JP2002518770A - 再生バッファを介した圧縮オーディオの転送 - Google Patents

再生バッファを介した圧縮オーディオの転送

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Abstract

(57)【要約】 実時間情報を記録担体に転送する方法であって、典型的には光ディスク上のビットストリームオーディオであり、その方法は、実時間情報の連続するセグメントをフレームの圧縮された実時間データに符号化し、フレームの復号開始時に再生バッファ内に存在すべき圧縮された実時間データの量を示す、少なくとも1つのフレームのバッファ占有率を決定する。圧縮された実時間データとバッファ占有率を担う信号が転送され、そのデータは受信され、再生バッファに蓄積され、最後に復号される。取り出し及び/又は復号は前記転送されたバッファ占有率に基づいて制御される。再生バッファは、アンダーフロー及び、オーバーフローの危険無しに効果的に使用される。また、記録担体にオーディオ情報を記録する方法、記録装置、記録担体、再生装置が、記載されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 本発明は、実時間情報の連続するセグメントをフレームの圧縮された実時間デ
ータに符号化するステップと、圧縮された実時間データを担う信号を転送するス
テップと、信号を受信し且つ圧縮された実時間データを取り出すステップと、受
信された圧縮された実時間データを再生バッファへ蓄積するステップと、再生バ
ッファからの圧縮された実時間データを復号するステップとを有する、特にオー
ディオ情報の実時間情報を転送する方法に関する。
【0002】 本発明は、更に、実時間情報の連続するセグメントに関連するフレームの圧縮
された実時間データに符号化される、特に、オーディオ情報の実時間信号を担う
信号に関する。
【0003】 本発明は、更に、オーディオ情報の連続するセグメントをフレームの圧縮され
たオーディオデータへ符号化するステップと、圧縮されたオーディオデータを記
録するステップとを有する、記録担体上にオーディオ情報を記録する方法に関す
る。
【0004】 本発明は、更に、オーディオ情報の連続するセグメントをフレームの圧縮され
たオーディオデータに符号化する圧縮手段と、圧縮されたオーディオデータを記
録担体に記録する記録手段とを有する、記録担体にオーディオ情報を記録する記
録装置に関する。
【0005】 本発明は、更に、オーディオ情報の連続するセグメントに関連するフレームの
圧縮された実時間データに符号化されるオーディオ情報を担う記録担体に関する
【0006】 本発明は、更に、記録担体から圧縮されたオーディオデータを取り出す読み出
し手段と、再生バッファと、再生バッファからの圧縮されたオーディオデータの
フレームを、オーディオ情報の連続するセグメントに復号する伸張手段とを有す
る、記録担体からオーディオ情報を取り出す再生装置に関する。
【0007】 特にオーディオの、そのような実時間情報を転送する方法は、関連文献リスト
のD1から知られている。D1はオーディオ情報を転送するシステム、特にディ
スク又は、テープのような記録担体にオーディオを記録するシステムを開示する
。オーディオ情報の圧縮は、特に高オーディオ品質レベルの無損失圧縮は、必要
とされる転送レートを最小化し、高効率オーディオ情報密度、即ち、記録担体面
の単位当りのオーディオ情報の量を実現するのに使用される。圧縮後、例えば、
オーディオの複雑なセグメントの符号化には多くのビットが必要とされるように
、圧縮されたオーディオデータのデータレートは変化し得る。しかし、転送シス
テムのデータレートは固定か又は、低速でのみ変化できる。これゆえ、早い変化
を補償する為に、そして、伸張後に連続したオーディオを再生するために、再生
バッファが再生装置で使用される。記録担体の読み出し中に、取り出された圧縮
されたオーディオは、前記固定(又は、ゆっくり変化する)レートで再生バッフ
ァへ送られる。アンダーフロー及び、オーバーフローを防ぐために、圧縮された
オーディオに前記高速な変化を許すために再生バッファは平均的にハーフフルの
状態で無ければならない。知られた方法は、効率的なオーディオの圧縮を許すた
めに、再生バッファは、充分に大きくなければならないという問題がある。
【0008】 本発明の目的は、一方で高効率情報密度を実現しながら、少バッファ空間で実
時間情報の転送をする方法を提供することである。
【0009】 この目的のために、前文で記載されたオーディオを転送する方法は、本発明に
従って、転送前に、フレームの復号開始時に再生バッファ内に存在すべき圧縮さ
れた実時間データの量を示す、少なくとも1つのフレームのバッファ占有率を決
定するステップと、信号を介してバッファ占有率を転送するステップと、前記転
送されたバッファ占有率に従って取り出し及び/又は復号を制御するステップと
を有することを特徴とする。
【0010】 この目的のために、前文で記載された信号は、本発明に従って、フレームの復
号開始時に再生バッファ内に存在すべき圧縮された実時間データの量を示す、少
なくとも1つのフレームのバッファ占有率を有することを特徴とする。
【0011】 この目的のために、前文で記載された記録方法は、本発明に従って、フレーム
