JP3900913B2 - Data recording / reproducing device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気テープを使用し、この磁気テープにデータを記録するデータ記録再生装置に関し、特にデータの頭出し機能を備えるデータ記録再生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
コンビニエンスストア、パチンコ店、銀行等のセキュリティ市場において、監視カメラにより撮影された映像データを、ネットワークを通じてPCに内蔵される記録媒体(例えば、ハードディスク(HDD)等)に取り込もうという動きがある。
【0003】
大容量のデータのバックアップ機器としては、テープメディアを使用したAIT(Advanced Intelligent Tape)、DDS(Digital Data Storage)等、主にサーバーのバックアップ用途として既に使用されている製品もあるが、容量、信頼性、価格、ランニングコストの面からセキュリティー市場においては受け入れられていない。
【0004】
そこで、セキュリティ市場において不可欠な大量の画像データのバックアップができるリムーバブル、ローコストといった条件を満たす映像保存システムの開発が進められ、現在、D−VHS技術をベースに、デジタル画像データの大容量記録をS−VHSテープに記録することで低ランニングコストを実現し、従来の信頼性ある業務用VHSメカニズム及び周辺回路の利用により、信頼性を確保しつつ開発費、コストをセーブしたデジタル画像データ専用バックアップレコーダが製品化されている。
【0005】
D−VHS技術をベースに、S−VHSテープを利用して、画像のクオリティを落とさずデジタルで録画するデータ記録再生装置としては、一般にはヘリカルスキャン方式で記録されるデータ記録再生装置が知られている。
【0006】
図14は、ヘリカルスキャン方式を適用した従来のデータ記録再生装置の斜視図であり、図15は、磁気テープに記録されたデジタル画像データのトラックパターンを示す図である。
【0007】
データ記録再生装置1は、磁気テープ12(以下、テープという。)と、テープ12に掛かる張力を緩和するテンションポール15と、テープ12のからまりを防止するガイドポール16と、テープ12に傾斜角度を与える傾斜ポール17と、テープ12の走行速度を調節するキャプスタンシャフト18と、テープ12にデータの記録又は読み出しを行う2個の磁気ヘッド13aを備えた回転ドラム13と、テープ12の短方向の端部にコントロール信号(以下、CTL信号という。)を記録する又は端部からCTL信号を読み出すコントロールヘッド(以下、CTLヘッドという)14と、これら各部を制御する制御部11とからなる。
【0008】
この構成において、データ記録時は、テープ12が回転ドラム13に斜めに巻きつけられてローディングし、キャプスタンシャフト18の回転によりテープ12が定速走行して回転ドラム13上を走行する。同時に、回転ドラム13が高速回転され、回転ドラム13が半回転するごとにテープ12上に対して斜めに直線状のトラック122が1本記録される。さらに半回転するとトラック122がまた記録され、これを繰り返すことで、回転ドラム13が1回転する毎にトラック122が2本づつ記録される。
【0009】
一方CTLヘッド14は、テープ12の短方向の一方の端部に設けられるコントロールトラック121にデジタル画像データを再生タイミングにあわせたタイミング信号を記録する。
【0010】
また、テープ12にアナログデータを記録する場合は、音声信号を記録するためにテープ12の短方向の他方の端部にオーディオトラックが設けられているが、デジタルデータを記録する場合は、音声信号はデジタル画像データに含まれてトラック122に記録されるため、オーディオトラックに対応する部分にはデータは記録されない。
【0011】
また、再生時は記録時と同じローディング状態で、CTLヘッド14によって再生されるCTL信号とヘッドの位相が一定になるようキャプスタンシャフト18の回転を制御し、同時に回転ドラム13を制御することにより、記録されたテープ12からデータの読み出しが行われる。
【0012】
更に、頭出しを行う際は以下の2つの方法が用いられている。
【0013】
1つは、テープ12を高速で正方向あるいは逆方向に走行させ、テープ12に記録されているトラック122に対して磁気ヘッド13aを斜めに走査させることで、データそのものを順に読み出して頭出しを行う方法である。
【0014】
もう1つは、同じくテープ12を高速で正方向あるいは逆方向に走行させ、コントロールトラック121に記録されたインデックス信号をCLTヘッド14で読み取り、頭出しを行う方法である。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の頭出し方法のように、テープを高速移送(早送り又は巻き戻し)させて磁気ヘッドで読み取ろうとすると、磁気ヘッドがトラックに対して平行にならず、データが斜めに読み出されてしまうことから再生されるデータに欠陥が生じるという問題がある。
【0016】
アナログの映像信号の場合は、信号に欠落が生じても大半の映像信号が読みとれれば画面上で判断して頭出しが可能であるが、デジタルデータの場合、頭出しに使うデータに欠落が生じると頭出しができないという問題がある。
【0017】
また、もう1つの頭出しのサーチ方法として、テープ端部のコントロールトラックに記録されたタイミング信号を読み出して頭出しを行う方法があるが、このタイミング信号はある固定周波数のデューティー比で記録されており、早送り・巻き出し時の高速回転時においては、固定周波数よりも移送速度の方が高速になるため、タイミング信号を読み落とし、正しく頭出しができない可能性があるという問題がある。
【0018】
また、デューティー比によるタイミング信号の記録は、その記録方法が、ある周期の波形のオン状態からオフ状態に変化させたときの「オンの期間」と「オフの期間」の比率で表現することから、複数のデータ種別を表現するには限界があるという問題がある。
【0019】
本発明は、上記問題を鑑みてなされたもので、その目的としては、D−VHS技術を応用したデータ記録再生装置において、使用されていない空きトラック部分に各種信号を記録することで、テープ高速回転時でもデータの頭出しができるデータ記録再生装置を提供することにある。
【0020】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、磁気テープの短方向(幅方向)の一方の端部に設けられるコントロールトラックからのコントロール信号に基づき前記磁気テープの走行速度を制御する制御手段と、前記磁気テープの長手方向に対し傾斜して記録される傾斜トラックに外部機器から入力されるデジタル情報を記録する回転ヘッドを備えるデータ記録再生装置において、
