JPH1091360A - ディスク制御方式 - Google Patents

ディスク制御方式

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JPH1091360A
JPH1091360A JP8241474A JP24147496A JPH1091360A JP H1091360 A JPH1091360 A JP H1091360A JP 8241474 A JP8241474 A JP 8241474A JP 24147496 A JP24147496 A JP 24147496A JP H1091360 A JPH1091360 A JP H1091360A
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JP
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data
user
disk
read
slot
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Withdrawn
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JP8241474A
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Inventor
Masami Mizutani
政美 水谷
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/20—Servers specifically adapted for the distribution of content, e.g. VOD servers; Operations thereof
    • H04N21/21—Server components or server architectures
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/20—Servers specifically adapted for the distribution of content, e.g. VOD servers; Operations thereof
    • H04N21/23—Processing of content or additional data; Elementary server operations; Server middleware

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)
  • Television Signal Processing For Recording (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】読み出し時間間隔に遅延が生じる問題を、シン
グルバッファによってレスポンスを悪化させることなく
解決し、サービス可能なユーザ数が少なくなる問題を解
決するディスク制御方式を提供する。 【解決手段】複数のスロットを複数のディスク装置に跨
って割り付け、且つ該複数のスロットの番号順に対応す
るディスク装置からデータをバッファメモリに読み出
し、該当ユーザに転送するディスク制御方式において、
（ｉ＋１）番目のスロットにユーザが割当てられている
場合、ユーザが割当てられていないｉ番目のスロットに
対する処理を行う際、予め見積もられたバス占有時間タ
イマーを起動して、データの読み出しが行われたと等価
の時間遅延を与えた後に該（ｉ＋１）番目のスロットに
対するデータの該バッファメモリへの読み出しを行うよ
うに制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディスク制御方法
に関し、特に、ＶＯＤ（ビデオ・オン・ディマンド）シ
ステムにおける映像プログラム等のコンテンツを格納す
るディスクへの格納、読み出しを制御するディスク制御
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】マルチメディアの象徴的製品の一つとし
て、大規模な数のユーザに対して、映画・ニュース・シ
ョッピングといった様々なサービスの中から、個々のユ
ーザが欲する時に、好みのサービスの提供を可能にする
ＶＯＤ（ビデオ・オン・ディマンド）システムの開発、
提供が進められている。
【０００３】かかるサービスは、ＣＡＴＶやＢ−ＩＳＤ
Ｎ（広帯域−ＩＳＤＮ）などの光通信によるサービスを
受けられる家庭、企業、教育機関といった様々な市場に
深く浸透していくことは今後必至である。
【０００４】現状では、ＡＴＭ回線を通して数十から最
大数万人規模に対し、オン・ディマンドな動画像配信を
可能にするマルチメディアサーバの研究、開発が進めら
れている。そして、マルチメディアサーバの中核的な技
術の一つは、動画像への多重アクセスが可能なディスク