の復号開始時に再生バッファ内に存在すべき圧縮されたオーディオデータの量を
示す、少なくとも1つのフレームのバッファ占有率を決定するステップと、記録
担体にバッファ占有率を記録するステップとを有することを特徴とする。
【0012】 この目的のために、前文で記載された記録装置は、本発明に従って、フレーム
の復号開始時に再生バッファ内に存在すべき圧縮されたオーディオデータの量を
示す、少なくとも1つのフレームのバッファ占有率を決定する決定手段を有し、
且つ、記録担体にバッファ占有率を記録するために記録手段が配置されたことを
特徴とする。
【0013】 この目的のために、前文で記載された記録担体は、本発明に従って、フレーム
の復号開始時に再生バッファ内に存在すべき圧縮されたオーディオデータの量を
示す、少なくとも1つのフレームのバッファ占有率を有することを特徴とする。
【0014】 この目的のために、前文で記載された再生装置は、本発明に従って、記録担体
から少なくとも1つのフレームのバッファ占有率を取り出す手段と、前記取り出
したバッファ占有率に応じて、読み出し手段及び/又は伸張手段を制御する手段
とを有することを特徴とする。
【0015】 本発明の上述の手段は、次の様に、信号又は、記録担体を介してオーディオ情
報の転送を可能とする。バッファ占有率は符号化中に決定されそして、それゆえ
、オーディオ項目の復号中にいつの時点でも所定の転送システムで必要であると
されるバッファ空間の量はわかる。記録担体を介して、フレームのバッファ占有
率は再生装置に転送される。取り出し及び、復号処理は、バッファ占有率に応じ
て制御され得る。例えば、フレームの復号は、再生バッファ内のデータ量が、前
記フレームのバッファ占有率と実質的に等しい時に開始される。これは、所定の
サイズの再生バッファを、アンダーフロー又は、オーバーフローの危険無しに圧
縮されたオーディオデータのデータレート内のピークと落ち込みを補償するため
に実質的に空又は充填状態である限度まで使用できるという利点がある。従来技
術では、データレートの同じ変動を許容するためには再生バッファは前記所定の
サイズの2倍が必要とされた。そして、復号開始時にその大きなバッファは半分
空いていなければならなかった。小バッファ及び、本発明によるバッファ占有率
制御を使用することは、対応する圧縮されたオーディオデータの到着後すぐにオ
ーディオ再生の開始ができるという優位性がある。これは、記録担体上で新しい
目標位置にジャンプ後すぐにオーディオ再生ができるという特別の優位性がある
。発明は特に、CD等の光学的に読み出し可能なディスク状の記録担体に適して
いる。
【0016】 発明は、無損失圧縮器が、許容できるオーディオ情報密度で欠点のないオーデ
ィオ品質を達成するのに適用されるときに特に関連している。無損失圧縮器では
、結果のビットレートはオーディオの内容に強く依存して変化し、再生バッファ
の起こり得るオーバーフロー又は、アンダーフローの観点から、例えば、MPE
Gビデオ圧縮の様に一時的に目的画像の品質を低下して、圧縮率を増加して生成
するビット量を減少することによりピークを平滑化する選択はできない。
【0017】 本発明に従った更に優位な、適する実施例は、独立請求項により与えられる。
【0018】 本発明の特徴及び利点は、、特に添付の図面を参照しながら、以後詳細に説明
される好適な実施例を参照すればさらに明らかになろう。
【0019】 異なる図において、対応する要素は同一の参照番号を有する。
【0020】 図1aは、トラック19及び、中心穴10を有するディスク状記録担体11を
示す。トラック19は、情報層に、実質的に平行なトラックを形成する螺旋状パ
ターンに従って配置される。担体は、記録可能又は、予め記録された形式の光学
式ディスクでも良い。CD−R,CD−RW及び、DVD−RAMは記録可能デ
ィスクの例であり、オーディオCDは予め記録されたディスクの例である。 予め記録されたディスクは、最初にマスタディスクを記録し、次に消費者用ディ
スクをプレスすることにより良く知られた方法で生産される。記録可能記録担体
上のトラック19は、ブランク記録担体の製造中に設けられる、プリエンボスト
ラック構造により示される。トラック構造は、走査中に記録/再生ヘッドがトラ
ック19を追従できる様に、例えば、プリグルーブ14により構成される。情報
は、例えば、ピットやランド等の、トラックに沿った光学的に検出可能なマーク
によって情報層に表される。
【0021】 図1bは、記録可能な記録担体11の線b−bに沿った断面図である。ここで
透明基板15には、記録層16及び、保護層17が設けられる。プリグルーブ1
4は、欠刻や、高さ又は、周囲と偏差する材料特性として実現されうる。
【0022】 記録担体は、ユーザの便利のために、副分割されたオーディオ情報を担う。項
目は通常、アルバム中の歌曲や交響曲の楽章のように、数分間ずつの継続時間で
ある。担体には、通常、テーブルオブコンテンツ(TOC)又は、CD−ROM
のISO9660のようなファイルシステム等に含まれている、項目を識別する
アクセス情報も設けられる。アクセス情報は、各項目の再生時間、開始アドレス
及び、歌曲の題名等の更なる情報を有し得る。
【0023】 オーディオ情報は、アナログディジタル変換(A/D)後にディジタル形式で