前記磁気テープの短方向の他方の端部に、前記デジタル情報内でユーザーが任意に設定する複数の種類の頭出し情報と、一定のデータごとに内部で作成する頭出し情報とに応じて、前記頭出し信号の種別に応じたインデックス信号を記録するインデックス記録手段と、前記記録されたインデックス信号を判定された位置で読み取るインデックス検索手段とを備え、該インデックス検索手段は、
前記磁気テープの走行速度に基づいてタイマー割り込み時間を算出するタイマー割り込み時間算出部と、タイマー割り込み時間内に検出されたインデックス信号数を計数するカウンタ部と、計数されたインデックス信号の計数値から先頭位置を判定し、該先頭位置のデジタル情報を前記記録されたインデックス信号とする位置判定部とを備えたことを要旨とする。
【0024】
この構成において、記録時にインデックストラックに信号処理手段で生成された各種信号を付加することで、通常の再生時やいわゆるサーチ時だけでなく、ハーフローディング(テープにI/C複合ヘッドのみを接触させる読み出し方法)時の高速早送り又は巻き戻し時においても希望する位置のデータ頭出しを行うことが可能である。
【0025】
【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を説明する。
【0026】
図1は、本発明のデータ記録再生装置1を適用した一例を示す図である。なお、図14、図15で示した従来のデータ記録再生装置と同じ機能部については同一の符号を付し、それらの説明を省略する。
【0027】
データ記録再生装置1は、SCSIケーブルを介してイニシエータ10に接続されている。イニシエータ10(例えばPC、DVR等)は、AVケーブルを介して接続される監視カメラ20で撮像された映像をイニシエータ10に内蔵される記録媒体(例えば、HDD等)に記録する。
【0028】
記録した映像をデータ記録再生装置1にバックアップするときは、イニシエータ10がデータ記録再生装置1に記録命令と共に映像を送信することで、データ記録再生装置1に映像が記録される。
【0029】
図2は、本発明のデータ記録再生装置1の斜視図であり、図3は、磁気テープに記録されるデータのトラックパターンを示す図である。
【0030】
データ記録再生装置1は、テープ12と、テープ12に掛かる張力を緩和するテンションポール15と、テープ12のからまりを防止するガイドポール16と、テープ12に傾斜角度を与える傾斜ポール17と、テープ12の走行速度を調節するキャプスタンシャフト18と、テープ12にデータを記録又は読み出しを行う2個の磁気ヘッド13aを備えた回転ドラム13と、テープ12の短方向の一方の端部に設けられるコントロールトラック120に基準信号を記録する機能とテープ12の短方向の他方の端部に設けられるインデックストラック4(従来、オーディオトラックとして使用されていた部分)に指定された信号を記録するインデックス/コントロール複合ヘッド(以下、I/C複合ヘッドという)3と、これら各部を制御し、更にSCSIインターフェースを介して取得するデータの内容に応じて指定された信号を生成するSCSI制御部2とを備えている。
【0031】
I/C複合ヘッド3は、SCSI制御部2で生成された各種信号を電気から磁気に変換し、テープ12上のインデックストラック4及びコントロールトラック121を磁化することで各種信号を記録するものである。
【0032】
SCSI制御部2は、イニシエータ10から送信されるデータ内容に応じて指定された信号を生成してI/C複合ヘッド3に出力するものである。
【0033】
なお、SCSIは、グロバールスタンダードとしてPCにも容易に接続できることや、イニシエータ10に搭載される外部インターフェースは未だSCSIが主流であることから、本実施の形態においてはSCSI規格のうちSCSI−2を使用することとする。
【0034】
また、システム構築の汎用性を考え、SCSI機器として主要なコマンドは全てサポートする。図4に、データ記録再生装置1がサポートするSCSI主要コマンドの一覧表を示す。このSCSI規格は、米国規格協会(ANSI)認定規格SCSI−2FASTに準拠している。
【0035】
データを記録するテープ12は、大容量でかつ低ランニングコストであることが望ましいことから、入手が容易でかつ10円/G以下の低コストのS−VHSテープを使用し、本発明のD−VHSの技術を応用した方式を利用して記録を行う。
【0036】
テープ12に映像データを記録する時の最小単位は、D−VHSの記録時の最小単位と同じTS(Transport Stream)1パケット(=188B(バイト))とする。
【0037】
1パケット=188Bと設定して、テープ1本に記録できるデータの容量を計算すると、6トラック(1シーケンス)当たりのバイト数は172584Bとなり、1本のテープに記録できるバイト数は、理論上約44GBの大容量バックアップが可能となる。
【0038】
記録時の論理ブロックは、データ記録時の最小単位であるパケットが連なる形で構成される。図5は、この論理ブロックの基本構造を示す図であり、その基本構造は、ヘッダー情報とユーザデータとからなり、ヘッダー情報は、論理ブロック番号、論理ブロックサイズ、データサイズと各反転データとから構成される。
【0039】
同図に示すように、1つの論理ブロックは512Bで構成され、その論理ブロック長は、SCSIコマンド上512〜64kBの範囲であれば、ブロック長を固定又は可変することが可能であることから、512〜64kBまでのブロックサイズを設定することができる。
【0040】
このような論理ブロック構成を行うことにより、各ブロックアドレスをもとにデータ管理が可能となり、またテープ12上の絶対アドレスを指定した検索も実現できる。
【0041】
次に、検索に対応した物理ブロックについて説明する。
【0042】
テープ12上のデータ管理のため、本発明において物理ブロックを8MBと規定し、その先頭部分のヘッダーに188Bの管理情報を付加することで、後述のデータ検索(頭出し検索)を可能とする。
【0043】
図6は、物理ブロックの管理情報フォーマットを示す図である。管理情報は、ヘッダー、論理ブロックサイズ、検索用マーク、物理ブロック番号、論理ブロック番号と各反転データとで構成される。
【0044】
続いて図7は、物理ブロックのイメージを示す図であり、188Bの管理情報、論理ブロック、空きを埋めるダミーとで構成される。
【0045】
物理ブロックは、918パケット×48(=8MB)で構成され、この中に論理ブロックがいくつ入るかは、論理ブロックサイズの設定による。512Bの場合は1物理ブロックに14873論理ブロック、1024Bの場合は1物理ブロックに7436論理ブロックが入る。
【0046】