制御方法である。
【０００５】図９は、本発明者等において開発中のマル
チメディアサーバの概略図である。複数のデータストリ
ームサーバ＃１〜＃ｎは、上位サーバ２によって統括、
管理されている。
【０００６】複数のデータストリームサーバ＃１〜＃ｎ
のそれぞれには、複数例えば３つのマルチメディアスト
リームアダプタ（以下、ＭＳＡと略記）＃０１〜＃０３
を備える。そして、ＭＳＡ＃０１には複数のハードディ
スクＨ１０〜Ｈ１３が接続され、ＭＳＡ＃０２には複数
のハードディスクＨ２０〜Ｈ２３が接続され、更に、Ｍ
ＳＡ＃０３には複数のハードディスクＨ３０〜Ｈ３３３
が接続される。
【０００７】ＭＳＡ＃０１〜＃０３の対応するハードデ
ィスクから読み出されたデータは、ＡＴＭ（非同期転送
モー）セルに変換され、ＡＴＭ回線１を通して要求元で
あるユーザに送られる。
【０００８】このデータは、例えば圧縮されたＭＰＥＧ
２のデータである。
【０００９】ここで、ディスク装置の効率運用のために
ストライピング技術が用いられている。ストライピング
技術により１のコンテンツ即ち、プログラムデータを複
数のディスクにまたがって格納し、１のデータ要求ユー
ザに当該プログラムデータを送る際にディスクが占有さ
れてしまうことを防止することができる。
【００１０】一方、プログラムデータをＡＴＭ回線１に
送り出す際は、一定の速度で送り出す。このためにバッ
ファメモリが使用され、データを途切れることなく送信
し続けるためには、バッファメモリが空になる前に次の
送出データを読み出す必要がある。
【００１１】ここでバッファメモリの容量は、１ユーザ
あたり１回の読み出しサイズの容量の場合をシングルバ
ッファと呼ぶ。その２倍の容量の場合、ダブルバッファ
と呼ぶ。
【００１２】理想的には、図１０に示すように各要求ユ
ーザに対するデータを一定間隔で読み出すことが必要で
ある。即ち図１０において、Ｄ1 〜Ｄ5 は例として５つ
のディスク装置の、それぞれに割り振られた読み出しタ
イムスロット列である。
【００１３】図９の複数のディスク装置が接続される例
えばＳＣＳＩ−IIのバス３上で、衝突を避けるためにあ
る時刻において１のユーザに対し送り出される１のタイ
ムスロットの読み出しデータのみが存在し、タイムスロ
ット列１〜１１は、図１０に示すように時間的にシフト
し、１１のユーザに対するデータの読み出しを可能とす
るタイムスロットである。
【００１４】ユーザから要求があると、要求のあったプ
ログラムデータの先頭データが格納されているディスク
装置に対応する当該時刻におけるタイムスロットが割当
てられる。そして、読み出しデータは、このタイムスロ
ットの順番に送出される。
【００１５】図１０の例では、ユーザＡの読み出し要求
のあったプログラムデータをユーザＡに送出するタイム
スロットとして、６のタイムスロットが割当てられてい
る。同様にして、ユーザＢの読み出し要求のあったプロ
グラムデータをユーザＢに送出するタイムスロットとし
て、８のタイムスロットが割当てられている。
【００１６】したがって、ユーザＡから読み出し要求の
あったプログラムデータは、順次別個のディスク装置か
ら、タイムスロット６の期間毎に読み出し、ユーザＡ宛
てに送信される。
【００１７】同様に、ユーザＢから読み出し要求のあっ
たプログラムデータは、順次別個のディスク装置から、
タイムスロット８の期間毎に読み出し、ユーザＢ宛てに
送信される。
【００１８】このようにして図１０のＲＤに示されるよ
うに、ユーザＡの要求したプログラムデータＡの分割格
納データＡ1 、Ａ2 ・・は、ディスク装置Ｄ1 、Ｄ2 ・
・からタイムスロット６の時点毎に読み出される。ま
た、同様にプログラムデータＢの分割格納データＢ1 、
Ｂ2 ・・は、ディスク装置Ｄ1 、Ｄ2 ・・からタイムス
ロット８の時点毎に読み出される。
【００１９】ここで各プログラムデータに対し、読み出
し時間間隔即ち、デッドライン（ｄｅａｄｌｉｎｅ）期
間Ｔが規定される。このデッドライン期間内に先の分割
格納データの出力に続く次の分割格納データが読み出さ
れ、送出される必要がある。
【００２０】図１０では、プログラムデータＡ、Ｂに対
し同じビットレートで読み出しを行なう例であり、従っ
てそれぞれのデッドライン（ｄｅａｄｌｉｎｅ）期間Ａ
−Ｔ、Ｂ−Ｔは、同じ長さである。更に、図１０では両
データともデッドライン期間Ａ−Ｔ、Ｂ−Ｔ期間内で分
割格納データの読み出しが遅れなく行われている。
【００２１】ここで、これまでのシステムでは、先の分
割格納データの読み出しに続き、次の分割格納データを
読み出すタイミングは、バッファメモリの消費量を基準
として制御されていた。
【００２２】しかし、実際には読み出しのタイミングが
遅れる場合がある。その要因は、サービス開始時の読み
出しのタイミングまで制御していないことに基づく。図
１１は、かかる場合を説明する図である。
【００２３】図１１（１）は、図１０と同様であり、プ
ログラムデータＡ、Ｂに対する読み出し時間間隔Ａ−
Ｔ、Ｂ−Ｔが同じであるが、実際に読み出される間隔が
