JP4325073B2

JP4325073B2 - Data recording / reproducing apparatus and method

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Publication number: JP4325073B2
Application number: JP2000111942A
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Inventors: 茂吉野; 浩中川路
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2000-04-07
Filing date: 2000-04-07
Publication date: 2009-09-02
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ノンリニア再生可能な記録媒体へ映像信号、音声信号を記録し、記録したデータを再生するデータ記録再生装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＣＡＴＶ（ケーブルテレビ）等の普及による情報提供の多チャンネル化に伴い、従来のテープ状記録媒体を備えたＶＴＲ（ビデオテープレコーダ）とは異なり、１台の映像音声データ記録再生装置から複数の映像音声データを同時に記録、再生、更には記録しながら再生する等の要求がある。そして、このような要求を満たすために、ハードディスク等のランダムアクセス可能な記録媒体を用いて映像音声を記録再生するビデオサーバと呼ばれる装置が普及しつつある。
【０００３】
このビデオサーバは、ノンリニア再生可能な大容量のハードディスク装置を多数接続し、全体として数十〜数百ギガバイトの記録容量を有してなる。このビデオサーバは、音声データ及び画像データ又はこれらのいずれか等のデータ量が非常に大きいデータの記録に適しており、特に、任意の音声データ、画像データを短いアクセスタイムで再生できるので、編集装置用の記録再生装置として優れている。
【０００４】
例えば、スポーツ中継では、スポーツ選手がファインプレイなどをしたときは、その場面を再び視聴者に放送すべく、スロー又は通常の速度でのリプレイをすることがある。ビデオサーバは、このような要求に対応すべく外付けの信号処理装置を取り付け、入力するデータに高画質なスローモーション再生をするため所定の信号処理を行い、信号処理を行ったデータをハードディスクへ記録させている。
【０００５】
信号処理装置は、例えば、毎秒３０フレームで供給される映像信号に対して３倍のレートの毎秒９０フレームの映像信号を入力し、入力された毎秒９０フレームの映像信号を３０フレーム毎に３つのメモリに蓄積し、蓄積した映像信号を毎秒３０フレームでビデオサーバに供給することでビデオサーバへ入力する映像信号のレートを変換させる。ビデオサーバは、信号処理装置でレート変換された映像信号を入力端子から入力させ、上述の各ハードディスクに記憶し、記憶した各画像データを元のフレーム順に読み出すことで、高速で動く被写体を高画質なスローモーション映像として再生することを実現している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
高画質なスローモーション再生をするためのデータをハードディスクへ記録するためには、上述のように入力する映像信号に所定の信号処理をする信号処理装置をビデオサーバに外付けする必要がある。しかし、ビデオサーバは、スポーツ中継などを行う中継車に搭載することが多く中継車にはビデオサーバ以外の各種機器を複数搭載しているため中継作業は限られた僅かなスペースで行う必要がある。したがって外付けの信号処理装置をビデオサーバに設置することは、中継作業の障害となるといった問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は上述したような問題を解決するために案出されたものであり、１つの装置構成で高画質なスローモーション再生をするための記録が行えるデータ記録再生装置及び方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明に係るデータ記録再生装置は、画像データ及び音声データを含むデータを入出力する複数の入出力手段を有し、割り当てられたタイムスロットでノンリニアアクセス可能な複数の記録媒体に入出力手段から入力された画像データ及び音声データを含むデータを記録し、記録媒体に記録した画像データ及び音声データを含むデータを再生し入出力手段から出力するデータ記録再生装置において、複数の入出力手段に所定の１フレーム時間に１フレームの画像データを撮影する通常撮影に対して、同じ１フレーム時間に３フレームの画像データを撮影する高速度撮影で撮影された３フレームの画像データを各１フレームずつ入力し、複数の入出力手段に入力された画像データをフレーム毎に、、第１の画像データブロック、第２の画像データブロック、第３の画像データブロック、第４の画像データブロックに分割する画像データ分割手段と、画像データ分割手段で分割された複数の画像データブロックを一時蓄積する３個の蓄積手段と、３個の蓄積手段によって蓄積された画像データブロックを読み出して、タイムスロット毎にノンリニアアクセス可能なフレーム数のデータストリームに多重化する多重化手段と、多重化手段で多重化されたデータストリームを複数の記録媒体に画像データブロックごとに記録し、複数の記録媒体に記録された画像データブロックを所定の１フレーム時間に１フレームだけ再生する記録再生手段と、３個の蓄積手段に蓄積する各画像データブロックを、第１の画像データブロック、第２の画像データブロック、第３の画像データブロック、第４の画像データブロックのパターン、第４の画像データブロック、第１の画像データブロック、第２の画像データブロック、第３の画像データブロックのパターン、第３の画像データブロック、第４の画像データブロック、第１の画像データブロック、第２の画像データブロックのパターンで周期的に変化して、画像データ分割手段から読み出されて蓄積されるように制御し、多重化手段によって多重化する際、３個の蓄積手段に蓄積された画像データブロックを各蓄積手段から順番に１つずつ読み出して多重化するように制御し、多重化手段で多重化されたデータストリームを、３つの画像データブロック毎に、複数の記録媒体を４分割した各記録領域に順番に記録するように記録再生手段を制御する制御手段とを備える。
【００１０】
上述の目的を達成するために、本発明に係るデータ記録再生方法は、画像データ及び音声データを含むデータを入出力する複数の入出力手段を有し、割り当てられたタイムスロットでノンリニアアクセス可能な複数の記録媒体に入出力手段から入力された画像データ及び音声データを含むデータを記録し、記録媒体に記録した画像データ及び音声データを含むデータを再生し入出力手段から出力するデータ記録再生方法において、複数の入出力手段に所定の１フレーム時間に１フレームの画像データを撮影する通常撮影に対して、同じ１フレーム時間に３フレームの画像データを撮影する高速度撮影で撮影された３フレームの画像データを１フレームずつ入力し、入力された画像データをフレーム毎に、第１の画像データブロック、第２の画像データブロック、第３の画像データブロック、第４の画像データブロックに分割し、分割された各画像データブロックを、第１の画像データブロック、第２の画像データブロック、第３の画像データブロック、第４の画像データブロックのパターン、第４の画像データブロック、第１の画像データブロック、第２の画像データブロック、第３の画像データブロックのパターン、第３の画像データブロック、第４の画像データブロック、第１の画像データブロック、第２の画像データブロックのパターンで周期的に変化させて３個の蓄積手段に一時蓄積し、蓄積された画像データブロックを各蓄積手段から順番に１つずつ読み出し多重化して、タイムスロット毎にノンリニアアクセス可能なフレーム数のデータストリームとし、多重化されたデータストリームを、３つの画像データブロック毎に、複数の記録媒体を４分割した各記録領域に順番に記録し、複数の記録媒体に記録された画像データを所定の１フレーム時間に１フレームだけ再生する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るデータ記録再生装置及び方法の実施の形態を図面を参照にして詳細に説明する。
【００１３】
本発明は、例えば図１に示すように構成されたＡ／Ｖ（Audio/Video）サーバ１に適用される。このＡ／Ｖサーバ１は、音声及び／又は画像データ（以下、Ａ／Ｖデータと記す。）を記録媒体に対して記録及び／又は再生（以下、記録再生と記す。）するものである。このＡ／Ｖサーバ１は、後述するコントロールパネルをユーザが操作することによって、Ａ／Ｖデータの記録再生処理の他、編集処理を可能とするものである。
【００１４】
Ａ／Ｖサーバ１は、記録ポート１０、再生ポート２０、３つの入力端子を有する記録ポート３０、エディティングマネージャ（Editing Manager）５０、ビデオエフェクタ（Video Effecter）６０、コントロールパネル７０、タイミングマネージャ（Timing Manager）８０、ファイルマネージャ（File Manager）９０、複数の記録媒体を備えたＨＤＤ（Hard Disk Drive）１００₁，１００₂，・・・，１００_n-3，１００_n-2，１００_n-1，１００_n（ｎは、任意の整数）を有するＨＤＤアレイ（ＨＤＤ Array）１１０を備えている。
【００１５】
また、Ａ／Ｖサーバ１は、記録ポート１０、再生ポート２０、３つの入力端子を有する記録ポート３０の各ポートと、ＨＤＤアレイ１１０との間のデータ転送のためのデータバス１２０と、各部を制御するための制御信号を転送するための制御バス１２１とを備えている。Ａ／Ｖサーバ１は、このように２つの入力処理部及び１つの出力処理部を有しており、５系統の入出力処理を行う。
【００１６】
記録ポート１０は、入力端子１９から入力した信号をＨＤＤアレイ１１０に記録等するための処理を行う入力処理部として機能する。この記録ポート１０は、データ入出力部１１と、データ管理部１２とからなる。データ入出力部１１は、セレクタ１３と、エンコーダ１４と、画像データ分割部１５とを備え、データ管理部１２は、シリアル−パラレル変換処理部（以下、Ｓ／Ｐと記す。）１６と、バッファ１７と、ＣＰＵ１８とを備えている。
【００１７】
セレクタ１３は、符号化するデータを選択するものである。具体的には、セレクタ１３は、例えば、ＳＭＰＴＥ（Society of Motion Picture and Television Engineers）−２５９Ｍで規格化されているＳＤＩ（Serial Digital Interface）に準拠したデータやＳＭＰＴＥ−３０５Ｍで規格化されているＳＤＴＩ（Serial Digital Transfer Interface）に準拠したデータ等の入力端子１９から入力される映像・音声データを含むデータと、後述するエディティングマネージャ５０が備える編集部５１から出力されるデータとのうち、いずれか一方の信号を選択して後段のエンコーダ１４に出力する。
【００１８】
エンコーダ１４は、セレクタ１３から出力された信号を所定のフォーマットにエンコードする。具体的には、エンコーダ１４は、入力された信号についてＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）方式による圧縮符号化を行う。ただし、このエンコーダ１４においては、圧縮符号化処理のみならず、後段のＨＤＤ１００₁，１００₂，・・・，１００_n-3，１００_n-2，１００_n-1，１００_nに記録しやすいフォーマットに変換すればよく、例えば上述したＳＤＩに準拠したデータから、映像信号や音声信号を抜き出す処理を行ってもよい。さらに、エンコーダ１４においては、上述したＳＤＴＩに準拠したデータから映像信号や音声信号を取り出す処理を行うようにしてもよく、上述した処理の組み合わせを行うようにしてもよい。なお、以下の説明においては、エンコーダ１４は、入力した信号を圧縮符号化して出力するものとする。エンコーダ１４の圧縮符号化により生成された圧縮データは、画像データ分割部１５に入力される。
【００１９】
画像データ分割部１５は、エンコーダ１４から出力された画像データを単位画像毎に複数の画像グループに分割して複数のブロックを生成する。例えば、画像データは、図２に示すようなＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄという４つのブロックに分割される。画像グループ分割部１５によって生成されたブロックは、Ｓ／Ｐ１６へ出力される。
【００２０】
この画像グループ分割部１５によって画像データを複数のブロックに分割する処理は、所望の画像データを再生してサーチする場合に再生画像の欠落が少なくなるような再生が行えるようにＨＤＤアレイ１１０へ分割した複数のブロックを記録させるための処理である。
【００２１】
例えば、画像グループ分割部１５を設けず、画像データを分割させないでフレーム毎にＦ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５・・・・というようにＨＤＤアレイ１１０に画像データを記録したとする。このようにしてＨＤＤアレイ１１０に記録された画像データを１倍速で再生すると、Ａ／Ｖサーバ１は、Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５・・・・というように記録したフレームをＨＤＤアレイ１１０から読み出し全て再生するが、２倍速で再生するとＦ１，Ｆ３，Ｆ５・・・というように、４倍速で再生をするとＦ１，Ｆ５，Ｆ９・・・というように再生速度が増すごとに再生されないフレームが生じさせてしまうため、所望の画像データを確実にサーチすることが困難となってしまう。
【００２２】
そこでこの画像グループ分割部１５で、画像データをフレームごとに複数のグループに分割し後述するような手法でＨＤＤアレイ１１０に記録させることで、倍速での再生において、画像データを分割しないでＨＤＤアレイ１１０に記録していた際には飛ばしていたフレームの要素であるブロックを少なくとも一つフレームの構成要素となるようにフレームを再構築させることが可能となる。例えば、フレームＦ１をＦ１Ａ，Ｆ１Ｂ，Ｆ１Ｃ，Ｆ１Ｄという４つのブロックに、フレームＦ２をＦ２Ａ，Ｆ２Ｂ，Ｆ２Ｃ，Ｆ２Ｄという４つのブロックに、フレームＦ３をＦ３Ａ，Ｆ３Ｂ，Ｆ３Ｃ，Ｆ３Ｄという４つのブロックに、フレームＦ４をＦ４Ａ，Ｆ４Ｂ，Ｆ４Ｃ，Ｆ４Ｄという４つのブロックに分割した場合、２倍速では、フレームＦ１のＦ１Ａ，Ｆ１ＢとフレームＦ２のＦ２Ｃ，Ｆ２Ｄで一つのフレームを構成し、４倍速では、フレームＦ１のＦ１Ａ、フレームＦ２のＦ２Ｂ、フレームＦ３のＦ３Ｃ、フレームＦ４のＦ４Ｄで一つのフレームを構成し再生させることで、必ずフレームの情報を再生画像に盛り込むことができる。
【００２３】
後述する画像グループ分割部３５，３８，４１においても、上述した画像グループ分割部１５と同様の理由で入力された画像データを複数のブロックへ分割させる。
【００２４】
Ｓ／Ｐ１６は、エンコーダ１４から入力した圧縮データをＨＤＤ１００₁，１００₂，・・・，１００_n-3，１００_n-2，１００_n-1，１００_nのそれぞれに書き込むことができるように、シリアル−パラレル変換を行う。このＳ／Ｐ１６によりシリアル−パラレル変換がなされて得られた各データは、後段のバッファ１７に随時供給される。
【００２５】
バッファ１７は、Ｓ／Ｐ１６から出力されてくる画像データ、音声データを一時的に格納し、例えば画像データ、音声データをデータバス１２０に時分割多重して送り出すために使用されるものである。バッファ１７は、図示しないが、Ｓ／Ｐ１６から出力されてくる各データを画像データ分割部で分割した画像データをブロックごとに一時的に所定の画像単位分、例えば１６フレーム単位分だけ蓄積する。バッファ１７は、Ｓ／Ｐ１６からの各データを随時入力するとともに、後述のタイミングパルス発生器８１からのタイムスロットがＣＰＵ１８に割り当てられると、このＣＰＵ１８の制御のもとに、バッファリングしているデータをタイムスロットで許容された所定期間においてデータバス１２０に出力する。データバス１２０に出力する際、ＣＰＵ１８は、バッファ１７に一時記憶されているブロックごとの画像データを一定のパターンで周期的に変化して出力されるようにバッファ１７から読み出す。例えば、１フレームがＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４つに分割されている場合、１フレーム目がＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ、２フレーム目が、Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ａ、３フレーム目がＣ，Ｄ，Ａ，Ｂ、４フレーム目がＤ，Ａ，Ｂ，Ｃといううように４フレームごとに循環するような並びでデータバス１２０へと出力される。
【００２６】
ここで、データバス１２０は、ＳＢＸ（Spydar Bus eXtension）バスと呼ばれるものであり、図示しないものの、データを記録する方向にのみデータを伝送する上りバスと、データを再生する方向にのみデータを伝送する下りバスとに分かれており、これらの上りバス及び下りバスは、それぞれ、Ｓ／Ｐ１６でシリアルデータからパラレルデータに変換された各データを個別に伝送する複数のバスにより構成されている。そのため、バッファ１７から出力された各データは、データバス１２０を構成する各データに対応するバスを介してＨＤＤアレイ１１０に送信される。また、バッファ１７の後段には、図示しないバス出力処理部が設けられ、バッファ１７から出力された各データには、データバス１２０の伝送フォーマットに従うように、例えばＨＤＤ１００₁，１００₂，・・・，１００_n-3，１００_n-2，１００_n-1，１００_nへの書き込みを指示するコマンド等が重畳される。