記録される。A/D変換の例は、CDオーディオとして知られている44.1k
Hzのサンプル当りPCM16ビット及び、例えば、通常ビットストリームと呼
ばれる64xFsの高オーバーサンプリングレートの1ビットシグマデルタ変調
である。オーディオ信号を1ビットのビットストリーム信号に変換することは、
多くの利点がある。ビットストリーム変換は高品質符号化方法で、高品質復号又
は、更に有利な簡単な復号回路での低品質復号のいずれかができる。この点に関
し、関連文献D5のJ.J.van der Kamによる’hi−fiオーデ
ィオ信号のアナログディジタル変換のための間引きディジタルフィルタ’及び、
関連文献D6のKirk C.H. Chao他による’オーバーサンプリング
A/D変換器のための補間的変調器のための高次トポロジー’を参照する。A/
D変換後、ディジタルオーディオは、可変ビットレートオーディオデータに圧縮
されそして、情報層に記録される。オーディオ圧縮及び、伸張の好ましい形式が
知られている。オーディオは、ディジタル化後、信号の相関を分析し、そして、
規定のサイズの部分に関するパラメータを生成することで圧縮される。伸張中は
、逆処理が元の信号を再構成するのに適用される。元のディジタル化された信号
が正確に再構成される場合には、圧縮(伸張)は無損失であると呼ばれる。一方
、損失のある圧縮(伸張)は、実質的に、人間の耳(目)では検出できない元の
信号の細部を再生しない。DCC又は、MPEGのような又は、D4に記載され
た知られたシステムでは、オーディオ(及び/又はビデオ)に損失のある圧縮を
使用し、一方、無損失圧縮は、コンピュータデータのデータを蓄積することから
知られている。高品質オーディオの無損失圧縮及び、伸張の例は、関連文献のD
1,D2及び、D4で見つけられる。圧縮では、オーディオデータは連続するフ
レームに副分割される。各フレームは、圧縮されたオーディオデータの量は異な
る。圧縮されたオーディオデータは、連続してオーディオ情報を再生するときに
、伸張後に、元々の時間スケールが実質的に再現されるような速度で、担体から
読み出される。従って、圧縮されたデータは、記録担体から変化するビットレー
トに依存する速度で取り出されなければならない。又は、圧縮及び、記録は、例
えば、スタッフィングビットを使用して、固定ビットレートを達成する様に調整
されねばならない。記録担体からデータを取り出す速度は転送速度と呼ばれる。
即ち記録担体から伸張器へデータバイトを転送する速度である。記録担体は、記
録担体当りのデータ蓄積容量が最も高い、一定の螺旋データ密度を有することが
好ましい。このようなシステムでは、転送速度は、媒体と読み出し/書きこみヘ
ッドの相対線速度に比例する。そして、一定の転送レートは、回転レートを変化
させることとなる(一定線速度システム、CLV)。伸張器の前にバッファがあ
れば、実際の転送速度はバッファ前の速度である。
【0024】 本発明により、記録担体は少なくとも1つのフレームの、好ましくは、各フレ
ーム又は、フレームの規則的なパターン、即ち、4フレーム毎、に対して、バッ
ファ占有率を有する。バッファ占有率は、記録中に決定され、再生装置で、取り
出し及び、復号処理の制御に使用できる。バッファ占有率は、対応するフレーム
の復号の開始時に再生バッファ中に存在すべき圧縮されたオーディオデータの量
を示す。所定の転送速度で動作し、所定サイズの再生バッファが設けられたオー
ディオ項目の再生装置は、バッファ占有率により示される量がバッファに存在す
るときに復号処理を開始する様に制御する。その時点で開始すると、再生バッフ
ァのアンダーフロー又は、オーバーフローは、オーディオ項目の更なる復号中に
発生しない。符号化中即ち、オーディオ項目の全知識で、項目の更なる再生時間
に対して、所定の転送速度とバッファサイズ及び、各フレームの圧縮されたオー
ディオデータの量を考慮してバッファ占有率が計算されるからである。
【0025】 図4は、再生バッファのデータ量を示す。バッファレベルBLは、垂直軸上で
与えられ、所定サイズの再生バッファがPSレベルにおける破線で示されている
。時間Tは、フレーム単位(例えば、1/75秒)の時間で水平軸に与えられる
。記録担体から読まれた新しいデータの流れは固定転送レートでフレーム復号時
間の間の斜線42に示される様に到着する。T=3において、第1フレームが復
号され、対応する圧縮されたオーディオデータが、垂直矢印43の示すように、
再生バッファから取り去られる。オーディオフレームは、(復号後に)固定の継
続時間を有するので、T=4,5,6...で、更なるフレーム44,45,4
6が復号される。フレームの再生中に、再生バッファは、徐々に新しく取り出さ
れたデータで埋められる。本発明によれば、第1フレーム43の復号の開始は、
バッファレベルが第1フレームのバッファ占有率BO1に示されたレベルに達す
る時点T=3まで遅延される。もし、第1フレームの復号がT=2で開始すると
、第4フレーム46の復号時にT=6でアンダーフローが発生する。もし復号が
遅すぎるなら、同様な状況により、簡単に符号化できるフレームの連続でオーバ
ーフローが発生する。第3フレーム45に対して与えられたBO3の様に、更な
るフレームもバッファ占有率を有する。各フレームが、バッファ占有率を有する