異なる例である。プログラムデータＡは、デッドライン
（ｄｅａｄｌｉｎｅ）期間Ａ−Ｔで正しく分割格納デー
タＡ1 、Ａ2 ・・が読み出されている。
【００２４】一方、プログラムデータＢに対するデッド
ライン（ｄｅａｄｌｉｎｅ）期間はＢ−Ｔである。ま
た、図１１（２）は、プログラムデータＢの読み出しに
おけるバッファメモリのバッファ量を示している。
【００２５】先に説明したようにディスクから読み出さ
れたデータは、一旦バッファメモリに蓄積され、順次読
み出される。したがって、バッファメモリに蓄積される
データのバッファ量が０になる場合は、データの転送が
できなくなり、画像が途切れることになる。
【００２６】図１１において、ユーザＢに対し、プログ
ラムデータの送出サービスがのタイミングで開始され
る場合、ユーザＡに対するプログラムの分割格納データ
Ａ1の読み出しの次にユーザＢに対するプログラムデー
タＢの分割格納データＢ1 が読み出される。
【００２７】しかし、実際この時点で読み出しのタイミ
ング制御を行わなかったために、以降の読み出しにおい
て、デッドライン（ｄｅａｄｌｉｎｅ）期間Ｂ−Ｔを守
れない場合が生じる。
【００２８】即ち、タイムスロット６と８の間に空きの
タイムスロット７が存在し、分割格納データＢ2 の読み
出し要求前に、異なるユーザＣからディスクＤ3 に読み
出し先頭を有するプログラムデータの読み出し要求があ
った場合を考える。
【００２９】図１１ののタイミングは、デッドライン
Ｂ−Ｔに対応する分割格納データＢ 2 の読み出しを行う
タイミングである。しかし、分割格納データＢ2 に対す
る読み出しのタイミングより早い読み出しタイミングの
タイムスロット７に対応するプログラムの読み出し要求
が、ユーザＣからあると、ユーザＣに対してプログラム
データの分割格納データＣ1 が先に読み出される。
【００３０】従って、分割格納データＣ1 の読み出し後
に分割格納データＢ2 の読み出しが行われることにな
る。
【００３１】一方、図１１（２）に示すように、バッフ
ァメモリに格納されるユーザＢに対するバッファデータ
は、次の分割格納データの読み出しタイミングまでの期
間において、即ち期間Ｔ1 中に順次バッファデータが消
費され、バッファ量が０に至る。
【００３２】したがって、のタイミングでは、バッフ
ァ量が既に０であり、且つユーザＣに対するプログラム
データの分割格納データＣ1 の読み出しが行われるため
に、分割格納データＢ2 の読み出しが行なえない。この
ためにユーザＢに対するプログラムデータの画像が途切
れることになる。
【００３３】このような問題に対して、従来の方法では
１ユーザあたりバッファメモリを余分に割当て、最大遅
延に見合うだけの再生データ、例えば読み出し１回分の
データを確保してから転送を開始するダブルバッファリ
ングにより解決していた。
【００３４】図１２は、かかるダブルバッファリングに
よる解決方法を説明する図である。図１２（１）は、図
１１（１）と同様の状態である。異なるのは、図１２
（２）に示すようにバッファ量が２倍になっている点で
あり、のタイミングでは、読み出しサイズが１バッフ
ァ分の量になっている。
【００３５】のタイミングで分割格納データＢ1 がバ
ッファに書き込まれる。分割格納データＢ1 がバッファ
に書き込まれた時点では、バッファ量は２バッファ分の
データとなる。そして、この２バッファ分のデータが順
次消費されることになる。
【００３６】また、のタイミングで図１１において説
明したように、ユーザＣに対する分割格納データＣ1 の
読み出しのために、ユーザＢに対する分割格納データＢ
2 のバッファへの読み込みがτ時間分遅れる。
【００３７】しかし、バッファ量は、読み出しサイズＢ
Ｓ以下となるが、ユーザＢに対するバッファ量は、いま
だ０となっていない。したがって、τ時間分の遅れの
後、分割格納データＢ2 のバッファへの転送、読み出し
が行われたとしても、画像が途切れることが防止され
る。
【００３８】一方、１つのＭＳＡが管理するディスク装
置には同一の再生レートのデータストリームが格納され
る。一般に、映画などの番組（プログラム）のコンテン
ツは様々な企業から提供されるため、当該プログラムの
データストリームのビットレートは全てが一致している
ものとは限らない。
【００３９】しかし、現状では、ＭＳＡが管理する複数
台のディスク装置は、同一の再生速度のデータストリー
ムしか格納できない。
【００４０】
【発明が解決しようとする課題】上記ダブルバッファリ
ングの方法では、サービス開始時に１度データの読み出
しを行っても次のデータの読み出しが開始されるまで、
データを転送することができないという問題がある。ま
た、サービス開始までのレスポンスが悪いという問題が
ある。
【００４１】更に、シングルバッファで構成する場合の
２倍のメモリ量が必要であり、所定のバッファ容量に対
し、サービス可能なユーザ数が少なくなってしまう。
【００４２】一方、異なる転送速度のプログラムデータ
は異なるＭＳＡの管理下のディスク装置に別個に格納す
