JP2007095293A - 記録媒体再生装置および方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】データを異なる順序で再生した場合にも、データが欠落しないようにする。
【解決手段】データをブロックA、ブロックB、ブロックDの順序で再生するか、またはブロックA、ブロックC、ブロックDの順序で再生できるようにする場合、いずれの順序で再生した場合においても、データが再生装置のバッファメモリにおいてアンダーフローしないように、ブロックBをB1乃至B3に区分し、またブロックCをC1乃至C3に区分する。そして、各区分の長さを所定の値に設定し、ブロックA,B1,C1,B2,C2,B3,C3,Dの順に配置する。各区分には、ジャンプ元とジャンプ先のアドレスを制御情報として記録する。本発明は、例えば、記録媒体再生装置に適用することができる。
【選択図】図3

Description

本発明は記録媒体再生装置および方法に関し、特に、複数に区分したデータを異なる順番で再生できるようにした記録媒体再生装置および方法に関する。
図16は、記録媒体に記録するデータを生成する従来の記録データ生成装置としてのエンコーダの構成例を表している。記憶装置10は、記録媒体(光ディスク20)に記録すべきビデオデータを記憶しており、記憶装置10より読み出されたビデオデータは、ビデオエンコーダ11に入力され、MPEG2ビデオ規格に則り、ビデオデータをエンコードするようになされている。記憶装置13には、記録媒体に記録すべきオーディオデータが記憶されており、記憶装置13より読み出されたオーディオデータは、オーディオエンコーダ14に供給され、MPEGオーディオ規格に則り、エンコードされるようになされている。多重化器12は、ビデオエンコーダ11より入力されたビデオデータと、オーディオエンコーダ14より入力されたオーディオデータとを多重化し、出力するようになされている。
セクタ化器16は、多重化器12より入力された多重化データを2048バイトのデータを単位としてセクタ化し、セクタアドレスを付加して、ECCエンコーダ17に出力するようになされている。ECCエンコーダ17は、セクタ化器16より供給されたセクタ単位のデータを16セクタ集めてECCブロックとし、誤り訂正のための冗長データ(ECC)を付加し、変調器18に出力する。変調器18は、ECCエンコーダ17より入力されたデータを変調し、カッティングマシーン19に出力するようになされている。カッティングマシーン19は、入力されたデータに対応して光ディスク20をカッティングするようになされている。
次に、その動作について説明する。記憶装置10に予め記憶されていたビデオデータは、ビデオエンコーダ11に入力され、MPEG2ビデオ規格に則り、エンコードされる。すなわち、ビデオデータは、DCT(離散コサイン変換)処理、量子化処理、VLC(可変長符号)処理、などが施され、多重化器12に出力される。また、記憶装置13に予め記憶されていたオーディオデータは、オーディオエンコーダ14に入力され、MPEGオーディオ規格に則りエンコードされる。すなわち、オーディオデータは、DCT処理、量子化処理、VLC処理などが施された後、多重化器12に入力される。多重化器12は、ビデオエンコーダ11より入力されたビデオデータと、オーディオエンコーダ14より入力されたオーディオデータを、MPEG2システム規格に則り、それぞれのデータを時分割多重化し、多重化ストリームを生成する。
多重化器12より出力されたデータは、セクタ化器16に入力され、2048バイトを1セクタとしてセクタ化され、各セクタにセクタアドレスが付加された後、ECCエンコーダ17に入力される。ECCエンコーダ17は、入力されたデータに誤り訂正のための冗長データを付加し、変調器18に出力する。変調器18は、ECCエンコーダ17より入力されたデータを変調し、カッティングマシーン19に供給する。
カッティングマシーン19は、変調器18より入力されたデータに対応して、光ディスク20に照射する光を変調し、光ディスク20に対してデータを記録する。
光ディスク20は、さらに現像され、これを原盤としてスタンパが作成され、そのスタンパから大量のレプリカディスクが製造される。
図17は、このようにして大量に生産されたレプリカディスクを再生する従来の光ディスク装置の構成例を表している。光ディスク(レプリカディスク)50に対して、ピックアップ51はレーザ光を照射し、その反射光から、そこに記録されているデータを再生するようになされている。ピックアップ51が出力する再生信号(RF信号)は、復調回路52に入力され、復調されるようになされている。復調回路52は、復調出力をセクタ検出回路53とECC回路56に出力するようになされている。
セクタ検出回路53は、復調回路52より入力された復調出力からセクタアドレスを検出し、検出したセクタアドレスをマイクロコンピュータなどより構成される制御回路54に出力するようになされている。制御回路54は、リングバッファメモリ57から容量信号を受け取るようになされている。そして、制御回路54は、セクタ検出回路53の出力とリングバッファメモリ57の出力に対応して、トラッキングサーボ回路55を適宜制御し、ピックアップ51を光ディスク50の所定のトラック位置へ移送させるようになされている。入力部61は、制御回路54に所定の指令を入力するとき操作される。
ECC回路56は、復調回路52より入力された復調出力の誤り検出訂正処理を行った後、リングバッファメモリ57に出力するようになされている。リングバッファメモリ57は、ECC回路56より入力されたデータを一次的に記憶するとともに、その記憶量に対応する容量信号を制御回路54に出力する。
