JP5068197B2 - データをテープ媒体に書き込む装置及び方法 - Google Patents
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Description
しかしながら、コンテンツのデータを磁気テープに記録する場合、コンテンツのデータを磁気ディスクに記録した場合に比べて、コンテンツの再生を開始するまでに多くの時間を要するという問題がある。こうした問題を解決するため、従来から種々の技術が提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。
特許文献2では、第1の記憶装置(例えば、磁気テープ)の中にあるビデオ・データの一部分をあらかじめ第2の記憶装置(例えば、磁気ディスク)にロードしておき、ビデオに対するリクエストを受信した時、第2の記憶装置の中にあるビデオ・データの一部分をユーザに転送し、同時に、第1の記憶装置にあるビデオ・データの残りの部分をユーザに転送するために第2の記憶装置へ転送することで、第1の記憶装置に付随する遅延時間を最小化している。
本発明の目的は、データの全ての部分がテープ媒体に記録される場合において、データの再生を開始するまでの時間を短縮することにある。
また、書込み部は、取得部により取得されたデータが書き込まれたテープ媒体に先頭部分を書き込む、ものであってよい。この場合、書込み部は、取得部により取得されたデータをテープ媒体にデータよりも前方に空き領域を設けて書き込み、先頭部分を空き領域に書き込む、ようにしてもよい。
更に、書込み部は、取得部により取得されたデータが書き込まれたテープ媒体とは異なる他のテープ媒体に先頭部分を書き込む、ものであってよい。この場合、書込み部は、取得部により取得されたデータをテープ媒体にデータよりも前方に空き領域を設けずに書き込み、先頭部分を他のテープ媒体に先頭部分よりも前に空き領域を設けずに書き込む、ようにしてもよい。
図1は、本実施の形態が適用されるコンピュータシステム100の構成例を示した図である。このコンピュータシステム100は、テープライブラリ10と、コンテンツサーバ20と、クライアント30a,30b,30c,…とが、ネットワーク80により通信可能に接続されることにより構成されている。
図2は、コンテンツサーバ20の機能構成例を示したブロック図である。
図示するように、コンテンツサーバ20は、通信部21と、保存制御部22と、データ抽出部23と、第1キャッシュ24と、第2キャッシュ25とを備える。また、入出力部26と、再生制御部27と、ステージングバッファ28とを備える。
データ抽出部23は、保存制御部22により渡されたコンテンツから指定されたデータを抽出する。ここで、指定されたデータとしては、例えば、上述した先導部がある。本実施の形態では、データから所定の部分を抽出する抽出部の一例として、データ抽出部23を設けている。
第2キャッシュ25は、第1キャッシュ24に保存されたコンテンツの先導部を記憶する。但し、コンテンツの総データ量が第2キャッシュ25の容量を超える場合、最後に使用した時間が最も古い(Least Recently Used)コンテンツから順に、第2キャッシュ25から削除される。尚、第2キャッシュ25は、例えば半導体メモリによって実現すればよい。本実施の形態では、データの先頭部分の一例として、先導部を用い、先頭部分を記憶する記憶部の一例として、第2キャッシュ25を設けている。
その際、本実施の形態では、次のような記録方式によりテープにコンテンツを記録するようにしている。即ち、まず、先導部のバッファリングがより短時間で行えるよう、テープ上の領域を先導部用の部分と全コンテンツ用の部分とに分け、テープに記録されたデータを最も早く読み出せる部分を先導部用として用い、この部分に先導部を集めている。また、先導部の再生が終了した時点で追尾部の再生が開始できるよう、先導部の記録長さを決定している。