る必要がある。これでは、ＭＳＡの運用上の効率が極め
て悪い。
【００４３】たとえば、１本のプログラムデータの再生
レートが他のプログラムデータと異なることにより、デ
ィスク装置の増設によりシステムを拡張する際に、当該
ディスクを管理するＭＳＡとともに増設することが必要
となる。
【００４４】従って、本発明の目的は、読み出し時間間
隔に遅延が生じる問題を、シングルバッファによって解
決し、サービス可能なユーザ数が少なくなってしまう問
題を解決するディスク制御方式を提供することにある。
【００４５】
【課題を解決するための手段】上記の本発明の課題を達
成するディスク制御方式の第１の構成は、複数のスロッ
トを複数のディスク装置に跨って割り付け、且つ該複数
のスロットの番号順に対応するディスク装置からデータ
をバッファメモリに読み出し、該当ユーザに転送するデ
ィスク制御方式において、（ｉ＋１）番目のスロットに
ユーザが割当てられている場合、ユーザが割当てられて
いないｉ番目のスロットに対する処理を行う際、予め見
積もられたバス占有時間タイマーを起動して、データの
読み出しが行われたと等価の時間遅延を与えた後に該
（ｉ＋１）番目のスロットに対するデータの該バッファ
メモリへの読み出しを行うように制御することを特徴と
する。
【００４６】更に、本発明の課題を達成するディスク制
御方式の第２の構成は、複数のディスク装置と、該複数
のディスク装置に共通に接続され、バッファメモリを備
えたマルチメディアストリームアダプタと、ユーザと該
マルチメディアストリームアダプタとを接続するＡＴＭ
回線とを有して構成され、該マルチメディアストリーム
アダプタは、複数のスロットを複数のディスク装置に跨
って割り付け、且つ該複数のスロットの番号順に対応す
るディスク装置からデータを該バッファメモリに読み出
すように制御し、（ｉ＋１）番目のスロットにユーザが
割当てられている場合、ユーザが割当てられていないｉ
番目のスロットに対する処理を行う際、予め見積もられ
たバス占有時間タイマーを起動して、データの読み出し
が行われたと等価の時間遅延を与えた後に該（ｉ＋１）
番目のスロットに対するデータの該バッファメモリへの
読み出しを行うように制御することを特徴とする。
【００４７】また、本発明の課題を達成するディスク制
御方式の第３の構成は、上記第１または、第２の構成に
おいて、前記バッファメモリは、１ユーザあたり１回の
データの読み出しサイズと等しいバッファサイズである
ことを特徴とする。
【００４８】更に、本発明の課題を達成するディスク制
御方法の第１の構成は、複数のスロットを複数のディス
ク装置に跨って割り付け、且つ該複数のスロットの番号
順に対応するディスク装置からデータをバッファメモリ
に読み出し、該当ユーザに転送するディスク制御方法に
おいて、該当のスロットにユーザが割り当てられている
か否かを判断する第１のステップと、ユーザが割り当て
られている場合は、ディスク装置からデータの読み出し
を開始する第二のステップと、データの読み出し終了
時、スロット番号を１だけ歩進し、該第１のステップに
戻る第３のステップと、該第２にステップにおいて、ユ
ーザが割り当てられていないと判断する場合は、バス占
有時間分タイマーを起動する第４のステップと、該タイ
マーの終了時、スロット番号を１だけ歩進し、該第１の
ステップに戻る第５のステップを有することを特徴とす
る。
【００４９】また、本発明の課題を達成するディスク制
御方法の第２の構成は、第１の方法の構成において、前
記バッファメモリは、１ユーザあたり１回のデータの読
み出しサイズと等しいバッファサイズであることを特徴
とする。
【００５０】更にまた、本発明の課題を達成するディス
ク制御方法の第３の構成は、複数のスロットを複数のデ
ィスク装置に跨って割り付け、且つ該複数のスロットの
番号順に対応するディスク装置からデータをバッファメ
モリに読み出し、該当ユーザに転送するディスク制御方
法において、該複数のディスク装置には、再生レートの
異なるデータが格納され、該再生レートの異なるデータ
のうち読み出し間隔の最小値Ｔbaseを基準として読み出
し間隔Ｔi のデータを読み出し、読み出しの都度蓄積さ
れる（Ｔi −Ｔbase）分のデータがＴbase再生分のデー
タとなる時、空きスロットとなるように、データが予め
格納されることを特徴とする。
【００５１】更に、本発明の課題を達成するディスク制
御方法の第４の構成は、複数のスロットを複数のディス
ク装置に跨って割り付け、且つ該複数のスロットの番号
順に対応するディスク装置からデータをバッファメモリ
に読み出し、該当ユーザに転送するディスク制御方法に
おいて、該複数のディスク装置には、再生レートの異な
るデータを格納し、該再生レートの異なるデータのうち
読み出し間隔の最小値Ｔbaseを基準として読み出し間隔
Ｔi のデータを読み出し、これによりＴbase経過毎に
（Ｔi −Ｔbase）分のデータを蓄積し、ｎ＝Ｔbase／
（Ｔi −Ｔbase）個連続して読み出し空きスロットと