【００２７】
ＣＰＵ１８は、例えば後述するコントロールパネル７０から制御バス１２１を介して送信されてくる外部コマンド等の制御信号に基づいて、記録ポート１０の各部を制御する機能を有する。また、ＣＰＵ１８は、与えられた制御信号を必要に応じてエディティングマネージャ５０が備えるＣＰＵ５３に転送する。さらにＣＰＵ１８は、タイミングパルス発生器８１により割り当てられたタイムスロットに基づいて、バッファ１７に保持されているデータの出力を制御する。
【００２８】
また、再生ポート２０は、ＨＤＤアレイ１１０に記録されていたデータを外部へ出力するための処理を行う出力処理部として機能するものであり、データ管理部２１と、データ入出力部２２とからなる。
【００２９】
データ管理部２１は、画像グループ検出部２３と、バッファ２４と、パラレル−シリアル変換処理部（以下、Ｐ／Ｓと記す。）２５と、ＣＰＵ２６とを備え、データ入出力部２２は、デコーダ２７と、セレクタ２８とを備えている。
【００３０】
画像グループ検出部２３は、ＨＤＤアレイ１１０からデータバスを介してパラレルに出力される画像データ及び音声データを所定単位分（例えば１６フレーム単位分）読み込み、音声データはそのままバッファ２４へ出力し、画像データはそのグループ情報に基づいて画像データを分割してバッファ２４へ出力する。画像グループ検出部２３は、タイミングパルス発生器８１からのタイムスロットがＣＰＵ２６に割り当てられると、このＣＰＵ２６の制御のもとに、ＨＤＤアレイ１１０からデータを読み出して入力する。
【００３１】
バッファ２４は、画像グループ検出部２３から出力される各データを一時的に格納する。バッファ２４は、画像グループ検出部２３から出力される画像データを各グループごとのバンクに分けて一時記憶する。
【００３２】
ここで、ＨＤＤアレイ１１０から送られてくる各データには、データバス１２０の伝送フォーマットにしたがうように、例えば上述した各ＨＤＤ１００への書き込みを指示するコマンドに対するステータスが重畳されている。このようなデータは、上述したデータバス１２０の下りバスを構成する複数のバスにより分割されて伝送される。そのため、Ａ／Ｖサーバ１においては、入力系のデータと出力系のデータとが衝突するといったエラーを引き起こす要因が少なく、割り当てられたタイムスロットに基づいてデータを伝送することで、データの記録再生を同時に行うようにみなすことができる。バッファ２４に入力されたデータは、このバッファ２４によりバッファリングされた後、後段のＰ／Ｓ２５に供給される。
【００３３】
Ｐ／Ｓ２５は、バッファ２４から入力したパラレルデータをシリアルデータに変換する。このＰ／Ｓ２５によりパラレル−シリアル変換がなされて得られたデータは、データ入出力部２２におけるデコーダ２７に供給される。
【００３４】
ＣＰＵ２６は、制御バス１２１を介して送信されてくる外部コマンド等の制御信号に基づいて、再生ポート２０の各部を制御する機能を有する。また、ＣＰＵ２６は、与えられた制御信号を必要に応じてエディティングマネージャ５０が備えるＣＰＵ５３に転送する。さらに、ＣＰＵ２６は、タイミングパルス発生器８１により割り当てられたタイムスロットに基づいて、データバス１２０の使用権を獲得し、バッファ２４にデータを入力するように制御する。
【００３５】
データ入出力部２２におけるデコーダ２７は、Ｐ／Ｓ２５から入力したシリアルデータを所定の復号処理によりデコードする。このデコーダ２７は、各ＨＤＤ１００から再生されたデータが圧縮符号化されているときには伸張し、上述したＳＤＩデータ等に変換して出力する。このデコーダ２７によりデコードして得られた映像・音声データを含む各種データは、セレクタ２８やエディティングマネージャ５０が備える編集部５１に入力される。
【００３６】
セレクタ２８は、出力端子２９を介して外部に出力する信号を選択するものである。具体的には、セレクタ２８は、デコーダ２７から出力されるデータと、エディティングマネージャ５０が備える編集部５１から出力されるデータとのうち、いずれか一方の信号を選択し、ＳＤＩデータやＳＤＴＩデータとして出力端子２９に供給する。
【００３７】
記録ポート３０は、入力端子４５、入力端子４６、入力端子４７から入力した信号をＨＤＤアレイ１１０に記録等するための処理を行う入力処理部として機能する。記録ポート３０では、Ａ／Ｖサーバ１において、高画質なスローモーション再生を行うための映像信号を記録する処理を行う。
【００３８】
記録ポート３０の入力端子４５，４６，４７には、通常の３倍の速度で撮影された映像信号が入力される。例えば、記録ポート３０の各入力端子４５，４６，４７には、通常、毎秒３０フレームで供給される映像信号に対して３倍のレートの毎秒９０フレームの映像信号が１／９０秒毎に３つに分配された映像信号が入力される。通常のレートと３倍のレートとの関係を図３に示す。通常のレートの場合、１／３０秒で１フレームとなっているが、３倍のレートの場合１／９０秒で１フレーム、１／３０秒だと３フレーム分の映像信号を記録することができる。
【００３９】
この記録ポート３０は、データ入出力部３１と、データ管理部３２とからなる。データ入出力部３１は、セレクタ３３と、エンコーダ３４と、画像グループ分割部３５と、セレクタ３６と、エンコーダ３７と、画像グループ分割部３８とを備え、データ管理部３２は、セレクタ３９と、エンコーダ４０と、画像グループ分割部４１と、データ多重化部４２と、ＤＭブロック４３と、ＣＰＵ４４とを備えている。
【００４０】
セレクタ３３は、符号化するデータを選択するものである。具体的には、セレクタ３３は、例えば、ＳＭＰＴＥ（Society of Motion Picture and Television Engineers）−２６９Ｍで規格化されているＳＤＩ（Serial Digital Interface）に準拠したデータやＳＭＰＴＥ−３０５Ｍで規格化されているＳＤＴＩ（Serial Digital Transfer Interface）に準拠したデータ等の入力端子４５から入力される映像・音声データを含むデータと、後述するエディティングマネージャ５０が備える編集部５１から出力されるデータとのうち、いずれか一方の信号を選択して後段のエンコーダ３４に出力する。
【００４１】
エンコーダ３４は、セレクタ３３から出力された信号を所定のフォーマットにエンコードする。具体的には、エンコーダ３４は、入力された信号についてＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）方式による圧縮符号化を行う。ただし、このエンコーダ３４においては、圧縮符号化処理のみならず、後段のＨＤＤ１００₁，１００₂，・・・，１００_n-3，１００_n-2，１００_n-1，１００_nに記録しやすいフォーマットに変換すればよく、例えば上述したＳＤＩに準拠したデータから、映像信号や音声信号を抜き出す処理を行ってもよい。さらに、エンコーダ３４においては、上述したＳＤＴＩに準拠したデータから映像信号や音声信号を取り出す処理を行うようにしてもよく、上述した処理の組み合わせを行うようにしてもよい。なお、以下の説明においては、エンコーダ３４は、入力した信号を圧縮符号化して出力するものとする。エンコーダ３４の圧縮符号化により生成された画像データは、画像グループ分割部３５に入力される。
【００４２】
画像グループ分割部３５は、エンコーダ３４から出力された画像データを単位画像毎に複数の画像グループに分割して複数のブロックを生成する。例えば、画像データは、図２に示すようなＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄという４つのブロックに分割される。画像グループ分割部３５によって生成されたブロックは、データ多重化部４２へ出力される。データ多重化部４２へ出力される際、各ブロックは分割数に基づいて一定のパターンで周期的に１バイト単位でデータ多重化部４２へ出力される。一定のパターンで周期的にブロックを出力する具体的な手法については、後で詳細に説明をする。
【００４３】
セレクタ３６は、入力端子４６から入力された映像信号が入力され、入力された映像信号にセレクタ３３と同様の処理を行いエンコーダ３７へ出力する。
【００４４】
エンコーダ３７は、セレクタ３６から入力された映像信号をエンコーダ３４と同様の処理を行い、画像グループ分割部３８へと出力する。
【００４５】
画像グループ分割部３８は、エンコーダ３７から出力された画像データを画像グループ分割部３５と同様の処理を行いブロックに分割してデータ多重化部４２へと出力する。
【００４６】
データ管理部３２における、セレクタ３９は、入力端子４７から入力された映像信号が入力され、入力された映像信号にセレクタ３３と同様の処理を行いエンコーダ４０へ出力する。
【００４７】
エンコーダ４０は、セレクタ３９から入力された映像信号をエンコーダ３４と同様の処理を行い、画像グループ分割部４１へと出力する。
【００４８】
画像グループ分割部４１は、エンコーダ４０から出力された画像データを画像グループ分割部３５と同様の処理を行いブロックに分割してデータ多重化部４２へと出力する。
【００４９】
データ多重化部４２は、データ入出力部３１のエンコーダ３４，３７及びデータ管理部３２のエンコーダ４０から出力された画像データ及び音声データをＣＰＵ４４の制御により多重化する。このデータ多重化部４２により多重化された各データは、後段のＤＭブロック４３に随時供給される。
【００５０】
データ多重化部４２は、図４に示すように、画像データ用のＦＩＦＯメモリ４２ａ，４２ｂ，４２ｃと、音声データ用のＦＩＦＯメモリ４２ｄ，４２ｅと、ＦＩＦＯコントローラ４２ｆと、マルチプレクサ４２ｇとからなる。
【００５１】
ＦＩＦＯメモリ４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ，４２ｅは、データ先入れ先出し型のＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）である。ＦＩＦＯメモリ４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ，４２ｅは、ＦＩＦＯコントローラ４２ｆの制御によって上述したエンコーダ３４，３７，４０からそれぞれ出力された画像データ及び音声データを書き込んだり、読み出したりし、マルチプレクサ４２ｇへ出力する。
【００５２】
ＦＩＦＯメモリ４２ａ，４２ｂ，４２ｃには、通常の３倍の速度で撮影された映像信号が３つに分配されエンコーダ３４，３７，４０でエンコードされて、それぞれ入力される。例えば、通常レートで毎秒３０フレームのデータが供給されている場合、３倍のレートでは毎秒９０フレームのデータが供給されることになる。つまり、通常レートでは１フレームを供給できる時間で、３倍のレートでは３フレーム供給することができる。
【００５３】
ＦＩＦＯメモリ４２ｄ，４２ｅは、音声データ用のＳＲＡＭである。特にＦＩＦＯメモリ４２ｅは、Ａ／Ｖサーバ１とフォーマットの異なる外部装置からの入力によって生じる音声データの遅延に対処するための設けられたＳＲＡＭである。
【００５４】
ＦＩＦＯメモリコントローラ４２ｆは、データ管理部３２のＣＰＵ４４の制御によってＦＩＦＯメモリ４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ，４２ｅのデータの書き込み及び読み出しを制御する。
【００５５】
データ多重化部４２ｇは、ＦＩＦＯメモリ４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ，４２ｅから出力されたデータをマルチプレクスして、ＤＭブロック４３へと出力する。なお、データ多重化部４２による画像データ及び音声データの多重化処理については、後で詳細に説明をする。
【００５６】
ＤＭブロック４３は、データ多重化部４２から出力されてくる各データを一時的に格納し、例えば各データをデータバス１２０に時分割多重して送り出すために使用されるものである。ＤＭブロック４３は、後述するようにデータ多重化部４２から出力されてくる各データを個別に保持するように構成されている。ＤＭブロック４３は、データ多重化部４２からの各データを随時入力するとともに、後述のタイミングパルス発生器８１からのタイムスロットがＣＰＵ４４に割り当てられると、このＣＰＵ４４の制御のもとに、バッファリングしているデータをタイムスロットで許容された所定期間においてデータバス１２０に出力する。
【００５７】
ＣＰＵ４４は、例えば後述するコントロールパネル７０から制御バス１２１を介して送信されてくる外部コマンド等の制御信号に基づいて、記録ポート３０の各部を制御する機能を有する。また、ＣＰＵ４４は、与えられた制御信号を必要に応じてエディティングマネージャ５０が備えるＣＰＵ５３に転送する。さらにＣＰＵ４４は、タイミングパルス発生器８１により割り当てられたタイムスロットに基づいて、ＤＭブロック４３に保持されているデータの出力を制御する。
【００５８】
エディティングマネージャ５０は、編集部５１と、インターフェース（Ｉ／Ｆ）５２と、ＣＰＵ５３とを備えており、上述した記録ポート１０、再生ポート２０，記録ポート３０から入力されたデータを、編集部５１を介して後述するビデオエフェクタ６０に出力して編集させる。また、エディティングマネージャ５０は、ビデオエフェクタ６０からのデータを、記録ポート１０のセレクタ１３、再生ポート２０のセレクタ２８，記録ポート３０のセレクタ３３，３６，３９に出力する。
【００５９】
編集部５１は、記録ポート１０及び記録ポート３０に入力したデータ及び再生ポート２０のデコーダ２７を経たデータのうちの所望のデータを、内部に備える図示しないセレクタ等によって適宜切り換えることで選択し、ビデオエフェクタ６０へと出力する。また、編集部５１は、ビデオエフェクタ６０から入力されるデータを、内部に備える図示しないセレクタ等によって適宜切り換えることで、所望のポート又はＣＰＵ５３へと出力する。さらに、記録ポート１０及び記録ポート３０に入力したデータや、再生ポート２０のデコーダ２７を経たデータや、ビデオエフェクタ６０から入力されるデータを外部のモニタ装置等に出力したい場合には、編集部５１は、これらのデータを出力端子５４に供給する。
【００６０】
Ｉ／Ｆ５２は、後述するコントロールパネル７０と接続し、コントロールパネル７０を制御するための制御信号、Ａ／Ｖデータ等がＣＰＵ５３から入力されてコントロールパネル７０に出力するとともに、コントロールパネル７０からの操作入力信号等をＣＰＵ５３に入力する。また、Ｉ／Ｆ５２は、例えば外部のＶＴＲ（Video Tape Recorder）等を接続してデータや各種コマンドを出力するとともに、外部からの各種コマンドを入力する。
【００６１】
ＣＰＵ５３は、内部に格納された編集処理実行プログラムを実行することで、記録ポート１０、再生ポート２０、記録ポート３０がそれぞれ備えるＣＰＵ１８、ＣＰＵ２６、ＣＰＵ４４を制御する。
【００６２】
また、ＣＰＵ５３は、各ポートのＣＰＵを制御することによって、同時に複数のポートを制御するとともに、各１００に記憶されたＡ／Ｖデータを読み出す旨の制御信号をＨＤＤアレイ１１０に出力してＡ／Ｖデータを入力する。このとき、ＣＰＵ５３は、編集処理の対象となっている素材データを後述するＶＦＬに従って読み出し、Ｉ／Ｆ５２を介してコントロールパネル７０に出力することで、ユーザに編集内容を提示する。
【００６３】
更に、このＣＰＵ５３は、コントロールパネル７０からのプレビュー処理を行う旨の操作入力信号に応じて、編集処理の結果生成されたＶＦＬに基づくプレビュー処理を行う。このとき、ＣＰＵ５３は、ファイル管理部９１に格納されたＶＦＬを読み出して、ＶＦＬが示すＡ／Ｖデータを順次各ＨＤＤ１００から各ポート２０〜４０を介して読み出してＩ／Ｆ５２を介してコントロールパネル７０に出力する。
【００６４】
ビデオエフェクタ６０は、複数のポートを利用して、データに特殊効果処理を施す。ビデオエフェクタ６０は、具体的には、ある素材データに別の異なる素材データを挿入して各素材データを接続することで新たな時系列データを生成するピクチャインピクチャ（PinP）等の特殊効果処理を行って編集データを生成する処理をエディティングマネージャ５０から入力した素材データに対して行う。
【００６５】
コントロールパネル７０は、例えば、編集作業を行うデータの選択や、データの入出力を行うポートを選択する際にユーザが操作する各種スイッチ等や、編集作業に用いる画像等を表示する表示部等を備える。コントロールパネル７０は、ユーザに操作されることによって、操作に対応した操作入力信号を生成する。
【００６６】
タイミングマネージャ８０は、ビデオの同期信号に基づいてタイミングをとり、データバス１２０を管理するものである。このタイミングマネージャ８０は、タイミングパルスを発生させるタイミングパルス発生器８１と、コントロールパネル７０とのインターフェースであるインターフェース（Ｉ／Ｆ）８２と、各部を制御するＣＰＵ８３とを備える。
【００６７】
このタイミングマネージャ８０は、外部から入力されるビデオ同期信号に基づいて、ＣＰＵ８３がタイミングパルス発生器８１を制御してタイミングパルスを発生させ、制御バス１２１に送信する。タイミングマネージャ８０は、このタイミングパルスに基づいてデータバス１２０の使用権を管理する。
【００６８】
ファイルマネージャ９０は、後述する各ＨＤＤ１００におけるファイルの記録領域を示すファイル管理情報を保持し、このファイル管理情報に基づいてファイルの管理を行うファイル管理部９１と、例えばイーサネット等の外部のネットワークに接続され、外部のネットワークとの間でデータの入出力を行うネットワークドライバ９２と、各部を制御するＣＰＵ９３とを備える。
【００６９】
ファイルマネージャ９０は、ＣＰＵ９３の制御のもとに、後述するＨＤＤアレイ１１０に記録されたデータの管理を行う。例えば、ファイルマネージャ９０は、あるファイルがＨＤＤ１００に記録されたときに、これらのＨＤＤ１００内のどのアドレスにファイルが記録されたかを示す情報を含むファイル管理情報を用いて、ＨＤＤアレイ１１０に記録されたデータの管理を行う。
