JP2005353194A - ディジタルデータ再生装置、ディジタルデータ記録装置及びディジタルデータ記録再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＤＶＤ等を対象として再生や記録を行う装置において、バッファメモリと誤り訂正用メモリを用いてデータ処理を高速に行い、メモリ容量を最大限に使用する。
【解決手段】 データ再生時、光ディスク１からの再生信号は復調回路３で復調され、復調されたデータとパリティのうちデータはＤＲＡＭ４にパリティはパリティ用のＳＲＡＭ６に格納される。ＤＲＡＭ４からデータが１ブロック単位でデータ用のＳＲＡＭ５に転送される。ＳＲＡＭ５のデータがＰＩ系列単位で誤り訂正回路７に入力され次にＳＲＡＭ６のパリティが入力され、誤り箇所についてはＳＲＡＭ５，６に正しいデータやパリティが書き込まれる。次に同様にＰＯ系列の誤り訂正が行われる。誤り訂正完了後、ＳＲＡＭ５からデータがデスクランブル回路８によりデスクランブルされてＤＲＡＭ４に転送される。転送後のデータはＡＴＡＰＩ回路９を介してホストコンピュータに送られる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、記録媒体に対するディジタルデータ処理を行う再生装置、記録装置及び記録再生装置に関し、特に、データ処理のためのメモリを有しＤＶＤ（Digital Versatile Disc）を対象とした記録再生に好適な技術に関する。

光ディスクの代表例であるＤＶＤにおいてデータ記録可能としたものに、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒ等がある。これらの形式の光ディスクに対する記録再生装置、すなわち光ディスクに記録されているデータの再生や光ディスクへのデータの記録を行う装置では、ＤＲＡＭ（Dynamic RAM）を、データの誤り訂正処理および誤り訂正符号付加処理用メモリやバッファメモリとして使用している。

例えば、ＤＶＤでは次のような単位で誤り訂正符号が付加されており、データの誤り訂正や誤り訂正符号付加がメモリ上のデータに対して行われる。ＤＶＤで採用されている誤り訂正符号は、ＣＤやＤＡＴ等でも用いられているＣＩＲＣ（Cross Interleave Reed-Solomon Code）であり、内符号パリティ（ＰＩ：Parity of Inner-code）と外符号パリティ（ＰＯ：Parity of Outer-code）による高い訂正能力を持つ。記録や再生の対象であるデータは、１バイト単位に区切られ、識別アドレスが付加されてセクタという単位が構成される。１６セクタを集めてマトリックスをなし、列方向のデータには第２の誤り訂正符号であるＰＯ符号が付加され、行方向のデータとＰＯ符号に対し第１の誤り訂正符号であるＰＩ符号が付加される。１セクタは２ｋバイトのデータを持ち、１６セクタ（３２ｋバイト）のデータと前記誤り訂正符号であるＰＩ符号およびＰＯ符号とで１つの処理単位となるブロックが構成される。

光ディスクからのデータ再生を行うには、再生装置においてまず光ディスクから再生すなわち読み取りしたデータを復調回路で８／１６復調してメモリに格納する。次に再生装置は前記メモリに格納したデータに対し前記１ブロック（データは３２ｋバイト）単位でＰＩ系列、ＰＯ系列それぞれの系列について誤り訂正を行った後、デスクランブルを行う。前記誤り訂正とデスクランブルの完了したデータは、ホストコンピュータとのインターフェイスであるＡＴＡＰＩ（AT Attachment Packet Interface）を介してホストコンピュータに送られる。

また、光ディスクへのデータ記録を行うには、記録装置においてまずＡＴＡＰＩを介してホストコンピュータから送られたデータをメモリに格納する。次に記録装置は、前記メモリに格納したデータをスクランブルしてから１ブロック単位でＰＩ系列、ＰＯ系列それぞれの系列について誤り訂正符号を付加する。前記誤り訂正符号付加が完了したデータは、変調回路で８／１６変調されて光ディスクに記録される。

ところで、以上のようなデータ記録再生処理の高速化を図るためには、メモリアクセス回数を削減する必要がある。特許文献１記載の技術では、誤り訂正が完了したデータをデスクランブル処理しないままメモリ上に蓄えて、ホストコンピュータへのデータ出力時にデスクランブル処理を行うことにより、データ再生におけるメモリアクセス回数を削減している。また、特許文献２記載の技術では、メモリを２つ用意し、一方を誤り訂正用メモリ、他方をバッファメモリとしているため、各々のメモリのアクセス回数を削減できる。更に、特許文献３記載の技術では、用意された２つのメモリの内で、まずデータを一旦バッファメモリに格納し、このデータを誤り訂正用メモリに転送すると同時に第１の誤り訂正を行い、次に誤り訂正用メモリ上で第２の誤り訂正を行う。そして誤り訂正が完了したデータをバッファメモリに戻す。これにより、誤り訂正用メモリの容量を抑えつつ各々のメモリのアクセス回数を削減している。
特開平１０−２６１２６３号公報 特開平１０−０２７４２８号公報 特開平９−２６５７３０号公報

前記特許文献１記載の技術では、メモリ上のデータがスクランブル状態であるため、外部からこのデータを確認しにくいという問題がある。また、特許文献２記載の技術では、バッファメモリ上のデータをデスクランブル状態にすることができるが、光ディスクから再生されたデータは８／１６復調されて誤り訂正用メモリに格納されるため、連続再生を行うためには誤り訂正用メモリに２ブロック分以上のデータ容量が必要であるという問題がある。また、特許文献３記載の技術では、誤り訂正用メモリは１ブロック分の容量で済む代わりにバッファメモリには誤り訂正符号も格納する必要があり、その分バッファメモリに格納できるデータが減るという問題がある。