デマルチプレクサ58は、リングバッファメモリ57より読み出されたデータを、MPEGシステム規格に則り分解し、オーディオデータをオーディオデコーダ59に出力し、ビデオデータをビデオデコーダ60に出力する。オーディオデコーダ59は、入力されたオーディオデータをMPEGオーディオ規格に則りデコードし(逆VLC処理、逆量子化処理、逆DCT処理などを施し)、図示せぬスピーカなどに出力する。また、ビデオデコーダ60は、入力されたビデオデータをMPEG2ビデオ規格に則りデコードし(逆VLC処理、逆量子化処理、逆DCT処理などを施し)、図示せぬモニタ装置に出力するようになされている。
次に、その動作について説明する。ピックアップ51は、光ディスク50にレーザ光を照射し、その反射光から光ディスク50に記録されているデータを再生する。ピックアップ51が出力する再生信号は、復調回路52に入力され、復調される。復調回路52により復調されたデータは、セクタ検出回路53に入力され、セクタアドレスが検出される。制御回路54は、セクタ検出回路53より供給されたセクタアドレスからピックアップ51の現在位置を判定し、その現在位置が所望の位置でないとき、トラッキングサーボ回路55を制御し、ピックアップ51を所定のセクタアドレス位置に移送させる。これにより、ピックアップ51により光ディスク50の所定の位置に記録されているデータを再生させる。
復調回路52より出力されたデータは、ECC回路56に入力され、その誤りの検出訂正が行われた後、リングバッファメモリ57に入力され、記憶される。リングバッファメモリ57に記憶されたデータは、そこから再び読みだされ、デマルチプレクサ58に入力される。デマルチプレクサ58は、入力されたデータをオーディオデータとビデオデータに分離し、オーディオデータをオーディオデコーダ59に出力し、ビデオデータをビデオデコーダ60に出力する。オーディオデコーダ59は、入力されたオーディオデータをデコードし、図示せぬスピーカに出力する。また、ビデオデコーダ60は、入力されたビデオデータをデコードし、図示せぬモニタ装置に出力する。
オーディオデコーダ59とビデオデコーダ60は、デコード処理が完了したとき、コードリクエスト信号を制御回路54に出力する。制御回路54はコードリクエスト信号に対応してリングバッファメモリ57を制御し、そこに記憶されているデータを読み出させ、デマルチプレクサ58を介してオーディオエンコーダ59とビデオデコーダ60に出力させる。
制御回路54は、リングバッファメモリ57より入力される容量信号をモニタし、リングバッファメモリ57がオーバーフローしたりアンダーフローしないように、トラッキングサーボ回路55を介してピックアップ51の位置を制御する。
リングバッファメモリ57に対するデータの入力レートは、出力レートより十分大きな値となるように設定されている。そして、リングバッファメモリ57は、少なくとも、光ディスク50の最大の回転待ち時間に対応する容量(CLVディスクの場合、最外周における1周分の容量)を持つことで、リングバッファメモリ57に対して入力される可変レートのデータを、所定の出力レートで連続的に出力することができる。
以上のようにして、光ディスク50にデジタル的にビデオデータとオーディオデータを記録し、これを再生することができる。
しかしながら、従来のシステムにおいては、光ディスク50に記録されたデータを順番に連続して再生するようになされており、記録されているデータの順番を変更して再生するには、光ディスク装置の制御回路54に対して入力部61を操作して、再生の順序をその都度指定しなければならない課題があった。
例えば図18に示すように、ブロックA,B,C,Dの順にビデオデータが記録されている場合において、ブロックA、ブロックBを再生した後、次にブロックCをジャンプしてブロックDを再生したり(再生順序1)、ブロックAの次にブロックBをジャンプしてブロックC、ブロックDを順次再生する(再生順序2)ようにしたい場合がある。
例えば、ブロックCに記録されているビデオデータの画像は、所定の年齢層の視聴者には、あまり好ましくない画像が含まれているものとする。このような場合、その年齢層の視聴者に対しては、再生順序1で再生し、ブロックCの画像を再生しないようにすることが好ましい。
同様に、例えば、他の年齢層の視聴者に対しては、ブロックBの画像を視聴させることが好ましくないような場合においては、ブロックBをスキップし、再生順序2で再生する必要がある。光ディスク50がデジタルビデオディスクである場合、このように、所定の年齢層の視聴者には所定の画像を視聴させないように、パレンタルレート(視聴を許容する(禁止する)年齢)を記録することができるようになされている。すなわち、視聴者が、そのデジタルビデオディスクを再生するとき、入力部61を操作して、自らの年齢を入力すると、その年齢層には好ましくない画像を再生しないようにすることができるようになされている。
しかしながら、従来のシステムにおいては、例えばブロックCやブロックBが、所定の年齢層の者には視聴させることが好ましくないことを表すパレンタルレートを記録するようになされてはいるが、ブロックCやブロックBの長さは任意の長さとされているため、図17に示すように、ブロックCやブロックBをジャンプして再生しないようにすると、リングバッファメモリ57がアンダーフローしてしまい、オーディオデコーダ59やビデオデコーダ60に対して一時的にデータが供給されなくなってしまい、画像が欠落してしまうような事態が発生することがあった。
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、異なる順序で再生する場合においてもデータが途切れないようにするものである。