【００７０】
また、ファイル管理部９１は、ファイル管理情報を保持することによって、操作入力信号に応じたファイル名を指定するだけで所望のファイルの再生を行うようにＨＤＤアレイ１１０を制御する処理等の操作を行うことができ、後述する再生ファイル情報である仮想ファイル（Virtual File；以下、ＶＦＬと記す。）に基づいて、編集の際に新たにデータを記録することなく編集結果をもとに素材データを再生することができる。
【００７１】
ＨＤＤアレイ１１０は、各ＨＤＤ１００に対し各種データを格納及び管理するものである。ＨＤＤアレイ１１０は、複数のＨＤＤ１００₁，１００₂，・・・，１００_n-3，１００_n-2，１００_n-1，１００_nに接続され、これらのＨＤＤ１００₁，１００₂，・・・，１００_n-3，１００_n-2，１００_n-1，１００_nに対して各種データを記憶させるとともに、これらのＨＤＤ１００₁，１００₂，・・・，１００_n-3，１００_n-2，１００_n-1，１００_nに記録されているデータの管理を行う。ＨＤＤアレイ１１０は、バッファ１１１と、画像データ書き込み／読み出し処理部（Ｖ）１１２と、音声データ書き込み／読み出し処理部（Ａ）１１３とを備える。
【００７２】
バッファ１１１は、データバス１２０との間でのデータを転送を行うときに、一時的にデータを記憶する。例えば、各ＨＤＤ１００からのデータは、このバッファ１１１においてバッファリングされた後、データバス１２０に出力される。
【００７３】
画像データ書き込み／読み出し処理部１１２は、接続された各ＨＤＤ１００に対して画像データの書き込み及び読み出し処理を行う。画像データ書き込み／読み出し処理部１１２は、具体的には、各ＨＤＤ１００の中から所望のＨＤＤ１００を選択して、バッファ１１１から入力された画像データを書き込むとともに、所望のＨＤＤから画像データを読み出してバッファ１１１に出力する。
【００７４】
音声データ書き込み／読み出し処理部１１３は、接続された各ＨＤＤ１００_n-1，１００_nに対して音声データの書き込み及び読み出し処理を行う。音声データ書き込み／読み出し処理部１１３は、具体的には、接続された２つのＨＤＤ１００_n-1，１００_nのいずれか一方を選択し、バッファ１１１から入力された音声データを書き込むとともに、所望のＨＤＤ１００から音声データを読み出してバッファ１１１に出力する。
【００７５】
ＨＤＤアレイ１１０は、例えば、放送業務用として記録されるべきデータが確実に記録されるとともに、記録されているデータが確実に再生されるように冗長性を持たせてあり、いわゆるＲＡＩＤ（Redundant Arrays of Inexpensive Disks）構成をとる。画像データが記録されるＨＤＤ１００₁，１００₂，・・・，１００_n-3，１００_n-2は、ＲＡＩＤ−３の構成、すなわち、データを複数のディスクに分けて並行転送することで転送性能を高め、さらにパリティディスクを設けた構成をとり、音声データが記録されるＨＤＤ１００_n-1，１００_nは、いわゆるデータの二重書きを行うミラーディスクと呼ばれるＲＡＩＤ−１の構成をとる。
【００７６】
つぎに、上述した構成を有するＡ／Ｖサーバ１の記録ポート１０に入力された外部からのデータを各ＨＤＤ１００に記録するときの処理について説明する。
【００７７】
Ａ／Ｖサーバ１において、入力端子１９に入力されたデータは、記録ポート１０のデータ入出力部１１が備えるセレクタ１３を経て、エンコーダ１４に入力されて所定のフォーマットにエンコードされる。エンコードされたデータは、データ入出力部１１が備える画像グループ分割部１５により、フレームごとに所定の単位のブロックに分割される。例えば、各フレームは４つのブロックＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに分割され、記録ポート１０のデータ管理部１２が備えるＳ／Ｐ１６によりパラレルデータに変換され、バッファ１７でバッファリングされる。バッファ１７の記憶領域は複数のバンクで構成されており、画像グループ分割部１５で分割されたブロックは各グループごとにバッファ１７の所定のバンクに記憶される。そして、バッファリングされているデータは、タイミングパルス発生器８１からＣＰＵ１８に割り当てられたタイムスロットの期間に、データバス１２０に出力され、ＨＤＤアレイ１１０へ転送される。ＣＰＵ１８は、バッファ１７に記憶した画像データをデータバス１２０に出力する際、フレーム毎にブロックが一定のパターンで周期的に変化するように各ブロックをバッファ１７から読み出す。例えば、各フレームがＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４つに分割されているとすると、１フレーム目はＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ、２フレーム目はＢ，Ｃ，Ｄ，Ａ、３フレーム目はＣ，Ｄ，Ｂ，Ａ、４フレーム目はＤ，Ｂ，Ａ，Ｃ、・・・というように４フレーム毎に循環するような並びで読み出される。
【００７８】
ＨＤＤアレイ１１０に転送されてきたデータは、バッファ１１１にてバッファリングされ読み出される。そして、バッファ１１１から読み出されたデータのうち、画像データは、画像データ書き込み／読み出し処理部１１２に入力され、音声データは、音声データ書き込み／読み出し処理部１１３に入力される。画像データ書き込み／読み出し処理部１１２は、入力された画像データを所定の単位で分割するとともに、パリティデータを求め、分割したデータ及びパリティデータを各ＨＤＤ１００₁，１００₂，・・・，１００_n-3，１００_n-2に記録する。図５に１フレームが４つのブロックＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに分割される場合のＨＤＤ１００に記録される様子を示す。ブロックはバッファ１７から１６フレーム単位で読み出され、まず図５（ａ）に示すように１フレーム目のＡ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１が４つのＨＤＤに１バイト単位で記録されていく。同様に、図５（ｂ）では２フレーム目のＢ２，Ｃ２，Ｄ２，Ａ２が記録され、図５（ｃ）に示すように１６フレーム分のデータがタイミングパルス発生器８１からＣＰＵ１８へ割り当てられた１タイムスロットでＨＤＤ１００への記録がされる。また、音声データ書き込み／読み出し処理部１１３は、入力された音声データを２つのＨＤＤ１００_n-1，１００_nに記録する。
【００７９】
Ａ／Ｖサーバ１は、このような処理を行うことによって、外部から入力したデータをＨＤＤアレイ１１０に記録することができる。
【００８０】
つぎに、Ａ／Ｖサーバ１の各ＨＤＤ１００に記録されているデータを再生して再生ポート２０に出力するときの処理について説明する。
【００８１】
Ａ／Ｖサーバ１において、再生ポート２０が、タイミングパルス発生器８１により割り当てられたタイムスロットの期間にＨＤＤアレイ１１０にアクセスし、ＨＤＤアレイ１１０に対して、データの再生を要求する。ＨＤＤアレイ１１０では、画像データ書き込み／読み出し処理部１１２が、ＨＤＤ１００₁，１００₂，・・・，１００_n-3，１００_n-2に分割されて記録されている画像データとパリティデータとを１度のアクセスで所定の単位分、例えば１６フレーム分読み出し、分割されたデータを単一化するとともに、パリティデータに基づいてエラー検出及びエラー訂正を行い、画像データを再生する。また、音声データ書き込み／読み出し処理部１１３は、２つのＨＤＤ１００_n-1，１００_nのうち、エラーがないＨＤＤから音声データを再生する。このとき、画像データ書き込み／読み出し処理部１１２及び音声データ書き込み／読み出し処理部１１３は、各ＨＤＤ１００又はファイル管理部９１に格納されているファイル管理情報を参照して再生するファイルをアクセスする。再生された映像・音声データは、バッファ１１１でバッファリングされた後、読み出され、データバス１２０を介して、再生ポート２０に転送される。
【００８２】
このようなＡ／Ｖサーバ１による再生処理において、再生ポート２０が再生要求を行ったとき、ＨＤＤアレイ１１０から出力されたデータは、データバス１２０を介してデータ管理部２１が備える画像グループ検出部２３に入力される。画像グループ検出部２３は、入力したデータのうち画像データをブロックごとにバッファ２４のバンクに一時的に記憶させるためにブロックがどのグループに属するかを検出する。グループが検出されたブロックは、バッファ２４に入力され各グループごとにバッファ２４の所定のバンクに一時的にバッファリングされる。バッファ２４でバッファリングされた後、Ｐ／Ｓ２５にてシリアルデータに変換される。このシリアルデータは、データ入出力部２２が備えるデコーダ２７に入力されてデコードされた後、セレクタ２８を経て出力端子２９へと供給され、外部に出力される。このようにして、Ａ／Ｖサーバ１は、ＨＤＤアレイ１１０に記憶されたデータを再生する。
【００８３】
続いて図６に示すフローチャートを用いてＡ／Ｖサーバ１の記録ポート３０に外部より入力されたデータを各ＨＤＤに記録するときの記録ポート３０の処理について説明する。
【００８４】
ステップＳ１において、入力端子４５から入力された映像信号及び音声信号はセレクタ３３を介しエンコーダ３４へ入力され、入力端子４６，４７から入力された映像信号はセレクタ３６，３９をそれぞれ介しエンコーダ３７，４０へ入力され画像データ、音声データにエンコードされる。エンコーダ３４，３７，４０でそれぞれエンコードされた画像データ、音声データは、画像グループ分割部３５，３８，４１へ入力される。
【００８５】
ステップＳ２において、画像ブロック分割部３５，３８，４１は、入力された画像データをフレームごとに所定の処理単位であるブロックに分割する。ＣＰＵ４４は、画像ブロック分割部３５，３８，４１でブロックへの分割処理が終了した後、図示しない記憶部に格納されたソフトウェアを用いてブロックを出力する順番を決定する。
【００８６】
記録ポート３０には入力端子の数と同数の図示しないレジスタが備えられておりＣＰＵ４４は、このレジスタにブロックの出力順位の初期値をセットする。ＣＰＵ４４は、上述したソフトウェアを用いて、レジスタから初期値を読み込み、データ多重化部４２への出力する旨を伝える制御信号に応じて画像ブロック分割部３５，３８，４１からブロックを所定の並びで出力させる。ＣＰＵ４４は、ソフトウェアを用いてレジスタに設定された初期値を読み込み、まず最初のフレームのブロックを初期値に示す並びで画像ブロック分割部３５，３８，４１から出力させる。続いて、ＣＰＵ４４は、ソフトウェアのプログラムに応じて画像ブロック分割部３５，３８，４１から出力されるブロックが周期的に変化して出力されるように制御する。
【００８７】
例えば、画像ブロック分割部３５，３８，４１に入力される各フレームがＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４つに分割されている場合、記録ポート３０に備えられた３つのレジスタは初期値としてブロックＡ、ブロックＢ、ブロックＣ、ブロックＤという並びで出力させるグループ１と、ブロックＢ、ブロックＣ、ブロックＤ、ブロックＡという並びで出力させるグループ２と、ブロックＣ、ブロックＤ、ブロックＡ、ブロックＢという並びで出力させるグループ３と、ブロックＤ、ブロックＡ、ブロックＢ、ブロックＣという並びで出力させるグループ４の４通りの初期値のいずれかがそれぞれ設定可能である。なお、３つのレジスタに設定する初期値は、重複して設定することはできない。
【００８８】
画像ブロック分割部３５に対応するレジスタに初期値としてグループ１を、画像ブロック分割部３８に対応するレジスタに初期値としてグループ４を、画像ブロック分割部４１に対応するレジスタに初期値としてグループ３を設定すると、各画像ブロック分割部から出力される第１のフレームは、画像ブロック分割部３５ではＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの並びで、画像ブロック分割部３８ではＤ，Ａ，Ｂ，Ｃの並びで、画像ブロック分割部４１ではＣ，Ｄ，Ａ，Ｂの並びで出力される。画像ブロック３５の、第２のフレームではＢ，Ｃ，Ｄ，Ａ又はＤ，Ａ，Ｂ，Ｃとなる。ここでは、Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ａとなるとすると、第３のフレームではＣ，Ｄ，Ａ，Ｂとなり、第４のフレームではＤ，Ａ，Ｂ，Ｃとなる。このように出力されるブロックは周期的に変化して出力される。画像ブロック分割部３８，４１でもレジスタに設定された初期値から始まり、画像ブロック分割部３５と同様に周期的な変化でブロックを出力する。
【００８９】
また、音声データはブロックには分割されずにステップＳ３においてデータ多重化部４２へと出力される。
【００９０】
ステップＳ３において、ＣＰＵ４４は、画像ブロック分割部３５，３８，４１から画像データを、画像ブロック分割部３５から音声データを読みだし所定のＦＩＦＯメモリへ書き込む。
【００９１】
図７に画像ブロック分割部３５，３８，４１から画像データ、音声データを読み出す際のＣＰＵ４４のタイミングチャートを示す。REC_FRAMEが”０”のとき画像データに関する各処理が実行されREC_FRAMEが”１”のとき音声データに関する各処理が実行される。REC_REQは各画像ブロック分割部に対する制御信号であり、”０”のとき画像ブロック分割部３５，３８，４１は、画像データ及び音声データを出力する。
【００９２】
SS1_Data、SS2_Data、SS3_Dataはそれぞれ画像ブロック分割部３５，３８，４１から出力されたデータを表している。４つに分割され画像ブロック分割部３５から出力された画像データをそれぞれＡ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１とし、４つに分割され画像ブロック分割部３８から出力された画像データをそれぞれＡ２，Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２とし、４つに分割され画像ブロック分割部４１から出力された画像データをそれぞれＡ３，Ｂ３，Ｃ３，Ｄ３とする。
【００９３】
V_WENはＦＩＦＯメモリ４２ａ，４２ｂ，４２ｃに対する制御信号であり、ＣＰＵ４４の制御によりＦＩＦＯメモリコントローラから出力される。V_WENが”０”のとき画像データがＦＩＦＯメモリ４２ａ，４２ｂ，４２ｃに書き込まれる。
【００９４】
A_WENはＦＩＦＯメモリ４２ｄ，４２ｅに対する制御信号であり、ＣＰＵ４４の制御によりＦＩＦＯメモリコントローラから出力される。A_WENが”０”のとき音声データがＦＩＦＯメモリ４２ｄ，４２ｅに書き込まれる。
【００９５】
例えば、REC_FRAME＝０において、REC_REQ＝０で画像ブロック分割部３５から画像データがＡ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１の順で読み出され、画像ブロック分割部３８から画像データがＤ２，Ａ２，Ｂ２，Ｃ２の順で読み出され、画像ブロック分割部４１から画像データがＣ３，Ｄ３，Ａ３，Ｂ３の順で読み出される。また、REC_FRAME＝０において、REC_REQ＝０で各画像ブロック分割部から画像データが読み出されると同時にV_WEN＝０でＦＩＦＯメモリ４２ａ，４２ｂ，４２ｃに画像データが書き込まれる。
【００９６】
REC_FRAME＝１において、REC_REQ＝０で画像ブロック分割部３５から音声データＡＤ１が読み出される。また、REC_FRAME＝１において、REC_REQ＝０で各画像ブロック分割部から音声データが読み出されると同時にA_WEN＝１でＦＩＦＯメモリ４２ｄ，４２ｅに音声データが書き込まれる。なお、Ａ／Ｖサーバ１とフォーマットの異なる外部装置から映像信号及び音声信号が入力された場合は、音声信号は映像信号より１フレーム分だけ遅延してしまうので、遅延に対処するために画像ブロック分割部３８から音声データＡＤ２を読み出す。
【００９７】
ステップＳ４において、ＣＰＵ４４はＦＩＦＯメモリコントローラを制御して、ＦＩＦＯメモリ４２ａ，４２ｂ，４２ｃから画像データを、４２ｄから音声データを読み出す。
【００９８】
図８にＦＩＦＯメモリ４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄからデータを読み出す際のＣＰＵ４４のタイミングチャートを示す。
【００９９】
SS1_REN、SS2_REN、SS3_RENは、ＦＩＦＯメモリ４２ａ，４２ｂ，４２ｃに対する制御信号でありＣＰＵ４４の制御によりＦＩＦＯメモリコントローラから出力される。SS1_RENが”０”のとき、ＦＩＦＯメモリ４２ａから画像データが読み出され、SS2_RENが”０”のとき、ＦＩＦＯメモリ４２ｂから画像データが読み出され、SS3_RENが”０”のとき、ＦＩＦＯメモリ４２ｃから画像データが読み出される。
【０１００】
A_RENは、ＦＩＦＯメモリ４２ｄに対する制御信号であり、ＣＰＵ４４の制御によりＦＩＦＯメモリコントローラから出力される。A_RENが”０”のときＦＩＦＯメモリ４２ｄから音声データが読み出される。ＦＩＦＯメモリ４ｄからは、同一の音声データが３フレーム分の画像データに対応して３回読み出される。
【０１０１】
各ＦＩＦＯメモリからは画像データが読み出されてから音声データが読み出される。画像データがＦＩＦＯメモリ４２ａ，４２ｂ，４２ｃから読み出される順番はＦＩＦＯメモリ４２ａ、ＦＩＦＯメモリ４２ｂ、ＦＩＦＯメモリ４２ｃの順となっており、１度に読み出される単位は１ブロックとなっている。画像データは、１フレーム分のブロック、例えば４つのブロックに分割されているならば４つのブロックが読み出されるまで、ＦＩＦＯメモリ４２ａ、ＦＩＦＯメモリ４２ｂ、ＦＩＦＯメモリ４２ｃの順で読み出されていく。
【０１０２】
ステップＳ５において、ＣＰＵ４４は、マルチプレクサ４２ｇを制御して、ステップＳ４で読み出した画像データ及び音声データを１フレーム時間単位でマルチプレクスしＤＭブロック４３へ書き込む。
