの別の位置へ当該データの書き込みを再試行するこ
とができる。
【００２２】また、バッファオーバーフローの発生を未
然に割り込み通知の形で受けられるようになるため、映
像データの区切りのよい箇所、例えばＧＯＰ境界でフロ
ー制御を行うことが可能となる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。
【００２４】図１は、本発明の一実施形態によるデータ
記憶装置を備えた映像記録装置の構成を示すブロック図
である。図１を参照すると、本実施形態のデータ記憶装
置４０は、記録メディアとして光ディスクを用いた光デ
ィスク装置３０と、インタフェース装置１０と、バッフ
ァメモリ２０とを備える。また、映像記録装置１００
は、さらにビデオ信号の入出力を行うビデオ圧縮／伸張
回路５０と、音声信号の入出力を行うオーディオ圧縮／
伸張回路６０と、コード化されたビデオ信号及び音声信
号を多重化するＡＶＭＵＸ／ＤＥＭＵＸ（マルチプレク
サ／デマルチプレクサ）７０と、ＡＶＭＵＸ／ＤＥＭＵ
Ｘ７０及びデータ記憶装置４０の動作を制御するＣＰＵ
８０とを備える。
【００２５】ＣＰＵ８０は、ＡＶＭＵＸ／ＤＥＭＵＸ７
０に対してデータを圧縮／伸張処理の開始及び停止の指
示を行うと同時に、インタフェース装置１０に対してデ
ータ転送の開始及び停止コマンドを発行する。また、イ
ンタフェース装置１０に対して、データバッファとして
使用するバッファメモリ２０に格納されているデータを
光ディスクの特定のアドレスへ書き込むようにライトコ
マンドを発行したり、逆に光ディスクの特定のアドレス
に書き込まれているデータを読み出すようにリードコマ
ンドを発行したりする。
【００２６】上記の映像記録装置１００において、ビデ
オ信号はビデオ圧縮／伸張回路５０に入力して圧縮（エ
ンコード）され、音声信号は音声圧縮／伸張回路６０に
入力して圧縮されて、それぞれＡＶＭＵＸ／ＤＥＭＵＸ
７０に送られる。コード化されたビデオデータ及び音声
データはＡＶＭＵＸ／ＤＥＭＵＸ７０において多重化さ
れ、一つの映像ストリームとしてデータ記憶装置４０の
インタフェース装置１０に伝送される。ＡＶＭＵＸ／Ｄ
ＥＭＵＸ７０とインタフェース装置１０との間の伝送は
次のようにして行われる。すなわち、ＣＰＵ８０がイン
タフェース装置１０へ伝送開始コマンドを送り、これを
受けたインタフェース装置１０が伝送停止コマンドを受
けるまで、あるいはバッファメモリ２０がフル（full）
になるまでの間、ＤＭＡリクエスト信号（ＤＲＥＱ）を
アクティブにする。これに対して、ＡＶＭＵＸ／ＤＥＭ
ＵＸ７０が、ＤＭＡリクエスト信号（ＤＲＥＱ）がアク
ティブである間、ＤＭＡアクノリッジ信号（ＤＡＣＫ）
を応答することにより伝送可能となる。
【００２７】反対に、データ記憶装置４０から読み出さ
れたデータがビデオ信号及び音声信号として出力される
場合は、まず、光ディスクから読み出された映像ストリ
ームがインタフェース装置１０からＡＶＭＵＸ／ＤＥＭ
ＵＸ７０へ送られ、ビデオデータと音声データとに分離
されて、ビデオ圧縮／伸張回路５０及び音声圧縮／伸張
回路６０にそれぞれ送られる。そして、ビデオデータが
ビデオ圧縮／伸張回路５０で伸張（デコード）され、音
声データが音声圧縮／伸張回路６０で伸張（デコード）
されて、それぞれ出力される。
【００２８】図２は、データ記憶装置４０のインタフェ
ース装置１０の構成を示すブロック図である。図２を参
照すると、本実施形態のデータ記憶装置４０に実装され
るインタフェース装置１０は、ＡＶＭＵＸ／ＤＥＭＵＸ
７０から伝送された映像ストリームのデータを受け付け
所定の処理を施して光ディスク装置３０へ送ると共に、
光ディスク装置３０から受け取ったデータに所定の処理
を施してＡＶＭＵＸ／ＤＥＭＵＸ７０へ送るメモリコン
トローラ１１、ＥＣＣ（Error Correction Code）回路
１２、フォーマッタ１３及び読み書き回路１４と、光デ
ィスク装置３０の動作を制御する機械制御回路１５と、
これらの各部を制御する制御ＣＰＵ１６と、制御ＣＰＵ
１６とＣＰＵ８０との間のコマンド等の送受信を媒介す
るバスインタフェース（バスＩ／Ｆ）１７とを備える。