本発明は以上のような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＤＶＤ等の光ディスク型記録媒体を対象としてディジタルデータ処理すなわちデータの記録や再生の処理を行い、データ処理のためのメモリを有する装置において、バッファメモリと誤り訂正用メモリを用いてデータ処理を高速に行い、バッファメモリのデータ容量を最大限に使用することのできる技術を提供することにある。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

前記目的を達成するために、本発明のディジタルデータ再生装置は、以下のような技術手段を採用することを特徴とする。本発明のディジタルデータ再生装置は、データにスクランブルが施され更に誤り訂正符号が付加されて記録された記録媒体から前記データを再生する再生処理を行うディジタルデータ再生装置であって、前記記録媒体からの再生信号をもとにデータ（Data）と誤り訂正符号（Parity）を復調する復調手段（復調回路）と、前記復調されたデータと誤り訂正符号について記憶する記憶手段と、前記データと誤り訂正符号を用いて誤り訂正を行う誤り訂正手段（誤り訂正回路）と、前記誤り訂正が行われたデータのデスクランブルを行うデスクランブル手段（デスクランブル回路）と、を有し、前記記憶手段として、前記データのバッファリングを行う第１のメモリと、前記誤り訂正手段により誤り訂正を行うために前記データを記憶する第２のメモリと、前記誤り訂正手段により誤り訂正を行うために前記誤り訂正符号を記憶する第３のメモリと、を有する構成である。本装置は、データ再生時には、光ディスクから再生したデータと誤り訂正符号のうち、データをまず一旦第１のメモリに格納し、誤り訂正符号を第３のメモリに格納する。次に、前記第１のメモリに格納されたデータを第２のメモリに転送してこの第２のメモリ上で前記第３のメモリに格納された誤り訂正符号を使用して誤り訂正を行う。そして誤り訂正が完了したデータをデスクランブルしながら再び第１のメモリに転送する。最後に、第１のメモリに格納されたデータをホストコンピュータに送る。

また、本発明のディジタルデータ記録装置は、データにスクランブルを施して更に誤り訂正符号を付加し、変調して記録媒体に記録する記録処理を行うディジタルデータ記録装置であって、外部から入力されたデータについて記憶する記憶手段と、前記データのスクランブルを行うスクランブル手段と、前記スクランブルが行われたデータに対し誤り訂正符号を生成して付加する誤り訂正符号付加手段と、前記誤り訂正符号が付加されたデータを変調する変調手段と、を有し、前記記憶手段として、前記データのバッファリングを行う第１のメモリと、前記誤り訂正符号付加手段により誤り訂正符号を生成するために前記データを記憶する第２のメモリと、前記誤り訂正符号付加手段により生成した誤り訂正符号を記憶する第３のメモリと、を有する構成である。本装置は、データ記録時には、ホストコンピュータから送られたデータをまず一旦第１のメモリに格納する。次に、前記第１のメモリに格納されたデータをスクランブルしながら第２のメモリに転送して誤り訂正符号付加を行い第３のメモリ上に誤り訂正符号を生成すなわち格納する。そして誤り訂正符号付加が完了したらそのデータを再び第１のメモリに転送する。最後に、前記第１のメモリに格納された前記スクランブル及び誤り訂正符号付加後のデータと前記第３のメモリに格納された誤り訂正符号とを出力して光ディスクに記録する。

また、本発明のディジタルデータ記録再生装置は、上記ディジタルデータ再生装置とディジタルデータ記録装置の備える手段すなわち再生と記録の両方の機能を備えることを特徴とする。

また、例えば、前記第１のメモリはＤＲＡＭにより構成され、前記第２のメモリと第３のメモリはＳＲＡＭにより構成される。また、例えば、前記第１のメモリの容量は、３ブロック（データ部）分以上である。前記第２のメモリの容量は１ブロック（データ部）分以上である。前記第３のメモリの容量は、２ブロック分（パリティ部）以上である。また、前記記録媒体はＤＶＤ等の形式であり、その形式に対応した再生や記録の処理が行われる。また、前記記憶手段を含む各部間での前記データと誤り訂正符号の転送の制御は、メモリ制御回路によるメモリアクセス優先順位比較や時分割等の制御に基づき行われる。

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。

本発明によれば、ＤＶＤ等の光ディスク型記録媒体を対象としてディジタルデータ処理を行い、データ処理のためのメモリを有する装置において、バッファメモリと誤り訂正用メモリを用いてデータ処理を高速に行うことができ、バッファメモリの容量を最大限に使用することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部には原則として同一符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。以下では、本発明をＤＶＤ信号処理回路に適用した場合の実施の形態を説明する。

＜ディジタルデータ再生装置＞
図１は、本発明の一実施の形態におけるディジタルデータ再生装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態のディジタルデータ再生装置は、ＤＶＤを再生処理対象としたＤＶＤ再生回路としての構成である。これを以下、再生装置と称する。

再生装置は、ＰＵ（光ピックアップ）２、復調回路３、ＤＲＡＭ（Dynamic RAM）４、データ用のＳＲＡＭ（Static RAM）５、パリティ用のＳＲＡＭ６、誤り訂正回路７、デスクランブル回路８、ＡＴＡＰＩ回路９、マルチプレクサ１０〜１３、メモリ制御回路１４を有して構成される。また再生装置を含んで構成される処理系は、光ディスク１、図示しないホストコンピュータ等を有する。

光ディスク１は、ＤＶＤであり、再生対象となるデータが記録されている領域を有する。光ディスク１に記録されているデータは、データ部（主データ）とパリティ部（誤り訂正符号データ）とで構成される。以下では、処理対象データのうち前記データ部（主データ）をデータ（Data）と称し、前記パリティ部（誤り訂正符号データ）をパリティ（Parity）と称する。