【０１０３】
図９に、各ＦＩＦＯメモリから読み出した画像データ及び音声データをＤＭブロック４３へ書き込む際の、ＣＰＵ４４のタイミングチャートを示す。
【０１０４】
MUX_REQ及びMUX_AUは、ＤＭブロック４３に対する制御信号であり、MUX_REQが”０”且つMUX_AUが”１”のとき画像データをＤＭブロック４３へ書き込み、MUX_REQが”０”且つMUX_AUが”０”のとき音声データをＤＭブロック４３へ書き込む。
【０１０５】
MUX_Dataは、マルチプレクサ４２ｇでマルチプレクスされた１フレーム時間分の画像データ、音声データを示しており、マルチプレクサ４２ｇからストリームとして出力され各データは、ＤＭブロック４３の所定のバンクに書き込まれる。
【０１０６】
例えば、図１０の（ａ）に示すようにＤＭブロック４３の画像データ用のバンクをバンクＷ、バンクＸ、バンクＹ、バンクＺとし、図１０の（ｂ）に示すように音声データ用のバンクをバンクＡＤとする。また、図９のMUX_Dataに示すマルチプレクスされたデータストリームをＳＤ１とし、ＳＤ１がＤＭブロック４３へ入力されるとする。ＳＤ１の画像データのブロックは、図１０（ａ）に示すようにストリーム順に、バンクＷ、バンクＸ、バンクＹ、バンクＺに３ブロックずつ図中の矢印に示す順番で記憶されていく。また、ＳＤ１の音声データは、図１０（ｂ）に示すようにＡＤ１，ＡＤ１，ＡＤ１というように記録される。
【０１０７】
ＤＭブロック４３へ記憶された画像データ及び音声データは、所定のデータ分、例えば図１０（ａ），（ｂ）に太枠で囲んだ２４フレーム分の画像データ又は音声データが蓄積されるとタイミングパルス発生器８１からＣＰＵ４４に割り当てられたタイムスロットの期間にバンクＷ、バンクＸ、バンクＹ、バンクＺから画像データのブロックがそれぞれデータバス１２０に出力されＨＤＤアレイ１１０へ転送される。
【０１０８】
ステップＳ６において、ＣＰＵ４４は、画像データ及び音声データをそれぞれ所定のＨＤＤ１００へ書きこむ。
【０１０９】
ＨＤＤアレイ１１０に転送されてきたデータは、バッファ１１１にてバッファリングされ読み出される。そして、バッファ１１１から読み出されたデータのうち、画像データは、画像データ書き込み／読み出し処理部１１２に入力され、音声データは、音声データ書き込み／読み出し処理部１１３に入力される。画像データ書き込み／読み出し処理部１１２は、入力された画像データを所定の単位で分割するとともに、パリティデータを求め、分割したデータ及びパリティデータを各ＨＤＤ１００₁，１００₂，・・・，１００_n-3，１００_n-2に記録する。例えばステップＳ５に記載したＤＭブロック４３のバンクＷ、バンクＸ、バンクＹ、バンクＺに蓄積されたデータは、それぞれ同一のＨＤＤ１００に記録される。
【０１１０】
また、音声データ書き込み／読み出し処理部１１３は、入力された音声データを２つのＨＤＤ１００_n-1，１００_nに記録する。このとき、ファイル管理部９１は、記録したデータに応じて、ファイル名、データが記録された各ＨＤＤ１００の記録領域のアドレスからなる新たなファイル管理情報を生成する。
【０１１１】
Ａ／Ｖサーバ１は、このような処理を行って、外部から通常の３倍速のレートで入力されたデータをＨＤＤアレイ１１０に上述のように記録することで、１／３倍速の高画質なスローモーション再生を実現し、さらに、特開平１１−３１７９２６で開示されているようなハードディスクに画像データを記録する際に各フレームを所定の単位のブロックに分割し、分割したブロックを一定のパターンで周期的に変化させて記録することで変速再生における再生画像の欠落を少なくすることを可能とする。
【０１１２】
なお、上述の実施例では、入力端子の数を特定して記載してあるが本発明はこれに限定されるものではなくｎ個の入力端子、ｎ個の出力端子（ｎは任意の整数）を備えていてもよい。
【０１１３】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、本発明のデータ記録再生装置は、所定の１フレーム時間に１フレームの画像データを撮影する通常撮影に対して、同じ１フレーム時間に３フレームの画像データを撮影する高速度撮影で撮影された３フレームの画像データをそれぞれ画像データ分割手段によってフレーム毎に、第１の画像データブロック、第２の画像データブロック、第３の画像データブロック、第４の画像データブロックに分割して、画像データブロックを、第１の画像データブロック、第２の画像データブロック、第３の画像データブロック、第４の画像データブロックのパターン、第４の画像データブロック、第１の画像データブロック、第２の画像データブロック、第３の画像データブロックのパターン、第３の画像データブロック、第４の画像データブロック、第１の画像データブロック、第２の画像データブロックのパターンで周期的に変化させてそれぞれ各蓄積手段に蓄積し、３個の蓄積手段に蓄積された画像データブロックを各蓄積手段から順番に１つずつ読み出して多重化手段によって多重化してデータストリームを生成し、生成したデータストリームを、３つの画像データブロック毎に、上記複数の記録媒体を４分割した各記録領域に順番に記録することで、高速度撮影で撮影された画像データを、割り当てられたタイムスロットでノンリニアアクセス可能な複数の記録媒体に記録するのに際し、高画質なスローモーション再生のための記録を行うことが可能となる。
【０１１４】
以上の説明からも明らかなように、本発明のデータ記録再生方法は、所定の１フレーム時間に１フレームの画像データを撮影する通常撮影に対して、同じ１フレーム時間に３フレームの画像データを撮影する高速度撮影で撮影された３フレームの画像データを１フレームずつ複数の入出力手段から入力し、フレーム毎に、第１の画像データブロック、第２の画像データブロック、第３の画像データブロック、第４の画像データブロックに分割して、各画像データブロックを、第１の画像データブロック、第２の画像データブロック、第３の画像データブロック、第４の画像データブロックのパターン、第４の画像データブロック、第１の画像データブロック、第２の画像データブロック、第３の画像データブロックのパターン、第３の画像データブロック、第４の画像データブロック、第１の画像データブロック、第２の画像データブロックのパターンで周期的に変化させて一時的に３個の蓄積手段に蓄積し、３個の蓄積手段に蓄積された画像データブロックを各蓄積手段から順番に１つずつ読み出して多重化して、タイムスロット毎にノンリニアアクセス可能なフレーム数のデータストリームを生成し、生成したデータストリームを複数の記録媒体に画像データブロックごとに記録することで、高速度撮影で撮影された画像データを、割り当てられたタイムスロットでノンリニアアクセス可能な複数の記録媒体に記録するのに際し、高画質なスローモーション再生のための記録を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態として示すＡ／Ｖサーバの構成を説明するためのブロック図である。
【図２】同Ａ／Ｖサーバにおいて、１フレームの画像データを分割する際の１例を示す図である。
【図３】同Ａ／Ｖサーバにおいて、通常レートで画像データを記録した場合と３倍のレートで画像データを記録した場合の違いについて説明するための図である。
【図４】同Ａ／Ｖサーバにおいて、データ多重化部の回路構成を説明するための図である。
【図５】同Ａ／Ｖサーバにおいて、（ａ）は１フレーム目の画像データがＨＤＤへ記録される様子を示す図であり、（ｂ）は２フレーム目の画像データがＨＤＤへ記録される様子を示す図であり、（ｃ）は１６フレームの画像データがＨＤＤへ記録される様子を示す図である。
【図６】同Ａ／Ｖサーバにおいて、記録ポートに外部から入力されたデータを記録する際のデータ処理について説明するためのフローチャートである。
【図７】同Ａ／Ｖサーバにおいて、データをＦＩＦＯメモリに書き込む際のＣＰＵのタイミングチャートである。
【図８】同Ａ／Ｖサーバにおいて、データをＦＩＦＯメモリから読み出す際のＣＰＵタイミングチャートである。
【図９】同Ａ／Ｖサーバにおいて、データをＨＤＤへ書き込む際のＣＰＵのタイミングチャートである。
【図１０】同Ａ／Ｖサーバにおいて、（ａ）は１タイムスロットでアクセスできる画像データを示す図であり、（ｂ）は１タイムスロットでアクセスできる音声データを示す図である。
【符号の説明】
０記録ポート、３１データ入出力部、３２データ管理部、３３セレクタ、３４エンコーダ、３５画像グループ分割部、３６セレクタ、３７エンコーダ、３８画像グループ分割部、３９セレクタ、４０エンコーダ、４１画像グループ分割部、４２データ多重化部、４３ＤＭブロック、４４ＣＰＵ、４５入力端子、４６入力端子、４７入力端子[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a data recording / reproducing apparatus and method for recording a video signal and an audio signal on a non-linearly reproducible recording medium and reproducing the recorded data.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the spread of information provision due to the spread of CATV (cable television) and the like, unlike a video tape recorder (VTR) equipped with a conventional tape-shaped recording medium, a plurality of video / audio data recording / reproducing apparatuses There are demands for simultaneously recording and reproducing the video and audio data, and further reproducing while recording. In order to satisfy such a demand, an apparatus called a video server that records and reproduces video and audio using a randomly accessible recording medium such as a hard disk is becoming widespread.
[0003]
This video server is connected to a large number of large capacity hard disk drives capable of non-linear reproduction, and has a recording capacity of several tens to several hundreds gigabytes as a whole. This video server is suitable for recording very large amounts of data such as audio data and / or image data, and in particular, any audio data and image data can be played back with a short access time. It is excellent as a recording / reproducing apparatus for an apparatus.
[0004]
For example, in a sports broadcast, when a sports player performs a fine play or the like, a replay at a slow speed or a normal speed may be performed in order to broadcast the scene to the viewer again. The video server attaches an external signal processing device to meet such demands, performs predetermined signal processing on the input data for high-quality slow motion playback, and sends the signal processed data to the hard disk It is recorded.
[0005]
The signal processing device inputs, for example, a video signal of 90 frames per second at a rate three times that of a video signal supplied at 30 frames per second, and inputs the inputted 90 frames of video signals per 30 frames per 30 frames. By accumulating in the memory and supplying the accumulated video signal to the video server at 30 frames per second, the rate of the video signal input to the video server is converted. The video server inputs the video signal rate-converted by the signal processing device from the input terminal, stores it in each hard disk as described above, and reads out the stored image data in the original frame order, so that a moving subject can be imaged at high speed. It can be played back as a slow motion video.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In order to record data for slow-motion playback with high image quality on a hard disk, it is necessary to externally attach a signal processing device for performing predetermined signal processing on the input video signal to the video server as described above. However, the video server is often installed in a relay vehicle for sports broadcasts and the like, and the relay vehicle is equipped with a plurality of devices other than the video server, so the relay work needs to be performed in a limited space. . Therefore, installing an external signal processing device on the video server has a problem that it becomes an obstacle to relay work.
[0007]