し、該空きスロットの期間中に蓄積されたＴba se時間分
の再生データを消費することを特徴とする。
【００５２】また、本発明の課題を達成するディスク制
御方法の第５の構成は、第４の方法の構成において、前
記読み出されるデータの個数ｎ＝Ｔbase／（Ｔi −Ｔ
base）が整数となるような異なる再生レートのデータを
混在させることを特徴とする。
【００５３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。尚、図において、同一また
は、類似のものには、同一の参照番号または、参照記号
を付して説明する。
【００５４】図１は、本発明のディスク制御方式が適用
されるＭＳＡの実施の形態例である。図において、破線
で囲われた部分がＭＳＡであり、ＣＰＵ１０、メインメ
モリ７、ディスクインタフェース回路（ＩＦ）１２、バ
ッファメモリ１３及びネットワークインタフェース回路
（ＩＦ）１４、ＡＴＭインタフェース回路１５を有す
る。
【００５５】図９により説明したように、ＭＳＡは、Ａ
ＴＭインタフェース回路１５によりＡＴＭ回線１を通し
て要求ユーザへサービスする。更に、図１では、代表し
て示されるディスク装置Ｈ１０〜Ｈ１３がバス３に共通
に接続されている。ディスク装置Ｈ１０〜Ｈ１３には、
処理の高速化のためにそれぞれキャシュメモリＢＦ１〜
ＢＦ４を通してＭＳＡと接続される。
【００５６】かかる構成のＭＳＡにおいて、メインメモ
リ１１には、本発明のディスク制御方式をＣＰＵ１０に
おいて実行する制御プログラムが格納されている。バッ
ファメモリ１３は、ディスク装置Ｈ１０〜Ｈ１３から読
み出したＭＰＥＧデータのバッファリングを行い、シン
グルバッファ量即ち、１スロットにおいて読み出し消費
されるデータ量を単位としている。
【００５７】入出力制御装置１２は、ディスク装置Ｈ１
０〜Ｈ１３とのインタフェース機能を有する。また、ネ
ットワークインタフェース回路１４は、上位サーバ２か
らの管理命令等を送受信する。
【００５８】図２は、上記図１のＭＳＡの実施の形態に
おいて実行される本発明の動作処理フローであり、メイ
ンメモリ１１に格納されるプログラムに従ってＣＰＵ１
０により実行される。
【００５９】先に図１０において説明したように、異な
る複数のディスク装置に跨ってスロット番号が割り付け
られている。図１０の例では、スロット番号１から１１
に割り付けられている。
【００６０】ここでスロットとは、ディスク装置内部の
動作であり、ヘッドの位置合わせ、データ転送等の一連
のディスクアクセスの総称である。１周期内のスロット
は、次の周期では異なるディスクに対して、割当てられ
てられるように巡回する。
【００６１】図１０から図１２において説明したよう
に、従来装置においては、スロット番号ｉとスロット番
号ｉ＋２の間にユーザが割当てられ、スロット番号ｉ＋
１にユーザが割当てられていない場合は、スロット番号
ｉ＋２に対する読み出しは、スロット番号ｉの読み出し
に連続するように制御されていた。
【００６２】これに対し、本発明ではスロット番号ｉ＋
１に対してユーザが割当てられていない場合は、予め見
積もられたバス占有時間（例えばτ時間：図１１、１１
参照）だけタイマーを起動させる。
【００６３】そのタイマー時間分読み出し処理を遅ら
せ、スロット番号ｉ＋１に対してあたかもデータの読み
出しが行われたごとくに処理する。これにより、１バッ
ファメモリ量であっても、バッファリングされたデータ
量が０となり、画像が途切れるという問題がなくなる。
【００６４】図２に戻り更に説明する。先ず処理対象ス
ロット番号を１とする（ステップＳ１）。処理対象とさ
れたスロット番号１にユーザが割当てられているか否か
を判断する（ステップＳ２）。
【００６５】ユーザが割当てられている場合は、読み出
しを開始し（ステップＳ３）、読み出し処理を終了する
（ステップＳ４）。次いで、処理対象スロット番号を１
歩進し、ステップＳ２に戻る（ステップＳ５）。
【００６６】一方、ステップＳ２において、処理対象ス
ロット番号にユーザが割当てられていない場合は、バス
占有時間分タイマーを起動する（ステップＳ６）。タイ
マーが終了すると（ステップＳ７）、処理対象スロット
番号が１歩進され（ステップＳ８）、ステップＳ２の判
断が行われる。
【００６７】かかる処理を繰り返し、ユーザの割当てら
れている全てのスロット番号に対する読み出しが行われ
る。
【００６８】このように、対象スロット番号にユーザが
割当てられていない場合は、バス占有時間分タイマーを
起動し、あたかもこの期間データの読み出しが行われた
と同様の遅延時間を与える。
【００６９】この結果、スロット番号にユーザが割当て
られていない場合であっても、それに続く、ユーザが割
当てられているスロット番号に対するデータの読み出し
タイミングを繰り上げることは行わない。
【００７０】図３は、図１１に対応し、本発明に従い上
記図２の動作フローを実行する実施の形態におけるタイ
ミング図である。図示されるように、タイミングにお
いて、スロット番号７に対しユーザが割当てられていな