請求項1に記載の記録媒体再生装置は、記録媒体に記録されているデータを再生する再生手段と、再生手段により再生され、所定の入力レートで入力されるデータを記憶し、入力レートより小さい所定の出力レートで出力する記憶手段と、再生手段を所定の位置にジャンプさせる制御手段とを備え、記憶手段は、少なくとも、再生手段のジャンプに要する時間と、データの誤りを訂正する処理単位に対応するデータの待ち時間の和に対応する容量以上の容量を有することを特徴とする。
請求項4に記載の記録媒体再生方法は、記録媒体に記録されているデータをピックアップで再生するステップと、記録媒体から再生され、所定の入力レートで入力されるデータを、少なくとも、ピックアップのジャンプに要する時間と、データの誤りを訂正する処理単位に対応するデータの待ち時間の和に対応する容量以上の容量を有するバッファメモリに一旦記憶するステップと、バッファメモリに記憶されたデータを、入力レートより小さい所定の出力レートで出力するステップとを備えることを特徴とする。
本明細書に記載の記録データ生成装置および記録データ生成方法においては、再生装置の有するデータを記憶するバッファメモリの容量、バッファメモリに対する入出力のレート、記録媒体からデータを再生する場合におけるピックアップのトラックジャンプの速度、記録媒体の回転待ち時間、およびデータのECCブロックの処理時間などの記憶情報に対応して、データが区分される。
本明細書に記載の記録データ生成装置および記録データ生成方法においては、再生装置が有する、データを記憶するバッファメモリが、次の区分に再生点をジャンプする期間に空になるのを防止するために必要な区分の長さが演算され、再生装置が再生する記録媒体から再生されたデータを、バッファメモリに所定の量だけ蓄積させるために必要な区分の長さが演算される。また、再生装置が有する、データを記憶するバッファメモリが、次の区分に再生点をジャンプする期間に空になるのを防止するために必要な区分の長さが演算された演算結果と、再生装置が再生する記録媒体から再生されたデータを、バッファメモリに所定の量だけ蓄積させるために必要な区分の長さが演算された演算結果から、各区分の長さを決定する。
本明細書に記載の記録媒体においては、複数に区分されたデータが記録されており、各区分の長さは、再生点のトラックジャンプの時間とバッファメモリの容量から演算された値に対応して決定されている。
本明細書に記載の記録媒体再生装置および記録媒体再生方法においては、ピックアップのトラックジャンプの時間から演算された値、またはバッファメモリの容量から演算された値に対応する位置にピックアップがジャンプされる。
本明細書に記載の記録媒体再生装置および記録媒体再生方法においては、ピックアップのジャンプに要する時間とデータの誤りを訂正する処理単位に対応するデータの待ち時間の和に対応する容量以上の容量を有するバッファメモリに再生データが一旦記憶され、記憶されたデータが、入力レートより小さい所定の出力レートで出力される。
本明細書に記載のデータ生成装置およびデータ生成方法においては、再生装置の有するデータを記憶するバッファメモリへデータが入力されない期間、バッファメモリが空にならないようにするためのデータの最大長が求められ、その最大長に応じて、データが複数のユニットに分割され、そのユニット単位でインターリーブしてデータが出力される。
本明細書に記載の記録媒体においては、ユニットのデータ長が、再生装置の再生データを一時記憶するバッファメモリへデータが入力されない期間、バッファメモリが空にならないようにするためのデータ長に選定されている。
本発明によれば、特に、例えば、記録媒体に記録されているデータを途切れることなく、異なる順序で再生することができる。
以下に本発明の実施の形態を説明するが、特許請求の範囲に記載の発明の各手段と以下の実施の形態との対応関係を明らかにするために、各手段の後の括弧内に、対応する実施の形態(但し一例)を付加して本発明の特徴を記述すると、次のようになる。但し勿論この記載は、各手段を記載したものに限定することを意味するものではない。
請求項1に記載の記録媒体再生装置は、記録媒体に記録されているデータを再生する再生手段(例えば図14のピックアップ51)と、再生手段により再生され、所定の入力レートで入力されるデータを記憶し、入力レートより小さい所定の出力レートで出力する記憶手段(例えば図14のリングバッファメモリ57)と、再生手段を所定の位置にジャンプさせる制御手段(例えば図14の制御回路54)とを備え、記憶手段は、少なくとも、再生手段のジャンプに要する時間と、データの誤りを訂正する処理単位に対応するデータの待ち時間の和に対応する容量を有することを特徴とする。
図1は、本発明の記録データ生成装置を応用したエンコーダの構成例を表しており、図16における場合と対応する部分には、同一の符号を付してある。この実施の形態においては、多重化器12により生成出力されたビデオデータとオーディオデータの多重化ストリームは、記憶装置15に、適宜記憶されるようになされている。
そして、記憶装置15に記憶された多重化ストリームは、適宜そこから読み出され、スケジューラ30に入力されるようになされている。スケジューラ30にはまた、メモリ32が接続されており、このメモリ32には、図14を参照して後述する光ディスク装置の有するリングバッファメモリ57の容量、ピックアップ51のトラックジャンプの速度、光ディスク50から再生されたデータがリングバッファメモリ57に入力されるデータの入力レート、光ディスク50の回転待ち時間の最大値、1セクタ当たりの再生時間といったプレーヤ情報の他、エンコーダにおけるECCエンコーダ17で構成されるECCブロックの構成といった信号処理情報が予め記憶されており、これらの情報はスケジューラ30に供給されている。また、スケジューラ30には、記憶装置31が接続されており、記憶装置31には、記録すべきビデオデータの再生順序を指示する指示データが記憶されている。このメモリ32や、記憶装置31の記憶情報は、このエンコーダを操作する者により、予め記憶されるものである。