【００２９】制御ＣＰＵ１６は、バスインタフェース１
７を介してＣＰＵ８０から発行されたコマンドを引き取
ることができる。そして、引き取ったコマンドに基づい
てインタフェース装置１０の各部を制御する。また制御
ＣＰＵ１６は、必要に応じてバスインタフェース１７を
介して上位のＣＰＵ８０に割り込みを発行することがで
きる。上位ＣＰＵ８０は、制御ＣＰＵ１６から割り込み
を受け付けると、その割り込み要因をチェックすること
により各種通知を受け取ることができる。
【００３０】メモリコントローラ１１は、制御ＣＰＵ１
６の制御の下、ＤＭＡリクエスト信号（ＤＲＥＱ）をア
クティブあるいはインアクティブに制御することができ
る。そして、ＤＭＡリクエスト信号（ＤＲＥＱ）をドラ
イブしている間に、ＡＶＭＵＸ／ＤＥＭＵＸ７０からＤ
ＭＡアクノリッジ信号（ＤＡＣＫ）を受け取ると、その
タイミングでデータバス（ＤＢ）上のデータを引き取り
バッファメモリ２０に格納する。また、制御ＣＰＵ１６
の制御により、バッファメモリ２０上のデータをロード
してデータバス（ＤＢ）またはＥＣＣ回路１２へ送出す
ることができる。データ転送の向き（バッファメモリ２
０からロードしたデータをデータバス（ＤＢ）とＥＣＣ
回路１２のどちらに送出するか）及びバッファメモリ２
０上のデータのアドレスは制御ＣＰＵ１６により制御さ
れる。
【００３１】ＥＣＣ回路１２は、メモリコントローラ１
１から受け取ったデータにＥＣＣ付加を行ってフォーマ
ッタ１３に送る。また、フォーマッタ１３から受け取っ
たデータに対してエラー訂正を行った後にメモリコント
ローラ１１へ送る。
【００３２】フォーマッタ１３は、ＥＣＣ回路１２から
受け取ったデータをセクターフォーマットに整形して読
み書き回路１４へ送る。また、読み書き回路１４から受
け取ったデータをセクターごとに切り出してＥＣＣ回路
１２へ送る。
【００３３】読み書き回路１４と機械制御回路１５と
は、光ディスク装置３０を操作してデータの読み書きを
行う。ここで、機械制御回路１５は、光ディスク装置３
０のヘッドを操作して光ディスクの所望のアドレス位置
へのシーク動作等の機械的な制御を行い、読み書き回路
１４は、光ディスクの目的のアドレス位置におけるデー
タ入出力を行う。
【００３４】したがって、制御ＣＰＵ１６がバッファメ
モリ２０に格納されているデータを光ディスクに書き込
むように制御するときは、バッファメモリ２０からロー
ドされたデータは、メモリコントローラ１１からＥＣＣ
回路１２へ送られてＥＣＣ付加が行われ、フォーマッタ
１３にてセクターフォーマットに整形された後、読み書
き回路１４により光ディスクに書き込まれる。一方、制
御ＣＰＵ１６が光ディスクからデータを読み出すように
制御するときは、光ディスク装置３０において光ディス
クから読み出されたデータが読み書き回路１４を経て、
フォーマッタ１３でセクターごとに切り出され、ＥＣＣ
回路１２でエラー訂正された後、メモリコントローラ１
１を介してバッファメモリ２０に格納される。
【００３５】また、データ記憶装置４０のバッファメモ
リ２０は、ＲＡＭなどの高速な半導体メモリで構成され
る。なお、本実施形態では、データを記憶するメディア
として光ディスクを用いた光ディスク装置３０を例に挙
げているが、ハードディスクなどの磁気ディスクを用い
た磁気ディスク装置や、その他のレスポンスの悪いメデ
ィアを用いたストレージデバイス（例えばテープメディ
アを用いたストレージデバイス）などにも本実施形態を
同様に適用できるのは言うまでもない。
【００３６】次に、メモリコントローラ１１の動作と共
にバッファメモリ２０の使用方法について説明する。メ
モリコントローラ１１は、バッファメモリ２０をファイ
ル管理用バッファと映像データ管理用バッファとに分け
て管理する。そのうち映像データ管理用バッファはＦＩ
ＦＯ制御が行われ、管理方法としてはバンク単位で管理
を行うかまたはバイト単位で行う方法が考えられる。こ
こでは、それぞれの方法を図３、図４を参照して説明す
る。
【００３７】まず、図３を参照してバンク単位の管理を
行う場合を説明する。メモリコントローラ１１は、イン
タフェース装置１０のＤＭＡ制御用信号であるＤＭＡリ
クエスト信号（ＤＲＥＱ）及びＤＭＡアクノリッジ信号