Accordingly, the present invention has been devised to solve the above-described problems, and provides a data recording / reproducing apparatus and method capable of performing recording for high-quality slow motion reproduction with one apparatus configuration. For the purpose.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, a data recording / reproducing apparatus according to the present invention has a plurality of input / output means for inputting / outputting data including image data and audio data, and is capable of nonlinear access in assigned time slots. pluralrecoding mediaIn a data recording / reproducing apparatus for recording data including image data and audio data input from an input / output unit, reproducing data including image data and audio data recorded on a recording medium, and outputting the data from the input / output unit, a plurality of Compared to normal shooting in which one frame of image data is shot at a predetermined one frame time in the input / output means, the same one frame time3Taken at high-speed shooting to shoot frame image data3Each frame of image data is input one frame at a time, and the image data input to multiple input / output meansFor each frame, image data dividing means for dividing the first image data block, the second image data block, the third image data block, and the fourth image data block, and a plurality of pieces divided by the image data dividing means 3 storage means for temporarily storing the image data blocks and the image data blocks stored by the 3 storage means are read out and multiplexed into a data stream having a number of frames that can be accessed nonlinearly for each time slot.Multiplexing means;The data stream multiplexed by the multiplexing means is recorded for each image data block on a plurality of recording media,Image data recorded on multiple recording mediablockRecording / reproducing means for reproducing one frame per predetermined frame time;Each of the image data blocks stored in the three storage means is a first image data block, a second image data block, a third image data block, a pattern of a fourth image data block, and a fourth image data. Block, first image data block, second image data block, pattern of third image data block, third image data block, fourth image data block, first image data block, second image The image data blocks stored in the three storage units are periodically changed according to the pattern of the data blocks, controlled so as to be read and stored from the image data dividing unit, and multiplexed by the multiplexing unit. Are sequentially read out from each storage means one by one and multiplexed, and the data stream multiplexed by the multiplexing means is converted into three image data. For each block, and control means for controlling the recording and reproducing device to record sequentially to each recording region divided into four parts a plurality of recording mediumWithThe
[0010]
  In order to achieve the above object, a data recording / reproducing method according to the present invention has a plurality of input / output means for inputting / outputting data including image data and audio data, and is capable of nonlinear access in assigned time slots. pluralrecoding mediaIn a data recording / reproducing method for recording data including image data and audio data input from an input / output unit, reproducing data including image data and audio data recorded on a recording medium, and outputting from the input / output unit, a plurality of Compared to normal shooting in which one frame of image data is shot at a predetermined one frame time in the input / output means, the same one frame time3Taken at high-speed shooting to shoot frame image data3Enter frame image data frame by frame,The input image data is divided into a first image data block, a second image data block, a third image data block, and a fourth image data block for each frame, and each divided image data block is First image data block, second image data block, third image data block, pattern of fourth image data block, fourth image data block, first image data block, second image data block , The third image data block pattern, the third image data block, the fourth image data block, the first image data block, the second image data block pattern, and three accumulations that are periodically changed Temporarily stored in the means, and the stored image data blocks are read one by one from each storage means in order and multiplexed for each time slot. Down to a linear accessible frame number of data streams, the multiplexed data stream, in each of the three image data blocks, and records sequentially to each recording region divided into four parts a plurality of recording media,Plays back one frame of image data recorded on multiple recording media at a predetermined frame time.The
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a data recording / reproducing apparatus and method according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
[0013]
The present invention is applied to, for example, an A / V (Audio / Video) server 1 configured as shown in FIG. The A / V server 1 records and / or reproduces (hereinafter referred to as recording / reproduction) audio and / or image data (hereinafter referred to as A / V data) with respect to a recording medium. The A / V server 1 enables editing processing as well as A / V data recording / playback processing by a user operating a control panel described later.
[0014]
The A / V server 1 includes a recording port 10, a reproduction port 20, a recording port 30 having three input terminals, an editing manager 50, a video effecter 60, a control panel 70, a timing manager (Timing). Manager) 80, file manager 90, HDD (Hard Disk Drive) 100 having a plurality of recording media₁, 100₂, ..., 100_n-3, 100_n-2, 100_n-1, 100_nAn HDD array 110 (n is an arbitrary integer) 110 is provided.
[0015]
The A / V server 1 also includes a recording port 10, a reproduction port 20, a recording port 30 having three input terminals, a data bus 120 for data transfer between the HDD array 110, and each unit. And a control bus 121 for transferring a control signal for control. The A / V server 1 thus has two input processing units and one output processing unit, and performs five systems of input / output processing.
[0016]
The recording port 10 functions as an input processing unit that performs processing for recording the signal input from the input terminal 19 on the HDD array 110. The recording port 10 includes a data input / output unit 11 and a data management unit 12. The data input / output unit 11 includes a selector 13, an encoder 14, and an image data dividing unit 15. The data management unit 12 includes a serial-parallel conversion processing unit (hereinafter referred to as S / P) 16, and a buffer. 17 and a CPU 18 are provided.
[0017]
The selector 13 selects data to be encoded. Specifically, the selector 13 is, for example, data conforming to SDI (Serial Digital Interface) standardized by SMPTE (Society of Motion Picture and Television Engineers) -259M or SDTI standardized by SMPTE-305M. Any one of data including video / audio data input from the input terminal 19 such as data compliant with (Serial Digital Transfer Interface) and data output from the editing unit 51 included in the editing manager 50 described later. One signal is selected and output to the subsequent encoder 14.
[0018]
The encoder 14 encodes the signal output from the selector 13 into a predetermined format. Specifically, the encoder 14 performs compression coding on the input signal by the MPEG (Moving Picture Experts Group) method. However, in this encoder 14, not only the compression encoding process but also the HDD 100 in the subsequent stage.₁, 100₂, ..., 100_n-3, 100_n-2, 100_n-1, 100_nFor example, a video signal or an audio signal may be extracted from the data conforming to the SDI described above. Further, the encoder 14 may perform a process of extracting a video signal or an audio signal from the data conforming to the SDTI described above, or a combination of the processes described above. In the following description, it is assumed that the encoder 14 compresses and encodes an input signal. The compressed data generated by the compression encoding of the encoder 14 is input to the image data dividing unit 15.
[0019]
The image data dividing unit 15 divides the image data output from the encoder 14 into a plurality of image groups for each unit image to generate a plurality of blocks. For example, the image data is divided into four blocks A, B, C, and D as shown in FIG. The block generated by the image group dividing unit 15 is output to the S / P 16.