ことが好ましい。
【0026】 記録方法の実施例では、転送速度は、1つの固定値では無く、許された速度の
最小及び/又は最大或は、速度変化の最大レートによる範囲で予め定められる。
各記録で実際に使用される速度は、D7に記載されている様に、別々の転送速度
プロファイルで示され得る。バッファ占有率は、転送速度プロファイルによりそ
れぞれのフレームに設定される転送速度を考慮して計算される。
【0027】 記録担体の実施例では、バッファ占有率のシーケンスは、転送速度プロファイ
ルを示し、図2を参照して以下に説明する様に読み出し速度の制御に使用される
。特に、例えば、t1及び、t2の2つのオーディオ項目に異なる転送速度r1
及び、r2、且つr2>r1が必要な場合には、r1からr2へ変化する転送速
度プロファイルは、以下のように達成される。第1の選択はt1とt2の境界の
領域を接続領域として割り当てることであり、そして、r1とr2の間の中間的
な転送速度を使用して計算される値で、連続するフレームのバッファ占有率を徐
々に設定することである。再生装置は、実際のバッファレベルは、所定のバッフ
ァ占有率よりも低いということに、各フレームで注意するであろう。そして、再
生装置は、読み出し速度を上昇する。代わりの実施例では、前記2つのオーディ
オ項目の間にポーズ領域が含まれ、そして、ポーズ中のバッファ占有率は、上昇
する値に設定される。そして、固定サイズの圧縮されたポーズフレームが使用さ
れる。転送速度の同様な変化は、バッファ占有率を固定値にそして、例えば、ス
タッフィングデータの量を増加させるように付加することにより、ポーズフレー
ムのサイズを増加させるように設定した場合に、達成される。両増加の結合も可
能である。前記増加は、単位時間あたり即ち、フレーム時間当りの転送速度の増
加に対応するように計算される。転送速度を変えるためにポーズ領域を使用する
ことは、優位である。読み出し速度(例えば、ディスクの回転レート)の変化は
、ポーズ中に行われ、オーディオの再生中は転送速度は一定である。従って、速
度変化はオーディオ品質に影響を与えない。ポーズ領域を加える代わりに、各オ
ーディオ項目は、転送速度がそれぞれ標準値で始まり、終わる先頭領域と後部領
域が設けられても良い。先頭領域では、標準速度からその項目に必要な速度まで
、転送速度は増加(又は、減少)される。これは、オーディオ項目は、編集目的
の後部/先頭領域で簡単に接続できるという利点がある。転送速度はそこで標準
化されているからである。
【0028】 図7は、転送速度変化に対するバッファ占有率を示す。時間Tは水平軸に関し
て与えられ、矢印70は第1オーディオ項目t1の転送を示し、更にポーズpと
第2オーディオ項目t2が続く。下の図は、曲線75により第1項目t1の再生
されたオーディオAを示し、曲線76で示されるポーズpの間は無音であり、曲
線77によるオーディオ項目t2が続く。真中の図は、前記項目の再生中の再生
バッファのバッファレベルBLを示す。第1項目は、曲線72により与えられ、
Teで空バッファで終わる。曲線74で示される第2オーディオ項目の再生は、
Tsで、バッファレベルBOで開始する。曲線72のr1と曲線74のr2で
の再生バッファの充填レートの傾斜により示されるように、項目t1の転送速度
はr1であり、項目t2に対しては高い速度r2が使用される。ポーズ領域pで
は、無音又は、ほとんど音の無い情報が要求される(無音期間曲線76)。ポー
ズp間、各フレームは、再生バッファのフレームごとの増加した量を完全に空に
するように各フレームは定義され、r1に対応する値でBOp1より開始し、ポ
ーズの最後で、r2に対応する値で、BOpnとなる。この結果、転送速度Rは
、上の図で曲線71で示される様に、徐々にr1からr2へ増加する。ポーズフ
レームを構成するのに使用するデータは、スタッフィングデータ又は、例えば曲
名やパフォーマンスのような画像又は、テキストデータ等の他の付加的なデータ
で良い。
【0029】 図2は、図1に示す記録担体と同一の記録担体11を読み出す本発明の再生装
置を示す。装置は、記録担体1を回転させる駆動手段21及び、記録トラックを
走査する読み出しヘッド22を有する。装置には、読み出しヘッド22の大まか
な半径方向の位置決めを行う位置決め手段25が設けられる。読み出しヘッド2
2は、記録担体上の情報層のトラック上に放射スポット23を合焦する光学部品
を通して導かれる放射ビーム24を発生する知られた形式の光学系を有する。放
射ビーム24例えば、レーザダイオード等の放射源により発生される。読み出し
ヘッドは、前記ビームの光軸に沿って放射ビームの24の焦点を移動するフォー
カスアクチュエータと、スポット23を半径方向にトラックの中心上に正確に位
置決めするトラッキングアクチュエータを更に有する。トラッキングアクチュエ
ータは、光学部品を半径方向に移動するコイルを有し得、又は、反射部品の角度
を変化するように配置され得る。情報層で反射された放射は、読み出し信号と、
更に、前記トラッキング及び、フォーカスアクチュエータに結合したトラッキン
グエラー及び、フォーカスエラーを含む検出信号を生成する読み出しヘッド22
の中の、例えば、4文円ダイオードの、知られた検出器で検出される。読み出し