（ＤＡＣＫ）にしたがってデータバス（ＤＢ）を介して
入出力されるデータに対して、バッファメモリ２０のど
の位置（アドレス）にデータの読み出しまたは書き込み
を行うかを管理する。制御ＣＰＵ１６からは、メモリ上
のバンクを指示することにより、映像データ管理用バッ
ファ＃０〜＃ｎの各バンクを順次リングバッファとして
使用し制御することが可能である。また、制御ＣＰＵ１
６は、使用しているバンクと未使用のバンクとを管理し
ており、必要に応じてＣＰＵ８０に対しデータ量を通知
する。制御ＣＰＵ１６からデータ転送量やタイミングを
制御するため、メモリコントローラ１１にはＤＭＡコン
トローラあるいはＤＭＡコントローラ相当の機能を内蔵
する必要がある。
【００３８】次に、図４を参照してバイト単位の管理を
行う場合を説明する。バンク単位の管理の場合と同様
に、メモリコントローラ１１は、ＤＭＡリクエスト信号
（ＤＲＥＱ）及びＤＭＡアクノリッジ信号（ＤＡＣＫ）
にしたがってデータバス（ＤＢ）を介して入出力される
データに対して、バッファメモリ２０のどの位置（アド
レス）にデータの読み出しまたは書き込みを行うかを管
理する。制御ＣＰＵ１６は、読み出し位置ポインタ及び
書き込み位置ポインタで与えられるアドレスを管理する
ことにより、バッファメモリ２０内のデータを管理す
る。これらのアドレスは昇順に使用する。読み出し位置
ポインタ及び書き込み位置ポインタは、映像データ管理
用バッファの最後尾に至ったら、次に映像データ管理用
バッファの先頭に移動する必要がある。また、読み出し
位置ポインタは書き込み位置ポインタを追い越してはな
らない。また、制御ＣＰＵ１６は、読み出し位置ポイン
タ及び書き込み位置ポインタを参照することによりデー
タのバイト数をモニターし、必要に応じてＣＰＵ８０に
対して通知するまた、メモリコントローラ１１は、制御
ＣＰＵ１６から指示を受けたデータを、バッファメモリ
２０の任意のアドレスに書き込み、あるいは読み出すこ
とができる。この結果、外部のＣＰＵ８０からバッファ
メモリ２０上の任意のメモリを読み書きすることが可能
となる。
【００３９】次に、図５に示すようなファイル構成のデ
ータを入出力する場合を例として、本実施形態の動作を
説明する。図５において、ファイルＡは映像以外のデー
タであり、管理データや映像のハンドリングを行うため
のデータ等である。ファイルＢは映像データである。ま
た、ファイルシステムとしては、図９〜図１３に示すよ
うな構造により管理されるファイルシステムを例に説明
する。また図６は、当該ファイルシステムを図５のファ
イル構成に適用した場合における光ディスク上のデータ
配置例を示しており、＃をつけて示す値は１６進数を示
している。なお、図示の例ではファイルの特性を与える
ものとして属性をフラグとして持つことが可能なファイ
ルシステムとしているが、このような属性フラグを持た
ないファイルシステムであってもファイル名のつけ方な
どをアプリケーションが管理することにより適用可能で
ある。すなわち、従来のコンピュータ用の一般的な汎用
ファイルシステムにおいて、同様に適用することができ
る。
【００４０】まず、ファイルシステムのマウント動作に
ついて説明する。ＣＰＵ８０上の制御ソフトウェアとし
て動作するファイルシステムは、光ディスク装置３０上
に書き込まれている空き領域エントリ（図１２参照）、
異常領域エントリ（図１３参照）、ＲＯＯＴ（ルート）
ディレクトリエントリ（図１１参照）などの管理データ
を読み出して、バッファメモリ２０のファイル管理用バ
ッファに格納するようにインタフェース装置１０にリー
ドコマンドを発行する。ＣＰＵ８０は、必要に応じて、
さらにＣＰＵ内のＲＡＭにファイル管理用バッファ内の
データを展開する場合がある。読み出したデータ構造を
解釈し、ファイルの読み書きを可能な状態にすることを
マウント動作という。
【００４１】次に、ファイルシステムのアンマウント動
作について説明する。当該ファイルシステムは、空き領
域エントリ（図１２参照）、異常領域エントリ（図１３
参照）、ＲＯＯＴディレクトリエントリ（図１１参照）
などの管理データのうち更新された情報をバッファメモ
リ２０上のファイル管理用バッファ書き込み、さらに光