い。
【００７１】従って、図２の処理フローにおいて、ステ
ップＳ２でスロット７は、ユーザが割当てられていない
と判断され、タイマーが起動される（ステップＳ６参
照）。これにより、図１１と比較すると明瞭のようにユ
ーザＢに割当てられているタイムスロット８に対する読
み出し開始タイミングがタイマー時間分遅らされる。
【００７２】従って、これにより図３において理解でき
るように、ユーザＣに対する分割格納データＣ1 の読み
出しが先に行われるとしても、ユーザＢに対するバッフ
ァメモリのバッファ量は、０とはならず画像の読み出し
が途切れることがない。
【００７３】次に第二の問題である、異なるビットレー
トが混在する場合に独立したＭＳＡの追加が必要とな
り、効率の悪化となる問題点に対しては、本発明によっ
て以下に説明するようにして解決される。
【００７４】即ち、今データストリームＳｉに関して、
読み出しサイズｘＫＢ、バッファメモリへの書込み速度
ｒ＝２０ＭＢ／ｓ（ＳＣＳＩ−II転送速度相当）、１バ
ッファメモリの消費時間Ｔi ｍｓとする。
【００７５】従って、１バッファメモリの消費速度は、
ｘ／Ｔi （ＫＢ／ｓ）である。１バッファメモリしか使
用しない場合、デッドラインはＴi ｍｓである。
【００７６】まず、シングルバッファにおける書き込み
タイミングは、現在バッファにあるデータを書き込んだ
時点を起点に、（Ｔi-ｘ／ｒ）〜Ｔi の間に書き込みが
開始されればよい。
【００７７】図４を参照して、今デッドタイムＴi ＝５
００ｍｓ、読み出しサイズ４００ＫＢとすると、タイマ
ー起動してからＴi-ｘ／ｒ〜Ｔi ＝（５００−４００／
２０）〜５００＝４８０〜５００ｍｓの間に書き込みが
開始されれば良い。 更に、サービス可能なストリーム
のうち、読み出し間隔が最小（再生レートが最大）のも
のをＳbaseとする。ｘＫＢバッファに貯えるということ
は、データストリームＳi に関しては、Ｔi ｍｓの再生
データを保持することである。
【００７８】データストリームの読み出し間隔の最小値
Ｔbaseに合わせて読み出すと、図５に示すように（Ｔi
−Ｔbase）ｍｓ分のデータが毎回蓄積されていくことに
なる。従って、本発明においては、図６に示すように徐
々に蓄積されたデータが丁度Ｔbase再生分のデータ量に
なるところで空きスロットになるようにデータを予め格
納する。
【００７９】このように、Ｔbase経過するごとに、（Ｔ
i −Ｔbase）ｘ／Ｔi づつバッファには蓄積されること
になるので、 ｎ＝Ｔbase／（Ｔi −Ｔbase）個・・・（１） だけストライプして連続して読んだら、空スロットとす
る。この空スロットのＴ base時間中に、徐々に溜まった
Ｔbase時間部分の再生データをすべて消費する。これに
よりデッドラインの異なるストリームを混在させること
が可能である。
【００８０】しかし、このためには（１）式が整数とな
るような混在ストリームを選定することが必要である。
本発明は、上記（１）式が整数となるような混在ストリ
ームの選定方法を提供するものである。かかる選定方法
の内容について、以下に説明する。
【００８１】ここで、ＭＰＥＧ２の多重化ストリームを
ＡＴＭセルに変換する処理手順の概要を図７に従い説明
する。転送したいデータストリームは、通信に適した多
重化データの形式であるＴＳ（Transport Stream：トラ
ンスポート・ストリーム）パケットとしてディスク装置
に格納されている［図７（ａ）参照］。
【００８２】したがって、ＣＰＣＳ（共通コンバージェ
ンス・サブレイヤ）−ＰＤＵ（プロトコル・データ単
位）の処理即ち、ＡＴＭアダプションレイヤ５（ＡＡＬ
５）へマッピングにおいて、ＣＰＣＳ−ＰＤＵトレイラ
がデータの末尾に８バイト（ｂｙｔｅ）付けられる［図
７（ｂ）参照］。更に、ＳＡＲ（セル分割・組立て）−
ＰＤＵの処理において４８ｂｙｔｅごとに分けられ［図
７（ｃ）参照］、その後、各々にセルヘッダが５ｂｙｔ
ｅ付けられ［図７（ｄ）参照］、ＡＴＭセルとなる。
【００８３】最終的に、ＡＴＭセルは、図７（ｅ）に示
されるように、５バイトのＡＴＭヘッダと４８バイトの
ユーザ情報であるペイロードを有して構成される。
【００８４】上記において、ＴＳ１個は１８８ｂｙｔｅ
であり、ＤＡＶＩＣ（DigitalAudio Visual Council)
標準に準拠した場合、ＴＳ２個に対してＣＰＣＳ‐ＰＤ
Ｕトレイラ８ｂｙｔｅが付与される。
【００８５】この時点でＡＴＭ転送されるデータは１８
８×２＋８＝３８４ｂｙｔｅ になるので、ＳＡＲ‐Ｐ
ＤＵの処理において、３８４／４８＝８個 のＡＴＭセ
ルに分割され、ＡＴＭセルに対して５ｂｙｔｅのへッダ
が付与される。
【００８６】ところで、ＡＴＭセルのビットレートは次
式で決定されている。
【００８７】 Ｒ＝５３×８／（ＴＸＣＬＫ×ＳＣ×ＳＲ）ｂｐｓ・・・（２） ＴＸＣＬＫはＡＬＣ（ＡＴＭのチップ）のクロック周期
であり、ＳＣはカウンタクロックのスケール値（４ｏｒ
ｌ６ｏｒ６４ｏｒ２５６）、ＳＲはカウンタ値（１〜２