スケジューラ30は、記憶装置15より入力された多重化ストリームに対して、メモリ32と記憶装置31の記憶情報に対応してスケジューリング処理を行い、セクタ化器16に出力するようになされている。
その他の構成は、図16における場合と同様である。
次に、その動作について説明する。記憶装置10より読み出されたビデオデータは、ビデオエンコーダ11に入力され、MPEG2ビデオ規格に則りエンコードされた後、多重化器12に入力される。また、このビデオデータに対応するオーディオデータは、記憶装置13より読み出され、オーディオエンコーダ14に入力され、MPEGオーディオ規格に則り、エンコードされた後、多重化器12に入力される。多重化器12は、ビデオエンコーダ11より入力されたビデオデータとオーディオエンコーダ14より入力されたオーディオデータとを時分割多重化し、多重化ストリームを生成して記憶装置15に供給し、記憶させる。
なお、この多重化ストリームのビットレートβは、光ディスク装置における光ディスク50から再生され、リングバッファメモリ57に入力される入力レートαより十分小さいものとなるように、ビデオエンコーダ11とオーディオエンコーダ14に対して指令が入力されている。
記憶装置15より読み出された多重化ストリームは、スケジューラ30に入力される。スケジューラ30は、入力された多重化ストリームを記憶装置31より入力される指示データに対応して区分する。そして、各区分の長さをメモリ32に記憶されている情報に対応して決定する処理を行う。
例えば、図2に示すように、記憶装置31から入力される指示データが、ブロックA、ブロックB、ブロックDの順番に各ブロックを再生する場合(パレンタルレートがP1の場合)と、ブロックA、ブロックC、ブロックDの順番に各ブ ロックを再生する場合(パレンタルレートがP2の場合)を指令しているとき、 スケジューラ30は、図3に示すように、ブロックBを所定の数のブロックB1 乃至B3に区分し、またブロックCを所定の数のブロックC1乃至C3に区分し、 ビットストリーム中において、ブロックAの次にブロックB1,C1,B2,C2,B3,C3の順に各区分をインターリーブして配置し、その次にブロックDを配置する。
これにより、このビットストリームが光ディスク50(光ディスク20)に記録され、これが再生されるとき、ブロックA、ブロックB1,B2,B3,Dの順番で再生されるか、または、ブロックA,C1,C2,C3,Dの順番で再生されることになる。すなわち、ブロックA,B1,C1,B2,C2,B3,C3,Dの各境界部における始点のセクタアドレスを、それぞれ、as,b1s,c1s,b2s,c2s,b3s,c3s,dsとし、終点のセクタアドレスをそれぞれ、ae,b1e,c1e,b2e,c2e,b3e,c3e,deとするとき、ブロックA,B,Dの順番に再生する場合においては、ブロックA,B1の再生が行われた後、アドレスb1eからb2sにジャンプが行われ、ブロックB2が再生される。そして、ブロックB2の終点のアドレスb2eからブロックB3の始点のアドレスb3sにジャンプし、ブロックB3が再生される。その後、ブロックB3の終点のアドレスb3eからブロックDの始点のアドレスdsにジャンプが行われ、ブロックDが再生される。
あるいはまた、ブロックA、ブロックC、ブロックDの順番に再生が行われる場合においては、ブロックAの終点のアドレスaeからブロックC1の始点のアドレスc1sにジャンプが行われ、ブロックC1が再生される。次にブロックC1の終点のアドレスc1eからブロックC2の始点のアドレスc2sにジャンプが行われ、ブロックC2が再生される。さらに、ブロックC2の終点のアドレスc2eからブロックC3の始点のアドレスc3sまでジャンプが行われ、ブロックC3,Dの順番に再生が行われる。
光ディスク装置においてこのような再生がパレンタルレートに対応して自動的に行われるようにするために、この場合、ブロックAのデータには、例えばエントリポイント情報などの制御情報として、パレンタルレートP2と、ジャンプ元のセクタアドレスとしてaeが、またジャンプ先のセクタアドレスとしてc1sが、それぞれスケジューラ30により記録される。以下、同様に、ブロックB1にはパレンタルレートP1、ジャンプ元アドレスb1e、ジャンプ先アドレスb2sが、ブロックC1にはパレンタルレートP2、ジャンプ元アドレスc1e、ジャンプ先アドレスc2sが、ブロックB2においては、パレンタルレートP1、ジャンプ元アドレスb2e、ジャンプ先アドレスb3sが、ブロックC2においては、パレンタルレートP2、ジャンプ元アドレスc2e、ジャンプ先アドレスc3sが、ブロックB3においては、パレンタルレートP1、ジャンプ元アドレスb3e、ジャンプ先アドレスdsが、ブロックC3にはパレンタルレートP2が、それぞれ記録される。光ディスク装置においては、この情報から現在アドレスがジャンプ元アドレスに達したとき、ジャンプ先アドレスにジャンプを行うように制御することが可能となる。
なお、このように、データブロックを複数に区分する場合における各区分の長さを決定する方法については、図6と図7のフローチャートを参照して後述する。