ディスクのそれぞれの決まったアドレスに書き戻すよう
にインタフェース装置１０にライトコマンドを発行す
る。このファイルの読み書きに使用したテーブルの状態
を、光ディスク上の特定の領域に書き込み、データ及び
管理用データの配置情報の同期を取ることによって、デ
ィスクを取り出すことが可能な状態にする動作をアンマ
ウント動作という。
【００４２】次に、図７のフローチャートを参照してフ
ァイルの書き込み動作について説明する。前記のファイ
ルシステムのマウント動作を行った後、書き込み処理を
実行する。まず、書き込むデータが映像データかどうか
を確認する（ステップ７０１）。映像データかどうか
は、書き込み開始時に上位アプリケーションから属性と
いう形で指定される。通常、その識別は図１０に示すフ
ァイルエントリの属性に相当する情報によって表され、
図１０の例ではストリームビットが指定されている場合
に映像データと判断し、指定されていない場合は映像以
外のデータと判断する。なお、ファイル構造にこのよう
な属性が存在しないファイルシステムに本実施形態を適
用した場合であっても、ファイル名などに基づいて、映
像データかどうか判定を行うようにすることで対応する
ことができる。
【００４３】ステップ７０１の判断で映像データではな
いと判定された場合、ファイルシステムは、データをバ
ッファメモリ２０のファイル管理用バッファ領域にファ
イルのデータを書き込む（ステップ７０２）。次に、空
き領域エントリから領域を確保し（ステップ７０３）、
確保された領域に対してデータの書き込みを実行するよ
うに、ＣＰＵ８０がライトコマンドを発行する（ステッ
プ７０４）。領域確保動作は、空き領域エントリから、
未使用の連続領域を抜き出し、図１０のファイルエント
リに追加する動作により行われる。データ書き込みが行
われた後、書き込み結果を判定し（ステップ７０５）、
書き込みに成功したならば、ファイル管理用バッファ内
のデータを消去し、ファイルの書き込みを終了する。一
方、書き込みに失敗した場合は、ファイル管理用バッフ
ァ内のデータはそのまま保持し、書き込みに失敗した領
域を異常領域に登録し（ステップ７０６）、再度別の領
域を確保して書き込みを実行する。
【００４４】また、ステップ７０１で書き込むデータが
映像データかどうかを確認した結果、映像データである
と判定された場合、ファイルシステムは、映像データ転
送開始コマンドを発行する（ステップ７０７）。映像デ
ータ転送コマンドを受けたインタフェース装置１０の制
御ＣＰＵ１６は、メモリコントローラ１１に対してＤＭ
Ａリクエスト信号（ＤＲＥＱ）をアクティブにするよう
に指示する。ファイルシステムは映像記録停止指示が出
ているかどうかをチェックし、停止要求が出ていない限
り処理を継続する（ステップ７０８）。また処理を継続
している間は、インタフェース装置１０に対してデータ
量を問い合わせ、データがある一定以上になるまでポー
リングする（ステップ７０９）。データが溜まると、空
き領域エントリより領域を確保し（ステップ７１０）、
確保された領域に対してデータの書き込みを実行するよ
うに、ＣＰＵ８０がライトコマンドを発行するステップ
７１１）。そして、書き込み結果を判定し（ステップ７
１２）、書き込みに成功したならば、映像記録停止かど
うかの確認（ステップ７０８）以降の動作を繰り返す。
一方、書き込みに失敗した場合は、映像データ管理用バ
ッファ内のデータはそのまま保持し、書き込みに失敗し
た領域を異常領域に登録し（ステップ７１３）、再度別
の領域を確保して書き込みを実行する。
【００４５】ステップ７０８で映像記録停止要求が入っ
た場合は、映像データ転送停止コマンドを発行し（ステ
ップ７１４）、ファイルの書き込みを終了する。書き込
みによって確保された領域、あるいは書き込み異常が発
生した領域の情報は、それぞれディレクトリエントリ、
異常領域エントリ、空き領域エントリに反映されるが、
それらの情報はアンマウント動作時にディスク上に記録
される。
【００４６】以上の処理により、映像でないファイルＡ
と映像データのファイルＢを光ディスクに書き込んだ場
合の配置例を示す図６を参照すると、同図の場合は、フ
