(57)【要約】【課題】アクセス性能の低いハードディスク装置により、放送用の画像を登録と同時に送出する安価なシステムを構築する。  【解決手段】書込データを一時的に書込保管する半導体メモリを含む制御部を有するハードディスク装置において、書込時にデータに優先順位を示す番号を付け、（放送用等）優先順位の高いデータの読出時は、登録用のデータを半導体メモリに一時的に書込保管し、ハードディスクへの書込を遅延させ、ディスクのアクセスに余裕が出来た時にデータを書きこむハードディスク装置の書込読出の制御方法を行う。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
書込データを一時的に書込保管する半導体メモリを含む制御部を有するハードディスク装置において、書込時にデータに優先順位を示す番号を付け、（放送用等）優先順位の高いデータの読出時は、登録用のデータを半導体メモリに一時的に書込保管し、ハードディスクへの書込を遅延させ、ディスクのアクセスに余裕が出来た時にデータを書きこむことを特徴とするハードディスク装置の書込読出の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、番組素材を、ビデオサーバーにファイリングした上でオンエアーする方式のテープレスシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
テレビジョン放送業務では、従来からビデオサーバーを備えたノンリニアバンクシステムを用い、ＶＴＲ(Video Tape Recorder）等の記録装置に記録されている番組やＣＭ等の放送素材を、ビデオサーバーにファイリングした上でオンエアーして放送している（特許文献１参照）。ビデオサーバーの入出力信号が非圧縮の映像信号から、圧縮されたファイル形式となり、テープレスシステムと呼称されるようになった。
【０００３】
通常のハードディスクはバッファの半導体メモリを持っており、このバッファに一旦書きこんでから、データの読み出し順番を変えてＡ，Ｂ，Ｃの順にデータを出力することによりより高速にアクセスするようになっている。近年は、放送に用いる高価なハードディスク装置では、媒体記録再生データ転送速度１６６９Ｍｂｐｓで平均シーク時間３．９ｍｓと高速になり、データバッファ容量が６４ＭＢと大容量になり、圧縮されたファイル形式の映像信号の記録再生が容易になった（非特許文献１参照）。しかし、民生映像記録に用いる安価なハードディスク装置では、媒体記録再生データ転送速度８７６Ｍｂｐｓで平均シーク時間１０ｍｓ、データバッファ容量が１６ＭＢと不十分である。（非特許文献２参照）。そこで、媒体記録再生データ転送速度が高い外周のトラックと媒体記録再生データ転送速度が低い内周のトラックとを組み合わせて媒体記録再生データ転送速度の実効的な最低値を向上させている。
【０００４】
またハードディスクは、アクセス速度とデータの信頼性を向上させるため  ＲＡＩＤ(Redundant Arrays of Independent Disk)といわれる技術により、複数のディスクにデータを分散させてアクセスする方法をとれるため、実際にはこの数倍のアクセス速度を出すことが出来る。一例として、ハードディスク５台を用いてＲＡＩＤを構成した場合、データ用４台と補正データ用１台にデータを分割してアクセスするため、理論上は１台の場合の４倍の速度でアクセスすることが出来、１台のハードディスクが故障した場合にも補正データにより正常なデータを出力することが出来る。ＲＡＩＤを構成するハードディスク数を多くすれば、れだけアクセス速度は上がるが、一般的には数台から１０台程度が一般的である。
【０００５】
これと比較して、画像データはＨＤＴＶ(High Definition TeleVision）画像でも４〜２０ＭＢｙｔｅ／Ｓｅｃとデータ速度は遅い。
【０００６】
放送用などの画像送出装置に於いては画像データがとぎれた場合、放送している画像も静止してしまったり、画像が乱れてしまうと言うことが起こり、これは放送事故（異常な映像・音声の放送を行ってしまう事）となり、社会的な責任問題となる。この様なことを防止するために、放送用の送出装置では、送出装置を完全に二重化して装置の故障に備えている。
【０００７】
但し、ハードディスク装置からのデータの読み出しが間に合わずデータがとぎれることに関しては２重化されていても各系が同じ動きをしているので同じように送出画像が乱れてしまうといった事になってしまう。これを防止するために，放送の送出用のディスク装置と登録、登録確認用のディスク装置を分け、放送に必要な画像データのみを放送用のディスク装置に事前に転送し、放送時のディスク装置のデータの読み出しを減らし、かつハードディスク装置の読み出しスピードがピーク時のデータ読み出し速度よりも余裕を持った速度で読み出せるハードディスク装置を準備することにより、データがとぎれることを防いでいた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５ −２１０４９０号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】日立グローバルストレージテクノロジーUltrastar  C10K300
