JP2006508482A - データ処理システムのためのサブコード及びセクタの同期化 - Google Patents

データ処理システムのためのサブコード及びセクタの同期化 Download PDF

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Abstract

【課題】 本発明は、光記録媒体からの読み出し/該光記録媒体への書き込みのための装置用のデータ処理システム3及びサーボシステム1間のデータの同期化に関する。本発明の目的は、記録媒体上に含まれるサブコードのタイムコード及びセクタアドレスの同期化のための改良された方法を提供することである。
【解決手段】 本発明によると、方法は、マイクロコントローラ1からデータ処理システム3へセクタの番号を送出するステップ4と、データ処理システム3から、受信されたセクタのセクタヘッダについての情報を要求するステップ8と、サブコードのタイムコード及びセクタアドレス間の差を、セクタヘッダについての情報を用いて計算するステップ9と、記録媒体上のセッション毎に同期化のステップ4、8、9を繰り返すステップとを有する。

Description

本発明は、光記録媒体からの読み出し及び/又は該光記録媒体への書き込み用の装置のためのデータ処理システム並びにサーボシステム間のデータの同期化に関する。
近年、例えばコンパクトディスクプレイヤやDVDプレイヤ等、記憶媒体上に圧縮(例えばMP3又はMP3Pro、WMA(Windows Media Audio))又は非圧縮(例えばWAV(Waveform Audio File))データ形式でオーディオファイルとして記憶されるオーディオデータを処理することのできる電気機器を消費者へ提供する必要性が高まってきた。コンパクトディスク規格(レッドブック)に従ってオーディオ情報の読み出し及び/又は書き込みのみができる従来のオーディオ処理システムと比較して、圧縮又は非圧縮データ形式のオーディオファイルの再生及び/又は記録が可能な高度データ処理システム(DPS)は、ファイルシステム又は記憶媒体上に記憶されるオーディオファイルに関するデータを抽出し、復号し、伝達できることが必要である。
埋め込まれた圧縮オーディオデコーディングを有するCD(コンパクトディスク)デコーダICは、高度のデータ処理システム(DPS)及びサーボシステム(サーボ、データパス及び制御操作を行う)の2つの主なシステムを有するであろう。サーボシステムはマスターマイクロコントローラを含む。
本説明を通して、以下の定義が用いられる。
セクタ、サブコードアドレス:
全てのセクタアドレス及びサブコードのタイムコード(セクション)は、分:秒:フレームの形式で表される。分のフィールドは「min」で表され、秒のフィールドは「sec」で表され、ブロック(セクタ)又はフレーム(サブコード)フィールドは「frame」で表される。
セッション:
リードイン領域と、それに続くプログラム領域と、リードアウト領域とにより構成されるディスク上の領域がセッションと称される。
シングルセッションディスク:
ディスクに1つのセッションが含まれていれば、このディスクはシングルセッションディスクと称される。
マルチセッションディスク:
ディスクに1つより多いセッションが含まれていれば、このディスクはマルチセッションディスクと称される。
セクタ:
本文書中で「セクタ」という用語が用いられるときは常に、CD−ROMシステムの説明における用語「ブロック」と同一の意味を持つ。
DPS:
(高度)データ処理システムのことである。そのようなデータ処理システムの例は、記憶媒体におけるデジタルデータトラック(ECMA130で規定されるDigital Tracks)の抽出及び解釈と、デジタルデータトラック中に含まれる圧縮オーディオデータのデコーディング及び再生とを行うモジュールである高度オーディオ処理システムである。
DPSは、その基本構成としてセクタ(セクタアドレス)を用いるが、サーボシステムはサブコードフレーム(セクション)を用いる。
ECMA130規格は、コンパクトディスクのセクタ及びセクションについて以下の定義を用いる。
セクタは、独立してアクセスすることができる情報領域の最小指定可能部分である。