この第1の記録方式では、先導部と全コンテンツとを同一のテープ上に保存する。つまり、1つのテープ上の領域を、先導部用領域と全コンテンツ用領域とに分け、先導部用領域にはコンテンツの先導部を、全コンテンツ用領域にはその先導部に対応する全コンテンツを記録する。
そして、先導部用領域に記録する先導部の長さを、先導部の記録位置からそれに対応する全コンテンツのうちの追尾部の記録位置までの距離に応じて決定する。この距離が長い場合は、先導部の記録長さも長くする。また、この距離が短い場合は、先導部の記録長さも短くする。これにより、先導部用領域を効率的に使用する。
bj/Bpps=(kj−(mj+bj/Bpl)+bj/Bpl)/Ls+α (式1)
式1の右辺の「kj−(mj+bj/Bpl)」は、先導部Ljの記録終了位置から全コンテンツFjの記録開始位置までの距離を表す。但し、全コンテンツFjは先導部Ljも含んでいるので、先導部Ljに続く追尾部の記録開始位置までの距離とするため、これに「bj/Bpl」を加えている。
また、一般に、テープから読み出されたデータはすぐ次の工程へ転送されるのではなく、例えばブロック単位でエラーのチェック等を行ってから転送される。つまり、このデータのブロック分の遅れの後、データの転送が始まることになる。そこで、式1では、先導部Ljの再生が終了するのが、全コンテンツFj中の追尾部の記録開始位置に達するのと同時ではなく、全コンテンツFj中の追尾部の記録開始位置に達してから若干時間を経過した時点であるのが望ましいと考え、右辺に余裕分αを加えている。
そして、式1から、bjは次のように表される。
bj=(kj−mj+α×Ls)×Bpps/Ls (式1’)
この第2の記録方式では、先導部と全コンテンツとを異なるテープ上に保存する。つまり、複数のテープを、先導部用テープと全コンテンツ用テープとに分け、先導部用テープにはコンテンツの先導部を、全コンテンツ用テープにはその先導部に対応する全コンテンツを記録する。これにより、1つのテープに多くの先導部を保存できるようになる。従って、そのテープがテープドライブにロードされていれば、テープを再ロードすることなく、より多くの先導部を読み出すことができる。また、一度に多くの先導部をテープから第2キャッシュ25へ呼び戻すことができる。
そして、先導部用テープに記録する先導部の長さを、全コンテンツ用テープの先頭からその先導部に対応する全コンテンツのうちの追尾部の記録位置までの距離に応じて決定する。この距離が長い場合は、先導部の記録長さも長くする。また、この距離が短い場合は、先導部の記録長さも短くする。
bj/Bpps=(kj+bj/Bpl)/Ls+α+β (式2)
式2の右辺の「kj」は、テープの先頭から全コンテンツFjの記録開始位置までの距離を表す。但し、全コンテンツFjは先導部Ljも含んでいるので、先導部Ljに続く追尾部の記録開始位置までの距離とするため、これに「bj/Bpl」を加えている。
また、式1に関して述べたのと同様の理由により、右辺に余裕分αを加えている。更に、この記録方式の場合、先導部用テープは常時テープドライブにロードしておき、全コンテンツ用テープは、要求があった時点でロボット機構が搬送してテープドライブにロードするような運用を行うのが好ましい。そこで、この搬送等に要する時間も余裕分βとして加えている。
そして、式2から、bjは次のように表される。
bj=(kj+(α+β)×Ls)×Bpl×Bpps/(Bpl×Ls−Bpps) (式2’)
図5は、第3の記録方式におけるテープ上の記録フォーマットの一例を示した図である。
この第3の記録方式は、複数のコンテンツを並行してバッファリングすることで、擬似的に複数コンテンツの同時再生を可能とするものである。つまり、テープ上の領域を複数の部分領域に分割する。図では、テープ上の領域を、部分領域R1、R2、R3に分割している。そして、部分領域Riに、第1のコンテンツの一部である部分コンテンツPi,1と、第2のコンテンツの一部である部分コンテンツPi,2と、第3のコンテンツの一部である部分コンテンツPi,3とを連続して記録している。また、同じ方法での追加記録を可能とするため、空き領域Ziも用意している(i=1,2,3)。