セクタ化器16は、スケジューラ30より入力されたデータ(図3に示したように、所定の数に区分され、所定の順番に配置されているデータ)を2048バイトを1セクタとしてセクタ化し、各セクタにセクタアドレスを付加する。ECCエンコーダ17は、セクタ化器16より入力されたデータを、16セクタを1つのECCブロックとし、それに対して誤りを検出訂正するためのパリティ符号を付加する。
すなわち、図4に示すように、16セクタのデータに対して、内符号と外符号よりなるECC(冗長部)を付加する。そして、図5に示すように、各ECCブロックのデータ(番号1乃至番号16で示す16個のセクタのデータ)を順番に、変調器18に出力する。
変調器18は、入力されたデータを変調し、カッティングマシーン19に出力する。カッティングマシーン19は、入力されたデータに対応して光ディスク20をカッティングする。
そして、この光ディスク20を現像し、これを原盤としてスタンパを作成し、スタンパから大量のレプリカディスク(光ディスク50)が製造される。
次に、図6乃至図8のフローチャートを参照して、データの各区分の長さを決定する方法について説明する。
最初にブロック(区分)B1の長さを決定するのであるが、パレンタルレートP2においては、図9に示すように、ブロックB1は、ブロックAを再生した後、ジャンプされる。ジャンプを行うと、その間、再生データが途切れる。従って、ジャンプの間に、リングバッファメモリ57(ジャンプバッファメモリ91(図15を参照して後述する))に蓄積されているデータを読み出すようにするのであるが、ジャンプ時にデータが欠落しないようにするには、ブロックB1の長さを、ジャンプバッファメモリ91の蓄積データが空になる前に、ジャンプを完了することができる長さにする必要がある。そこで、リングバッファメモリ57が空にならないようにするためのブロックB1の最大の長さを最初に求める。
このためステップS1において、スケジューラ30は、次の式からジャンプバッファメモリの容量を求める。
ジャンプバッファメモリの容量
=リングバッファメモリの容量−β×回転待ち時間の最大値 ・・・(1)
すなわち、この実施の形態においては、図14を参照して後に詳述する光ディスク装置のリングバッファメモリ57は、図15に示すように、ジャンプバッファメモリ91と回転待ちバッファメモリ92により構成されている。ジャンプバッファメモリ91は、図3を参照して説明したように区分したデータをジャンプした場合においても、データが途切れないようにするためのものである。また、回転待ちバッファメモリ92は、最大の1トラック分の容量(β×回転待ち時間の最大値)を有するようになされている。これにより、光ディスク装置において、1トラックジャンプを行った場合においても、データが欠落しないようになされている。
従って、ジャンプバッファメモリ91の容量は、上記した式(1)から求めることができる。なお、上記式(1)においてβは、リングバッファメモリ57(回転待ちバッファメモリ92)から読み出されるビットストリームの出力レートを表している。
そして、リングバッファメモリ57の容量、回転待ち時間の最大値は、上述したように、メモリ32に予め記憶されている。スケジューラ30は、この記憶値を読み出して、上記した式(1)からジャンプバッファメモリ91の容量を求めることができる。
ステップS1において、上記式(1)よりジャンプバッファメモリの容量を求めるようにしたが、ジャンプバッファメモリの容量が予め規定されている場合においては、それをメモリ32に記憶しておき、これを読み出すようにすることもできる。
ブロックB1は、ブロックAを再生した直後にジャンプされる。ブロックAは十分長い長さを有しているため、ブロックAを再生した直後のジャンプバッファメモリ91は、データを満杯に蓄積しているものと考えることができる。
そこで次に、ステップS2に進み、ジャンプバッファメモリ91に満杯に記憶されたデータが読み出され、空になるまでの時間(補償時間)を次式から演算する。
補償時間=ジャンプバッファメモリの容量/β ・・・(2)
ブロックAは十分長いので、ブロックAのデータが再生され、ジャンプバッファメモリ91に記憶されると、ジャンプバッファメモリ91には、データが満杯になるまで記憶される。そのデータが、出力レートβで読み出されるものとすると、満杯のデータが空になるまでの時間(補償時間)は、式(2)により求めることができる。
次に、ステップS3に進み、ブロックB1をジャンプする(ブロックAからブロックC1までジャンプする)のに使用可能な最大の時間を次式から求める。
1のジャンプ最大時間=補償時間−2×TECC=補償時間−30×Ts
・・・(3)
ここで、TECCは、ECCブロックを処理するために必要とされる時間(より正確には、後述するように、15セクタ分の処理を行うのに必要な時間)を表し、Tsは、1セクタ分のデータを再生するのに必要な時間を表す。
すなわち、図4に示したように、誤り訂正は16セクタよりなるECCブロックを単位として行われる。その結果、例えば図10に示すように、ブロックAの最後のセクタが、ECCブロックの番号1乃至番号16の16個のセクタのうちの番号1のセクタであるとすると、その1セクタのデータの誤り訂正を行うには、それに続く番号2乃至番号16の、そのECCブロックの他の15セクタのデータも必要となる。従って、それに続く15セクタのデータを取り込むまで、ジャンプを行うことができない。
さらに、図10に示すように、ジャンプ先の区分したブロックC1の先頭のセクタが、ECCブロックの番号1乃至番号16のセクタのうち最後の番号16のセクタであるとき、このセクタの誤り訂正を行うには、その番号16のセクタに先行する番号1乃至番号15の15個のセクタのデータも必要となる。従って、区分B1のジャンプに使用可能な時間は、補償時間から15セクタ分のデータを読み取るのに必要な時間TECC(=15×Ts)の2倍の値を減じた値となる。