セクション(サブコードフレーム)は、制御バイトの完全な表を含む98のF3フレームのグループとして定義される。表は、各サブコードフレーム(セクション)の制御バイトにより作成される。この表のコンテンツは、1/75秒毎に更新され、それは、サブコードフレームが処理されるレートと同じである。サブコードフレームの制御バイトの表は、各96ビットである以下のチャネルp、q、r、s、t、u、v及びwチャネルを規定する。受信端は、それらの中でも、A−FRAC、A−SEC及びA−MINフィールドにおけるセクションの絶対時間(サブコードのタイムコード)についての情報を伝達するqチャネルに特に関係する。これらのフィールドは、先行のセクションのqチャネルのA−xxxフィールドにおいて特定される時間の継続としての75分の1秒の絶対時間を含む。
セクタのアドレスは、セクタヘッダに記録される。情報トラックのユーザデータを有する第1のセクタのアドレスは、ディスクのコンテンツテーブルに書き込まれる。セクタヘッダは、セクタのアドレスを絶対時間として伝達する。エンコーダ端では、このアドレスは、セクタがクロスインターリーブリードソロモン(CIRC)エンコーダに入力される直前に挿入される。
ECMA130規格によると、セクタの公称値は、セクタのSYNCワードがCIRCエンコーダに入力されるときに8〜14エンコーダにより処理される、そのサブコードフレームの制御バイトに記録される絶対時間と等しくなるべきである。
ECMA130規格にはまた、記録中のセクタのセクションへのマッピングは処理系依存であるという事実により、セクタのアドレスは、セクションのアドレス(サブコードのタイムコード)との規定された関係は無いと記されている(ECMA130規格、条項16、F1フレーム)。この理由により、セクタ及びサブコードフレーム間の同期化は受信端で要求される。
デコーダICサーボシステムは、サブコードフレームのqチャネルを処理する。マイクロコントローラは、qチャネルデータにアクセスすることができる。これにより、それは、CDのコンテンツテーブルにアクセスすることができる。コンテンツテーブルの項目は、+/−1秒の正確さで、制御バイトにおける絶対時間に関して、ディスク上の情報トラックの開始を示す。マイクロコントローラはまた、情報領域のqデータフィールドにおけるサブコードの絶対タイムコードにもアクセスすることができる。DPSは、マイクロコントローラからセクタを要求する。マイクロコントローラは、その入力データを電気の衝撃に対して耐性を持つマイクロコントローラ(ESPMC)ブロックと共にデータをDPSへ送出するタスクを構成する。DPSは、その入力を、前記電気の衝撃に対して耐性を持つマイクロコントローラブロックから受信する。
DPSは、ユーザデータ領域の開始から経過した絶対時間をMSF(分、秒、フレーム)単位で表したセクタアドレスを用いてセクタを要求する。サーボシステムにおける対応する情報は、サブコードフレームのqチャネルの絶対タイムコード部分である。サブコードのタイムコード及びセクタアドレス間の同期化が行われなければ、DPSは、要求されたデータ(セクタ)が受信されるまで、サーボシステムから提供されるデータをフラッシュしなければならず、多くの時間とメモリを消費する。時間差が分かっていれば、サーボシステムは、要求された時間にジャンプする際この情報を考慮することができる。
米国特許第5,574,704号は、データ記録媒体のヘッダサーチ方法を開示する。該方法は、目的とするヘッダへのアクセスに要する時間を短くし、且つ、目的とするヘッダの時間情報が与えられるまでの時間とヘッダをサーチする時間とを短縮することができる。この目的のために、サブコードの時間情報が読み出され、その後、ヘッダの時間情報が読み出される。サブコードの時間情報及びヘッダの時間情報間の差に従って、オフセット値が計算され記憶される。
本発明の目的は、記録媒体上に含まれるデータのサブコードのタイムコード及びセクタアドレスを同期化させるための改良された方法を提供することである。
本発明によると、方法は、マイクロコントローラからデータ処理システムへセクタの番号を送出するステップと、データ処理システムから、受信されたセクタのセクタヘッダについての情報を要求するステップと、サブコードのタイムコード及びセクタアドレス間の差を、セクタヘッダについての情報を用いて計算するステップと、記録媒体上のセッション毎に同期化のステップ(4、8、9)を繰り返すステップとを有する。