信号は、例えば、チャネル復号器や誤り訂正器などの通常の形式の、データを取
り出すための読み出し手段27により処理される。動作中は、記録担体は回転さ
れ読み出しヘッドは位置決めされ、転送速度でデータを取り出す結果となる。取
り出されたデータは、データ選択手段28へ送られる。データ選択手段は、読ま
れた全データから圧縮されたオーディオデータを選択し、圧縮されたオーディオ
データを再生バッファ29へ送る。選択は、例えば、フレームフォーマットのヘ
ッダ等の、記録担体上に記録されたデータ形式識別子に基づく。圧縮されたオー
ディオデータは、再生バッファ29から、信号30介して伸張器31へ送られる
。この信号は、外部伸張器への出力信号としても利用し得る。伸張器31は、圧
縮されたオーディオデータを復号し、元々のオーディオ情報を出力32へ生成す
る。伸張器は、破線の四角33に示す様に、独立した高品質オーディオディジタ
ルアナ変換器(D/A変換器)内に分離して設けられても良い。また、バッファ
はデータ選択前に配置されても良い。再生バッファ29は、独立して存在しても
良く、また、伸張器のバッファと結合しても良い。装置はさらに、ユーザからの
或はホストコンピュータからの制御命令を受ける制御装置20を有する。制御装
置20は、制御線26例えば、システムバスを介して、駆動手段21、位置決め
手段25、読み出し手段27、及び、データ選択手段28、及び、バッファ充填
レベル制御のためのバッファ29に接続される。このために、制御装置20は、
以下の手続きを行う、例えば、マイクロプロセッサ、プログラムメモリ、制御ゲ
ート等のディジタル制御回路を有する。制御装置20は代わりにロジック回路の
ステートマシンとして実行されても良い。
【0030】 本発明によれば、データ選択手段28は、読み出しデータから制御情報、特に
バッファ占有率情報を取り出す。データ選択手段28は、記録担体システムの必
要なビットレートに従って、記録の間に付加されたスタッフィングデータを捨て
るように配置される。制御装置20が記録担体からオーディオ項目を再生するこ
とを命令されたときは、位置決め手段25は、TOCを有するトラックの部分に
読み出しヘッドを移動するように制御される。その項目の開始アドレスが、デー
タ選択手段28を介してTOCから取り出される。代わりに、ディスクが装置に
挿入されたときに、TOCの内容が1回読まれメモリに蓄積されてもよい。
【0031】 バッファのオーバーフロー又は、アンダーフロー無しに連続再生するために、
再生バッファの充填レベルが取り出されたバッファ占有率と比較される。前記比
較が充填レベルが実質的にバッファ占有率と等しいことを示すとき、フレームの
復号が開始される。バッファ占有率は、再生バッファから圧縮データを削除する
前又は後で必要なレベルとして、定義され得る。
【0032】 別の実施例では、再生装置には、ディスク状の記録担体のトラックの1周に存
在するデータの最大量よりも大きいサイズの再生バッファが設けられる。ディス
クは、例えば、上述のCLVで説明した意図された読み出し速度よりも実質的に
大きい速度で回転される。再生バッファがフルの時には、読み出しは停止され、
読み出しヘッドは、半径方向に後方に前のトラックに移動される(トラックジャ
ンプ)。再生バッファに空間ができたときに、少なくともディスクの1回転後に
読み出しは再開される。平均して、必要な転送速度は、高速に読み出し再生バッ
ファがフルの時に一時的に停止することにより達成される。バッファ占有率はデ
ィスクから読まれ、再生バッファが少なくとも示されたアンダーフローが起こら
ないことを補償するデータ量を有するときに、オーディオ再生は開始する。代わ
りに、ジャンプによる戻しの処理は、再生バッファの中のデータから既に利用で
きる現在及び/又は更なるフレームのバッファ占有率を使用して制御され得る。
この情報は、とりわけ、読み出しが回復されねばならないときに、計算するのに
使用できる。
【0033】 再生装置の実施例では、読み出しの速度は、D/A変換器の再生速度に即ち、
伸張後のビットレートに依存して制御される。このために、装置は、出力データ
レートを制御するための基準周波数源を有する。未圧縮のオーディオのデータレ
ートは固定であり、また読み出し速度は対応する圧縮されたオーディオデータの
量を供給する様に制御されねばならない。バッファ占有率は、利用できるときは
、それは、再生バッファの実際の充填度と比較される。差は、読み出し速度の必
要な補正を示す。前記差の平均は、例えば、ディスク状記録担体の回転レート又
は、テープの搬送速度等の読み出し速度を調整するのに使用される。再生バッフ
ァは、例えば、アンダーフロー又は、オーバーフローの危険無しに、最適な読み
出し速度からの一時的な偏差を許すための量δのように、復号システムで要求さ
れる所定のサイズよりも若干大きい方が好ましい。最適なバッファレベルは、例
えば、0.5*δのマージンが加えられたバッファ占有率により与えられる。
【0034】 システムの実施例は、再生装置が、ディスク状記録担体の回転速度の変化等に
より、読み出し速度を所定の境界内に調整することを必要とする。バッファ占有
率は、例えば、次フレームのバッファ占有率を計算するときに高転送速度を使用
することで、速度調整を転送するのに使用できる。再生装置は、バッファ占有率