【非特許文献２】日立グローバルストレージテクノロジーTravelstar E7K200
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明では、安価なハードディスク装置を用いたビデオサーバーにおいて、放送用の画像データがとぎれることがないか、ハードディスクの読み出し状態、速度等を予め計算装置で計算して読み出しが間に合わないと判断された場合、登録等の書込及び登録等の読み出しを一時的に中断（遅延）させる事により放送用の画像データをとぎれることなく送り出すことの出来るハードディスク装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記の目的を達成するために、書込データを一時的に書込保管する半導体メモリを含む制御部を有するハードディスク装置において、書込時にデータに優先順位を示す番号を付け、（放送用等）優先順位の高いデータの読出時は、登録用のデータを半導体メモリに一時的に書込保管し、ハードディスクへの書込を遅延させ、ディスクのアクセスに余裕が出来た時にデータを書きこむことを特徴とするハードディスク装置の書込読出の制御方法である。
【００１２】
上記ハードディスク装置において、ハードディスクの書込を遅延させても（放送用等）優先順位の高いデータの読出が間に合わない場合、（登録確認画像等中断しても問題の発生しない）優先順位の低いデータの読み出しを一時的に行わず、優先順位の高いデータの読出を行うことを特徴とするハードディスク装置の書込読出の制御方法である。
【００１３】
上記ハードディスク装置において、書込時にデータにタイムスケジュールに基づいて優先順位を示す番号を付けることを特徴とするハードディスク装置の書込読出の制御方法である。
【００１４】
上記ハードディスク装置において、ハードディスクの書込を遅延させても放送用データの読出が間に合わない場合、登録確認画像についてデータの読み出しを一時的に行わず、映像は静止画または黒味、白味の映像とし、画像データに画像がとぎれているという表示を送出することを特徴とするハードディスク装置の書込読出の制御方法である。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように本発明によれば、放送用データについては、送出する映像はタイムスケジュールによってファイル名、送出開始時間、送出終了時間が通常は決まっているので、予め送出開始時間の前にそのファイルのデータをハードディスクから読み出し、高速の半導体メモリ等にバッファリングしておくことにより、より安全にデータを送出することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施例のハードディスクの構造を示す模式図。
【図２】ハードディスクの回転を角速度で時間軸を取った模式図。
【図３】本発明の１実施例のデータ読書の模式図。
【図４】本発明の１実施例のデータ読込の模式図。
【図５】本発明の１実施例のアクセス待ちの模式図。
【図６】本発明の１実施例のアクセス待ちの模式図。
【図７】本発明の１実施例の画像用データ読出の模式図。
【図８】本発明の１実施例の反転増幅回路のブロック図。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００１７】
以下本発明の一実施例のハードディスクの構造と読書とを図１から図８を用いて説明する。
【００１８】
図１は本発明の一実施例のハードディスクの構造を示す模式図であり、ディスクの回転とヘッドの位置を示す。図１の例では、ディスクはディスクの回転の中心を軸にして回転する。ヘッドは、ッドの支点を軸にしてディスク上を移動する。ディスクには、ディスクの回転の中心から同心円状にトラックがあり、このトラックにデーターを書込、読み出しを行う。
【００１９】
図２はハードディスクの回転を角速度で時間軸を取った模式図であり、横軸は、ハードディスクの回転を角速度で示し、縦軸はヘッドの移動を示す。図２の例では、ハードディスク上のトラックＴ１，Ｔ２、Ｔ３上にそれぞれＡ，Ｂ，Ｃというデータが書かれていることを表す。
【００２０】
図３は、本発明の１実施例のデータ読書の模式図であり、時間とともにヘッドが移動してデータを読み書きしているところを示す。水平になっている部分は、ヘッドが同じトラック上にあることを示し、斜めの線はヘッドがトラック間を移動している事を示す。斜めの線は、ヘッドの移動時間（横軸）と移動距離（縦軸）を示す。図３では、ヘッドはＴ１のデータＡを読み込んだ後、Ｔ３へ移動し、Ｔ３のデータＢを読込、その後Ｔ２へ移動し、データＣを読み込んでいるところを示す。図３では、連続するデータＡ、データＢ、データＣの順にシーケンシャルに読み込む。この際、ディスクは２回転しており、データを読み込む時間は２回転分必要となっていることを示す。
【００２１】
図４は、データを読み込む際にＴ１のデータＡ、Ｔ２のデータＣ、Ｔ３のデータＢの順にデータを読み込んでいることを示す。この場合、データＡ、データＣ、データＢのように順番が異なって読み込んでいますが、データ全体の読込時間は１回転で読み込めていることを示す。
【００２２】