方法は、サーボシステムにより提供されるセクタ情報への、データ処理システムのアクセスを速める効果がある。同一のディスク上の異なるセッションについて差は変動するので、このことは、全てのセッションについてサブコードのタイムコード及びセクタアドレス間の同期化を保証する。
本発明のもう1つの特徴によると、方法は、マイクロコントローラからデータ処理システムへセクタの番号を送出するステップと、データ処理システムから、受信されたセクタのセクタヘッダについての情報を要求するステップと、サブコードのタイムコード及びセクタアドレス間の差を、セクタヘッダについての情報を用いて計算するステップと、データ処理システムにセクタ受信の確認を要求するステップと、予定されるセクタが受信されたか確認するためにデータ処理システムに連続カウンタを組み込むステップとを有する。
処理システムにセクタ受信の確認を要求し連続カウンタを組み込むことにより、セクタのミスがないことが保証される。そうでなければ、サブコードのタイムコード及びセクタアドレス間での誤った同期化へとつながることもある。
好ましくは、方法は、メモリにセクタを記憶するステップを更に有する。これにより、マイクロコントローラからの、その後の付加的なコマンドによりセクタに更にアクセスすることができる。
本発明によると、セクタヘッダ内及びサブコードフレームのqチャネルの絶対時間フィールド内で伝達される絶対時間情報は、サブコードのタイムコード及びセクタアドレス間の差を計算するために用いられる。この情報を用いて、サブコードのタイムコード及びセクタアドレス間の同期化が容易に得られることができる。
本発明によると、データ処理システム及びマイクロコントローラ間の通信のための通信プロトコルは、記録媒体上に含まれるデータの、サブコードのタイムコード及びセクタアドレス間の同期化に必要なコマンド及びメッセージのセットを規定する。そのような通信プロトコルは、一方のシステムがサブコード情報に基づいて動作し、もう一方のシステムがセクタ情報に基づいて動作する、2つのシステム間の同期化を可能にする。
好ましくは、通信プロトコル用に規定されたコマンド及びメッセージのセットは、セクタのスキャン及びセクタデータの読み出しのためのコマンドと、セクタ及び読み出しセクタデータについての情報を送出するためのメッセージと、セクタ受信の確認をデータ処理システムに要求するためのコマンド及びメッセージとを有する。セクタデータ、特にセクタヘッダからは、同期化のために必要な全ての情報を検索することができる。
好ましくは、光記録媒体用のデコーダは、本発明による方法を行うか又は本発明による通信プロトコルを用いる。
本発明によると、本発明の方法、本発明の通信プロトコル、及び/又は本発明のデコーダが、光記録媒体からの読み出し及び/又は該光記録媒体への書き込みのための装置において用いられる。
以下において、本発明による通信プロトコルの実行がより具体的に説明される。コマンドは、マイクロコントローラからDPSへ送出され、一方、メッセージは、DPSからマイクロコントローラへ送出される。
同期化プロセス:
サーボシステムがコンテンツテーブル(TOC)の読み出しを完了した後、シングルセッションディスクの場合、マイクロコントローラは、DPS上で「解析モード」を開始する。マルチセッションディスクの場合は、各セッションのTOCが読み出された後又は全てのTOCが読み出された後に解析モードが開始されてもよい。
コマンド及びメッセージの説明:
用いられるコマンド:SCAN 「フレーム」「秒」「分」
用いられるメッセージ:SCANM
伝送されるフレーム:秒:分の情報に依存する3つの異なるSCANのためのモードが用いられる。
モード1:
AIN−Mailbox(Audio−In Mailbox)から受信できる第1の有効なセクタについての情報の取得を要求する。サーボシステムがSCANモード1コマンドをDPSへ送出する前に、ESPMCメモリがフラッシュされ、その後、例えば4つのサブコードフレームがサーボシステムによりESPMCメモリに記憶される。記憶は、以下のように理解されるべきである。再生モードでは、サーボシステムは、特定のサブコードをサーチするか又はディスク上の対応する位置へジャンプする。サブコードが見つかるとすぐに、ESPMCへのデータの書き込みが有効可能になる。該データはエラー訂正ブロックからくる。サブコードフレームの予め決められた数、例えば4つのサブコードフレームがESPMCへ書き込まれると、書き込みが再び不能になる。マイクロコントローラは、ESPMCへデータを直接書き込まない。