より低い実際のバッファレベルを注目し、読み出し速度を増加する。
【0035】 再生装置の異なる実施例では、読み出し速度は連続範囲でなく離散的に制御さ
れる。利用できる速度内の離散ステップにより、結果の速度値は、バッファ占有
率に示されているバッファレベルと全く同一にはならない。僅かに高い又は、低
い速度は、バッファレベルに増加又は、減少を引き起こす。速度制御機構は、減
少が所定値よりも大きくなると速度を上げ、及び/又は、増加が所定値よりも大
きくなると速度を下げるために配置されている。所定値は等しいか、又は、その
1つはゼロである。再生バッファは、上述の所定サイズに加えて、余分なバッフ
ァ空間を有する。余分なバッファ空間は転送速度の離散的変化を許容する減少及
び/又は増加のサイズを有する。
【0036】 図3は、(再)書きこみ可能な形式の本発明による記録担体11に情報を書き
こむための記録装置を示す。記録動作中は、情報を示すマークが、記録担体上に
形成される。マークは、例えば、記録が色素、合金、又は、相変化のような材料
で記録するときに得られる反射率がその周囲と異なる領域の形式、又は、、光磁
気材料に記録するときに得られる周囲と磁化の方向が異なる領域の形式で、光学
的に読み出し可能である。光学式ディスク上に記録する情報の、書き込み及び、
読み出し及び、使用できるフォーマット、誤り訂正及び、チャネル符号化規則は
、例えば、CDシステムから従来技術で良く知られている。マークは、通常はレ
ーザダイオードからの、電磁放射のビーム24を介して記録層に発生されたスポ
ット23により形成される。記録装置は、上述の図2で説明したのと同様な基本
要素、即ち、制御装置20、駆動手段21及び、位置決め手段25を有し、しか
し、書き込みヘッド39を有する。オーディオ情報は、別の筐体に配置され得る
、圧縮手段35の入力に与えられる。好ましい圧縮手段は、D1,D2,D3及
び、D4に記載されている。圧縮手段35の出力の可変レートで圧縮されたオー
ディオは、記録バッファ36へ送られる。記録バッファ36から、データは、ス
タッフィングデータと更なる制御データを付加するためのデータ結合手段37へ
送られる。記録されるべき全データストリームは、書きこみ手段38へ送られる
。書きこみヘッド39は、例えば、フォーマッタ、誤り訂正符号化器及び、チャ
ネル変調器を有する書きこみ手段38と結合される。書きこみ手段38の入力に
与えられるデータは、フォーマット化と符号化規則に従って論理及び、物理セク
タに亘って分散され、書きこみヘッド39のための書きこみ信号へ変換される。
装置20は、バッファ36、データ結合手段37及び、書きこみ手段38を制御
線26を介して制御し、そして、読み出し装置のための上述の位置決め処理を行
う。代わりに、記録装置は、再生装置の特徴も有する読み出しも配置され、結合
された記録/再生ヘッドも有する。
【0037】 本発明により、記録装置の制御装置20は、バッファ占有率を決定するために
配置される。連続フレームに対して発生された圧縮されたオーディオデータの量
は、分析され、そして、例えば、再生装置の規格で定義されている様に、連続中
、最大値が再生バッファをオーバーフローしないレベルで、連続の第1フレーム
に対するバッファ占有率が選択される。明かに、アンダーフローも起こり得ない
。記録装置は、前記連続を一時的に蓄積するための、再生バッファよりも大きい
記録バッファを使用し得る。又、はバッファ占有率は図5を参照して説明した記
録方法中で、別に決定され得る。記録装置の実施例では、バッファ占有率の実際
の値は、図2,4及び、7を参照して上述した様に、転送速度及び/又は転送速
度プロファイルに従って計算される。
【0038】 図5は、本発明に従った記録装置により行われる記録方法を示す。記録セッシ
ョンの開始50後、第1ステップ51でオーディオ情報内の項目のオーディオ情
報は、可変ビットレートを有する圧縮されたオーディオデータに符号化される。
圧縮されたデータは、充分に大きなサイズの編集バッファに蓄積される。それは
、後に記録されるべきファイルを構成する更なる記録担体状のデータを一時的に
蓄積することにより利用され得る。第2ステップ52では、項目内のフレームに
対するバッファ占有率が、圧縮されたオーディオデータの量及び、そのピーク/
谷に基づいて、決定される。バッファ占有率の計算は、図4に示す様に、再生バ
ッファの所定のサイズを考慮する。第3ステップ53では、圧縮されたオーディ
オデータに、必要な転送速度に従って、前記簡単な部分の間、余分なデータ転送
容量を生めるための、スタッフィングデータが付加される。第4ステップ54で
は、データは記録担体状に記録される。一時的なメモリが例えば、RAMメモリ
のようなランダムアクセスメモリなら記録は実時間で行われる。バッファ占有率
はオーディオ項目の少なくとも実質部分が符号化された後に決定することができ
る、且つ、実時間の記録は少なくとも項目の最初のバッファ占有率が決定された
後にのみ開始できるので、バッファは実質的に再生バッファよりも大きくなけれ
ばならない。実時間記録では、スタッフィングデータは記録中に実時間で付加さ
れ得る。代わりに、項目(全項目)は、実時間では無く記録されるが、しかし、
最初に編集バッファ内のファイルとして蓄積され、後に記録される。スタッフィ