光ピックアップ２は、光ディスク１から検出した再生信号を復調回路３に送る。復調回路３は、光ディスク１からの再生信号を８／１６復調して、復調されたデータ（Data）ｄ１とパリティ（Parity）ｐ１のうちデータｄ１をＤＲＡＭ４に送り、パリティｐ１をパリティ用のＳＲＡＭ６に送る。

再生装置は、各種データの一時的な記憶手段として三種類のメモリを備える。第１のメモリであるＤＲＡＭ４は、復調されたデータｄ１についてのバッファリングを行うバッファメモリとして使用される。ＳＲＡＭ５，６は、復調されたデータｄ１に対する誤り訂正の演算処理を行うための誤り訂正用メモリとして使用される。第２のメモリであるデータ用のＳＲＡＭ５は、データｄ１についての演算処理に使用される。第３のメモリであるパリティ用のＳＲＡＭ６は、パリティｐ１についてのバッファリング及び演算処理に使用される。

誤り訂正回路７は、ＳＲＡＭ５，６から訂正系列単位すなわちＰＩ系列・ＰＯ系列それぞれを単位に読み出されるデータｄ１に対して誤り訂正を行う。状態としてデータｄ１の誤り訂正後データをデータｄ２とする。また状態としてパリティｐ１の誤り訂正後データをパリティｐ２とする。

デスクランブル回路８は、データ用のＳＲＡＭ５からＤＲＡＭ４に誤り訂正後のデータｄ２を転送する際にデータｄ２のデスクランブルを行う。状態としてデータｄ２のデスクランブル後データをデータｄ３とする。デスクランブル後のデータｄ３は、外部から確認可能な状態となる。

ＡＴＡＰＩ回路９は、ＤＲＡＭ４からホストコンピュータに対しデータｄ３を送る。マルチプレクサ１０〜１３は、メモリ制御回路１４からの選択信号に基づき制御され、出力データを切り替える。マルチプレクサ１０は、復調回路３からのデータｄ１とデスクランブル回路８からのデータとを切り換えてＤＲＡＭ４に送る。マルチプレクサ１１は、復調回路３からのパリティｐ１と誤り訂正回路７からのパリティとを切り換えてパリティ用のＳＲＡＭ６に送る。マルチプレクサ１２は、ＤＲＡＭ４からのデータｄ１と誤り訂正回路７からのデータとを切り換えてデータ用のＳＲＡＭ５に送る。マルチプレクサ１３は、データ用のＳＲＡＭ５からのデータとパリティ用のＳＲＡＭ６からのパリティとを切り換えて誤り訂正回路７に送る。

メモリ制御回路１４は、ＤＲＡＭ４とＳＲＡＭ５，６の制御、及びマルチプレクサ１０〜１３の制御を行い、これによりデータ再生処理全体が制御される。４〜６の各メモリに対して制御信号を出力して制御する。また各マルチプレクサ１０〜１３に対して選択信号を出力して制御する。図示していないが、復調回路３や誤り訂正回路７等の各回路はメモリ制御回路１４に対してデータ転送要求信号を出力し、メモリ制御回路１４がメモリアクセスの優先順位比較や時分割等を行ってデータ転送許可信号を各回路に出力する。これによりＤＲＡＭ４、ＳＲＡＭ５，６とのデータアクセスが行われる。

データ再生処理の流れに沿って説明する。光ディスク１からＰＵ２等を通じて検出された再生信号はまず復調回路３で復調され、復調されたデータｄ１とパリティｐ１のうちデータｄ１はマルチプレクサ１０を介してＤＲＡＭ４に格納される。パリティｐ１はマルチプレクサ１１を介してパリティ用のＳＲＡＭ６に格納される。次に、ＤＲＡＭ４に格納されたデータｄ１はマルチプレクサ１２を介して、１ブロック単位でデータ用のＳＲＡＭ５に転送される。次に、ＳＲＡＭ５に転送された１ブロック分のデータｄ１は、マルチプレクサ１３を介してＰＩ系列単位で誤り訂正回路７に読み込まれ、次にパリティ用のＳＲＡＭ６に格納されているパリティｐ１がマルチプレクサ１３を介して誤り訂正回路７に読み込まれて、ＰＩ系列に関する誤り訂正処理がなされる。データｄ１及びパリティｐ１で誤りがある箇所については、マルチプレクサ１２を介してＳＲＡＭ５に正しいデータが書き込まれ、あるいはマルチプレクサ１１を介してＳＲＡＭ６に正しいパリティが書き込まれる。状態として前記ＰＩ系列の誤り訂正が終了後のデータをｄ１'とし、パリティをｐ１'とする。ＰＩ系列の誤り訂正が全て終了したら、データ用のＳＲＡＭ５からデータｄ１'がマルチプレクサ１３を介してＰＯ系列単位で誤り訂正回路７に読み込まれ、次にパリティ用のＳＲＡＭ６に格納されているパリティｐ１'がマルチプレクサ１３を介して誤り訂正回路７に読み込まれて、ＰＯ系列に関する誤り訂正処理がなされる。上記と同様にデータｄ１'及びパリティｐ１'で誤りがある箇所についてはマルチプレクサ１２，１１を介してＳＲＡＭ５，６に正しいデータあるいはパリティが書き込まれる。状態として前記ＰＯ系列の誤り訂正が終了後のデータがｄ２、パリティがｐ２となる。前記ＰＯ系列の訂正が全て終了したら、すなわち１ブロックの誤り訂正が完了したら、データｄ２はデータ用のＳＲＡＭ５からデスクランブル回路８とマルチプレクサ１０を介してデスクランブルされてからＤＲＡＭ４に転送される。ＤＲＡＭ４に転送され格納されているデータｄ３は、ホストコンピュータからの要求に応じてＡＴＡＰＩ回路９を介してホストコンピュータに送られる。