ァイルＢの記録の際にアドレス＃２１０００から長さ＃
８００の領域でエラーが発生し、この領域は異常領域エ
ントリに登録した例である。また、ここで空き領域エン
トリは省略しているが、異常領域エントリと同様に、固
定したアドレスに記録される。
【００４７】次に、図８のフローチャートを参照してフ
ァイルの読み出し動作について説明する。ファイルシス
テムのマウント動作を行った後、読み出し処理を実行す
る。まず、読み出すデータが映像データかどうかを確認
する（ステップ８０１）。映像データかどうかは、書き
込み開始時に上位アプリケーションから属性という形で
指定された情報が、ファイルエントリの属性に含まれる
ストリームビットという形で保持されている。図１０に
示したフォーマットでは、属性情報のストリームビット
が指定されている場合に映像データと判断し、指定され
ていない場合は映像以外のデータと判断する。なお、フ
ァイル構造にこのような属性が存在しないファイルシス
テムに本実施形態を適用した場合であっても、ファイル
名などに基づいて、映像データかどうか判定を行うよう
にすることで対応することができる。
【００４８】ステップ８０１の判断で映像データではな
いと判定された場合、ファイルシステムは、光ディスク
からのデータ読み出しをリードコマンドにより指示し
（ステップ８０２）、読み出されたデータはバッファメ
モリ２０のファイル管理用バッファ領域に展開される。
そして、光ディスクからのデータ読み出しが成功したか
どうかを判定し（ステップ８０３）、成功したならば、
ファイル管理用バッファからデータの読み出しを実行し
（ステップ８０４）、ファイルの読み出しを終了する。
失敗した場合はエラーとしてファイル読み出しを終了す
る。
【００４９】また、ステップ８０１で読み出すデータが
映像データかどうかを確認した結果、映像データである
と判定された場合、ファイルシステムは、映像データ転
送開始コマンドを発行する（ステップ８０５）。映像デ
ータ転送コマンドを受けたインタフェース装置１０の制
御ＣＰＵ１６は、メモリコントローラ１１に対してＤＭ
Ａリクエスト信号（ＤＲＥＱ）をアクティブにするよう
に指示する。ファイルシステムは映像記録停止指示が出
ているかどうかをチェックし、停止要求が出ていない限
り処理を継続する（ステップ８０６）。また処理を継続
している間は、インタフェース装置１０に対してデータ
量を問い合わせ、バッファの空き領域がある一定以上に
なるまでポーリングする（ステップ８０７）。空き領域
があると、ディスク読み出しを実行し（ステップ８０
８）、読み出し結果を判定し（ステップ８０９）、読み
出しに成功したならば、映像再生停止かどうかの確認
（ステップ８０６）以降の動作を繰り返す。一方、読み
出しに失敗した場合は、映像データ転送停止コマンドを
発行し（ステップ８１１）、ファイルの読み出しエラー
として処理する。
【００５０】ステップ８０６で以上の処理の停止要求が
入った場合は、映像データ転送停止コマンドを発行し
（ステップ８１０）、ファイルの読み出しを終了する。
【００５１】以上説明したインタフェース装置１０の制
御において、ＡＶＭＵＸ／ＤＥＭＵＸ７０から出力され
る映像ストリームに対して、書き込みエラーなどの要因
によりデータ転送のレートが一時的に低下した場合に、
以下に説明する制御を付加することにより、映像ストリ
ームのデータをＧＯＰ（Group Of Pictures）単位での
フロー制御を実現することができる。ここで、ＧＯＰと
は、ＭＰＥＧ方式のデータエンコードフォーマットにお
いて、複数の画像データのまとめた単位であり、映像デ
ータの頭出しなど特殊再生を行う場合に利用する。
【００５２】図１４はインタフェース装置１０で実装す
る書き込み異常時の記録一時停止処理を示すフローチャ
ートであり、図１５は同時に動作するＣＰＵ８０による
ＡＶＭＵＸ／ＤＥＭＵＸ７０のフロー制御を示すフロー
チャートである。インタフェース装置１０における処理
のアルゴリズムはメモリコントローラ１１によりハード
ウェア的に実装することも、制御ＣＰＵ１６上のソフト
ウェアにより実装することも可能である。以下、二つの
フローチャートを併せて参照しながら説明する。
【００５３】ＣＰＵ８０からは、必要に応じてバッファ