データの記憶はサブコード情報に基づいている。DPSを介してESPMC内のデータを読み出すことにより、ヘッダ情報(セクタ)にアクセスすることができ、記憶されたサブコードフレーム及び実際得られたセクタ間の時間差を計算することができる。
機能:
サーボシステムからSCANモード1コマンドを受信後、DPSは、AIN−Mailboxからのデータの読み出しを開始し、その間、SYNCワードとそれに続いてヘッダ(第1のヘッダ、つまり12バイトSYNC、続いて4バイトのフラッグされていないデータ(C2 ERR=0))が見つけられるまでフラッシュされたバイトをカウントする。第1のヘッダ(4バイト)、続いて2336バイトのデータが記憶される。
ここで、DPSは、後続のSYNCワードと後続のヘッダ(第2のヘッダ、つまり12バイトSYNC、続いて4バイトのフラッグされていないデータ(C2 ERR=0))とが有効であるか確認しなければならない。次のSCANモード3が同一のESPMCデータ上で動作できるよう、SYNCワード及び第2のヘッダが記憶されなければならない。
コマンドは、ESPMCメモリが空になるか、又はバイトカウンタ数がオーバーフローになった場合、DPSにより中止される。
DPSは、第1及び第2の有効なヘッダ並びにAIN−Mailboxが読み出されている間第1のヘッダが見つかるまでフラッシュされたカウント済みバイト数についての情報と、バイトカウンタのオーバーフローの数を指示するインジケータとを搬送しながら、サーボシステムへSCANMメッセージを送出する。
カウントされるバイト数は、通常、1セクタのバイト数(2352)より小さくなるべきである。そうでない場合、これは、サーボシステムに対しての、1SYNCワード、各ヘッダが見つからなかったという指示になる。
第1及び第2の有効なヘッダについての情報は、ディスク上で符号化される4バイトのヘッダ情報(第1のヘッダ)と、ディスク上で符号化される8バイトのサブヘッダ情報(第1のヘッダ)とを有し、インジケータは、有効な第1及び第2のヘッダが見つかったか指示する。
SCANMメッセージ受信後、サーボシステムは、サブコードのタイムコード及びセクタアドレス間の時間差を(完全なセクタで)以下のように計算することができる。
時間差={ESPMCに記憶されるサブコードのタイムコード[分:秒:フレーム]}−{受信される第1のヘッダ情報[分:秒:フレーム]}
完全なセクタのみがサーボシステムにより考慮されるため、DPSは、SYNCワードをサーチし、差分が計算されるときバイト数をフラッシュしなければならない。
正確な差分は、時間差+{(バイト数−12)/2352}である。
モード2:
AIN−Mailboxから受信できるデータ内でのセクタ[分:秒:フレーム]のサーチを要求する。
サーボシステムがDPSへSCANモード2コマンドを送出する前に、ESPMCメモリはフラッシュされ、その後、解析されるデータがESPMCメモリに記憶される。
機能:
サーボシステムからSCANモード2コマンドを受信後、DPSは、AIN−Mailboxからのデータの読み出しを開始し、その間、SYNCワードとそれに続く要求されたヘッダ(第1のヘッダ)とが見つかるまでフラッシュされたバイトをカウントする。第1のヘッダ(4バイト)、それに続いて2336バイトのデータが記憶される。
ここで、DPSは、後続のSYNCワードと後続のヘッダ(第2のヘッダ)とが有効か確認しなければならない。次のSCANモード3コマンドが同一のESPMCデータ上で動作できるよう、SYNCワード及び第2のヘッダが記憶されなければならない。
コマンドは、ESPMCメモリが空になるか、又はバイトカウンタ数にオーバーフローがある場合は、DPSにより中止される。
DPSは、第1及び第2の有効なヘッダ並びにAIN−Mailboxが読み出されている間第1のヘッダが見つかるまでフラッシュされたカウント済みバイト数についての情報と、バイトカウンタのオーバーフローの数を指示するインジケータとを搬送しながら、サーボシステムへSCANMメッセージを送出する。
第1及び第2の有効なヘッダについての情報は、ディスク上で符号化される4バイトのヘッダ情報(第1のヘッダ)と、ディスク上で符号化される8バイトのサブヘッダ情報(第1のヘッダ)を有し、インジケータは、有効な第1及び第2のヘッダが見つかったか指示する。