次に図8を用いてテープ12上の記録フォーマットについて説明する。SCSIシーケンシャル・アクセス・デバイスの規定により、BOP、EOPマークはパーティションの頭と最後にそれぞれ記録され、EODマークは、データ記録終了点に記録される。つまり,データの記録はBOPから始まりEODで終わる。データが記録された領域には、ユーザーが任意に設定できるFileマークやSetマークを記録することが可能である(第2の頭出し信号)。
【0047】
なお、本実施の形態では、SCSIが規定するマーク以外に、検索を容易かつ高速に行うために、8MBの物理ブロックを記録する毎にインデックストラック4にBlockマークを付加する(第1の頭出し信号)。これにより、例えFileマーク、SeTマークがない場合でも、より詳細な検索が可能となる。
【0048】
また、2パーティションに対応することで、イニシエーター10が管理する情報(記録日時等)を記録することもできるので、イニシエーター10が日時検索を行うことが可能となる。
【0049】
図9は、SCSI制御部2の構成を示すブロック図である。
【0050】
SCSI制御部2は、SCSIインターフェースブロック110、SCSIデータ処理ブロック111、デジタル信号処理ブロック112、記録/再生アンプブロック113、SCSIコマンド処理ブロック114、コマンド信号処理ブロック115、メカニカルコントロールブロック116とを備えている。
【0051】
SCSIインターフェースブロック110は、記録時にイニシエータ10からSCSIケーブルを介して送信されるデジタルのSCSI信号を受信して、SCSIデータとSCSIコマンドに切り分ける。再生時は、イニシエータ10から送信されるSCSIコマンドを抜き出して、SCSIコマンド処理ブロック114に出力する。また、SCSIデータ処理ブロック111からのデータをSCSI規格に変換してイニシエータ10に出力する。
【0052】
SCSIデータ処理ブロック111は、記録時はSCSIインターフェースブロック110から入力されたSCSIデータから論理ブロックと物理ブロックを構築する。再生時は論理ブロックと物理ブロックからデータを抜き出し、SCSIデータを構築して、SCSIインターフェースブロック110に出力する。
【0053】
デジタル信号処理ブロック112は、記録時は、記録のデータ形式であるD−VHS方式のデータに変換する。再生時は、D−VHS方式のデータから、論理ブロック、物理ブロックを抜き出す。
【0054】
記録/再生アンプブロック113は、記録時はテープ12に記録するのに適した信号レベルまで増幅し、磁気ヘッド13aに出力する。再生時は、磁気ヘッド13aからの信号を増幅し波形整形してからデジタル信号処理ブロック112に出力する。
【0055】
SCSIコマンド処理ブロック114は、SCSIインターフェースブロック110から入力されたSCSIコマンドを解析し、コマンド信号処理ブロック115に出力する。また、SCSIコマンドがステータス(状態)を返す内容なら、SCSIインターフェースブロック110にステータスを返す。
【0056】
コマンド信号処理ブロック115は、SCSIコマンド処理ブロック114から送出されたSCSIコマンドを解析し、デジタル信号処理ブロック112とメカニズムコントロールブロック116に出力する。また、現在の状態をSCSIコマンド処理ブロック114に返す。
【0057】
メカニズムコントロールブロック116は、コマンド信号処理ブロック115から送出されたコマンドを解析し、データ記録再生装置内のメカニズムを制御する。また、現在の状態をコマンド信号処理ブロック115に返す。
【0058】
図10は、メカニズムコントロールブロック116と、記録/再生アンプ113の具体的な構成を示すブロック図である。
【0059】
メカニズムコントロールブロック116は、インデックス信号記録タイミング生成ブロック200と、インデックス種別判定ブロック201と、コントロール信号記録タイミング生成ブロック202と、CTL信号分周ブロック203と、CTL信号周期計算ブロック204とから構成される。
【0060】
インデックス信号記録タイミング生成ブロック200は、記録時にコマンドに応じた各種インデックス信号のタイミングを生成する。
【0061】
ここで、図11を用いて各種インデックスマークについて説明する。同図に示すように、高速頭出し信号として使用するインデックスパルスには5種類あり、インデックスパルスが2発の場合はBlockマークを示し、パルス3発の場合はFileマーク示す。以下同様に、4発はSetマーク、5発はEODマーク、6発はBOPマークを示している。
【0062】
続いて、インデックス種別判定ブロック201は、再生時に計算されたCTL信号の周期からインデックスパルスの1発当たりの予想周期を計算し、その周期の1.5倍の時間内に次のパルスが来ない場合はマークの区切りと判断して、そこまでのパルス数に対応したマーク種別を判定する。そこでこのパルス数を計数するためのカウンタを備えている。
【0063】
CTL信号記録タイミング生成ブロック202は、記録時にCTL信号記録タイミングを生成する。
【0064】
CTL信号分周ブロック203は、再生時、テープ12移送速度に対応したCTL信号の分周を行う。
【0065】
CTL信号周期計算ブロック204は、再生時、CTL分周ブロック203によって分周されたCTL信号の周期と分周比から、CTL信号の1パルス当たりの周期を計算する。
【0066】
以下、このように構成された本実施の形態におけるデータ記録再生装置1の作用を説明する。
【0067】
(記録時)
データ記録再生装置1にカセットテープを挿入すると、カセットテープからテープ12が引き出され、回転ドラム13に巻きつけるようにして回転ドラム13の両側に配置される傾斜ポール17、ガイドポール16及びテンションポール15にて固定される。
【0068】
テープ設定が終了すると、データ記録再生装置1はスタンバイ状態をイニシエータ10に返信する。イニシエータ10はスタンバイ信号を受信すると、バックアップする映像データと記録日時を含む情報信号とをSCSI信号に変換してデータ記録再生装置1に送信する。
【0069】
データ記録再生装置1は、イニシエータ10からSCSI信号を受信すると、SCSI制御部2のSCSIインターフェースブロック110でSCSIデータとSCSIコマンドとに分解する。
【0070】
分解されたSCSIデータは、SCSIデータ処理ブロック111で所定長のブロックに分割され、論理ブロック番号、論理ブロックサイズ、データサイズと各反転データが付加されて1パケットの論理ブロックとされる。
【0071】
この論理ブロックを幾つかまとめ、管理情報及び必要に応じてダミーを付加することで1ブロック当たり8MBの物理ブロック(図7)が形成され、これをデジタル処理信号ブロック112に出力する。ダミーを付加する場合とは、例えばイニシエータ10側の動作停止により送信データに空きができるような場合である。
【0072】