制御パラメータとして、バッファ制御の閾値の上限及び
下限を通知する（ステップ１５０１）。映像データ転送
開始コマンドが通知されると（ステップ１５０２）、映
像データ転送停止コマンドが確認されるまで以下の処理
が継続される（ステップ１５０３）。この間、ＣＰＵ８
０はＡＶＭＵＸ／ＤＥＭＵＸ７０に対して、映像のエン
コード開始を通知すると同時に（ステップ１４０１）、
エンコード終了指示を受け付けるまで、エンコード動作
を継続する（ステップ１４０２、１４０３）。
【００５４】インタフェース装置１０では、常にデータ
が閾値の上限以上あるか判定し（ステップ１５０４）、
上限以下の場合はデータ転送終了コマンドを待ち続ける
（ステップ１５０３）。データが閾値の上限を超えた場
合、上位のＣＰＵ８０に対して割り込み信号ＩＮＴを発
行することにより、バッファオーバーフロー警告通知を
行う（ステップ１５０５）。ただし、データの引き取り
は継続する。
【００５５】このオーバーフロー警告通知を受け取った
ＣＰＵ８０は（ステップ１４０４）、ＡＶＭＵＸ／ＤＥ
ＭＵＸ７０を制御して、ＧＯＰ境界において処理の一時
停止を行う（ステップ１４０５）。これにより、ＡＶＭ
ＵＸ／ＤＥＭＵＸ７０の出力が停止され、図７を参照し
て説明したファイル書き込み動作のステップ７１０から
ステップ７１３までの動作が継続処理されるため、バッ
ファメモリ２０の管理するデータは減少していく。
【００５６】データが閾値以下となった時点で（ステッ
プ１５０６）、インタフェース装置１０はＣＰＵ８０に
対して割り込み信号ＩＮＴを発行することにより、映像
データ転送再開通知を行う（ステップ１５０７）。映像
データ転送再開通知を受けたＣＰＵ８０は、ＡＶＭＵＸ
／ＤＥＭＵＸ７０の出力を再開することにより（ステッ
プ１４０６、１４０７）、ＧＯＰ境界から映像の記録動
作が再開されることになる。
【００５７】以上のように、メモリコントローラの閾値
制御の機能により、ＧＯＰ境界でのフロー制御が実現さ
れる。
【００５８】以上、好ましい実施の形態をあげて本発明
を説明したが、本発明は必ずしも上記実施の形態に限定
されるものではない。例えば、本実施の形態では映像デ
ータを扱う場合を例として説明したが、映像データのよ
うな大量かつリアルタイムで供給されるデータに対して
特に有効であるに過ぎず、他のデータを読み書きする場
合に用いても何ら問題はない。
【００５９】また、本実施の形態ではデータの記録メデ
ィアとして光ディスクを用いたが、ハードディスクなど
の磁気ディスクや、テープメディア等を用いてデータを
記録しても構わない。
【００６０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のデータ記
憶装置及びそのインタフェース装置によれば、データ転
送タイミングをＤＭＡリクエスト信号（ＤＲＥＱ）とＤ
ＭＡアクノリッジ信号（ＤＡＣＫ）とを用いて計るた
め、外部から知らせる必要が無い。これにより、エンコ
ーダの出力を一旦バッファメモリに蓄積することなく、
インタフェース装置に対して直接出力できるため、従来
のようにインタフェース装置の前段にバッファメモリを
設ける必要がなくなり、コストを削減することができる
という効果がある。
【００６１】また、データのオーバーフローが発生した
場合にも、ＧＯＰ境界でのフロー制御を行うことによ
り、インタフェース装置の前段のバッファメモリを不要
とすることができる。
【００６２】また、本発明によれば、ＣＰＵ上で動作す
るファイルシステムからの制御により、インタフェース
装置の管理下にあるバッファメモリに格納されているデ
ータをディスク上の特定の位置に書き込むように指示を
行うことができると共に、書き込み動作においてエラー
が発生しても、再試行や別の位置への書き込み指示を行
うことが可能となる。したがって、ファイルシステムと
して、一般的に使用されている汎用の領域管理ソフトウ
ェアを使用できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施の形態によるデータ記憶装置
を搭載した映像記録装置の構成を示すブロック図であ
る。
【図２】 本発明の一実施の形態によるインタフェース