図２は、本実施の形態のディジタルデータ再生装置におけるデータ処理の手順を示す説明図である。図２では、わかりやすいように各種データのサイズを図形的に表している。上方に示す正方形は、復調回路３で復調されて後段の回路に入力される１ブロック分のデータ、すなわち入力データ（Data）とパリティ（Parity）である。図中に示すようにデータ（Data）のマトリックスの列方向データに対して第２の誤り訂正符号であるＰＯ符号が付加され、行方向データとＰＯ符号に対して第１の誤り訂正符号であるＰＩ符号が付加される。１ブロックのデータ（Data）とパリティ（Parity）のうち正方形部分で表される主データがＤＲＡＭ４内の一部領域にデータ（Data n+1）として格納され、階段状部分で表されるパリティがパリティ用のＳＲＡＭ６内の一部領域にパリティ（Parity n+1）として格納される。ＤＲＡＭ４に１ブロック分のデータ（Data n+1）が格納されたら、１ブロック分のデータ（Data n）をデータ用のＳＲＡＭ５に転送し、転送が完了したらデータ用のＳＲＡＭ５及びパリティ用のＳＲＡＭ６に格納されたデータ（Data n）とパリティ（Parity n）の誤り訂正を行う。これについて誤り訂正が完了したらデータ用のＳＲＡＭ５から誤り訂正完了後のデータ（Data n）をデスクランブル回路８でデスクランブルしながらＤＲＡＭ４に転送する。ＤＲＡＭ４に転送後のデータ（Data n-1）はホストコンピュータからの要求に応じてＡＴＡＰＩ回路９を介して出力される。

前記図２に示すように、再生装置の各メモリに必要な容量としては、データ用のＳＲＡＭ５の容量は１ブロック（データ部）分で済む。パリティ用のＳＲＡＭ６の容量は少なくとも２ブロック（パリティ部）分必要となる。ＤＲＡＭ４の容量は少なくとも３ブロック（データ部）分必要となる。

図３は、本発明の実施の形態におけるディジタルデータ再生装置の動作を示すタイミングチャートである。上から、データ復調、誤り訂正＋デスクランブル、ホストコンピュータへの出力の各タイミングを示す。復調回路３でデータ復調されたブロック（block）すなわちデータ（Data）とパリティ（Parity）は、ブロック単位で｛block n-1，block n，block n+1，…｝のように順次、バッファメモリすなわちＤＲＡＭ４とパリティ用のＳＲＡＭ６に格納される。ＤＲＡＭ４へのブロック（block n-1）の格納が終了した時点で、ブロック（block n-1）のデータの部分はデータ用のＳＲＡＭ５に転送され、ＳＲＡＭ５上でＰＩ系列の誤り訂正（図中「ＰＩ訂正」）、ＰＯ系列の誤り訂正（図中「ＰＯ訂正」）が順に行われる。誤り訂正が完了したブロック（block n-1）のデータの部分はＳＲＡＭ５から読み出されてデスクランブルされてＤＲＡＭ４に再び転送される。ＤＲＡＭ４に転送されたブロック（block n-1）のデータの部分はＡＴＡＰＩ回路９を介してホストコンピュータに送られる。また、ブロック（block n，block n+1，…）のデータについても同様に、ＤＲＡＭ４への書き込みが終了した時点でデータ用のＳＲＡＭ５に転送され、誤り訂正が完了したらデータ用のＳＲＡＭ５から読み出されデスクランブルされてＤＲＡＭ４に再び転送される。そしてＤＲＡＭ４に転送されたブロック（block n，block n+1，…）のデータがＡＴＡＰＩ回路９を介してホストコンピュータに送られる。図中に示すように、１ブロックのデータ復調及びバッファリングの処理時間内に、１ブロックの誤り訂正、デスクランブル及び転送の処理が完了するように制御される。

以上の構成により、本実施の形態のディジタルデータ再生装置では、光ディスク１から再生されたデータは順次、復調、誤り訂正、デスクランブルを施されてＤＲＡＭ４に格納され、ＡＴＡＰＩ回路９を介してホストコンピュータに出力される。ＤＲＡＭ４のデータは１ブロック単位でＳＲＡＭ５に転送されＳＲＡＭ５，６上で誤り訂正が行われるため、ＤＲＡＭ４のアクセス回数を削減してデータ処理を高速に行うことができる。また、データ用のＳＲＡＭ５は最低１ブロック（データ部）分、パリティ用のＳＲＡＭ６は最低２ブロック（パリティ部）分のデータ容量があれば良く、データ用のバッファメモリとして用いるＤＲＡＭ４にはパリティ格納分を設けないのでバッファメモリのデータ容量を最大限に使用できる。

＜ディジタルデータ記録装置＞
図４は、本発明の一実施の形態におけるディジタルデータ記録装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態のディジタルデータ記録装置は、ＤＶＤを記録処理対象としたＤＶＤ記録回路としての構成である。これを以下、記録装置と称する。

記録装置は、ＰＵ２、ＤＲＡＭ４、データ用のＳＲＡＭ５、パリティ用のＳＲＡＭ６、ＡＴＡＰＩ回路９、スクランブル回路４０、パリティ付加回路４１、変調回路４２、マルチプレクサ１３，４３，４４、メモリ制御回路４５を有して構成される。また記録装置を含んで構成される処理系は、光ディスク１、図示しないホストコンピュータ等を有する。

光ディスク１は、ＤＶＤであり、データを記録可能な領域を有し、記録装置により記録対象となるデータ（Data）がパリティ（Parity）を付加されて記録される。記録装置は、記録処理単位として前記ブロックを単位として処理する。