物理ブロックは、デジタル信号処理ブロック112にてD−VHS方式の信号形式に変換された後、記録/再生アンプブロック113で記録に適した電圧レベルまで増幅されて磁気ヘッド13aに出力される。
【0073】
テープ12への記録方法は、SCSI制御部2の制御に従い回転ドラム13を回転させながらテープ12にヘリカルスキャン方式で記録していく。
【0074】
一方、分解されたSCSIコマンドは、SCSIコマンド処理ブロック114及びコマンド信号処理ブロック115で解析される。解析の結果、SCSIコマンド内に各マーク(File、Set、EOD、BOP)のうちいずれかのマークが記載されていることが検出された場合は、インデックス記録タイミング生成ブロック200に検出されたマークに対応するインデックスパルスの記録命令を出力する。
【0075】
例えばFileマークが記載されていた場合は、インデックス記録タイミング生成ブロック200がFileマークに対応するインデックスパルス(3パルス)を生成し、I/C複合ヘッド3に出力することでインデックストラック4にインデックスパルス(3パルス)が記録される。SCSIコマンドにFileマークの記載がない場合は、インデックストラック4にマークの記録は行われない。
【0076】
同様にしてSetマーク、EODマーク、BOPマークについてもイニシエータ10から指定がある場合は、それぞれに対応するパルス数をインデックストラック4に記録する。
【0077】
また、データを1ブロックあたり8MBと規定しているので、インデックス記録タイミング生成ブロック200に、ブロックの先頭にBlockマークを付加させる記録命令を出力して、Blockマークに対応するインデックスパルス(2パルス)をI/C複合ヘッド3から出力して記録させる。
【0078】
なお、マークの記録位置から次マークの記録位置までは4秒以上空くようにして記録する。
【0079】
CTL信号の記録は従来通りSCSIコマンドに従って、デューティー比をI/C複合ヘッド3を介してコントロールトラック121に記録していく。
【0080】
(頭出し検索)
次に、上記の方法により記録されたテープ12を高速移送時させながら頭出し検索する頭出し検索方法を説明する。
【0081】
映像の再生を行う時は、イニシエータ10から再生すべき位置の指定命令が送信される。データ記録再生装置1は、再生すべき位置の指定命令を受信すると、この命令をSCSIインターフェース110に伝送して分解し、得られたSCSIコマンドのみをSCSIコマンド処理ブロック114及びコマンド信号処理ブロック115で解析させ検索すべきマークの抽出を行う。
【0082】
コマンド信号処理ブロック115で検索すべきマークの抽出が完了され、この抽出完了を示す信号がメカニズムコントロールブロック116に伝送されると、メカニカルコントロールブロック116は回転ドラム13の回転開始命令を出力する。テープ12の早送り(又は巻き戻し)を開始させる。
【0083】
回転ドラム13の回転開始命令に従いテープ12の高速移送が開始されると、I/C複合ヘッド3はコントロールトラック121に記録されているCTL信号を読み取ってコントロール信号分周ブロック203に出力する。
【0084】
図12は、インデックスマークを判別するCLT信号割り込み処理手順を示すフローチャート図である。
【0085】
以下、この処理はSCSI制御部2のメカニカルコントロールブロック116で行われる。
【0086】
I/C複合ヘッド3は、高速移送されているテープ12のコントロールトラック121をスキャンし、CTL信号の立ち上がりタイミングを検出するとメカニカルコントロールブロック116にこの立ち上がりタイミングを出力する。
【0087】
メカニカルコントロールブロック116に内蔵されるコントロール信号分周ブロック203は、検出されたCTL信号の立ち上がりタイミングと続いて伝送されるCTL信号の立ち上がりタイミングとの差分からCTL割り込み周期を計算してCTL周期を算出する(S1〜S3)。
【0088】
CTL周期は以下に示す(式1)で求められる。
【0089】
CTL周期=CTL割り込み周期÷CTL分周値 (式1)
次に、求められたCTL周期をもとにテープ12の移送速度倍率を求める(S4)。動画映像は1秒当たり30フレームからなる規定されることからテープ12の移送速度倍率は以下の(式2)で求められる。
【0090】
テープ速度倍率=(1/30)/CTL周期 (式2)
求められたテープ速度倍率をもとに予測されるインデックスパルス周期×1.5を計算しタイマー割り込み設定時間を算出する(S5)。
【0091】
タイマー割り込み時間は以下に示す(式3)で求められる。
【0092】
タイマー割り込み時間=(1倍速時のインデックス間隔×1.5)/テープ速度 (式3)
上記処理により、CTL信号の周期をもとにテープ12の移送速度に応じたテープ速度倍率が簡単に求められ、インデックスマークの計数処理に必要なタイマー割り込み時間が求まったことになる。
【0093】
続いて、タイマー割り込み時間をもとに、インデックスの割り込み回数の計数処理を図12のフローチャートを用いて説明する。
【0094】
インデックス割り込み処理は、インデックス種別判定ブロック201で行われる。
【0095】
まず、求められたタイマー割り込み設定時間をタイマー(図示せず)に設定し、設定された基準時間内にインデックス割り込みが何パルス入ったかをカウンタで計数する。
【0096】
カウンタは、インデックス割り込みが入るごとにカウントアップするので、インデックスの区切りまでパルス数が計数されることになる。
【0097】
具体的に説明すると、まずイニシエータ10から「現在のテープ12位置から40MB先のデータを読め」という命令が出力される。
【0098】
検索命令が出力されるとテープ12の高速移送が開始され、同時にタイマーに設定されたタイマー割り込み時間の計時が開始される。I/C複合ヘッド3は、テープ12のインデックストラック4をスキャンして、インデックスパルスの立ち上がりタイミングを読み取るとインデックス種別判定ブロック201に検出したパルス数を出力し、パルス用カウンタで計数を行う。
【0099】
なお、前述したように本実施の形態では1ブロックを8MBで構成しており、ブロック毎にBlockマークがインデックストラックに記録されているので、8MBのブロックごとに検索を行うことができる。
【0100】
そこで、インデックス種別判定ブロック201は基準時間内のパルス数をパルス用カウンタで計数して、計数されたパルス数が「2」であるときは、続いてテープ12の移送方向を判定する。テープの移送方向が早送り方向であればBlockマーク用のカウンタに計数された数に1を加算する(S10〜S12)。
【0101】
一方、テープの移送方向が巻き戻し方向であればBlockマーク用のカウンタで計数された数から1を減算する(S13)。
【0102】