bi−1,j+1/Bpl+(bi−1,j+1/Bpps)×Ls=(bi−1,j/Bpps)×Ls+bi,j/Bpl (式3)
そして、式3から、bi,jは次のように表される。
bi,j=bi−1,j+1+(bi−1,j+1−bi−1,j)×Bpl×Ls/Bpps (式3’)
まず、コンテンツサーバ20の動作のうち、コンテンツを保管する際の動作を説明する。
この場合、まず、通信部21がコンテンツの保管要求を受け付ける。尚、このコンテンツの保管要求は、コンテンツの識別情報(コンテンツID)を伴うものとする。そして、通信部21は、そのコンテンツ及び保管要求を保存制御部22に渡す。これにより、保存制御部22の動作が開始する。
保存制御部22は、まず、通信部21からコンテンツを受け取る(ステップ201)。そして、このコンテンツの全体である全コンテンツFjを第1キャッシュ24に保存する(ステップ202)。また、その一方で、全コンテンツFjのコピーを入出力部26に渡して、テープに保存するように指示する(ステップ203)。
これにより、入出力部26が、全コンテンツFjのコピーをテープに書き込むためにテープライブラリ10に送り、その結果として、テープの識別情報(テープID)及びテープ上の記録開始位置kjをテープライブラリ10から受け取るので、保存制御部22は、それらの情報を取得する(ステップ204)。そして、先導部Ljのデータ量bjを求める(ステップ205)。
例えば、第1の記録方式を採用した場合、先導部Ljのデータ量bjは、先に述べた通り、
bj=(kj−mj+α×Ls)×Bpps/Ls (式1’)
で求められる。ここで、mjは、先導部Lj−1を第2キャッシュ25に記憶した際に算出されメモリに記憶されたmj−1とbj−1とを用いて、mj=mj−1+bj−1/Bplで求められる。また、Bpl、Ls、Bpps、αは、予め与えられた定数である。
また、第2の記録方式を採用した場合、先導部Ljのデータ量bjは、先に述べた通り、
bj=(kj+(α+β)×Ls)×Bpl×Bpps/(Bpl×Ls−Bpps) (式2’)
で求められる。ここで、Bpl、Ls、Bpps、αは、予め与えられた定数である。また、βは、予め与えられた定数であってもよいし、ステップ204で取得したテープIDに基づいてロボット機構によるテープの搬送時間を推測して得られた数値であってもよい。
これにより、保存制御部22は、先導部Ljを受け取って第2キャッシュ25に記憶する(ステップ207)。そして、最後に、コンテンツIDと、テープIDと、先導部Ljの記録開始位置mjと、先導部Ljのデータ量bjとを対応付けて、メモリに記憶しておく(ステップ208)。ここで、記録開始位置mjは、前述の通り、mj=mj−1+bj−1/Bplで求められる。
例えば、第1の記録方式を採用した場合であれば、移動対象のコンテンツのコンテンツIDをキーとしてテープIDを取得し、このテープIDにより先導部Ljの移動先のテープを特定する。そして、コンテンツIDに対応付けられている記録開始位置mjまでテープを進めるコマンドを発行し、これに続けて先導部Ljを書き込む。
また、第2の記録方式を採用した場合であれば、例えばテープドライブに既にロードされているテープを、先導部Ljの移動先のテープとして特定する。そして、コンテンツIDに対応付けられている記録開始位置mjまでテープを進めるコマンドを発行し、これに続けて先導部Ljを書き込む。
そこで、第3の記録方式にて全コンテンツを記録する際の動作について説明する。
図7は、このときの保存制御部22の動作例を示したフローチャートである。
まず、保存制御部22は、部分領域をカウントするための変数iに「1」を代入し(ステップ221)、コンテンツをカウントするための変数jに「1」を代入する(ステップ222)。以下、i=1,2,3,…Rn、j=1,2,3,…Cnの全ての(i,j)について、次の処理を行う。ここで、Rnはテープ上に設けられた部分領域の数、Cnはテープ上に記録するコンテンツの数を意味する。