次にステップS4に進み、ステップS3で求めた区分B1のジャンプに使用可能な最大の時間を、対応する距離(セクタ数)に換算する。この換算は、光ディスク装置のピックアップの規格上定められている最低のジャンプ速度から求めることができる。
すなわち、ステップS3で求めた区分B1のジャンプ最大時間を、さらに光ディスク装置のピックアップの規格上定められている最低のジャンプ速度(1トラックをジャンプするのに必要な時間)で割算すると、区分B1のジャンプ最大時間に対応するセクタ数を求めることができる。
但し、実際には、1トラック(1回転)に複数のセクタが配置されているので、1トラックジャンプすると、1度に複数のセクタをジャンプすることになる。
例えば、1回転にN0個のセクタが設けられているものとし、1トラックジャンプするのに、時間T0を要するものとすると、ジャンプに要する時間tとセクタ数の関係は、図11に示すようにステップ状に変化する。そこで、例えば、ステップS3で求められた区分(ユニット)B1のジャンプ最大時間がt21であるとするとき、対応するセクタ数は、時間t21より小さい時間t12においてジャンプ可能なセクタ数N2とされる。
以上のステップS1乃至S4の処理により、ジャンプバッファメモリ91により記憶されているジャンプ直前のデータが空になるのを防止する観点から、区分B1の長さとすることが可能な最大の長さが求められたことになる。
図12に示すように、区分C1をジャンプするときは、区分B1の蓄積データがジャンプバッファメモリ91から読み出されることになる。この区分C1の長さを長くするには、ジャンプ時において、区分B1のデータにより、ジャンプバッファメモリ91が満杯にされていることが望ましい(それだけ、区分C1のジャンプの時間を長くすることができるので)。そこで、ジャンプバッファメモリ91を満杯にするために必要な区分B1の長さを次に求める。
このためステップS5に進み、次式よりジャンプバッファメモリ91が満杯になる時間T1(=t1−t0)を求める。
1=ジャンプバッファメモリの容量/(α−β) ・・・(4)
すなわち、ジャンプバッファメモリ91の入力レートはαであり、出力レートはβであるので、ジャンプバッファメモリ91が満杯になる時間T1は、式(4)より求めることができる。
次にステップS6に進み、次式から時間T1の間にジャンプバッファメモリ91に入力されるデータの容量(区分B1のセクタ数)を求める。
1の長さ=α×T1/Bs ・・・(5)
なお、ここでBsは、1セクタのデータ量を表す。
すなわち、図13に示すように、区分B1のデータがジャンプバッファメモリ91に入力されるとき、その入力レートはαであり、その出力レートはβであるため、ジャンプバッファメモリ91は、時刻t0からα−βのレートで書き込みが行われ、時刻t1において、区分B1のデータの書き込みが完了する。そして、その後は、出力レートβで、区分B1のデータが読み出され、時刻t2において、ジャンプバッファメモリ91は空になる。区分C1のジャンプは、この時刻t1乃至t2の期間内において行う必要がある。この期間を確保するための区分B1のデータ量は(5)式で求められる。
以上のステップS5とS6により、ジャンプバッファメモリ91を満杯にするために必要な区分B1の長さが求められる。
なお、このステップS5とS6で求められる長さは、区分B1だけでなく、各区分に共通の最大値であり、区分B1以外の区分の長さを決定する場合にも用いられる。
また、各区分の長さを、それほど長くする必要がない場合は、ジャンプバッファメモリ91に所定の量だけ(例えば満杯の90%の量だけ)データを蓄積するために必要な長さを、ステップS5,S6で求めるようにすることができる。
次にステップS7に進み、ステップS4で求められたジャンプバッファメモリ91を空にするのを防止するために必要な区分B1の最大の長さと、ステップS6で求められたジャンプバッファメモリ91を満杯にするための区分B1の長さのうち、小さい方を選択し、それを最終的に区分B1の長さとする。そして、ステップS8に進み、次式より、区分B1の終点のセクタアドレスb1eを求める。
1e=ae+B1の長さ ・・・(6)
以上のようにして、区分B1の長さが決定されたので、次に区分C1の長さを決定する処理を実行する。最初に、区分C1をジャンプするとき、データを欠落させないで済む最大の長さを求める。
このため、ステップS9において、次式より図13の時刻t1において、ジャンプバッファメモリ91に蓄積されている容量を求める。
蓄積容量=B1の長さ×Ts×(α−β) ・・・(7)
次に、ステップS10において、ステップS9で求めた蓄積容量から次式よりT2(=t2−t1)を求める。
2=蓄積容量/β ・・・(8)
次にステップS11に進み、区分C1のジャンプ(区分B1から区分B2までのジャンプ)に使用可能な時間を次式より求める。
1のジャンプ最大時間=T2−2×TECC ・・・(9)
さらにステップS12に進み、ステップS11で求めた区分C1のジャンプ最大時間に対応するセクタ数を求める。
以上のステップS9乃至S12の処理により、ジャンプバッファメモリ91を空にするのを防止するための区分C2の最大の長さを求めることができる。
上述したように、ジャンプバッファメモリ91を満杯にするためのデータ量から規定される区分の長さの最大値は、ステップS5,S6で既に求めてある。そこで、次にステップS13に進み、ステップS12で求めた区分C1の最大の長さと、ステップS6で求めた区分C1(各区分共通)の最大の長さとを比較し、小さい方を最終的に区分C1の長さとする。
さらにステップS14において、次式から、区分Cの終点のセクタアドレスC1eを求める。