記録装置は、各種データの一時的な記憶手段として三種類のメモリを備える。第１のメモリであるＤＲＡＭ４は、ホストコンピュータから送られたデータｄ４についてのバッファリングを行うバッファメモリとして使用される。ＳＲＡＭ５，６は、データｄ４に対する誤り訂正符号付加の演算処理を行うためのメモリとして使用される。第２のメモリであるデータ用のＳＲＡＭ５は、データｄ４についての演算処理に使用される。第３のメモリであるパリティ用のＳＲＡＭ６は、パリティについての格納及び演算処理に使用される。

スクランブル回路４０は、ＤＲＡＭ４からデータ用のＳＲＡＭ５にデータｄ４を転送する際にデータｄ４のスクランブルを行う。状態として、データｄ４のスクランブル後データをデータｄ５とする。

パリティ付加回路４１は、データ用のＳＲＡＭ５から訂正系列単位すなわちＰＩ系列・ＰＯ系列それぞれを単位に読み出されるデータ（Data）ｄ５に対し誤り訂正符号データであるパリティ（Parity）を生成して付加する処理を行う。生成・付加されるパリティは、パリティ用のＳＲＡＭ６に格納される。状態としてデータｄ５の誤り訂正符号付加の完了後データをデータｄ６とする。また状態として前記生成・付加されたパリティをパリティｐ６とする。

変調回路４２は、ＤＲＡＭ４から送られたデータｄ６とパリティ用のＳＲＡＭ６から送られたパリティｐ６を８／１６変調して出力し、ＰＵ２及び図示しないレーザユニット等を通じて光ディスク１に記録させる。

マルチプレクサ１３，４３，４４は、メモリ制御回路４５からの選択信号に基づき制御され、出力データを切り換える。マルチプレクサ４３は、データ用のＳＲＡＭ５からのデータｄ６とＡＴＡＰＩ回路９からのデータｄ４とを切り換えてＤＲＡＭ４に送る。マルチプレクサ４４は、ＤＲＡＭ４からのデータｄ６とパリティ用のＳＲＡＭ６から送られたパリティｐ６とを切り換えて変調回路４２に送る。

メモリ制御回路４５は、ＤＲＡＭ４とＳＲＡＭ５，６の制御、及びマルチプレクサ１３，４３，４４の制御を行い、これによりデータ記録処理全体が制御される。４〜６の各メモリに対して制御信号を出力して制御する。また各マルチプレクサ１３，４３，４４に対して選択信号を出力して制御する。図示していないが、パリティ付加回路４１や変調回路４２等の各回路はメモリ制御回路４５に対してデータ転送要求信号を出力し、メモリ制御回路４５がメモリアクセス優先順位比較や時分割等を行ってデータ転送許可信号を各回路に出力する。これにより、ＤＲＡＭ４、ＳＲＡＭ５，６とのデータアクセスが行われる。

データ記録処理の流れに沿って説明する。ＡＴＡＰＩ回路９を介してホストコンピュータから送られたデータｄ４は、まずマルチプレクサ４３を介してＤＲＡＭ４に格納される。ＤＲＡＭ４に格納されたデータｄ４は、スクランブル回路４０を介してスクランブルされて１ブロック単位でデータ用のＳＲＡＭ５に転送される。データ用のＳＲＡＭ５に転送された１ブロック分のデータｄ５は、まずマルチプレクサ１３を介してＰＩ系列単位でパリティ付加回路４１に読み込まれ、パリティ付加の演算処理が行われてパリティ用のＳＲＡＭ６にＰＩ系列のパリティ（ＰＩ符号）が書き込まれる。ＰＩ系列のパリティの付加が終了したら、次にデータ用のＳＲＡＭ５からデータが、パリティ用のＳＲＡＭ６からＰＩ系列のパリティが、マルチプレクサ１３を介してＰＯ系列単位でパリティ付加回路４１に読み込まれ、パリティ付加の演算処理が行われてパリティ用のＳＲＡＭ６にＰＯ系列のパリティ（ＰＯ符号）が書き込まれる。これら１ブロック分のパリティ付加処理が完了したら、データ用のＳＲＡＭ５からデータｄ６がマルチプレクサ４３を介してＤＲＡＭ４に転送される。誤り訂正符号付加後の１ブロック、すなわちＤＲＡＭ４に転送されたデータｄ６とパリティ用のＳＲＡＭ６に格納されているパリティｐ６は、マルチプレクサ４４を介して変調回路４２で８／１６変調され、ＰＵ２等を介して光ディスク１に記録される。

図５は、本実施の形態におけるディジタルデータ記録装置のデータ処理の手順を示す説明図である。ＡＴＡＰＩ回路９を介してホストコンピュータから送られたデータ（Data n+1）は、まずＤＲＡＭ４内の一部領域に格納される。そして１ブロック分溜まった時点でそのデータ（Data n）はスクランブル回路４０によりスクランブルされてデータ用のＳＲＡＭ５に転送される。データ用のＳＲＡＭ５に転送された１ブロック分のデータ（Data n）は、パリティ付加回路４１によりパリティ付加処理され、パリティ用のＳＲＡＭ６にＰＩ符号・ＰＯ符号が順に生成すなわちパリティ（Parity n）が格納される。パリティ付加が完了したデータ（Data n）はデータ用のＳＲＡＭ５からＤＲＡＭ４に再び転送される。ＤＲＡＭ４に転送後のデータ（Data n-1）とパリティ用のＳＲＡＭ６に格納されているパリティ（Parity n-1）は、１ブロック単位で読み出され変調回路４２で変調されて光ディスク１に記録される。

前記図５に示すように、記録装置の各メモリに必要な容量としては、データ用のＳＲＡＭ５の容量は１ブロック（データ部）分で済む。パリティ用のＳＲＡＭ６の容量は少なくとも２ブロック（パリティ部）分必要となる。ＤＲＡＭ４の容量は少なくとも３ブロック（データ部）分必要となる。