ここで、i=1であれば、データ量bi,jは、任意に決定してよい。例えば、最小バッファデータ量の20倍とすることが考えられる。尚、最小バッファデータ量とは、上述したエラーチェックを行う単位であるブロックのデータ量である。
また、i>1であれば、データ量bi,jは、
bi,j=bi−1,j+1+(bi−1,j+1−bi−1,j)×Bpl×Ls/Bpps (式3’)
で求められる。ここで、bi−1,j、bi−1,j+1は、部分コンテンツPi−1,j、Pi−1,j+1をテープに書き込んだ際に算出されメモリに記憶されたものを用いるとよい。また、Bpl、Ls、Bppsは、予め与えられた定数である。
これにより、保存制御部22は、部分コンテンツPi,jを受け取って、テープに書き込むよう入出力部26に指示する(ステップ225)。すると、入出力部26は、部分コンテンツPi,jをテープに書き込むため、テープライブラリ10に出力する。その際、コンテンツIDも部分コンテンツPi,jに付加して書き込まれるものとする。また、保存制御部22は、bi,j、mi,jをメモリに記憶する。尚、mi,jは、mi,j=mi−1,j+(bi−1,j/Bpps)×Lsで求められる。
そして、最後に、保存制御部22は、jがCnよりも小さいかどうかを判定する(ステップ226)。jがCnよりも小さければ、jに「1」を加算して(ステップ227)、ステップ223に戻る。また、jがCnに達していれば、iがRnよりも小さいかどうかを判定する(ステップ228)。iがRnよりも小さければ、テープを先頭からmi+1,1の位置まで走行させるコマンドを発行し(ステップ229)、iに「1」を加算して(ステップ230)、ステップ222に戻る。尚、mi+1,1は、mi+1,1=mi,1+(bi,1/Bpps)×Lsで求められる。
この場合、まず、通信部21がコンテンツの再生要求を受け付ける。尚、このコンテンツの再生要求は、コンテンツの識別情報(コンテンツID)を伴うものとする。そして、通信部21は、そのコンテンツID及び再生要求を再生制御部27に渡す。これにより、再生制御部27の動作が開始する。
再生制御部27は、まず、通信部21からコンテンツの再生要求を受け付ける(ステップ241)。次に、このコンテンツの全体である全コンテンツFjが第1キャッシュ24に記憶されているかどうかを判定する(ステップ242)。
その結果、全コンテンツFjが第1キャッシュ24に記憶されていれば、これを第1キャッシュ24から読み出して、通信部21に渡す(ステップ243)。
再生制御部27は、まず、テープから読み出したコンテンツを入出力部26から受け取る(ステップ261)。次に、読み出したコンテンツに付加されたコンテンツIDに基づいて、読み出したコンテンツを蓄積すべきバッファを特定する(ステップ262)。そして、ステップ261で受け取ったコンテンツを、ステップ262で特定したバッファに格納する(ステップ263)。
図10は、このようなバッファへのデータの読み込みの様子を示したものである。即ち、第1のコンテンツの部分コンテンツP1,1、P2,1、P3,1が、バッファ28aに格納され、第2のコンテンツの部分コンテンツP1,2、P2,2、P3,2が、バッファ28bに格納され、第3のコンテンツの部分コンテンツP1,3、P2,3、P3,3が、バッファ28cに格納されている。尚、この図において、各バッファは、連続アクセスが可能であることを示す概念的な図として示したに過ぎず、各バッファが連続した物理メモリアドレスを持つ必要はない。また、白抜きの矢印は、データが格納される方向を示している。このようにバッファリングがほぼ並行して進行することから、複数のコンテンツの効率的な再生が可能となる。
Claims (7)
- 再生されるデータをテープ媒体に書き込む装置であって、
前記テープ媒体に書き込むデータを取得する取得部と、
前記取得部により取得されたデータを前記テープ媒体上の第1の領域に書き込む書込み部と、
前記取得部により取得されたデータのうち、前記テープ媒体上の前記第1の領域よりも前方の第2の領域に書き込まれる先頭部分のデータ量を、所定のデータ量に決定する決定部と、