SCANMメッセージ受信後、サーボシステムは、以下のようにサブコードのタイムコード及びセクタアドレス間の時間差(フレーム数)を計算することができる。
時間差={カウントされたバイト数 mod 2352}
モード3:
AIN−Mailboxから受信できる、次のセクタ(先行のスキャンの第2の有効なセクタ)についての情報を要求する。サーボシステムは、DPSへSCANモード3コマンドを送出する。このモードは、SCANモード1、SCANモード2又はSCANモード3が以前に送出されている場合にのみ適用することができる。以前にSCANが送出されていない場合、又は第2の有効なヘッダが以前に見つかっていない場合は、「コマンド不可」のエラーメッセージが返される。
機能:
サーボシステムからSCANモード3コマンドを受信後、DPSは、AIN−Mailboxからのデータの読み出しを継続する。データは、記憶される。バイトは、フラッシュされない。
先行のSCANモード1又はSCANモード2コマンドにより既に読み出された現在のセクタのヘッダ及びサブヘッダの情報(先行の第2の有効なヘッダは第1の有効なヘッダとなる)もまた記憶される。
ここで、DPSは、後続のSYNCワード及び後続のヘッダ(新規の第2のヘッダ)が有効であるか確認しなければならない。次のSCANモード3コマンドが同一のESPMCデータ上で動作できるように、SYNCワード及び第2のヘッダが記憶されなければならない。
ESPMCメモリが空になると、コマンドはDPSにより中止される。
DPSは、サーボシステムへSCANMメッセージを送出し、第1の有効なヘッダ及び第2の有効なヘッダが見つかったか否かの情報を搬送する。
第1の有効なヘッダについての情報は、ディスク上に符号化される4バイトのヘッダ情報及びディスク上に符号化される8バイトのサブヘッダ情報を有する。
読み出しセクタデータ:
オプションとして、且つ、CDセクタフォーマットにおける更なる変更に対して柔軟であるために、CD−ROMデータへの以下のアクセスが提案される。以下に詳述されるコマンド及びメッセージは、先行のSCANコマンドにより記憶された通りにデータ(ヘッダ及びCD−ROMデータ)を読み出す事を可能にする。
コマンド及びメッセージの説明:
用いられるコマンド:RSECDATA(要求セクタデータ)
用いられるメッセージ:SECDATA
コマンド、各メッセージは、SCANコマンドが以前に送出されている場合にのみ有効である。そうでなければ、「コマンド不可」のエラーメッセージが返される。
RSECDATAコマンドは2バイト(より小さい、又は大きい)で呼び出され、要求される第1の値を指示する。
機能
サーボシステムからRSECDAT(A)コマンドを受信後、DPSは、要求される第1の値から開始する要求されるデータを、SECDATAメッセージを用いてマイクロコントローラへ送出する。
第1の要求される値が可能範囲の外にある場合、エラーメッセージ「目的不可
」のエラーメッセージが返される。
本発明の方法は、CDデコーダにおける通信に限られるものではない。方法は、一方のシステムがサブコード情報に基づいて(サーボシステムのように)動作し、もう一方のシステムがセクタ情報に基づいて(DPSのように)動作する、2つのシステム間のあらゆる通信に適用することができる。
本発明をよりよく理解するために、例示的な実施形態が添付図面を参照して以下の好ましい形状の説明において詳述される。本発明はこの例示的な実施形態に限定されるものではなく、また、明記される特徴は本発明の範囲から逸れることなく便宜的に組み合わされ及び/又は変更されることができる。
図1は、SCANモード1通信の例を示す。初期化が完了すると、第1のステップ4におけるマイクロコントローラ1は、メモリ2(例えば電気の衝撃に対して耐性を持つマイクロコントローラESPMC)を介してDPS3へ送出されるセクタの番号を有する。第2のステップ5では、マイクロコントローラ1は、更なるステップ6でDPSから送出されるセクタの受信の確認を要求する。この目的のために連続カウンタ7がDPS内に組み込まれている。サブコードのタイムコード及びセクタアドレス間の同期化を可能にするために、ステップ8におけるマイクロコントローラはSCANモード1コマンドを用いてセクタヘッダフィールドについての情報を要求する。