[0020]
The process of dividing the image data into a plurality of blocks by the image group dividing unit 15 is divided into the HDD array 110 so that reproduction can be performed such that missing of the reproduced image is reduced when the desired image data is reproduced and searched. This is a process for recording a plurality of blocks.
[0021]
For example, it is assumed that the image group dividing unit 15 is not provided and the image data is recorded in the HDD array 110 as F1, F2, F3, F4, F5,. When the image data recorded on the HDD array 110 in this way is reproduced at 1 × speed, the A / V server 1 records the frames recorded as F1, F2, F3, F4, F5,. Frames that are not reproduced every time the reproduction speed is increased, such as F1, F3, F5... When reproduced at double speed, and F1, F5, F9. Therefore, it becomes difficult to reliably search for desired image data.
[0022]
Therefore, the image group dividing unit 15 divides the image data into a plurality of groups for each frame and records the data in the HDD array 110 by a method as described later, so that the HDD array is not divided during reproduction at double speed. When it is recorded in 110, it is possible to reconstruct a frame so that a block that is an element of the skipped frame becomes at least one frame component. For example, frame F1 into four blocks F1A, F1B, F1C, F1D, frame F2 into four blocks F2A, F2B, F2C, F2D, and frame F3 into four blocks F3A, F3B, F3C, F3D, When the frame F4 is divided into four blocks F4A, F4B, F4C, and F4D, at double speed, F1A and F1B of the frame F1 and F2C and F2D of frame F2 form one frame, and at quadruple speed, the frame F1 F1A of frame F2, F2B of frame F2, F3C of frame F3, and F4D of frame F4 constitute and reproduce one frame, so that the information of the frame can always be included in the reproduced image.
[0023]
Also in image group division units 35, 38, and 41, which will be described later, the input image data is divided into a plurality of blocks for the same reason as the image group division unit 15 described above.
[0024]
The S / P 16 converts the compressed data input from the encoder 14 into the HDD 100.₁, 100₂, ..., 100_n-3, 100_n-2, 100_n-1, 100_nSerial-parallel conversion is performed so that each can be written. Each data obtained by serial-parallel conversion by this S / P 16 is supplied to the buffer 17 at the subsequent stage as needed.
[0025]
The buffer 17 temporarily stores the image data and audio data output from the S / P 16 and is used, for example, for time-division multiplexing and sending out the image data and audio data to the data bus 120. Although not shown, the buffer 17 temporarily stores image data obtained by dividing each data output from the S / P 16 by the image data dividing unit for each block for a predetermined image unit, for example, 16 frame units. The buffer 17 inputs data from the S / P 16 as needed, and when a time slot from a timing pulse generator 81 described later is assigned to the CPU 18, the buffered data is controlled under the control of the CPU 18. Are output to the data bus 120 during a predetermined period allowed by the time slot. When outputting to the data bus 120, the CPU 18 reads out the image data for each block temporarily stored in the buffer 17 from the buffer 17 so as to be periodically changed and output in a certain pattern. For example, when one frame is divided into four, A, B, C, and D, the first frame is A, B, C, D, the second frame is B, C, D, A, and the third frame , C, D, A, B, and the fourth frame are output to the data bus 120 in a sequence that circulates every four frames, such as D, A, B, C.
[0026]
Here, the data bus 120 is called an SBX (Spydar Bus eXtension) bus. Although not shown, the data bus 120 transmits data only in the data recording direction and transmits data only in the data reproducing direction. These upstream buses and downstream buses are each composed of a plurality of buses that individually transmit each data converted from serial data to parallel data in S / P16. Therefore, each data output from the buffer 17 is transmitted to the HDD array 110 via a bus corresponding to each data constituting the data bus 120. Further, a bus output processing unit (not shown) is provided at the subsequent stage of the buffer 17, and each data output from the buffer 17 is, for example, the HDD 100 so as to conform to the transmission format of the data bus 120.₁, 100₂, ..., 100_n-3, 100_n-2, 100_n-1, 100_nA command or the like for instructing writing to is superimposed.
[0027]
The CPU 18 has a function of controlling each unit of the recording port 10 based on a control signal such as an external command transmitted from the control panel 70 described later via the control bus 121, for example. Further, the CPU 18 transfers the given control signal to the CPU 53 provided in the editing manager 50 as necessary. Further, the CPU 18 controls the output of data held in the buffer 17 based on the time slot assigned by the timing pulse generator 81.
[0028]
The reproduction port 20 functions as an output processing unit that performs processing for outputting data recorded in the HDD array 110 to the outside, and includes a data management unit 21 and a data input / output unit 22. .
[0029]
The data management unit 21 includes an image group detection unit 23, a buffer 24, a parallel-serial conversion processing unit (hereinafter referred to as P / S) 25, and a CPU 26. The data input / output unit 22 includes a decoder 27. And a selector 28.
[0030]
The image group detection unit 23 reads image data and audio data output in parallel from the HDD array 110 via the data bus for a predetermined unit (for example, 16 frame units), and outputs the audio data to the buffer 24 as it is. Data is divided into image data based on the group information and output to the buffer 24. When the time slot from the timing pulse generator 81 is assigned to the CPU 26, the image group detection unit 23 reads and inputs data from the HDD array 110 under the control of the CPU 26.
[0031]
The buffer 24 temporarily stores each data output from the image group detection unit 23. The buffer 24 temporarily stores the image data output from the image group detection unit 23 in banks for each group.
[0032]
Here, for each data sent from the HDD array 110, for example, a status corresponding to a command instructing writing to each HDD 100 described above is superimposed in accordance with the transmission format of the data bus 120. Such data is divided and transmitted by a plurality of buses constituting the downstream bus of the data bus 120 described above. Therefore, in the A / V server 1, there are few factors that cause an error such as collision between input data and output data, and data is recorded and reproduced by transmitting data based on the assigned time slot. Can be considered to be performed simultaneously. The data input to the buffer 24 is buffered by the buffer 24 and then supplied to the subsequent P / S 25.
[0033]
The P / S 25 converts the parallel data input from the buffer 24 into serial data. Data obtained by the parallel-serial conversion by the P / S 25 is supplied to the decoder 27 in the data input / output unit 22.
[0034]
The CPU 26 has a function of controlling each part of the reproduction port 20 based on a control signal such as an external command transmitted via the control bus 121. Further, the CPU 26 transfers the given control signal to the CPU 53 provided in the editing manager 50 as necessary. Further, the CPU 26 obtains the right to use the data bus 120 based on the time slot assigned by the timing pulse generator 81 and controls to input data to the buffer 24.
[0035]
The decoder 27 in the data input / output unit 22 decodes the serial data input from the P / S 25 by a predetermined decoding process. The decoder 27 decompresses the data reproduced from each HDD 100 and converts it into the above-mentioned SDI data or the like for output. Various data including video / audio data obtained by decoding by the decoder 27 is input to an editing unit 51 provided in the selector 28 and the editing manager 50.
[0036]
The selector 28 selects a signal to be output to the outside via the output terminal 29. Specifically, the selector 28 selects either one of the data output from the decoder 27 and the data output from the editing unit 51 included in the editing manager 50, and the SDI data or the SDTI data. To the output terminal 29.
[0037]
The recording port 30 functions as an input processing unit that performs processing for recording signals input from the input terminal 45, the input terminal 46, and the input terminal 47 in the HDD array 110. In the recording port 30, the A / V server 1 performs a process of recording a video signal for performing high-quality slow motion reproduction.
[0038]
Video signals taken at three times the normal speed are input to the input terminals 45, 46 and 47 of the recording port 30. For example, at each input terminal 45, 46, 47 of the recording port 30, a video signal of 90 frames per second, which is 3 times the rate of a video signal supplied at 30 frames per second, is usually 3 every 1/90 seconds. The video signal distributed to the two is input. FIG. 3 shows the relationship between the normal rate and the triple rate. In the case of a normal rate, 1 frame is 1 frame per 1/30 seconds. In the case of a triple rate, 1 frame is recorded in 1/90 seconds, and 3 frames of video signals can be recorded in 1/30 seconds. it can.
[0039]
The recording port 30 includes a data input / output unit 31 and a data management unit 32. The data input / output unit 31 includes a selector 33, an encoder 34, an image group dividing unit 35, a selector 36, an encoder 37, and an image group dividing unit 38. The data management unit 32 includes a selector 39, an encoder 40, an image group dividing unit 41, a data multiplexing unit 42, a DM block 43, and a CPU 44.
[0040]
The selector 33 selects data to be encoded. Specifically, the selector 33 is, for example, data conforming to SDI (Serial Digital Interface) standardized by SMPTE (Society of Motion Picture and Television Engineers) -269M or SDTI standardized by SMPTE-305M. Any one of data including video / audio data input from the input terminal 45 such as data conforming to (Serial Digital Transfer Interface) and data output from the editing unit 51 included in the editing manager 50 described later. One signal is selected and output to the subsequent encoder 34.
[0041]
The encoder 34 encodes the signal output from the selector 33 into a predetermined format. Specifically, the encoder 34 performs compression coding on the input signal by the MPEG (Moving Picture Experts Group) method. However, in this encoder 34, not only the compression encoding process but also the HDD 100 in the subsequent stage.₁, 100₂, ..., 100_n-3, 100_n-2, 100_n-1, 100_nFor example, a video signal or an audio signal may be extracted from the data conforming to the SDI described above. Further, the encoder 34 may perform a process of extracting a video signal or an audio signal from the data conforming to the above-described SDTI, or a combination of the above-described processes. In the following description, it is assumed that the encoder 34 compresses and encodes the input signal. The image data generated by the compression encoding of the encoder 34 is input to the image group dividing unit 35.
[0042]
The image group division unit 35 divides the image data output from the encoder 34 into a plurality of image groups for each unit image to generate a plurality of blocks. For example, the image data is divided into four blocks A, B, C, and D as shown in FIG. The block generated by the image group dividing unit 35 is output to the data multiplexing unit 42. When output to the data multiplexing unit 42, each block is output to the data multiplexing unit 42 in units of 1 byte periodically in a fixed pattern based on the number of divisions. A specific method for periodically outputting blocks in a fixed pattern will be described in detail later.
[0043]
The selector 36 receives the video signal input from the input terminal 46, performs the same processing as the selector 33 on the input video signal, and outputs it to the encoder 37.
[0044]
The encoder 37 performs the same processing as the encoder 34 on the video signal input from the selector 36, and outputs it to the image group dividing unit 38.
[0045]
The image group division unit 38 performs the same processing as the image group division unit 35 on the image data output from the encoder 37, divides the data into blocks, and outputs the blocks to the data multiplexing unit 42.
[0046]
The selector 39 in the data management unit 32 receives the video signal input from the input terminal 47, performs the same processing as the selector 33 on the input video signal, and outputs it to the encoder 40.
[0047]
The encoder 40 performs the same processing as the encoder 34 on the video signal input from the selector 39 and outputs it to the image group division unit 41.
[0048]
The image group division unit 41 performs the same processing as the image group division unit 35 on the image data output from the encoder 40, divides the data into blocks, and outputs the blocks to the data multiplexing unit 42.
[0049]
The data multiplexing unit 42 multiplexes image data and audio data output from the encoders 34 and 37 of the data input / output unit 31 and the encoder 40 of the data management unit 32 under the control of the CPU 44. Each data multiplexed by the data multiplexing unit 42 is supplied to the DM block 43 in the subsequent stage as needed.
[0050]
As shown in FIG. 4, the data multiplexing unit 42 includes FIFO memories 42a, 42b, and 42c for image data, FIFO memories 42d and 42e for audio data, a FIFO controller 42f, and a multiplexer 42g.
[0051]
The FIFO memories 42a, 42b, 42c, 42d, and 42e are data first-in first-out SRAMs (Static Random Access Memory). The FIFO memories 42a, 42b, 42c, 42d, and 42e write and read out the image data and audio data output from the encoders 34, 37, and 40, respectively, under the control of the FIFO controller 42f, and output them to the multiplexer 42g. .
[0052]
In the FIFO memories 42a, 42b, and 42c, video signals photographed at three times the normal speed are distributed into three, encoded by the encoders 34, 37, and 40, respectively, and input. For example, when 30 frames of data are supplied at a normal rate, 90 frames of data are supplied at a triple rate. That is, it is possible to supply one frame at a normal rate, and to supply three frames at a triple rate.
[0053]
The FIFO memories 42d and 42e are SRAMs for audio data. In particular, the FIFO memory 42e is an SRAM provided to cope with a delay in audio data caused by an input from an external device having a format different from that of the A / V server 1.
[0054]
The FIFO memory controller 42f controls writing and reading of data in the FIFO memories 42a, 42b, 42c, 42d, and 42e under the control of the CPU 44 of the data management unit 32.
[0055]
The data multiplexing unit 42g multiplexes the data output from the FIFO memories 42a, 42b, 42c, 42d, and 42e, and outputs the multiplexed data to the DM block 43. The multiplexing process of image data and audio data by the data multiplexing unit 42 will be described in detail later.
[0056]
The DM block 43 temporarily stores each data output from the data multiplexing unit 42, and is used, for example, for time-division multiplexing and sending each data to the data bus 120. The DM block 43 is configured to individually hold each data output from the data multiplexing unit 42 as will be described later. The DM block 43 inputs data from the data multiplexing unit 42 as needed, and when a time slot from a timing pulse generator 81 described later is assigned to the CPU 44, the DM block 43 performs buffering under the control of the CPU 44. Is output to the data bus 120 during a predetermined period allowed by the time slot.
[0057]
The CPU 44 has a function of controlling each part of the recording port 30 based on a control signal such as an external command transmitted from the control panel 70 described later via the control bus 121, for example. Further, the CPU 44 transfers the given control signal to the CPU 53 provided in the editing manager 50 as necessary. Further, the CPU 44 controls the output of data held in the DM block 43 based on the time slot assigned by the timing pulse generator 81.