図６は、本発明の実施の形態におけるディジタルデータ記録装置の動作を示すタイミングチャートである。上から、ホストコンピュータからの入力、スクランブル＋誤り訂正符号付加、データ変調の各タイミングを示す。ホストコンピュータからＡＴＡＰＩ記録９を介して送られた入力データ（Data）は、ブロック単位で｛block n-1，block n，block n+1，…｝のように順次、バッファメモリすなわちＤＲＡＭ４に格納される。ＤＲＡＭ４へのブロック（block n-1）のデータの格納が終了した時点で、ブロック（block n-1）のデータは読み出されスクランブルされてデータ用のＳＲＡＭ５に転送され、これについてＰＩ系列の誤り訂正符号付加、ＰＯ系列の誤り訂正符号付加が順に行われる。すなわちパリティ用のＳＲＡＭ６にブロック（block n-1）のデータ（Data）に対応するパリティ（Parity）つまりＰＩ符号とＰＯ符号が格納される。パリティ付加が完了したブロック（block n-1）のデータは、データ用のＳＲＡＭ５から読み出されてＤＲＡＭ４に再び転送される。ＤＲＡＭ４に転送されたブロック（block n-1）のデータとパリティ用のＳＲＡＭ６に格納されているパリティは、読み出され変調されて光ディスク１に記録される。また、ブロック（block n，block n+1，…）のデータ（Data）についても同様に、ＤＲＡＭ４への格納が終了した時点あるいは前ブロック（block n-1）のＳＲＡＭ５，６を用いた処理が終了した時点で、転送及びスクランブルされてデータ用のＳＲＡＭ５に格納され、パリティ付加処理が完了したらデータ用のＳＲＡＭ５からＤＲＡＭ４に再び転送される。そしてＤＲＡＭ４に転送されたブロック（block n，block n+1，…）のデータとパリティ用のＳＲＡＭ６上のパリティが、読み出され変調されて光ディスク１に記録される。

以上の構成により、本実施の形態のディジタルデータ記録装置では、ホストコンピュータから送られたデータは順次、ＤＲＡＭ４に格納、スクランブル、誤り訂正符号付加、変調を施されて光ディスク１に記録される。ＤＲＡＭ４のデータは１ブロック単位でＳＲＡＭ５に転送されＳＲＡＭ５，６上で誤り訂正符号付加が行われるため、ＤＲＡＭ４のアクセス回数を削減してデータ処理を高速に行うことができる。また、データ用のＳＲＡＭ５は最低１ブロック（データ部）分、パリティ用のＳＲＡＭ６は最低２ブロック（パリティ部）分のデータ容量があれば良く、データ用のバッファメモリとして用いるＤＲＡＭ４にはパリティ格納分を設けないのでバッファメモリのデータ容量を最大限に使用できる。

＜ディジタルデータ記録再生装置＞
図７は、本発明の実施の形態におけるディジタルデータ記録再生装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態のディジタルデータ記録再生装置は、ＤＶＤを記録及び再生処理対象としたＤＶＤ記録再生回路としての構成であり、前述した実施の形態のディジタルデータ再生装置及びディジタルデータ記録装置の両方の機能を備える。これを以下、記録再生装置と称する。

記録再生装置は、復調回路３、ＤＲＡＭ４、データ用のＳＲＡＭ５、パリティ用のＳＲＡＭ６、誤り訂正記録７、デスクランブル記録８、ＡＴＡＰＩ回路９、スクランブル回路４０、パリティ付加回路４１、変調回路４２、マルチプレクサ１３，４４，７０，７１，７２、メモリ制御回路７３を有して構成される。また記録再生装置を含んで構成される処理系は、図示しない光ディスク（データ記録済み領域とデータ記録可能領域）、ホストコンピュータ等を有する。データ再生時はデータ記録済み領域を持つ光ディスクを処理対象とし、データ記録時はデータ記録可能領域を持つ光ディスクを処理対象とする。

マルチプレクサ７０は、データ再生時には復調回路３からのデータｄ１とデスクランブル回路８からのデータを切り換えてＤＲＡＭ４に送り、またデータ記録時にはデータ用のＳＲＡＭ５からのデータｄ６とＡＴＡＰＩ回路９からのデータｄ４とを切り換えてＤＲＡＭ４に送る。マルチプレクサ７１は、データ再生時には復調回路３からのパリティｐ１と誤り訂正回路７からのパリティを切り換えてパリティ用のＳＲＡＭ６に送り、またデータ記録時にはパリティ付加回路４１からのパリティをパリティ用のＳＲＡＭ６に送る。マルチプレクサ７２は、データ再生時には誤り訂正回路７からのデータとＤＲＡＭ４からのデータｄ１を切り換えてデータ用のＳＲＡＭ５に送り、データ記録時にはスクランブル回路４０からのデータをデータ用のＳＲＡＭ５に送る。

メモリ制御回路７３は、ＤＲＡＭ４とＳＲＡＭ５，６の制御、及びマルチプレクサ１３，４４，７０，７１，７２の制御を行う。図示していないが、復調回路３や誤り訂正回路７等の各回路はメモリ制御回路７３に対してデータ転送要求信号を出力し、メモリ制御回路７３がメモリアクセス優先順位比較や時分割等を行ってデータ転送許可信号を各回路に出力することにより、ＤＲＡＭ４、ＳＲＡＭ５，６とのデータアクセスが行われる。

記録再生装置によるデータ再生処理とデータ記録処理の手順は、前記図２や図５に示したのと同様である。また記録再生装置によるデータ再生処理とデータ記録処理の動作は、前記図３や図６に示したのと同様である。