本発明では、データの読み出し順を、ヘッドの動きとディスクの回転とデータの読み出し状況とを予めシミュレーションして、最適な順番でデータのアクセスを行うものである。本発明では、このシミュレーションに加えて、このデータが映像情報であることと放送の送出用データ等のデータを必要としている時刻が事前に決まっている事などを利用して、優先順位の高いデータが必要な時刻に出力できることをシミュレーションして、もし、優先順位の高いデータがとぎれるような場合に、優先順位の低いデータの読み出しを後回しとして、優先順位の高いデータの連続性を維持するようにディスクのアクセスを行う。
【００２３】
図５と図６とは、データＡをアクセス後に、次にアクセスするべきデータがデータＣとデータＢの２つがあり、どちらかを先にアクセスすると反対のデータは次の周までアクセスが待たされる場合を示す。この場合、図５に示すように、データＡ、データＢ、データＣの順にアクセスするか、図６に示すように、データＡ、データＣ、データＢの順にアクセスする方法が考えられる。このような場合、優先順位の高いデータを先に読み、優先順位の低いデータを後回しにする用にアクセスする。これにより、優先順位を高く設定した画像データについて、データがとぎれることを防止する。読み出しと書込が重なった場合には、書込データは半導体メモリにバッファして読み出しを優先し、書きこむ余裕が出来た場合に書込を行う。
【００２４】
図７はハードディスクをアクセスして画像用のデータを読み出しているところを示す。バッファメモリへのデータ転送は、電気的な処理による転送のためディスクのヘッドの移動時間に対し高速で転送することが出来るので、ほぼ瞬間的に転送される。画像送出は(8)の時点よりＡの画像データを送出し始めている事を示している。データは(9)の時点よりＢの画像データになり、(10)の時点よりＣの画像データを送出している。画像送出のデータ速度は、ディスクのアクセス速度より遅く、ディスクのアクセス時間の数倍程度の時間の画像データを送出できることを示している。このため、ディスクからの読み出しデータは、完全に連続していなくてもバッファにより連続したデータにして送出することが出来る。
【００２５】
図８は、図７のデータのアクセス順序をＡ，Ｂ，Ｃの順からトラックが近い順にＡ，Ｃ，Ｂの順でデータをアクセスした場合を示している。この場合、Ａの画像データは(9)までで終わりとなり次のＢは(10)まで送出できなくなるので(9)から(10)の間はデータが途切れることになる。途切れている間は一般的にはＡの最後の画像を送り続けるが間隔が数フレームを超えると静止画として見えるようになり、画像が途切れたことが見ている人にわかってしまう。これが放送のデータであれば放送事故ということになる。この例では極端であるが、ハードディスクのアクセスを管理することにより、画像データのとぎれを防ぐことが可能であることを示している。
【００２６】
更に、本発明に於いては、放送用の画像を送出するためのハードディスク装置に特化するため、ハードディスクをアクセスするデータに優先順位を設定し、優先順位が高いデータを優先してアクセスさせる事により、複数の同時アクセスに於いても放送用の画像データを確保することを提供する。つまり、ハードディスクの書込を遅延させても放送用等優先順位の高いデータの読出が間に合わない場合、登録確認画像等中断しても問題の発生しない優先順位の低いデータの読み出しを一時的に行わず、優先順位の高いデータの読出行う。
【００２７】
また、放送用の画像データは放送スケジュールまたは番組表と呼ばれるタイムスケジュールに従って放送されており、どの時刻から画像が送出しなければならないか事前に決まっている。これらを利用し、書込時にデータにタイムスケジュールに基づいて優先順位を示す番号を付けることにより、放送用の画像データについては、放送開始時刻前にアクセスの余裕がある限り出来るだけ多くバッファにデータを蓄積させるように制御すれば、バッファによる送出時間が大きくなり、放送事故を防止することが出来る。
【００２８】
これらのアクセスの制御に関しては、ディスク上のデータ位置、ディスクの回転位置、ヘッドの移動等のディスクの物理的な動作をマイクロコンピュータで高速にシミュレートすることにより、最適なディスクのアクセスを行う。具体的には、図２から図８に示したような、ディスク上のデータ位置を把握し、ディスク上の回転によるヘッドの移動とトラック間シークによるヘッドの移動を時間軸でシミュレートする。ハードディスク装置のアクセス速度をピーク時の速度以上にしなくても済むため、アクセス性能の低いハードディスク装置により、放送用の画像を登録と同時に送出する安価なシステムを構築できる。
【００２９】
以上により、従来の放送に用いる高価なハードディスクを持たずに汎用の登録確認用ディスクと共用して、安価な放送用の画像を登録と同時に送出する為のハードディスク装置を提供する。
【符号の説明】
【００３０】
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３：ハードディスク上のトラック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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