[0058]
The editing manager 50 includes an editing unit 51, an interface (I / F) 52, and a CPU 53, and edits data input from the recording port 10, the reproduction port 20, and the recording port 30 described above. To the video effector 60 described later for editing. The editing manager 50 outputs data from the video effector 60 to the selector 13 of the recording port 10, the selector 28 of the playback port 20, and the selectors 33, 36, and 39 of the recording port 30.
[0059]
The editing unit 51 selects desired data among the data input to the recording port 10 and the recording port 30 and the data that has passed through the decoder 27 of the reproduction port 20 by appropriately switching the data by a selector (not shown) or the like provided therein. Output to the effector 60. In addition, the editing unit 51 outputs data to a desired port or the CPU 53 by appropriately switching data input from the video effector 60 using a selector (not shown) provided therein. Further, when it is desired to output the data input to the recording port 10 and the recording port 30, the data passed through the decoder 27 of the reproduction port 20, or the data input from the video effector 60 to an external monitor device or the like, the editing unit 51 Supplies these data to the output terminal 54.
[0060]
The I / F 52 is connected to a control panel 70 which will be described later. A control signal for controlling the control panel 70, A / V data, and the like are input from the CPU 53 and output to the control panel 70, and an operation from the control panel 70 is also performed. An input signal or the like is input to the CPU 53. The I / F 52 is connected to, for example, an external VTR (Video Tape Recorder) or the like to output data and various commands, and inputs various commands from the outside.
[0061]
The CPU 53 controls the CPU 18, CPU 26, and CPU 44 included in the recording port 10, the reproduction port 20, and the recording port 30 by executing an editing process execution program stored therein.
[0062]
Further, the CPU 53 controls a plurality of ports at the same time by controlling the CPU of each port, and outputs a control signal for reading A / V data stored in each 100 to the HDD array 110 to output the A / V Input V data. At this time, the CPU 53 reads the material data to be edited according to the VFL described later, and outputs it to the control panel 70 via the I / F 52 to present the editing content to the user.
[0063]
Further, the CPU 53 performs a preview process based on the VFL generated as a result of the editing process in response to an operation input signal for performing the preview process from the control panel 70. At this time, the CPU 53 reads the VFL stored in the file management unit 91, sequentially reads A / V data indicated by the VFL from each HDD 100 via each port 20 to 40, and controls the control panel 70 via the I / F 52. Output to.
[0064]
The video effector 60 performs special effect processing on the data using a plurality of ports. Specifically, the video effector 60 inserts different material data into certain material data and connects the material data to generate new time-series data, such as a special effect process such as picture-in-picture (PinP). The process of generating edit data by performing is performed on the material data input from the editing manager 50.
[0065]
The control panel 70 includes, for example, various switches operated by the user when selecting data to be edited and selecting a port for inputting / outputting data, a display unit for displaying images used for the editing work, and the like. Prepare. The control panel 70 generates an operation input signal corresponding to the operation when operated by the user.
[0066]
The timing manager 80 takes the timing based on the video synchronization signal and manages the data bus 120. The timing manager 80 includes a timing pulse generator 81 that generates timing pulses, an interface (I / F) 82 that is an interface with the control panel 70, and a CPU 83 that controls each unit.
[0067]
In the timing manager 80, the CPU 83 controls the timing pulse generator 81 to generate a timing pulse based on a video synchronization signal input from the outside, and transmits the timing pulse to the control bus 121. The timing manager 80 manages the right to use the data bus 120 based on the timing pulse.
[0068]
The file manager 90 holds file management information indicating a file recording area in each HDD 100 to be described later, and is connected to a file management unit 91 that manages files based on the file management information and an external network such as Ethernet. And a network driver 92 for inputting / outputting data to / from an external network, and a CPU 93 for controlling each unit.
[0069]
The file manager 90 manages data recorded in the HDD array 110 described later under the control of the CPU 93. For example, when a file is recorded on the HDD 100, the file manager 90 is recorded on the HDD array 110 using file management information including information indicating which address in the HDD 100 is recorded. Manage data.
[0070]
In addition, the file management unit 91 holds file management information, thereby performing operations such as processing for controlling the HDD array 110 so as to reproduce a desired file simply by specifying a file name corresponding to the operation input signal. Based on a virtual file (Virtual File; hereinafter referred to as VFL) which is reproduction file information to be described later, material data is recorded based on the editing result without newly recording data at the time of editing. Can be played.
[0071]
The HDD array 110 stores and manages various data for each HDD 100. The HDD array 110 includes a plurality of HDDs 100.₁, 100₂, ..., 100_n-3, 100_n-2, 100_n-1, 100_nTo these HDDs 100₁, 100₂, ..., 100_n-3, 100_n-2, 100_n-1, 100_nVarious data are stored in the HDD 100 and the HDD 100₁, 100₂, ..., 100_n-3, 100_n-2, 100_n-1, 100_nManage the data recorded in. The HDD array 110 includes a buffer 111, an image data writing / reading processing unit (V) 112, and an audio data writing / reading processing unit (A) 113.
[0072]
The buffer 111 temporarily stores data when transferring data to and from the data bus 120. For example, data from each HDD 100 is buffered in the buffer 111 and then output to the data bus 120.
[0073]
The image data writing / reading processing unit 112 performs image data writing and reading processing on each connected HDD 100. Specifically, the image data writing / reading processing unit 112 selects a desired HDD 100 from among the HDDs 100, writes the image data input from the buffer 111, and reads the image data from the desired HDD to buffer the data. To 111.
[0074]
The audio data write / read processing unit 113 is connected to each connected HDD 100._n-1, 100_nThe voice data is written and read out. Specifically, the audio data writing / reading processing unit 113 has two HDDs 100 connected to each other._n-1, 100_nIs selected and the audio data input from the buffer 111 is written, and the audio data is read from the desired HDD 100 and output to the buffer 111.
[0075]
The HDD array 110 is provided with redundancy so that, for example, data to be recorded for broadcasting business is reliably recorded and the recorded data is surely reproduced, so-called RAID (Redundant Arrays). of Inexpensive Disks). HDD 100 in which image data is recorded₁, 100₂, ..., 100_n-3, 100_n-2The HDD 100 has a RAID-3 configuration, that is, a configuration in which data is divided into a plurality of disks and transferred in parallel to improve transfer performance, and a parity disk is provided to record audio data._n-1, 100_nAdopts a RAID-1 configuration called a mirror disk that performs so-called double data writing.
[0076]
Next, a process when data from the outside input to the recording port 10 of the A / V server 1 having the above-described configuration is recorded in each HDD 100 will be described.
[0077]
In the A / V server 1, the data input to the input terminal 19 is input to the encoder 14 through the selector 13 provided in the data input / output unit 11 of the recording port 10 and encoded into a predetermined format. The encoded data is divided into blocks of a predetermined unit for each frame by the image group dividing unit 15 provided in the data input / output unit 11. For example, each frame is divided into four blocks A, B, C, and D, converted into parallel data by the S / P 16 provided in the data management unit 12 of the recording port 10, and buffered by the buffer 17. The storage area of the buffer 17 is composed of a plurality of banks, and the blocks divided by the image group dividing unit 15 are stored in a predetermined bank of the buffer 17 for each group. The buffered data is output from the timing pulse generator 81 to the data bus 120 and transferred to the HDD array 110 during the time slot assigned to the CPU 18. When the CPU 18 outputs the image data stored in the buffer 17 to the data bus 120, the CPU 18 reads each block from the buffer 17 so that the blocks periodically change in a constant pattern for each frame. For example, if each frame is divided into four A, B, C, and D, the first frame is A, B, C, D, the second frame is B, C, D, A, the third frame C, D, B, A, and the fourth frame are read out in a sequence that circulates every four frames, such as D, B, A, C,.
[0078]
Data transferred to the HDD array 110 is buffered and read by the buffer 111. Of the data read from the buffer 111, the image data is input to the image data writing / reading processing unit 112, and the audio data is input to the audio data writing / reading processing unit 113. The image data writing / reading processing unit 112 divides input image data by a predetermined unit, obtains parity data, and obtains the divided data and parity data for each HDD 100.₁, 100₂, ..., 100_n-3, 100_n-2To record. FIG. 5 shows a state in which one frame is recorded on the HDD 100 when it is divided into four blocks A, B, C, and D. The block is read from the buffer 17 in units of 16 frames. First, as shown in FIG. 5A, A1, B1, C1, and D1 of the first frame are recorded in four HDDs in units of 1 byte. Similarly, B2, C2, D2, and A2 of the second frame are recorded in FIG. 5B, and data for 16 frames is allocated from the timing pulse generator 81 to the CPU 18 as shown in FIG. 5C. Recording to the HDD 100 is performed in one time slot. In addition, the audio data writing / reading processing unit 113 converts the input audio data into the two HDDs 100._n-1, 100_nTo record.
[0079]
The A / V server 1 can record data input from the outside in the HDD array 110 by performing such processing.
[0080]
Next, processing when data recorded in each HDD 100 of the A / V server 1 is reproduced and output to the reproduction port 20 will be described.
[0081]
In the A / V server 1, the reproduction port 20 accesses the HDD array 110 during the time slot assigned by the timing pulse generator 81 and requests the HDD array 110 to reproduce data. In the HDD array 110, the image data writing / reading processing unit 112 is connected to the HDD 100.₁, 100₂, ..., 100_n-3, 100_n-2The image data and the parity data that are divided and recorded are read for a predetermined unit, for example, 16 frames in one access, and the divided data are unified, and error detection and detection are performed based on the parity data. Error correction is performed and image data is reproduced. The audio data writing / reading processing unit 113 includes two HDDs 100._n-1, 100_nAmong them, the audio data is reproduced from the HDD having no error. At this time, the image data writing / reading processing unit 112 and the audio data writing / reading processing unit 113 access a file to be reproduced with reference to the file management information stored in each HDD 100 or the file management unit 91. The reproduced video / audio data is buffered by the buffer 111, read out, and transferred to the reproduction port 20 via the data bus 120.
[0082]
In such reproduction processing by the A / V server 1, when the reproduction port 20 makes a reproduction request, the data output from the HDD array 110 is an image group detection unit included in the data management unit 21 via the data bus 120. 23. The image group detection unit 23 detects which group the block belongs to in order to temporarily store the image data of the input data in the bank of the buffer 24 for each block. The block in which the group is detected is input to the buffer 24 and temporarily buffered in a predetermined bank of the buffer 24 for each group. After being buffered by the buffer 24, it is converted into serial data by the P / S 25. The serial data is input to the decoder 27 provided in the data input / output unit 22 and decoded, then supplied to the output terminal 29 via the selector 28 and output to the outside. In this way, the A / V server 1 reproduces the data stored in the HDD array 110.
[0083]
Next, the processing of the recording port 30 when data externally input to the recording port 30 of the A / V server 1 is recorded in each HDD will be described using the flowchart shown in FIG.
[0084]
In step S1, the video signal and the audio signal input from the input terminal 45 are input to the encoder 34 via the selector 33, and the video signal input from the input terminals 46 and 47 are encoders 37 and 40 via the selectors 36 and 39, respectively. Is encoded into image data and audio data. The image data and audio data encoded by the encoders 34, 37, and 40 are input to the image group dividing units 35, 38, and 41, respectively.
[0085]
In step S2, the image block dividing units 35, 38, and 41 divide the input image data into blocks that are predetermined processing units for each frame. The CPU 44 determines the order in which blocks are output using software stored in a storage unit (not shown) after the image block dividing units 35, 38, and 41 complete the division into blocks.
[0086]
The recording port 30 is provided with the same number of registers (not shown) as the number of input terminals, and the CPU 44 sets the initial value of the output order of the block in this register. The CPU 44 reads the initial value from the register using the above-described software and outputs the blocks from the image block dividing units 35, 38, 41 in a predetermined arrangement in response to a control signal indicating that the data is output to the data multiplexing unit 42. Output. The CPU 44 reads the initial value set in the register using software, and first outputs the blocks of the first frame from the image block dividing units 35, 38, and 41 in the arrangement indicated by the initial value. Subsequently, the CPU 44 performs control so that the blocks output from the image block dividing units 35, 38, and 41 are periodically changed and output according to the software program.
[0087]
For example, when each frame input to the image block dividing units 35, 38, and 41 is divided into four, A, B, C, and D, three registers provided in the recording port 30 are blocked as initial values. A group 1 that is output in the order of A, block B, block C, and block D, a group 2 that is output in the order of block B, block C, block D, and block A, and block C, block D, block A, and block B Any one of four initial values can be set, ie, group 3 to be output in a sequence and group 4 to be output in a sequence of block D, block A, block B, and block C. Note that the initial values set in the three registers cannot be set redundantly.
[0088]
Group 1 as an initial value in a register corresponding to the image block dividing unit 35, Group 4 as an initial value in a register corresponding to the image block dividing unit 38, and Group 3 as an initial value in a register corresponding to the image block dividing unit 41 When set, the first frames output from the image block dividing units are arranged in the order of A, B, C, and D in the image block dividing unit 35, and the arrangement of D, A, B, and C in the image block dividing unit 38. Thus, the image block division unit 41 outputs C, D, A, and B in an array. In the second frame of the image block 35, B, C, D, A or D, A, B, C are obtained. Here, B, C, D, and A are C, D, A, and B in the third frame, and D, A, B, and C in the fourth frame. The blocks output in this way are output with periodic changes. The image block dividing units 38 and 41 also start from the initial value set in the register, and output blocks with periodic changes in the same manner as the image block dividing unit 35.
[0089]
Also, the audio data is not divided into blocks and is output to the data multiplexing unit 42 in step S3.