ングデータ及び、制御データはそのファイル内の圧縮されたオーディオデータに
付加され得る。そのファイルは、通常イメージファイルと呼ばれる。編集バッフ
ァから記録担体へのファイルの転送は、例えば、記録システムが扱えるほど高い
、一定で且つ通常は高速で行われる。第5ステップ55では、項目の記録後、項
目は最後の項目かどうかが決定される。最後の項目でないなら、処理はステップ
51から繰り返される。しかし最後の項目後に、第6ステップ56で全項目に対
する制御データが、例えば、テーブルオブコンテンツに記録される。そして、終
了57で記録担体は有効となる。
【0039】 図6は、圧縮されたオーディオデータのフレームのフレーム制御情報を示す。
フレームの圧縮されたオーディオデータは、信号又は、転送フォーマットでパッ
ケージされた記録担体を介して転送される。通常は圧縮されたオーディオデータ
にはヘッダが先行し、他のデータと多重される。(多重された)データストリー
ムは、通常の方法で、転送のためのブロック又は、セクタにマップされる。本発
明によれば、フレーム制御情報は、フレームに付加される。例えば記録担体の対
応するオーディオフレームのヘッダに記録される。フレームfに対するフレーム
制御情報Frame_Info()[f]の第1項目は、24ビットでオーディオ
フレームの再生時間を示すTime_Codeである。更なるフレーム制御情報
は、無損失符号化されたフレームにのみ現れ、システムパラメータFrame_
Format=LLCにより示される。その場合には、2つの予約ビット後、圧
縮されたフレームfの長さが、N_Sectors[f]により4ビットで示され
る。最後に、Buffer_Occupancy[f]が18ビットで与えられる
【0040】 本発明はオーディオ情報を用いた実施例で説明したが、本発明は、ビデオ情報
等の可変ビットレートに圧縮される実時間特性を有するどの様な形式の情報も蓄
積するのに利用できることは明らかである。更に、本発明によるバッファ占有率
を使用して、オーディオ情報は他の情報と結合して記録されることができる。更
に、本発明は、優位な特徴及び、その組合せがある。例えば、実施例は、ディス
ク状の記録担体を示すが、本発明な、テープのような異なる形の、他の記録担体
にも適用できる。 関連文献リスト (D1)’1ビットオーディオ信号の改良された無損失符号化’、F.Brue
kers他、103回AES大会、1997年9月26−29日、オーディオ技
術学会予稿4563(I−6)。 (D2)PCT/IB97/01156(PHN16.452) 1ビットADC及び、オーディオの無損失圧縮。 (D3)PCT/IB97/01303(PHN16.405) オーディオ圧縮器。 (D4)EP−A402,973(PHN13.241) オーディオ圧縮。 (D5)’hi−fiオーディオ信号のアナログディジタル変換のための間引き
ディジタルフィルタ’、 J.J.van der Kam、フィリップス技術
レビュー42、番号6/7、1986年4月、230−8ページ。 (D6)’オーバーサンプリングA/D変換器のための補間的変調器のための高
次トポロジー’ 、Kirk C.H. Chao他、IEEE回路システム、3
7巻、番号3、1990年3月、309−18頁。 (D7)EP97203743.6(出願PHN16.648,1997年11
月29)転送速度プロファイルを使用するオーディオ転送
【図面の簡単な説明】
【図1】 記録担体を示す図である。
【図2】 再生装置を示す図である。
【図3】 記録装置を示す図である。
【図4】 再生バッファのデータの量を示す図である。
【図5】 記録処理を示す図である。
【図6】 フレーム制御情報を示す図である。
【図7】 ポーズ領域での転送速度変化を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 Groenewoudseweg 1, 5621 BA Eindhoven, Th e Netherlands Fターム(参考) 5D044 AB06 DE28 DE37 DE39 EF03 EF05 FG10 FG18 GK08 GK12 HH02

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 −実時間情報の連続するセグメントをフレームの圧縮された
    実時間データに符号化するステップと、 −圧縮された実時間データを担う信号を転送するステップと、 −信号を受信し且つ圧縮された実時間データを取り出すステップと、 −受信された圧縮された実時間データを再生バッファへ蓄積するステップと、 −再生バッファからの圧縮された実時間データを復号するステップとを有する、
    特にオーディオ情報の実時間情報を転送する方法であって、 −転送前に、フレームの復号開始時に再生バッファ内に存在すべき圧縮された実
    時間データの量を示す、少なくとも1つのフレームのバッファ占有率を決定する
    ステップと、 −信号を介してバッファ占有率を転送するステップと、 −前記転送されたバッファ占有率に従って取り出し及び/又は復号を制御するス
    テップとを有することを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 実時間情報の連続するセグメントに関連するフレームの圧縮