ここで、「40MB先のデータを読む」とは、5ブロック先を読めばよいことであるから、Blockマーク用のカウンタ数が「5」まで計数されると、テープの移送を停止して、検出の完了を示す信号をメカニズムコントロール116に出力する。頭出し検出が終了すると、Blockマーク用のカウンタの計数値(インデックス割り込み数)はクリアする(S14)。
【0103】
同様の方法で、Fileマークについてもインデックスパルスを計数することができる。つまり、タイマー割り込み時間の開始時刻から終了時間までの間にインデックスパルスが何パルス存在するか計数し、パルス数が「3」である場合は、続いてテープ12の移送方向を判定し、早送りであればFileマークのカウンタに1を加算し、逆に巻き戻しであればカウンタから1を減算し、検索目的の計数値に到達するまで繰り返す(S20〜S23)。目的の計数値に到達したら、テープの移送を停止し、検出の完了を示す信号をメカニズムコントロール116に出力する。
【0104】
以下、Setマーク(S30〜S33)、EODマーク(S40〜S43)、Bopマーク(S50〜S53)についても同様の方法でカウントを行い、その計数を監視することで各マークの頭出し検索を行うことができる。
【0105】
(再生時)
以上の検索方法により目的のデータ位置を高速移送時においても検索することができる。しかし厳密には、早送り(又は巻き戻し)速度が高速のため、目的の位置でテープ12を停止させることはできない。そこで、行き過ぎた分戻るために、検索位置に対応する頭出し信号までテープ12を巻き戻してから再生動作を開始する。
【0106】
なお、再生方法は一般的な再生方法により行われる。つまり、回転ドラム13を回転させ、テープ12をローディングし、テープ12をキャプスタンシャフト18で駆動して、回転ドラム13上の磁気ヘッド13aでトラックを1本毎にスキャンしてデータを取得する。取得されたデータは、再生アンプにより増幅、波形成形された後、デジタル信号処理ブロック112でMPEG2形式のパケットからSCSIデータ形式に変換され、SCSIケーブルを介してイニシエータ10に送信されてモニタ出力される。
【0107】
以上説明したように、本発明によれば、テープに記録する物理ブロックの1ブロックを8MBと規定し、そのブロックの先頭を示すマークとしてBlockマークを設けた。また、これまで利用されていなかったテープ端部をインデックストラックとし、このトラックにBlockマークを始めとする各種マークを付加することで、テープを高速移送させても簡単にブロックの頭出しを行うことを可能にした。
【0108】
また、ディスクに比べて大容量のデータを記録することを可能とし、これまでのディスクに比べてテープの弱点とされてきた頭出しの遅さを改善したので、データのバックアップ機能を搭載したデータ記録再生装置として使用することができる。
【0109】
なお、本実施の形態において、物理ブロックを1ブロックあたり8MBと規定したが、これに限るものではなく、記録媒体により記録し易い単位に変更してもよい。
【0110】
また、本実施の形態においては、汎用性を考慮してインターフェースはSCSI−2を使用しているが、これに限らず、IEEE1394やUSBその他のインターフェースであっても上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。IEEE1394やUSBその他のインターフェースを利用する場合は、データ記録再生装置1のSCSI制御部2に代えてIEEE1394用ドライバ及びIEEE1394用端子、またはUSB用ドライバ及びUSB用端子を搭載すればよい。
【0111】
なお、PCにIEEE1394用端子やUSB端子がない場合は、拡張ボードをPCに装着すれば実現できる。
【0112】
更に、DV端子付きデジタルビデオカメラとデータ記録再生装置1を直接接続することでも、撮影した映像を容易にバックアップすることができる。
【0113】
【発明の効果】
本発明によれば、D−VHS技術を応用したデータ記録再生装置において、テープ高速移送時においてもデータの頭出しができるデータ記録再生装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のデータ記録再生装置を適用した一例を示す図である。
【図2】本発明のデータ記録再生装置の斜視図である。
【図3】磁気テープに記録されるデータのトラックパターンを示す図である。
【図4】本発明のデータ記録再生装置がサポートするSCSI主要コマンドの一覧を示す表である。
【図5】論理ブロックの基本構造を示す図である。
【図6】物理ブロックの管理情報フォーマットを示す図である。
【図7】物理ブロックのイメージを示す図である。
【図8】テープ上の記録フォーマットを示す図である。
【図9】SCSI制御部の構成を示すブロック図である。
【図10】メカニズムコントロールブロックと、記録/再生アンプの具体的な構成を示すブロック図である。
【図11】インデックスマークの種類を示す図である。
【図12】インデックスマークを判別するCLT信号割り込み処理手順を示すフローチャート図である。
【図13】インデックスの割り込み回数の計数処理手順を示すフローチャート図である。
【図14】ヘリカルスキャン方式を適用した従来のデータ記録再生装置の斜視図である。
【図15】磁気テープに記録されるデータのトラックパターンを示す図である。
【符号の説明】
1 データ記録再生装置
2 SCSI制御部
3 インデックス/コントロール複合ヘッド(I/C複合ヘッド)
4 インデックストラック
10 イニシエータ
12 磁気テープ
13 回転ヘッド
14 オーディオ/コントロール複合ヘッド
15 テンションポール
16 ガイドポール
17 傾斜ポール
18 キャプスタンシャフト
20 監視カメラ
110 SCSIインターフェースブロック
111 SCSIデータ処理ブロック
112 デジタル信号処理ブロック
113 記録/再生アンプブロック
114 SCSIコマンド処理ブロック
115 コマンド信号処理ブロック
116 メカニカルコントロールブロック
120 オーディオトラック
121 コントロールトラック
122 トラック
200 インデックス信号記録タイミング生成ブロック
201 インデックス種別判定ブロック
202 コントロール信号記録タイミング生成ブロック
203 コントロール信号分周ブロック
204 コントロール信号周期計算ブロック[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a data recording / reproducing apparatus that uses a magnetic tape and records data on the magnetic tape, and more particularly to a data recording / reproducing apparatus having a data cueing function.