[0090]
In step S3, the CPU 44 reads out the image data from the image block dividing units 35, 38 and 41, and the audio data from the image block dividing unit 35, and writes them into a predetermined FIFO memory.
[0091]
FIG. 7 shows a timing chart of the CPU 44 when image data and audio data are read from the image block dividing sections 35, 38, and 41. When REC_FRAME is “0”, each process relating to image data is executed, and when REC_FRAME is “1”, each process relating to audio data is executed. REC_REQ is a control signal for each image block division unit. When “REC” is “0”, the image block division units 35, 38, and 41 output image data and audio data.
[0092]
SS1_Data, SS2_Data, and SS3_Data represent data output from the image block division units 35, 38, and 41, respectively. The image data divided into four and output from the image block dividing unit 35 are respectively A1, B1, C1, and D1, and the image data divided into four and output from the image block dividing unit 38 are respectively A2, B2, and C2. , D2, and the image data divided into four and output from the image block dividing unit 41 are denoted as A3, B3, C3, D3, respectively.
[0093]
V_WEN is a control signal for the FIFO memories 42a, 42b, and 42c, and is output from the FIFO memory controller under the control of the CPU 44. When V_WEN is “0”, the image data is written into the FIFO memories 42a, 42b, and 42c.
[0094]
A_WEN is a control signal for the FIFO memories 42d and 42e, and is output from the FIFO memory controller under the control of the CPU 44. When A_WEN is “0”, audio data is written into the FIFO memories 42d and 42e.
[0095]
For example, when REC_FRAME = 0, when REC_REQ = 0, the image data is read from the image block dividing unit 35 in the order of A1, B1, C1, D1, and the image data is read from the image block dividing unit 38 by D2, A2, B2, C2. The image data is read from the image block dividing unit 41 in the order of C3, D3, A3, and B3. In addition, when REC_FRAME = 0, image data is read from each image block division unit when REC_REQ = 0, and at the same time, image data is written into the FIFO memories 42a, 42b, and 42c when V_WEN = 0.
[0096]
When REC_FRAME = 1, audio data AD1 is read from the image block dividing unit 35 with REC_REQ = 0. In addition, when REC_FRAME = 1, audio data is read from each image block division unit when REC_REQ = 0, and at the same time, audio data is written into the FIFO memories 42d and 42e when A_WEN = 1. In addition, when a video signal and an audio signal are input from an external device having a format different from that of the A / V server 1, the audio signal is delayed by one frame from the video signal. The audio data AD2 is read from the dividing unit 38.
[0097]
In step S4, the CPU 44 controls the FIFO memory controller to read out image data from the FIFO memories 42a, 42b, and 42c, and audio data from 42d.
[0098]
FIG. 8 shows a timing chart of the CPU 44 when data is read from the FIFO memories 42a, 42b, 42c, and 42d.
[0099]
SS1_REN, SS2_REN, and SS3_REN are control signals for the FIFO memories 42a, 42b, and 42c, and are output from the FIFO memory controller under the control of the CPU 44. When SS1_REN is “0”, the image data is read from the FIFO memory 42a. When SS2_REN is “0”, the image data is read from the FIFO memory 42b. When SS3_REN is “0”, the image data is read from the FIFO memory 42c. Image data is read out.
[0100]
A_REN is a control signal for the FIFO memory 42d, and is output from the FIFO memory controller under the control of the CPU 44. When A_REN is “0”, audio data is read from the FIFO memory 42d. From the FIFO memory 4d, the same audio data is read out three times corresponding to the image data for three frames.
[0101]
The audio data is read after the image data is read from each FIFO memory. The order in which image data is read from the FIFO memories 42a, 42b, and 42c is the order of the FIFO memory 42a, the FIFO memory 42b, and the FIFO memory 42c, and the unit that is read at a time is one block. The image data is read out in the order of the FIFO memory 42a, the FIFO memory 42b, and the FIFO memory 42c until four blocks are read if divided into blocks of one frame, for example, four blocks.
[0102]
In step S5, the CPU 44 controls the multiplexer 42g to multiplex the image data and audio data read out in step S4 in units of one frame time and write them to the DM block 43.
[0103]
FIG. 9 shows a timing chart of the CPU 44 when the image data and audio data read from each FIFO memory are written into the DM block 43.
[0104]
MUX_REQ and MUX_AU are control signals for the DM block 43. When MUX_REQ is "0" and MUX_AU is "1", image data is written to the DM block 43, and when MUX_REQ is "0" and MUX_AU is "0" Write data to DM block 43.
[0105]
MUX_Data indicates image data and audio data for one frame time multiplexed by the multiplexer 42g. The MUX_Data is output as a stream from the multiplexer 42g, and each data is written in a predetermined bank of the DM block 43.
[0106]
For example, as shown in FIG. 10A, the bank for image data of the DM block 43 is defined as bank W, bank X, bank Y, and bank Z, and the bank for audio data as shown in FIG. 10B. Is a bank AD. Also, assume that the multiplexed data stream indicated by MUX_Data in FIG. 9 is SD1, and SD1 is input to the DM block 43. As shown in FIG. 10A, the blocks of the image data of SD1 are stored in the order indicated by the arrows in the blocks in the bank W, the bank X, the bank Y, and the bank Z in the order of the streams. The audio data of SD1 is recorded as AD1, AD1, AD1 as shown in FIG.
[0107]
The image data and audio data stored in the DM block 43 are stored when predetermined data, for example, 24 frames of image data or audio data surrounded by a thick frame in FIGS. 10A and 10B are accumulated. Blocks of image data from bank W, bank X, bank Y, and bank Z are output to data bus 120 and transferred to HDD array 110 during the time slot assigned to CPU 44 from pulse generator 81.
[0108]
In step S <b> 6, the CPU 44 writes image data and audio data to the predetermined HDD 100.
[0109]
Data transferred to the HDD array 110 is buffered and read by the buffer 111. Of the data read from the buffer 111, the image data is input to the image data writing / reading processing unit 112, and the audio data is input to the audio data writing / reading processing unit 113. The image data writing / reading processing unit 112 divides input image data by a predetermined unit, obtains parity data, and obtains the divided data and parity data for each HDD 100.₁, 100₂, ..., 100_n-3, 100_n-2To record. For example, the data stored in the bank W, bank X, bank Y, and bank Z of the DM block 43 described in step S5 is recorded in the same HDD 100, respectively.
[0110]
In addition, the audio data writing / reading processing unit 113 converts the input audio data into the two HDDs 100._n-1, 100_nTo record. At this time, the file management unit 91 generates new file management information including the file name and the address of the recording area of each HDD 100 in which the data is recorded, according to the recorded data.
[0111]
The A / V server 1 performs such processing, and records data input from the outside at a normal triple speed rate in the HDD array 110 as described above, thereby achieving a high quality image of 1/3 speed. When slow motion playback is realized and image data is recorded on a hard disk as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 11-317926, each frame is divided into blocks of a predetermined unit, and the divided blocks are formed in a certain pattern. By periodically changing and recording, it is possible to reduce missing of a reproduced image in variable speed reproduction.
[0112]
In the above embodiment, the number of input terminals is specified and described. However, the present invention is not limited to this, and n input terminals and n output terminals (n is an arbitrary integer). May be provided.
[0113]
【The invention's effect】
  As is clear from the above description, the data recording / reproducing apparatus of the present invention can perform the same one frame time with respect to the normal photographing in which one frame of image data is photographed in a predetermined one frame time.3Taken at high-speed shooting to shoot frame image data3Frame image dataEach of the image data dividing means divides the image data block into the first image data block, the second image data block, the third image data block, and the fourth image data block for each frame. Image data block, second image data block, third image data block, pattern of fourth image data block, fourth image data block, first image data block, second image data block, third The image data block pattern, the third image data block, the fourth image data block, the first image data block, and the second image data block pattern are periodically changed and stored in each storage means. Multiplexing means for sequentially reading out image data blocks stored in three storage means one by one from each storage means Therefore, the data stream is multiplexed to generate the data stream, and the generated data stream is recorded in high speed shooting by sequentially recording each of the plurality of recording media in each recording area obtained by dividing the plurality of recording media into four. When recording the recorded image data on a plurality of recording media that can be accessed in a non-linear manner in the assigned time slot,Recording for high-quality slow motion playback is possible.
[0114]
  As is clear from the above description, the data recording / reproducing method of the present invention is the same in one frame time as in the normal shooting in which one frame of image data is shot in a predetermined one frame time.3Taken at high-speed shooting to shoot frame image data3Input frame image data from multiple input / output means frame by frame,Each frame is divided into a first image data block, a second image data block, a third image data block, and a fourth image data block, and each image data block is divided into a first image data block, a second image data block, and a fourth image data block. 2 image data block, 3rd image data block, 4th image data block pattern, 4th image data block, 1st image data block, 2nd image data block, 3rd image data block The pattern, the third image data block, the fourth image data block, the first image data block, and the second image data block are periodically changed in the pattern and stored in the three storage means. The image data blocks stored in the three storage means are read one by one from each storage means in order and multiplexed, so that the non-linear data is stored for each time slot. By generating a data stream with the number of accessible frames and recording the generated data stream for each image data block on a plurality of recording media, image data shot at high-speed shooting is nonlinear in the allocated time slot. When recording on multiple accessible recording media,Recording for high-quality slow motion playback is possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram for explaining a configuration of an A / V server shown as an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example when one frame of image data is divided in the A / V server.
FIG. 3 is a diagram for explaining a difference between when image data is recorded at a normal rate and when image data is recorded at a triple rate in the A / V server.
FIG. 4 is a diagram for explaining a circuit configuration of a data multiplexing unit in the A / V server.
5A is a diagram illustrating a state in which image data of the first frame is recorded on the HDD, and FIG. 5B is a diagram illustrating image data of the second frame recorded on the HDD in the A / V server. It is a figure which shows a mode, (c) is a figure which shows a mode that the image data of 16 frames are recorded on HDD.
FIG. 6 is a flowchart for explaining data processing when recording externally input data in a recording port in the A / V server.
FIG. 7 is a timing chart of the CPU when data is written to the FIFO memory in the A / V server.
FIG. 8 is a CPU timing chart when data is read from the FIFO memory in the A / V server.
FIG. 9 is a timing chart of the CPU when data is written to the HDD in the A / V server.
10A is a diagram showing image data that can be accessed in one time slot in the A / V server, and FIG. 10B is a diagram showing audio data that can be accessed in one time slot.
[Explanation of symbols]
0 recording port, 31 data input / output unit, 32 data management unit, 33 selector, 34 encoder, 35 image group division unit, 36 selector, 37 encoder, 38 image group division unit, 39 selector, 40 encoder, 41 image group division unit , 42 Data multiplexing unit, 43 DM block, 44 CPU, 45 input terminal, 46 input terminal, 47 input terminal

Claims

It has a plurality of input / output means for inputting / outputting data including image data and sound data, and the image data and sound data input from the input / output means are input to a plurality of recording media capable of non-linear access in the assigned time slot. In a data recording / reproducing apparatus that records data including, reproduces data including the image data and audio data recorded on the recording medium, and outputs the data from the input / output unit.
The normal photographing for photographing the image data of one frame in a predetermined one frame time to the plurality of input means, the same one frame time of 3 frame image data 3 frames taken at high speed photographing for photographing a Input image data one frame at a time,
Image data that divides image data input to the plurality of input / output means into a first image data block, a second image data block, a third image data block, and a fourth image data block for each frame. Dividing means;
Three storage means for temporarily storing a plurality of image data blocks divided by the image data dividing means;
Multiplexing means for reading out the image data blocks stored by the three storage means and multiplexing the image data blocks into a data stream having a number of frames that can be accessed nonlinearly for each time slot ;
The multiplexed data stream by the multiplexing means recorded for each image data block to the plurality of recording media, the image data block recorded in the plurality of recording media one frame to the predetermined 1-frame Time and the recording and reproducing means for,
The image data blocks stored in the three storage means are the first image data block, the second image data block, the third image data block, the pattern of the fourth image data block, A fourth image data block; a first image data block; a second image data block; a pattern of the third image data block; the third image data block; the fourth image data block; The first image data block and the second image data block change periodically according to the pattern, and are controlled so as to be read and stored from the image data dividing unit, and multiplexed by the multiplexing unit. At this time, the image data blocks stored in the three storage units are sequentially read out from the storage units one by one and multiplexed. The recording / reproducing unit is controlled so that the data stream multiplexed by the multiplexing unit is sequentially recorded in each recording area obtained by dividing the plurality of recording media into four for each of three image data blocks. Lud over data recording and reproducing apparatus and a control unit.

It has a plurality of input / output means for inputting / outputting data including image data and sound data, and the image data and sound data input from the input / output means are input to a plurality of recording media capable of non-linear access in the assigned time slot. In a data recording / reproducing method of recording data including, reproducing data including the image data and audio data recorded on the recording medium, and outputting the data from the input / output unit,
The normal photographing for photographing the image data of one frame in a predetermined one frame time to the plurality of input means, the same one frame time of 3 frame image data 3 frames taken at high speed photographing for photographing a Input image data frame by frame,
The input image data is divided into a first image data block, a second image data block, a third image data block, and a fourth image data block for each frame,
The divided image data blocks are divided into the first image data block, the second image data block, the third image data block, the pattern of the fourth image data block, and the fourth image data block. , First image data block, second image data block, pattern of third image data block, third image data block, fourth image data block, first image data block , Temporarily changing in the pattern of the second image data block and temporarily storing in the three storage means,
The stored image data blocks are read and multiplexed one by one from the respective storage means in order, and a data stream having the number of frames that can be accessed nonlinearly for each time slot is obtained.
The multiplexed data stream is recorded in order in each recording area obtained by dividing the plurality of recording media into four for each of three image data blocks,
Lud over data recording and reproducing method to reproduce the plurality of recorded image data block on the recording medium by one frame in the predetermined one frame time.