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のバンク単位のファイ
ル管理方法を説明する図である。
【図４】 本発明の一実施の形態のバイト単位のファイ
ル管理方法を説明する図である。
【図５】 本発明の一実施の形態の読み書きを行うデー
タファイルの構成例を示す図である。
【図６】 本発明の一実施の形態で用いるファイルシス
テムを図５のファイル構成に適用した場合におけるディ
スク上のデータ配置例を示す図である。
【図７】 本発明の一実施の形態のファイル書き込み動
作を示すフローチャートである。
【図８】 本発明の一実施の形態のファイル読み出し動
作を示すフローチャートである。
【図９】 本発明の一実施の形態のファイルシステムの
管理構造を示す図であり、連続領域構造体の構成を示す
図である。
【図１０】 本発明の一実施の形態のファイルシステム
の管理構造を示す図であり、ファイルエントリフォーマ
ットを示す図である。
【図１１】 本発明の一実施の形態のファイルシステム
の管理構造を示す図であり、ディレクトリエントリフォ
ーマットを示す図である。
【図１２】 本発明の一実施の形態のファイルシステム
の管理構造を示す図であり、空き領域エントリフォーマ
ットを示す図である。
【図１３】 本発明の一実施の形態のファイルシステム
の管理構造を示す図であり、異常領域エントリフォーマ
ットを示す図である。
【図１４】 本発明の一実施の形態の書き込み異常時の
記録一時停止処理を示すフローチャートである。
【図１５】 本発明の一実施の形態の書き込み異常時の
記録一時停止に伴うフロー制御を示すフローチャートで
ある。
【図１６】 従来のデータ記憶装置を搭載した映像記録
装置の構成を示すブロック図である。 １０ インタフェース装置 １１ メモリコントローラ １２ ＥＣＣ回路 １３ フォーマッタ １４ 読み書き回路 １５ 機械制御回路 １６ 制御ＣＰＵ １７ バスインタフェース（Ｉ／Ｆ） ２０ バッファメモリ ３０ 光ディスク装置 ４０ データ記憶装置 ５０ ビデオ圧縮／伸張回路 ６０ オーディオ圧縮／伸張回路 ７０ ＡＶＭＵＸ／ＤＥＭＵＸ ８０ ＣＰＵ １００ 映像記録装置
───────────────────────────────────────────────────── 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 20/18 ５５２ Ｇ１１Ｂ 20/18 ５５２Ｂ Ｈ０４Ｎ 5/781 Ｈ０４Ｎ 5/781 Ｚ 5/85 5/85 Ｚ Ｆターム(参考） 5B018 GA02 GA06 HA14 KA12 KA15 MA11 MA12 MA16 PA01 QA16 RA11 RA14 5B060 AA03 AA14 AC11 AC13 CA17 5B065 BA01 BA03 CA15 CE11 CE26 CS04 5C052 AA01 AB04 BB07 CC06 GA04 GA07 GA08 GA09 GB01 GB07 GC05 GF02 GF03 GF06 5D044 CC04 DE62 GK19 HH02 HL02

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 データ記録メディアに対するデータの読
    み書きを行う読み書き装置と、該読み書き装置に対する
    データの入出力を制御するインタフェース装置と、該イ
    ンタフェース装置により管理されるバッファメモリとを
    備え、 前記インタフェース装置が、 データの転送を要求するリクエスト信号を発信し、該リ
    クエスト信号がアクティブであるときにアクノリッジ信
    号を受信した場合に当該タイミングでデータバス上のデ
    ータを受け付けて前記バッファメモリに格納すると共
    に、前記バッファメモリに格納したデータを読み出して
    前記読み書き装置に転送するメモリ制御手段と、 外部からの指示コマンドを受け付け、該指示コマンドに
    基づいて前記メモリ制御手段に対する前記リクエスト信
    号のオン、オフ指示と前記読み書き装置へのデータの転