[0002]
[Prior art]
In security markets such as convenience stores, pachinko parlors, and banks, there is a movement to capture video data captured by a surveillance camera into a recording medium (for example, a hard disk (HDD)) built in a PC through a network.
[0003]
Large-capacity data backup devices, such as AIT (Advanced Intelligent Tape) using tape media and DDS (Digital Data Storage), are already used mainly for server backup applications. It is not accepted in the security market in terms of performance, price and running cost.
[0004]
Therefore, the development of a video storage system that satisfies the requirements of removable and low cost, which can back up a large amount of image data that is indispensable in the security market, is now underway. Based on D-VHS technology, digital image data can be recorded in large volumes. -Low recording cost by recording on VHS tape, and use of a reliable business VHS mechanism and peripheral circuits, while ensuring reliability and saving development cost and cost, dedicated backup recorder for digital image data Has been commercialized.
[0005]
Based on the D-VHS technology, a data recording / reproducing apparatus that records in a helical scan system is generally known as a data recording / reproducing apparatus that uses an S-VHS tape to record digitally without degrading image quality. ing.
[0006]
FIG. 14 is a perspective view of a conventional data recording / reproducing apparatus to which a helical scan method is applied, and FIG. 15 is a diagram showing a track pattern of digital image data recorded on a magnetic tape.
[0007]
The data recording / reproducing
[0008]
In this configuration, at the time of data recording, the
[0009]
On the other hand, the CTL head 14 records a timing signal corresponding to the reproduction timing of the digital image data on a control track 121 provided at one end of the
[0010]
Also, when recording analog data on the
[0011]
Further, by controlling the rotation of the
[0012]
Further, the following two methods are used for cueing.
[0013]
First, the
[0014]
The other is a method in which the
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the tape is moved at high speed (fast forward or rewind) and read by the magnetic head as in the conventional cueing method, the magnetic head is not parallel to the track, and the data is read obliquely. Therefore, there is a problem that a defect occurs in the reproduced data.
[0016]
In the case of analog video signals, if most of the video signals can be read even if the signal is missing, it is possible to cue by judging on the screen, but in the case of digital data, the data used for cueing is missing. When it occurs, there is a problem that cueing cannot be performed.
[0017]
As another search method for cueing, there is a method of cueing by reading a timing signal recorded on the control track at the end of the tape. This timing signal is recorded with a duty ratio of a certain fixed frequency. In the case of high-speed rotation during fast-forwarding / unwinding, the transfer speed is higher than the fixed frequency, and there is a problem that the timing signal may be missed and cueing may not be performed correctly.
[0018]
In addition, the timing signal recording by the duty ratio is expressed by the ratio of the “on period” and the “off period” when the recording method is changed from the on state to the off state of the waveform of a certain period. There is a problem that there is a limit in expressing a plurality of data types.
[0019]
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems. The purpose of the present invention is to record various signals on unused track portions in a data recording / reproducing apparatus to which the D-VHS technology is applied, thereby achieving high-speed tape recording. An object of the present invention is to provide a data recording / reproducing apparatus capable of cueing data even during rotation.
[0020]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a control means for controlling the traveling speed of the magnetic tape based on a control signal from a control track provided at one end in the short direction (width direction) of the magnetic tape; In a data recording / reproducing apparatus including a rotary head for recording digital information input from an external device on an inclined track recorded with an inclination with respect to the longitudinal direction,
According to a plurality of types of cue information arbitrarily set by the user in the digital information at the other end in the short direction of the magnetic tape, and cue information created internally for each fixed data, Index recording means for recording an index signal corresponding to the type of the cueing signal, and the recorded index signalAt the determined positionAn index search means for reading,The index search means includes:
A timer interruption time calculation unit that calculates a timer interruption time based on the traveling speed of the magnetic tape, a counter unit that counts the number of index signals detected within the timer interruption time, andA position determination unit that determines a head position from the counted value of the counted index signal and uses the digital information of the head position as the recorded index signal.This is the gist.
[0024]
In this configuration, by adding various signals generated by the signal processing means to the index track during recording, not only during normal reproduction or so-called search, but also half loading (only the I / C composite head is brought into contact with the tape) It is possible to perform data cueing at a desired position even during high-speed fast-forwarding or rewinding.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0026]
FIG. 1 is a diagram showing an example to which a data recording / reproducing
[0027]
The data recording / reproducing
[0028]
When the recorded video is backed up in the data recording / reproducing
[0029]
FIG. 2 is a perspective view of the data recording / reproducing
[0030]
The data recording / reproducing
[0031]
The I / C
[0032]
The
[0033]
Since SCSI can be easily connected to a PC as a global standard, and the external interface installed in the
[0034]
Also, considering the versatility of system construction, all major commands are supported as SCSI devices. FIG. 4 shows a list of SCSI main commands supported by the data recording / reproducing
[0035]
Since it is desirable that the
[0036]
The minimum unit for recording video data on the
[0037]
When the capacity of data that can be recorded on one tape is calculated by setting 1 packet = 188B, the number of bytes per 6 tracks (one sequence) is 172584B, and the number of bytes that can be recorded on one tape is theoretically about A large capacity backup of 44 GB is possible.