データ再生時には、光ディスクから再生された再生信号はまず復調回路３で復調され、復調されたデータ（Data）ｄ１とパリティ（Parity）ｐ１のうちデータｄ１はマルチプレクサ７０を介してＤＲＡＭ４に格納される。パリティｐ１はマルチプレクサ７１を介してパリティ用のＳＲＡＭ６に格納される。ＤＲＡＭ４に格納されたデータｄ１は、マルチプレクサ７２を介して１ブロック単位でデータ用のＳＲＡＭ５に転送される。データ用のＳＲＡＭ５に転送された１ブロック分のデータｄ１は、マルチプレクサ１３を介してＰＩ系列単位で誤り訂正回路７に読み込まれ、次にパリティ用のＳＲＡＭ６に格納されているパリティｐ１がマルチプレクサ１３を介して誤り訂正回路７に読み込まれ、誤り箇所についてはマルチプレクサ７２，７１を介してＳＲＡＭ５，６に正しいデータ、パリティが書き込まれる。ＰＩ系列の訂正が全て終了したら、データ用のＳＲＡＭ５からデータｄ１'がマルチプレクサ１３を介してＰＯ系列単位で誤り訂正回路７に読み込まれ、次にパリティ用のＳＲＡＭ６に格納されているパリティｐ１'がマルチプレクサ１３を介して誤り訂正回路７に読み込まれて、誤り箇所についてはマルチプレクサ７２，７１を介してＳＲＡＭ５，６に正しいデータ、パリティが書き込まれる。ＰＯ系列の訂正が全て終了したら、データ用のＳＲＡＭ５からデータｄ２がデスクランブル回路８とマルチプレクサ７０を介してデスクランブルされてＤＲＡＭ４に転送される。ＤＲＡＭ４に転送されたデータｄ３はホストコンピュータからの要求に応じてＡＴＡＰＩ回路９を介してホストコンピュータに送られる。

データ記録時には、ＡＴＡＰＩ回路９を介してホストコンピュータから送られたデータｄ４はまずマルチプレクサ７０を介してＤＲＡＭ４に格納される。ＤＲＡＭ４に格納されたデータｄ４はスクランブル回路４０を介してスクランブルされて１ブロック単位でデータ用のＳＲＡＭ５に転送される。データ用のＳＲＡＭ５に転送された１ブロック分のデータｄ５は、まずマルチプレクサ１３を介してＰＩ系列単位でパリティ付加回路４１に読み込まれ、パリティ付加の演算処理が行われてパリティ用のＳＲＡＭ６にＰＩ系列のパリティが書き込まれる。ＰＩ系列のパリティの付加が終了したら、次にデータ用のＳＲＡＭ５からデータが、パリティ用のＳＲＡＭ６からＰＩ系列のパリティが、マルチプレクサ１３を介してＰＯ系列単位でパリティ付加回路４１に読み込まれ、パリティ付加の演算処理が行われてマルチプレクサ７１を介してパリティ用のＳＲＡＭ６にＰＯ系列のパリティが書き込まれる。これら１ブロック分のパリティ付加処理が完了したら、データ用のＳＲＡＭ５からデータｄ６がマルチプレクサ７０を介してＤＲＡＭ４に転送される。誤り訂正符号付加後の１ブロック、すなわちＤＲＡＭ４に転送されたデータｄ６とパリティ用のＳＲＡＭ６に格納されているパリティｐ６は、マルチプレクサ４４を介して変調回路４２で８／１６変調され光ディスク１に記録される。

以上の構成により、本実施の形態のディジタルデータ記録再生装置では、データ再生時には前記ディジタルデータ再生装置と同様、光ディスクから再生されたデータが順次、復調、誤り訂正、デスクランブルを施されてＤＲＡＭ４に格納され、ＡＴＡＰＩ記録９を介してホストコンピュータに出力される。データ記録時には前記ディジタルデータ記録装置と同様、ホストコンピュータから送られたデータが順次、ＤＲＡＭ４に格納され、スクランブル、パリティ付加、変調を施されて光ディスクに記録される。ＤＲＡＭ４のデータは１ブロック単位でＳＲＡＭ５に転送され、ＳＲＡＭ５，６上で誤り訂正やパリティ付加の処理が行われるため、ＤＲＡＭ４のアクセス回数を削減してデータ処理を高速に行うことができる。また、ＳＲＡＭ５，６は、再生処理・記録処理の共用であり、データ用のＳＲＡＭ５は最低１ブロック（データ部）分、パリティ用のＳＲＡＭ６は最低２ブロック（パリティ部）分のデータ容量があれば良く、データ用のバッファメモリとして用いるＤＲＡＭ４にはパリティ格納分を設けないのでバッファメモリのデータ容量を最大限に使用できる。

なお、上記各実施例では、本発明をＤＶＤ信号処理回路に適用した場合を例として説明したが、本発明は上記各実施例に限定されるものではなく、その主旨を逸脱しない範囲で種々に変形して実施することができるものである。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。

本発明は、ＤＶＤ等の記録媒体を対象とした再生装置、記録装置、及び記録再生装置に利用可能である。

本発明の一実施の形態におけるディジタルデータ再生装置の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施の形態におけるディジタルデータ再生装置のデータ処理の手順を示す説明図である。 本発明の一実施の形態におけるディジタルデータ再生装置の動作を示すタイミングチャートである。 本発明の一実施の形態におけるディジタルデータ記録装置の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施の形態におけるディジタルデータ記録装置のデータ処理の手順を示す説明図である。 本発明の一実施の形態におけるディジタルデータ記録装置の動作を示すタイミングチャートである。 本発明の一実施の形態におけるディジタルデータ記録再生装置の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１…光ディスク、２…ＰＵ、３…復調回路、４…ＤＲＡＭ、５…ＳＲＡＭ、６…ＳＲＡＭ、７…誤り訂正回路、８…デスクランブル回路、９…ＡＴＡＰＩ回路、１０，１１，１２，１３…マルチプレクサ、１４…メモリ制御回路、４０…スクランブル回路、４１…パリティ付加回路、４２…変調回路、４３，４４…マルチプレクサ、４５…メモリ制御回路、７０，７１，７２…マルチプレクサ、７３…メモリ制御回路。