1e=b1e+C1の長さ ・・・(10)
以下、同様にして、区分B2乃至C3の長さが求められるが、その説明は省略する。
図14は、以上のようにして形成された光ディスク50を再生する光ディスク装置の構成例を表し、図17における場合と対応する部分には同一の符号を付してある。
この実施の形態においては、ECC回路56の出力が、制御情報抽出器70に入力されるようになされている。制御情報抽出器70は、入力されたデータから、図3を参照して説明した制御情報(ジャンプ情報とパレンタルレート情報)を抽出し、制御回路54に出力するようになされている。制御情報抽出器70は、ECC回路56より入力された情報のうち、制御情報を除くデータをリングバッファメモリ57に出力し、記憶させるようになされている。また、リングバッファメモリ57は、図15に示すように、ジャンプバッファメモリ91と回転待ちバッファメモリ92とにより構成されている。その他の構成は、図17における場合と同様である。
ジャンプバッファメモリ91は、ピックアップ51のジャンプ時間をTjとするとき、次式で表される容量を有するようになされている。
ジャンプバッファメモリ91の容量=β(Tj+2×TECC)・・・(11)
また、回転待ちバッファメモリ92は、次式で表される容量に設定されている。
回転待ちバッファメモリ92の容量=β×回転待ち時間の最大値
・・・(12)
次に、その動作について説明する。ピックアップ51は、光ディスク50にレーザ光を照射し、その反射光から光ディスク50に記録されているデータを再生する。ピックアップ51が出力する再生信号は、復調回路52に入力され、復調される。復調回路52により復調されたデータは、セクタ検出回路53に入力され、セクタアドレスが検出される。制御回路54は、セクタ検出回路53より供給されたセクタアドレスからピックアップ51の現在位置を判定し、その現在位置が所望の位置でないとき、トラッキングサーボ回路55を制御し、ピックアップ51を所定のセクタアドレス位置に移送させる。これにより、ピックアップ51により光ディスク50の所定の位置に記録されているデータを再生させる。
復調回路52より出力されたデータは、ECC回路56に入力され、その誤りの検出訂正が行われた後、リングバッファメモリ57に入力され、記憶される。リングバッファメモリ57に記憶されたデータは、そこから再び読みだされ、デマルチプレクサ58に入力される。デマルチプレクサ58は、入力されたデータをオーディオデータとビデオデータに分離し、オーディオデータをオーディオデコーダ59に出力し、ビデオデータをビデオデコーダ60に出力する。オーディオデコーダ59は、入力されたオーディオデータをデコードし、図示せぬスピーカに出力する。また、ビデオデコーダ60は、入力されたビデオデータをデコードし、図示せぬモニタ装置に出力する。
オーディオデコーダ59とビデオデコーダ60は、デコード処理が完了したとき、コードリクエスト信号を制御回路54に出力する。制御回路54はコードリクエスト信号に対応して回転待ちバッファメモリ92を制御し、そこに記憶されているデータを読み出させ、デマルチプレクサ58を介してオーディオエンコーダ59とビデオデコーダ60に出力させる。
制御回路54は、回転待ちバッファメモリ92より入力される容量信号をモニタし、回転待ちバッファメモリ92がオーバーフローしたりアンダーフローしないように、トラッキングサーボ回路55を介してピックアップ51の位置を制御する。
回転待ちバッファメモリ92に対するデータの入力レートは、出力レートより十分大きな値となるように設定されている。そして、回転待ちバッファメモリ92は、少なくとも、光ディスク50の最大の回転待ち時間に対応する容量(CLVディスクの場合、最外周における1周分の容量)を持つことで、回転待ちバッファメモリ92に対して入力される可変レートのデータを、所定の出力レートで連続的に出力することができる。
さらに、回転待ちバッファメモリ92の動作について説明する。
制御回路54より例えばジャンプバックのトラックジャンプ指令が出力されると、トラッキングサーボ回路55は、ピックアップ51による再生位置を、1トラック内周の位置にジャンプさせる。そして、制御回路54において、その再生位置が光ディスク50が再び1回転してジャンプ前の位置に戻るまでの間、つまりセクタ検出回路53から得られるセクタ番号がトラックジャンプ時のセクタ番号になるまでの間、新たなデータのリングバッファメモリメモリ57(回転待ちバッファメモリメモリ92)への書き込みが禁止され、必要に応じて回転待ちバッファメモリ92に既に記憶されているデータが、デマルチプレクサ58を介してオーディオデコーダ59とビデオデコーダ60に転送される。
また、トラックジャンプ後、セクタ検出回路53から得られるセクタ番号が、トラックジャンプ時のセクタ番号と一致しても、回転待ちバッファメモリ92に記憶されているデータ量が所定の基準値を越えている場合、即ち回転待ちバッファメモリ92がオーバーフローする可能性がある場合、回転待ちバッファメモリ92へのデータの書き込みは再開されず、再びトラックジャンプが行われる。
1トラックジャンプして、光ディスク50が1回転して再び元の再生位置に戻るまでの間は、回転待ちバッファメモリ92への新たなデータの書き込みは行われない。よって、このトラックジャンプの時間だけ、余分な時間をかけて回転待ちバッファメモリ92へのデータの転送が行われることになり、従って回転待ちバッファメモリ92への平均転送レートαは、最大平均転送レートαm以下の値で変動する。