    された実時間データに符号化される、特に、オーディオ情報の実時間信号を担う
    信号であって、 その信号は、フレームの復号開始時に再生バッファ内に存在すべき圧縮された
    実時間データの量を示す、少なくとも1つのフレームのバッファ占有率を有する
    ことを特徴とする信号。
  3. 【請求項3】 −オーディオ情報の連続するセグメントをフレームの圧縮さ
    れたオーディオデータへ符号化するステップと、 −圧縮されたオーディオデータを記録するステップとを有する、記録担体上にオ
    ーディオ情報を記録する方法であって、 −フレームの復号開始時に再生バッファ内に存在すべき圧縮されたオーディオデ
    ータの量を示す、少なくとも1つのフレームのバッファ占有率を決定するステッ
    プと、 −記録担体にバッファ占有率を記録するステップとを有することを特徴とする方
    法。
  4. 【請求項4】 バッファ占有率は、前記フレームに関連する圧縮されたオー
    ディオデータが再生バッファから削除される前に、前記フレームの復号開始時に
    再生バッファ内に存在すべき圧縮されたオーディオデータの量を示すことを特徴
    とする請求項3記載の記録方法。
  5. 【請求項5】 バッファ占有率を決定するステップは、前記フレームの符号
    化の前又は後に記録バッファ内にある圧縮されたオーディオデータの量を決定す
    るステップを有することを特徴とする請求項3記載の記録方法。
  6. 【請求項6】 −オーディオ情報の連続するセグメントをフレームの圧縮さ
    れたオーディオデータに符号化する圧縮手段と、 −圧縮されたオーディオデータを記録担体に記録する記録手段とを有する、記録
    担体にオーディオ情報を記録する記録装置であって、 −装置は、フレームの復号開始時に再生バッファ内に存在すべき圧縮されたオー
    ディオデータの量を示す、少なくとも1つのフレームのバッファ占有率を決定す
    る決定手段を有し、且つ、 −記録担体にバッファ占有率を記録するために記録手段が配置されたことを特徴
    とする記録装置。
  7. 【請求項7】 装置は、記録バッファを有し、且つ、前記フレームの符号化
    の前又は後に記録バッファ内に存在する圧縮されたオーディオデータの量に応じ
    て、バッファ占有率を決定する決定手段が配置されたことを特徴とする請求項6
    記載の記録装置。
  8. 【請求項8】 オーディオ情報の連続するセグメントに関連するフレームの
    圧縮された実時間データに符号化されるオーディオ情報を担う記録担体であって
    、 フレームの復号開始時に再生バッファ内に存在すべき圧縮されたオーディオデ
    ータの量を示す、少なくとも1つのフレームのバッファ占有率を有することを特
    徴とする記録担体。
  9. 【請求項9】 バッファ占有率は、前記フレームに関連する圧縮されたオー
    ディオデータが再生バッファから削除される前に、前記フレームの復号開始時に
    再生バッファ内に存在すべき圧縮されたオーディオデータの量を示すことを特徴
    とする請求項8記載の記録担体。
  10. 【請求項10】 少なくとも1つのフレームの、前記フレームと関連したヘ
    ッダ領域に配置され、且つ、バッファ占有率を含む、フレーム情報を有すること
    を特徴とする請求項8或は9記載の記録担体。
  11. 【請求項11】 記録担体は、2つのオーディオ項目の間にポーズ領域を有
    し、ポーズ領域では、バッファ占有率の連続が、先行するオーディオ項目の終了
    時点での第1の転送速度から、続くオーディオ項目の開始時の第2の転送速度へ
    の転送速度の変化を示すことを特徴とする請求項8乃至10のうち1ずれか一項
    記載の記録担体。
  12. 【請求項12】 −記録担体から圧縮されたオーディオデータを取り出す読
    み出し手段と、 −再生バッファと、 −再生バッファからの圧縮されたオーディオデータのフレームを、オーディオ情
    報の連続するセグメントに復号する伸張手段とを有する、請求項5記載の記録担
    体からオーディオ情報を取り出す再生装置であって、 −記録担体から少なくとも1つのフレームのバッファ占有率を取り出す手段と、
    −前記取り出したバッファ占有率に応じて、読み出し手段及び/又は伸張手段を
    制御する手段とを有することを特徴とする装置。
  13. 【請求項13】 制御手段は、再生バッファ内の圧縮されたオーディオデ
    ータの量が実質的にバッファ占有率に対応するときに、フレームの復号を開始す
    る伸張中断を制御するために配置されることを特徴とする請求項12記載の再生
    装置。
  14. 【請求項14】 制御手段は、バッファ占有率と、前記フレームの復号の
    開始時に再生バッファ内に存在する圧縮されたオーディオデータの実際の量の間
    の差に応じて、記録担体から圧縮されたオーディオデータ取り出す速度を適応さ
    せる読み出し手段を制御するために配置されたことを特徴とする請求項12或は
    13記載の再生装置。
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