[0038]
The logical block at the time of recording is formed in a form in which packets that are the minimum unit at the time of data recording are connected. FIG. 5 is a diagram showing the basic structure of this logical block. The basic structure is composed of header information and user data. The header information is composed of a logical block number, a logical block size, a data size, and each inverted data. Composed.
[0039]
As shown in the figure, one logical block is composed of 512B, and if the logical block length is in the range of 512 to 64 kB on the SCSI command, the block length can be fixed or variable. A block size from 512 to 64 kB can be set.
[0040]
By performing such a logical block configuration, data management is possible based on each block address, and a search specifying an absolute address on the
[0041]
Next, the physical block corresponding to the search will be described.
[0042]
In order to manage data on the
[0043]
FIG. 6 is a diagram showing a management information format of physical blocks. The management information includes a header, a logical block size, a search mark, a physical block number, a logical block number, and each inverted data.
[0044]
Next, FIG. 7 is a diagram illustrating an image of a physical block, which includes management information of 188B, a logical block, and a dummy for filling a space.
[0045]
The physical block is composed of 918 packets × 48 (= 8 MB), and how many logical blocks are included in the physical block depends on the setting of the logical block size. In the case of 512B, 14873 logical blocks are placed in one physical block, and in the case of 1024B, 7436 logical blocks are placed in one physical block.
[0046]
Next, the recording format on the
[0047]
In this embodiment, a block mark is added to the
[0048]
In addition, by supporting two partitions, information (recording date and time) managed by the
[0049]
FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of the
[0050]
The
[0051]
The
[0052]
The SCSI
[0053]
At the time of recording, the digital
[0054]
The recording / reproducing
[0055]
The SCSI
[0056]
The command
[0057]
The
[0058]
FIG. 10 is a block diagram showing a specific configuration of the
[0059]
The
[0060]
The index signal recording
[0061]
Here, various index marks will be described with reference to FIG. As shown in the figure, there are five types of index pulses used as high-speed cueing signals. When there are two index pulses, a Block mark is shown, and when three pulses are used, a File mark is shown. Similarly, 4 shots indicate a Set mark, 5 shots indicate an EOD mark, and 6 shots indicate a BOP mark.
[0062]
Subsequently, the index
[0063]
The CTL signal recording
[0064]
The CTL signal dividing block 203 divides the CTL signal corresponding to the
[0065]
The CTL signal
[0066]
Hereinafter, the operation of the data recording / reproducing
[0067]
(When recording)
When the cassette tape is inserted into the data recording / reproducing
[0068]
When the tape setting is completed, the data recording / reproducing
[0069]
When the data recording / reproducing
[0070]
The decomposed SCSI data is divided into blocks of a predetermined length by the SCSI
[0071]
Several logical blocks are collected, and management information and a dummy as necessary are added to form an 8 MB physical block (FIG. 7) per block, which is output to the digital
[0072]
The physical block is converted into a D-VHS signal format by the digital
[0073]
As a recording method on the
[0074]
On the other hand, the decomposed SCSI command is analyzed by the SCSI
[0075]
For example, when a file mark is described, the index recording
[0076]
Similarly, when the Set mark, EOD mark, and BOP mark are designated by the
[0077]
Since the data is defined as 8 MB per block, a recording command for adding a Block mark to the head of the block is output to the index recording
[0078]
It should be noted that the recording is performed so that there is at least 4 seconds from the recording position of the mark to the recording position of the next mark.
[0079]
Recording of the CTL signal is performed by recording the duty ratio on the control track 121 via the I / C
[0080]
(Cue search)
Next, a description will be given of a cue search method for searching for a cue while the
[0081]
When the video is reproduced, the
[0082]
When the extraction of the mark to be searched is completed in the command
[0083]
When high-speed transfer of the
[0084]
FIG. 12 is a flowchart showing a CLT signal interrupt processing procedure for determining an index mark.
[0085]
Hereinafter, this processing is performed by the mechanical control block 116 of the
[0086]
The I / C
[0087]
The control signal frequency dividing block 203 built in the
[0088]
The CTL period is obtained by (Equation 1) shown below.
[0089]
CTL cycle = CTL interrupt cycle / CTL frequency division value (Formula 1)
Next, the transfer rate magnification of the
[0090]
Tape speed magnification = (1/30) / CTL period (Formula 2)
Based on the obtained tape speed magnification, a predicted index pulse period × 1.5 is calculated to calculate a timer interrupt setting time (S5).
[0091]
The timer interruption time is obtained by (Equation 3) shown below.
[0092]
Timer interruption time = (index interval at 1x speed x 1.5) / tape speed (Formula 3)
By the above processing, the tape speed magnification corresponding to the transfer speed of the
[0093]
Next, the index interruption frequency counting process based on the timer interruption time will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0094]
The index interruption process is performed in the index
[0095]
First, the obtained timer interrupt set time is set in a timer (not shown), and the counter counts how many pulses of index interrupt have entered within the set reference time.
[0096]
Since the counter counts up every time an index interrupt occurs, the number of pulses is counted until the index breaks.
[0097]
More specifically, first, an instruction “Read data 40 MB ahead from the
[0098]
When the search command is output, high-speed transfer of the
[0099]
As described above, in this embodiment, one block is composed of 8 MB, and the block mark is recorded in the index track for each block, so that the search can be performed for each 8 MB block.
[0100]
Therefore, the index
[0101]
On the other hand, if the tape transfer direction is the rewind direction, 1 is subtracted from the number counted by the block mark counter (S13).