５５）であり、転送すべきレートに応じて決定される。
【００８８】（２）式ではＴＸＣＬＫ×ＳＣ×ＳＲ秒間
に５３ｂｙｔｅのＡＴＭセルを転送するレートを求めて
いる。８個のＡＴＭセルに対して、転送レートを求める
場合は、 Ｒ＝５３×８×８／（ＴＸＣＬＫ×ＳＣ×ＳＲ×８）ｂｐｓ・・・（３） となる。
【００８９】５３×８（＝（４８＋５）×８＝３８４＋
４０＝１８８×２＋８＋４０）ｂｙｔｅの中に、ＴＳは
１８８×２＝３８４ｂｙｔｅだけ存在しているため、
（３）式中の５３×８の部分を次式のように変更する
と、ＡＴＭセルの転送レートが式（２）の時のＴＳの再
生レートＲ’が、次式（４）のように求まる。
【００９０】 Ｒ’＝３７６×８／（ＴＸＣＬＫ×ＳＣ×ＳＲ×８）ｂｐｓ・・・（４） 従って、ストリームＳi に関して読み出しサイズ（ｘＫ
Ｂ）中に格納されているＴＳの個数をｎｉ、ＴＳの転送
レートＲｉをＲｉ＝３７６×８／（ＴＸＣＬＫ×ＳＣｉ
×ＳＲｉ×８）ｂｐｓとすると、デッドラインＴi は、
次式（５）で求まる。
【００９１】 Ｔi ＝１８８ｎｉ×８／（Ｒｉ×１０-6）ｍｓ・・・（５） 従って、混在可能な再生レートの組み合わせは、次の条
件式のいずれかを満たす場合である。第一は、Ｔi ＝Ｔ
base、即ちストリームの再生レートを決定する各値ｎ，
ＳＣ，ＳＲが次式を満たす場合である。
【００９２】 ｎi ×ＳＣi ×ＳＲi ＝ｎbase×ＳＣbase×ＳＲbase 第二は、先の式（１）のｎが整数になる。つまり、次式
（６）が整数になるように各値ｎ，ＳＣ，ＳＲを定めた
場合である。
【００９３】 ｎbase×ＳＣbase×ＳＲbase／（ｎi ×ＳＣi ×ＳＲi −ｎbase×ＳＣbase× ＳＲbase）・・・（６） 図８は、ＡＬＣの動作速度をＴＸＣＬＫ＝５０ｎｓ（２
０ＭＨｚ）の場合で計算した結果の一部を示す。
【００９４】各項目において、下段の再生レートを基準
ストリームとして上段の再生レートのストリームを混在
させることが可能である。同時に、各ストリームの再生
レートを決定する各値ｎ，ＳＣ，ＳＲも示されている。
【００９５】例えば、６．１８４２Ｍｂｐｓのストリー
ムは、ＳＣ＝１６，ＳＲ＝７６，ｎ＝２１７６とした場
合に、ＳＣ＝１６，ＳＲ＝７８，ｎ＝２１２８とした場
合の６．０２５６Ｍｂｐｓのストリームを混在して格納
し、且つサービスが可能である。
【００９６】また、Ａ／（Ｂ−Ａ）＝２７２だけ連続し
て格納したら１スロット開けるように格納すればよいこ
とを示している。この計算結果では、６．１８４２Ｍｂ
ｐｓのストリームに対し、６．０２５６Ｍｂｐｓ、５．
８７５０Ｍｂｐｓ，４．８９５８Ｍｂｐｓ，３．６７１
６Ｍｂｐｓといった１０種以上のストリームが混在して
格納し、且つサービスが可能であることを示している。
【００９７】
【発明の効果】以上実施の形態に従い説明したように、
本発明によりシングルバッファを用意し、コンスタント
なデータの読み出し間隔を実現できる。これにより容易
に最大サービス数を確保することができる。
【００９８】更に、本発明により同一のＭＳＡからビッ
トレートの異なる複数のストリームを送出することが可
能とされる。これによりマルチメディアサーバの運用上
の効率が向上される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用するマルチメディアサーバの構成
例の概略図である。
【図２】本発明の第一の特徴の動作を説明するフローチ
ャートである。
【図３】本発明に従い上記図２の動作フローを実行した
時の実施の形態におけるタイミング図である。
【図４】デッドタイムＴi ＝５００ｍｓ、読み出しサイ
ズ４００ＫＢとする場合の読み出し可能範囲を説明する
図である。
【図５】デッドラインの異なるデータストリームを混在
させる場合を説明する図である。
【図６】デッドラインの異なるデータストリームを混在
させる場合の本発明に従うデータ格納を説明する図であ
る。
【図７】ＭＰＥＧのＴＳとＡＴＭセルの関係を示す図で
ある。
【図８】ＡＬＣの動作速度をＴＸＣＬＫ＝５０ｎｓ（２
０ＭＨｚ）の場合で混在可能のストリームを計算した結
果の一部を示す図である。
【図９】本発明者等において開発中のマルチメディアサ
ーバの概略図である。
【図１０】固定的な読み出し間隔を実現できない原因を
示す図である。
【図１１】固定的な読み出し間隔を実現できない場合の
画像が途切れる状態を説明する図である。
【図１２】ダブルバッファにより固定的な読み出し間隔
を実現できない場合の画像が途切れる問題を解決する例
を説明する図である。
【符号の説明】
１ ＡＴＭ回線 ２ 上位サーバ ３ バス Ｈ１０〜Ｈ３３ ディスク装置 ＭＳＡ マルチメディアストリームアダプタ １０ ＣＰＵ １１ メインメモリ １２ 入出力制御装置 １３ バッファメモリ １４ インタフェース回路 ＢＦ１〜ＢＦ４ キャッシュメモリ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】複数のスロットを複数のディスク装置に跨