前記取得部により取得されたデータから前記決定部により決定されたデータ量の前記先頭部分を抽出する抽出部と、
前記抽出部により抽出された前記先頭部分を記憶する記憶部と
を備え、
前記所定のデータ量は、前記データの書込みが開始した前記第1の領域内の第1の位置と前記先頭部分の書込みが開始する前記第2の領域内の第2の位置との間の距離を、前記テープ媒体の走行速度で除して得られた時間内に再生されるデータ量より大きいデータ量である、装置。 - 前記書込み部は、前記記憶部に記憶された前記先頭部分を前記テープ媒体上の前記第2の領域に前記第2の位置から書き込む、請求項1の装置。
- 再生されるデータをテープ媒体に書き込む装置であって、
前記テープ媒体に書き込む第1のデータと第2のデータとを取得する取得部と、
前記取得部により取得された第1のデータから第1のデータの第1の部分を抽出し、前記取得部により取得された第2のデータから第2のデータの第1の部分を抽出する抽出部と、
前記抽出部により抽出された前記第1のデータの第1の部分を前記テープ媒体上の所定の位置に書き込み、前記抽出部により抽出された前記第2のデータの第1の部分を当該第1のデータの第1の部分に連続して書き込む書込み部と、
前記書込み部により書き込まれた前記第1のデータの第1の部分に続く第1のデータの第2の部分のデータ量を、所定のデータ量に決定する決定部と
を備え、
前記所定のデータ量は、前記第2のデータの第1の部分が書き込まれた前記テープ媒体上の長さから、前記第1のデータの第1の部分の再生に要する時間に前記テープ媒体の走行速度を乗じて得られた第1の距離を減じ、前記第2のデータの第1の部分の再生に要する時間に前記テープ媒体の走行速度を乗じて得られた第2の距離を加えて得られた前記テープ媒体上の長さに書き込まれるデータ量であり、
前記抽出部は、前記取得部により取得された第1のデータから前記決定部により決定されたデータ量の前記第1のデータの第2の部分を抽出し、前記取得部により取得された第2のデータから前記第2のデータの第1の部分に続く第2のデータの第2の部分を抽出し、
前記書込み部は、前記抽出部により抽出された前記第1のデータの第2の部分を、前記第1のデータの第1の部分の書込みが終了した前記テープ媒体上の位置よりも後方に前記第1の距離以下の間隔を空けた位置から書き込み、前記抽出部により抽出された前記第2のデータの第2の部分を当該第1のデータの第2の部分に連続して書き込む、装置。 - 再生されるデータをテープ媒体に書き込む方法であって、
前記テープ媒体に書き込むデータを取得するステップと、
取得された前記データを前記テープ媒体上の第1の領域に書き込むステップと、
取得された前記データのうち、前記テープ媒体上の前記第1の領域よりも前方の第2の領域に書き込まれる先頭部分のデータ量を、所定のデータ量に決定するステップと、
取得された前記データから、決定された前記データ量の前記先頭部分を抽出するステップと、
抽出された前記先頭部分を所定の記憶手段に記憶するステップと
を含み、
前記所定のデータ量は、前記データの書込みが開始した前記第1の領域内の第1の位置と前記先頭部分の書込みが開始する前記第2の領域内の第2の位置との間の距離を、前記テープ媒体の走行速度で除して得られた時間内に再生されるデータ量より大きいデータ量である、方法。 - 再生されるデータをテープ媒体に書き込む方法であって、
前記テープ媒体に書き込む第1のデータと第2のデータとを取得するステップと、
取得された前記第1のデータから第1のデータの第1の部分を抽出するステップと、
取得された前記第2のデータから第2のデータの第1の部分を抽出するステップと、
抽出された前記第1のデータの第1の部分を前記テープ媒体上の所定の位置に書き込むステップと、
抽出された前記第2のデータの第1の部分を前記第1のデータの第1の部分に連続して書き込むステップと、
書き込まれた前記第1のデータの第1の部分に続く第1のデータの第2の部分のデータ量を、所定のデータ量に決定するステップと