[0102]
Here, “reading data of 40 MB ahead” means that it is only necessary to read 5 blocks ahead. When the number of counters for the Block mark is counted up to “5”, the transfer of the tape is stopped, A signal indicating completion of detection is output to
[0103]
In the same manner, index pulses can be counted for the file mark. That is, the number of index pulses existing between the start time and the end time of the timer interruption time is counted, and when the number of pulses is “3”, the transfer direction of the
[0104]
Thereafter, the Set mark (S30 to S33), the EOD mark (S40 to S43), and the Bop mark (S50 to S53) are counted in the same manner, and the head search of each mark is performed by monitoring the count. be able to.
[0105]
(During playback)
With the above search method, the target data position can be searched even during high-speed transfer. However, strictly speaking, since the fast-forward (or rewind) speed is high, the
[0106]
The reproduction method is performed by a general reproduction method. That is, the
[0107]
As described above, according to the present invention, one physical block recorded on the tape is defined as 8 MB, and a Block mark is provided as a mark indicating the head of the block. Also, the end of the tape that has not been used so far is used as an index track, and various marks such as a Block mark are added to this track, so that the block can be easily cued even if the tape is transported at high speed. Made possible.
[0108]
In addition, it has become possible to record a large amount of data compared to the disk, and improved the slowness of cueing, which has been a weak point of the tape compared to previous disks, so data with a data backup function It can be used as a recording / reproducing apparatus.
[0109]
In this embodiment, the physical block is defined as 8 MB per block. However, the present invention is not limited to this, and the physical block may be changed to a unit that can be easily recorded by a recording medium.
[0110]
In the present embodiment, SCSI-2 is used as an interface in consideration of versatility. However, the present invention is not limited to this, and the same effects as those of the above-described embodiment are applicable to IEEE 1394, USB, and other interfaces. Can be obtained. When an IEEE 1394, USB or other interface is used, an IEEE 1394 driver and IEEE 1394 terminal, or a USB driver and USB terminal may be installed in place of the
[0111]
If the PC does not have an IEEE 1394 terminal or a USB terminal, it can be realized by attaching an expansion board to the PC.
[0112]
Furthermore, the captured video can be easily backed up by directly connecting the digital video camera with a DV terminal and the data recording / reproducing
[0113]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to provide a data recording / reproducing apparatus that can cue data even at the time of high-speed transfer of a tape in a data recording / reproducing apparatus to which D-VHS technology is applied.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an example to which a data recording / reproducing apparatus of the present invention is applied.
FIG. 2 is a perspective view of the data recording / reproducing apparatus of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a track pattern of data recorded on a magnetic tape.
FIG. 4 is a table showing a list of SCSI main commands supported by the data recording / reproducing apparatus of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a basic structure of a logical block.
FIG. 6 is a diagram showing a management information format of a physical block.
FIG. 7 is a diagram illustrating an image of a physical block.
FIG. 8 is a diagram showing a recording format on a tape.
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a SCSI control unit.
FIG. 10 is a block diagram showing a specific configuration of a mechanism control block and a recording / reproducing amplifier.
FIG. 11 is a diagram showing types of index marks.
FIG. 12 is a flowchart showing a CLT signal interrupt processing procedure for determining an index mark.
FIG. 13 is a flowchart showing a processing procedure for counting the number of interruptions of an index.
FIG. 14 is a perspective view of a conventional data recording / reproducing apparatus to which a helical scan method is applied.
FIG. 15 is a diagram showing a track pattern of data recorded on a magnetic tape.
[Explanation of symbols]
1 Data recording and playback device
2 SCSI controller
3 Index / control composite head (I / C composite head)
4 Index track
10 Initiator
12 Magnetic tape
13 Rotating head
14 Audio / Control combined head
15 Tension pole
16 Guide pole
17 Inclined pole
18 Capstan shaft
20 surveillance cameras
110 SCSI interface block
111 SCSI data processing block
112 Digital signal processing block
113 Recording / playback amplifier block
114 SCSI command processing block
115 Command signal processing block
116 Mechanical control block
120 audio track
121 Control track
122 tracks
200 Index signal recording timing generation block
201 Index type determination block
202 Control signal recording timing generation block
203 Control signal dividing block
204 Control signal cycle calculation block
Claims (1)
前記磁気テープの長手方向に対し傾斜して記録される傾斜トラックに外部機器から入力されるデジタル情報を記録する回転ヘッドを備えるデータ記録再生装置において、
前記磁気テープの短方向の他方の端部に、前記デジタル情報内でユーザーが任意に設定する複数の種類の頭出し情報と、一定のデータごとに内部で作成する頭出し情報とに応じて、前記頭出し信号の種別に応じたインデックス信号を記録するインデックス記録手段と、
前記記録されたインデックス信号を判定された位置で読み取るインデックス検索手段とを備え、
該インデックス検索手段は、
前記磁気テープの走行速度に基づいてタイマー割り込み時間を算出するタイマー割り込み時間算出部と、
タイマー割り込み時間内に検出されたインデックス信号の数を計数するカウンタ部と、
計数されたインデックス信号の計数値から先頭の位置を判定する位置判定部と
を有することを特徴とするデータ記録再生装置。Control means for controlling the traveling speed of the magnetic tape based on a control signal from a control track provided at one end in the short direction (width direction) of the magnetic tape;
In a data recording / reproducing apparatus comprising a rotary head for recording digital information input from an external device on an inclined track recorded with an inclination with respect to the longitudinal direction of the magnetic tape,
According to a plurality of types of cue information arbitrarily set by the user in the digital information at the other end in the short direction of the magnetic tape, and cue information created internally for each fixed data, Index recording means for recording an index signal according to the type of the cueing signal;
Index search means for reading the recorded index signal at the determined position ;
The index search means includes:
A timer interruption time calculation unit for calculating a timer interruption time based on the traveling speed of the magnetic tape;
A counter unit that counts the number of index signals detected within the timer interrupt time;
A data recording / reproducing apparatus, comprising: a position determination unit that determines a leading position from the counted value of the index signal .
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