DPSは、SCANMメッセージを用いて要求された情報を送出する。ここで、マイクロコントローラは、サブコードのタイムコード及びセクタアドレス間の差を計算9することができる。図において、2つの更なる通信ステップが示される。第1の読み出しセクタデータコマンドRSECDATA1を用いて、マイクロコントローラ1はDPS3からセクタデータを要求し、該DPS3は、その応答として、第1のセクタデータメッセージSECDATA1を用いて要求されたデータを送出する。その後、第2の読み出しセクタデータコマンドRSECDATA2と対応するセクタデータ応答SECDATA2を介して更なるデータが交換される。
SCANモード1通信の例を示す。
符号の説明
1 マイクロコントローラ
2 メモリ
3 データ処理システム
7 連続カウンタ

Claims (7)

  1. マイクロコントローラ(1)からデータ処理システム(3)へセクタの番号を送出するステップ(4)と、
    前記データ処理システム(3)から、受信された前記セクタのセクタヘッダについての情報を要求するステップ(8)と、
    サブコードのタイムコード及びセクタアドレス間の差を、前記セクタヘッダについての情報を用いて計算するステップ(9)と
    を有し、前記データ処理システム(3)及び前記マイクロコントローラ(1)間の通信用の記録媒体上に含まれるデータの、前記サブコードのタイムコード及び前記セクタアドレスを同期化する方法において、
    前記記録媒体上のセッション毎に前記同期化のステップ(4、8、9)を繰り返すステップを更に有することを特徴とする方法。
  2. 前記マイクロコントローラ(1)から前記データ処理システム(3)へ前記セクタの番号を送出するステップ(4)と、
    前記データ処理システム(3)から、受信された前記セクタの前記セクタヘッダについての情報を要求するステップ(8)と、
    前記サブコードのタイムコード及び前記セクタアドレス間の差を、前記セクタヘッダについての情報を用いて計算するステップ(9)と
    を有し、前記データ処理システム(3)及び前記マイクロコントローラ(1)間の通信用の前記記録媒体上に含まれるデータの、前記サブコードのタイムコード及び前記セクタアドレスを同期化する方法において、
    前記データ処理システム(3)にセクタ受信の確認を要求するステップ(5)と、
    予定される前記セクタが受信されたか確認するために前記データ処理システム(3)に連続カウンタ(7)を組み込むステップと
    を更に有することを特徴とする方法。
  3. 前記セクタをメモリ(2)に記憶するステップを更に有することを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。
  4. 前記セクタヘッダ及び前記サブコードフレームのqチャネルの絶対時間フィールドにおいて伝達される絶対時間情報が、前記サブコードのタイムコード及び前記セクタアドレス間の差を計算するために用いられることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の方法。
  5. 記録媒体上に含まれるデータの前記サブコードのタイムコード及び前記セクタアドレス間の同期化に必要なコマンド及びメッセージのセットが規定されており、該コマンド及びメッセージのセットは、前記セクタのスキャン及びセクタデータの読み出しのためのコマンドと、前記セクタ及び読み出しセクタデータについての情報を送出するためのメッセージとを有する、前記データ処理システム(3)及び前記マイクロコントローラ(1)間の通信のための通信プロトコルにおいて、
    前記セクタ受信の確認を前記データ処理システム(3)に要求するための前記コマンド及び前記メッセージを更に有することを特徴とする通信プロトコル。
  6. 請求項1から4のいずれか1項に記載の方法を行うか又は請求項5に記載の通信プロトコルを用いることを特徴とする光記録媒体のためのデコーダ。
  7. 請求項1から4のいずれか1項に記載の方法を行い、請求項5に記載の通信プロトコルを用い、及び/又は、請求項6に記載のデコーダを用いることを特徴とする前記光記録媒体からの読み出し及び/又は該光記録媒体への書き込みのための装置。
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