    って割り付け、且つ該複数のスロットの番号順に対応す
    るディスク装置からデータをバッファメモリに読み出
    し、該当ユーザに転送するディスク制御方式において、 （ｉ＋１）番目のスロットにユーザが割当てられている
    場合、ユーザが割当てられていないｉ番目のスロットに
    対する処理を行う際、予め見積もられたバス占有時間タ
    イマーを起動して、データの読み出しが行われたと等価
    の時間遅延を与えた後に該（ｉ＋１）番目のスロットに
    対するデータの該バッファメモリへの読み出しを行うよ
    うに制御することを特徴とするディスク制御方式。
  2. 【請求項２】複数のディスク装置と、該複数のディスク
    装置に共通に接続され、バッファメモリを備えたマルチ
    メディアストリームアダプタと、ユーザと該マルチメデ
    ィアストリームアダプタとを接続するＡＴＭ回線とを有
    して構成され、該マルチメディアストリームアダプタ
    は、 複数のスロットを複数のディスク装置に跨って割り付
    け、且つ該複数のスロットの番号順に対応するディスク
    装置からデータを該バッファメモリに読み出すように制
    御し、 （ｉ＋１）番目のスロットにユーザが割当てられている
    場合、ユーザが割当てられていないｉ番目のスロットに
    対する処理を行う際、予め見積もられたバス占有時間タ
    イマーを起動して、データの読み出しが行われたと等価
    の時間遅延を与えた後に該（ｉ＋１）番目のスロットに
    対するデータの該バッファメモリへの読み出しを行うよ
    うに制御することを特徴とするディスク制御方式。
  3. 【請求項３】請求項１または２において、 前記バッファメモリは、１ユーザあたり１回のデータの
    読み出しサイズと等しいバッファサイズであることを特
    徴とするディスク制御方式。
  4. 【請求項４】複数のスロットを複数のディスク装置に跨
    って割り付け、且つ該複数のスロットの番号順に対応す
    るディスク装置からデータをバッファメモリに読み出
    し、該当ユーザに転送するディスク制御方法において、 該当のスロットにユーザが割り当てられているか否かを
    判断する第１のステップと、 ユーザが割り当てられている場合は、ディスク装置から
    データの読み出しを開始する第二のステップと、 データの読み出し終了時、スロット番号を１だけ歩進
    し、該第１のステップに戻る第３のステップと、 該第２にステップにおいて、ユーザが割り当てられてい
    ないと判断する場合は、バス占有時間分タイマーを起動
    する第４のステップと、 該タイマーの終了時、スロット番号を１だけ歩進し、該
    第１のステップに戻る第５のステップを有することを特
    徴とするディスク制御方法。
  5. 【請求項５】請求項４において、 前記バッファメモリは、１ユーザあたり１回のデータの
    読み出しサイズと等しいバッファサイズであることを特
    徴とするディスク制御方法。
  6. 【請求項６】複数のスロットを複数のディスク装置に跨
    って割り付け、且つ該複数のスロットの番号順に対応す
    るディスク装置からデータをバッファメモリに読み出
    し、該当ユーザに転送するディスク制御方法において、 該複数のディスク装置には、再生レートの異なるデータ
    が格納され、該再生レートの異なるデータのうち読み出
    し間隔の最小値Ｔbaseを基準として読み出し間隔Ｔi の
    データを読み出し、 読み出しの都度蓄積される（Ｔi −Ｔbase）分のデータ
    がＴbase再生分のデータとなる時、空きスロットとなる
    ように、データが予め格納されることを特徴とするディ
    スク制御方法。
  7. 【請求項７】複数のスロットを複数のディスク装置に跨
    って割り付け、且つ該複数のスロットの番号順に対応す
    るディスク装置からデータをバッファメモリに読み出
    し、該当ユーザに転送するディスク制御方法において、 該複数のディスク装置には、再生レートの異なるデータ
    を格納し、 該再生レートの異なるデータのうち読み出し間隔の最小
    値Ｔbaseを基準として読み出し間隔Ｔi のデータを読み
    出し、これによりＴbase経過毎に（Ｔi −Ｔba se）分の
    データを蓄積し、ｎ＝Ｔbase／（Ｔi −Ｔbase）個連続
    して読み出し空きスロットとし、該空きスロットの期間
    中に蓄積されたＴbase時間分の再生データを消費するこ
    とを特徴とするディスク制御方法。
  8. 【請求項８】請求項７において、 前記読み出されるデータの個数ｎ＝Ｔbase／（Ｔi −Ｔ
    base）が整数となるような異なる再生レートのデータを
    混在させることを特徴とするディスク制御方法。
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