    送指示をする動作制御手段とを備えることを特徴とする
    データ記憶装置。
  2. 【請求項２】 前記動作制御手段が、前記読み書き装置
    による前記データ記録メディアへのデータの書き込み処
    理を監視し、書き込みエラーが発生した場合に、前記デ
    ータ記録メディアの別領域に該データを書き込むように
    指示すると共に、前記メモリ制御手段に該データを前記
    バッファメモリから消去しないように指示し、 前記メモリ制御手段が、前記動作制御手段の指示に従っ
    て、前記読み書き装置による前記データ記録メディアへ
    のデータの書き込み処理が成功するまで前記バッファメ
    モリに前記データを保持させることを特徴とする請求項
    １に記載のデータ記憶装置。
  3. 【請求項３】 前記動作制御手段が、 前記バッファメモリに格納されるデータの量のしきい値
    の上限及び下限を指定し、 前記バッファメモリに格納されたデータの量が前記しき
    い値の上限を超えてデータを入力した場合に該データの
    出力元に対して該データの出力停止要求を送信し、 前記バッファメモリに格納されたデータの量が前記しき
    い値の下限を下回った場合に該データの出力元に対して
    該データの出力再開要求を送信することを特徴とする請
    求項１に記載のデータ記憶装置。
  4. 【請求項４】 前記動作制御手段が、外部からの指示に
    従って前記バッファメモリに格納されるデータの量のし
    きい値の上限及び下限を指定することを特徴とする請求
    項３に記載のデータ記憶装置。
  5. 【請求項５】 データ記録メディアに対するデータの読
    み書きを行う読み書き装置に対するデータの入出力を制
    御するインタフェース装置において、 データの転送を要求するリクエスト信号を発信し、該リ
    クエスト信号がアクティブであるときにアクノリッジ信
    号を受信した場合に当該タイミングでデータバス上のデ
    ータを受け付けて所定のバッファメモリに格納すると共
    に、該バッファメモリに格納したデータを読み出して前
    記読み書き装置に転送するメモリ制御手段と、 外部からの指示コマンドを受け付け、該指示コマンドに
    基づいて前記メモリ制御手段に対する前記リクエスト信
    号のオン、オフ指示と前記読み書き装置へのデータの転
    送指示をする動作制御手段とを備えることを特徴とする
    インタフェース装置。
  6. 【請求項６】 前記動作制御手段が、前記読み書き装置
    による前記データ記録メディアへのデータの書き込み処
    理を監視し、書き込みエラーが発生した場合に、前記デ
    ータ記録メディアの別領域に該データを書き込むように
    指示すると共に、前記メモリ制御手段に該データを前記
    バッファメモリから消去しないように指示し、 前記メモリ制御手段が、前記動作制御手段の指示に従っ
    て、前記読み書き装置による前記データ記録メディアへ
    のデータの書き込み処理が成功するまで前記バッファメ
    モリに前記データを保持させることを特徴とする請求項
    ５に記載のインタフェース装置。
  7. 【請求項７】 前記動作制御手段が、 前記バッファメモリに格納されるデータの量のしきい値
    の上限及び下限を指定し、 前記バッファメモリに格納されたデータの量が前記しき
    い値の上限を超えてデータを入力した場合に該データの
    出力元に対して該データの出力停止要求を送信し、 前記バッファメモリに格納されたデータの量が前記しき
    い値の下限を下回った場合に該データの出力元に対して
    該データの出力再開要求を送信することを特徴とする請
    求項５に記載のインタフェース装置。
  8. 【請求項８】 前記動作制御手段が、外部からの指示に
    従って前記バッファメモリに格納されるデータの量のし
    きい値の上限及び下限を指定することを特徴とする請求
    項７に記載のインタフェース装置。
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