を含み、
前記所定のデータ量は、前記第2のデータの第1の部分が書き込まれた前記テープ媒体上の長さから、前記第1のデータの第1の部分の再生に要する時間に前記テープ媒体の走行速度を乗じて得られた第1の距離を減じ、前記第2のデータの第1の部分の再生に要する時間に前記テープ媒体の走行速度を乗じて得られた第2の距離を加えて得られた前記テープ媒体上の長さに書き込まれるデータ量であり、
取得された前記第1のデータから、決定された前記データ量の前記第1のデータの第2の部分を抽出するステップと、
取得された前記第2のデータから前記第2のデータの第1の部分に続く第2のデータの第2の部分を抽出するステップと、
抽出された前記第1のデータの第2の部分を、前記第1のデータの第1の部分の書込みが終了した前記テープ媒体上の位置よりも後方に前記第1の距離以下の間隔を空けた位置から書き込むステップと、
抽出された前記第2のデータの第2の部分を前記第1のデータの第2の部分に連続して書き込むステップと
を更に含む、方法。 - 再生されるデータをテープ媒体に書き込む装置としてコンピュータを機能させるプログラムであって、
前記コンピュータを、
前記テープ媒体に書き込むデータを取得する取得部と、
前記取得部により取得されたデータを前記テープ媒体上の第1の領域に書き込む書込み部と、
前記取得部により取得されたデータのうち、前記テープ媒体上の前記第1の領域よりも前方の第2の領域に書き込まれる先頭部分のデータ量を、所定のデータ量に決定する決定部と、
前記取得部により取得されたデータから前記決定部により決定されたデータ量の前記先頭部分を抽出する抽出部と、
前記抽出部により抽出された前記先頭部分を記憶する記憶部と
して機能させ、
前記所定のデータ量は、前記データの書込みが開始した前記第1の領域内の第1の位置と前記先頭部分の書込みが開始する前記第2の領域内の第2の位置との間の距離を、前記テープ媒体の走行速度で除して得られた時間内に再生されるデータ量より大きいデータ量である、プログラム。 - 再生されるデータをテープ媒体に書き込む装置としてコンピュータを機能させるプログラムであって、
前記コンピュータを、
前記テープ媒体に書き込む第1のデータと第2のデータとを取得する取得部と、
前記取得部により取得された第1のデータから第1のデータの第1の部分を抽出し、前記取得部により取得された第2のデータから第2のデータの第1の部分を抽出する抽出部と、
前記抽出部により抽出された前記第1のデータの第1の部分を前記テープ媒体上の所定の位置に書き込み、前記抽出部により抽出された前記第2のデータの第1の部分を当該第1のデータの第1の部分に連続して書き込む書込み部と、
前記書込み部により書き込まれた前記第1のデータの第1の部分に続く第1のデータの第2の部分のデータ量を、所定のデータ量に決定する決定部と
して機能させ、
前記所定のデータ量は、前記第2のデータの第1の部分が書き込まれた前記テープ媒体上の長さから、前記第1のデータの第1の部分の再生に要する時間に前記テープ媒体の走行速度を乗じて得られた第1の距離を減じ、前記第2のデータの第1の部分の再生に要する時間に前記テープ媒体の走行速度を乗じて得られた第2の距離を加えて得られた前記テープ媒体上の長さに書き込まれるデータ量であり、
前記抽出部は、前記取得部により取得された第1のデータから前記決定部により決定されたデータ量の前記第1のデータの第2の部分を抽出し、前記取得部により取得された第2のデータから前記第2のデータの第1の部分に続く第2のデータの第2の部分を抽出し、
前記書込み部は、前記抽出部により抽出された前記第1のデータの第2の部分を、前記第1のデータの第1の部分の書込みが終了した前記テープ媒体上の位置よりも後方に前記第1の距離以下の間隔を空けた位置から書き込み、前記抽出部により抽出された前記第2のデータの第2の部分を当該第1のデータの第2の部分に連続して書き込む、プログラム。
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