Claims (3)

1. データにスクランブルが施され更に誤り訂正符号が付加されて記録された記録媒体から前記データを再生する再生処理を行うディジタルデータ再生装置であって、
   前記記録媒体からの再生信号をもとにデータと誤り訂正符号を復調する復調手段と、
   前記復調されたデータと誤り訂正符号を記憶する記憶手段と、
   前記データと誤り訂正符号を用いて誤り訂正を行う誤り訂正手段と、
   前記誤り訂正が行われたデータのデスクランブルを行うデスクランブル手段と、を有し、
   前記記憶手段として、
   前記データのバッファリングを行う第１のメモリと、
   前記誤り訂正手段により誤り訂正を行うために前記データを記憶する第２のメモリと、
   前記誤り訂正手段により誤り訂正を行うために前記誤り訂正符号を記憶する第３のメモリと、を有し、
   前記再生処理の際は、
   前記復調されたデータと誤り訂正符号のうち前記データを一旦前記第１のメモリに記憶し前記誤り訂正符号を前記第３のメモリに記憶する処理と、
   前記誤り訂正手段による誤り訂正の際に前記第１のメモリから第２のメモリに前記データを転送し、この転送されたデータに対し前記第３のメモリに記憶された誤り訂正符号を用いて誤り訂正を行い、前記誤り訂正の完了後に前記第２のメモリから第１のメモリに対し前記データを前記デスクランブル手段によりデスクランブルして転送する処理と、
   前記第１のメモリから前記転送後のデータを外部に対し出力する処理とを行うことを特徴とするディジタルデータ再生装置。
2. データにスクランブルを施して更に誤り訂正符号を付加し、変調して記録媒体に記録する記録処理を行うディジタルデータ記録装置であって、
   外部から入力されたデータを記憶する記憶手段と、
   前記データのスクランブルを行うスクランブル手段と、
   前記スクランブルが行われたデータに対し誤り訂正符号を生成して付加する誤り訂正符号付加手段と、
   前記誤り訂正符号が付加されたデータを変調する変調手段と、を有し、
   前記記憶手段として、
   前記データのバッファリングを行う第１のメモリと、
   前記誤り訂正符号付加手段により誤り訂正符号を生成するために前記データを記憶する第２のメモリと、
   前記誤り訂正符号付加手段により生成した誤り訂正符号を記憶する第３のメモリと、を有し、
   前記記録処理の際は、
   前記外部から入力されたデータを一旦前記第１のメモリに記憶する処理と、
   前記誤り訂正符号付加手段による誤り訂正符号付加を行う際に前記第１のメモリから第２のメモリに対し前記データを前記スクランブル手段によりスクランブルして転送し、この転送されたデータに対し前記第３のメモリに誤り訂正符号を生成し、前記誤り訂正符号生成の完了後に前記第２のメモリから第１のメモリに対し前記データを転送する処理と、
   前記第１のメモリの前記転送後のデータと前記第３のメモリの前記誤り訂正符号とを出力し、前記変調手段により変調して前記記録媒体に記録する処理とを行うことを特徴とするディジタルデータ記録装置。
3. データにスクランブルが施され更に誤り訂正符号が付加されて記録された記録媒体から前記データを再生する再生処理と、データにスクランブルを施して更に誤り訂正符号を付加し、変調して記録媒体に記録する記録処理と、を行うディジタルデータ記録再生装置であって、
   前記復調されたデータと誤り訂正符号、または外部から入力されたデータを記憶する記憶手段と、
   前記記録媒体からの再生信号をもとにデータと誤り訂正符号を復調する復調手段と、
   前記データと誤り訂正符号を用いて誤り訂正を行う誤り訂正手段と、
   前記誤り訂正が行われたデータのデスクランブルを行うデスクランブル手段と、
   前記データのスクランブルを行うスクランブル手段と、
   前記スクランブルが行われたデータに対し誤り訂正符号を生成して付加する誤り訂正符号付加手段と、
   前記誤り訂正符号が付加されたデータを変調する変調手段と、を有し、
   前記記憶手段として、
   前記データのバッファリングを行う第１のメモリと、
   前記誤り訂正手段による誤り訂正または前記誤り訂正符号付加手段による誤り訂正符号生成を行うために前記データを記憶する第２のメモリと、
   前記誤り訂正手段による誤り訂正または前記誤り訂正符号付加手段による誤り訂正符号生成を行うために前記誤り訂正符号を記憶する第３のメモリと、を有し、
   前記再生処理の際は、前記復調されたデータと誤り訂正符号のうち前記データを一旦前記第１のメモリに記憶して前記誤り訂正符号を前記第３のメモリに記憶する処理と、前記第１のメモリから第２のメモリにデータを転送して、前記誤り訂正手段により前記第３のメモリに記憶された誤り訂正符号を用いて誤り訂正を行い、前記誤り訂正の完了後に前記第２のメモリから第１のメモリに前記データを前記デスクランブル手段によりデスクランブルして転送する処理と、前記第１のメモリから前記転送後のデータを外部に対し出力する処理とを行い、
   前記記録処理の際は、前記外部から入力されたデータを一旦前記第１のメモリに記憶する処理と、前記第１のメモリから第２のメモリに対し前記データを前記スクランブル手段によりスクランブルして転送し、この転送されたデータに対し前記誤り訂正符号付加手段により前記第３のメモリに誤り訂正符号を生成し、前記誤り訂正符号生成の完了後に前記第２のメモリから第１のメモリに対し前記データを転送する処理と、前記第１のメモリの前記転送後のデータと前記第３のメモリの前記誤り訂正符号とを出力して前記変調手段により変調して前記記録媒体に記録する処理とを行うことを特徴とするディジタルデータ記録再生装置。

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