ここで、回転待ちバッファメモリ92は、光ディスク50の少なくとも1トラック分(1回転分)のデータを記憶することができる容量、つまり光ディスク50の最大回転周期×αmの記憶容量を少なくとも有している。よって、光ディスク50が、例えばCLVディスクである場合、回転周期は最外周において最大となるため、最外周における1トラック分(1回転分)の記憶容量つまり最外周の回転周期×αmの記憶容量を少なくとも有する。
回転待ちバッファメモリ92からデマルチプレクサ58への最大転送レートをβmとすると、βmはαmと等しいか、またはそれより小さい値に設定されている(βm≦αm)。このようにするとオーディオデコーダ59またはビデオデコーダ60から回転待ちバッファメモリ92(制御回路54を介しての)へのデータ転送のコードリクエストは、トラックジャンプのタイミングにかかわらず、自由に送出することができる。
βmがαmに比べてかなり小さい、例えばαmの2分の1程度の場合、回転待ちバッファメモリ92に書き込まれるデータ量が、そこから読み出されるデータ量より多いので、回転待ちバッファメモリ92は、ほぼ満たされている状態が続くことになる。一方、光ディスク50がCLVディスクの場合、光ディスク50が1回転したときに再生されるデータ量は、その内周と外周でかなり異なる。上述したように回転待ちバッファメモリ92の記憶容量を最もデータ量の多い光ディスク50の最外周に合わせると、その内周では回転待ちバッファメモリ92の記憶容量にかなりの余裕が存在し、従ってECC回路56により訂正不能の誤りが発生したとき、ジャンプバックして同一のデータを再度取り込み、誤り検出訂正処理するようにすることで、誤りの回復が行われる確率が高くなる。
なお、この回転待ちバッファメモリ92は、特願平4−92223号において、本出願人が先に提案したリングバッファメモリと同一の機能を有するものである。
一方、制御情報抽出器70は、ECC回路56が出力する情報から制御情報を抽出し、制御回路54に出力する。制御回路54は、制御情報抽出器70より入力されるパレンタルレートと、入力部61より入力されている現在の視聴者のパレンタルレートが一致している場合、セクタ検出回路53より入力されるセクタアドレス(ピックアップ51により、現在アクセスされているセクタのアドレス)が、制御情報抽出器70より抽出したジャンプ元のセクタアドレスと一致したとき、トラッキングサーボ回路55を介してピックアップ51を制御し、制御情報抽出器70より抽出された制御情報に規定されているジャンプ先のセクタアドレスまでピックアップ51をジャンプさせる。
すなわち、制御回路54は、入力部61より所定のパレンタルレートが入力されているとき、その入力に対応する再生順序を自動的に選択する。例えば、入力部61より入力設定されたパレンタルレートが、図3に示すようにP1である場合、このパレンタルレートに対応して設定されているジャンプ元とジャンプ先アドレスに対応して、ブロックA、ブロックB1、ブロックB2、ブロックB3、ブロックDが順次再生される。これに対して、入力部61より入力されたパレンタルレートがP2である場合、ブロックA、ブロックC1、ブロックC2、ブロックC3、ブロックDの順に再生が行われる。
以上、本発明を光ディスクにデータを記録し、これを再生する場合を例として説明したが、本発明は、その他の記録媒体に情報を記録し、再生する場合にも適用することが可能である。
以上の如く、請求項1に記載の記録データ生成装置および請求項2に記載の記録データ生成方法によれば、記憶情報に対応してデータを区分するようにしたので、データを途切れさせることなく、異なる順番で再生することが可能となる。
本明細書に記載の記録データ生成装置および記録データ生成方法によれば、バッファメモリの容量が空になるのを防止するための区分の長さと、バッファメモリに所定の量だけデータを蓄積させる容量から区分の長さを演算し、2つの演算結果から各区分の長さを決定するようにしたので、区分の長さを迅速かつ確実に決定することが可能となる。
本明細書に記載の記録媒体によれば、バッファメモリの容量が空になるのを防止するために演算された値と、バッファメモリに所定の量だけデータを蓄積させる容量から演算された値のうちの一方に対応して決定された区分の長さでデータが記録されているので、再生の順序が異なる場合においても、データの欠落を防止することが可能な記録媒体を実現することができる。
本明細書に記載の記録媒体再生装置および記録媒体再生方法によれば、バッファメモリの容量が空になるのを防止するために演算された値に対応する位置、またはバッファメモリに所定の量だけデータを蓄積させる容量から演算された値に対応する位置にジャンプを行わせるようにしたので、記録媒体に記録されているデータを途切れることなく、異なる順序で再生することが可能となる。
本明細書に記載の記録媒体再生装置および記録媒体再生方法によれば、バッファメモリの容量をジャンプに要する時間と誤り訂正の処理単位に対応するデータの待ち時間の和に対応して設定するようにしたので、記録媒体に記録されているデータを途切れることなく、異なる順番で再生することが可能となる。
本明細書に記載のデータ生成装置およびデータ生成方法によれば、バッファメモリが空にならないようにするためのデータの最大長に対応して、データを複数のユニットに分割し、ユニット単位でインターリーブしてデータを出力するようにしたので、ユニットの長さを迅速かつ確実に決定することができるばかりでなく、効率的にデータを記録媒体に記録することが可能となる。
本明細書に記載の記録媒体によれば、バッファメモリへデータが入力されない期間、バッファメモリが空にならないようにするためのデータ長に選定したユニットを記録するようにしたので、再生の順序が異なる場合においても、データの欠落を防止することが可能な記録媒体を実現することができる。
本発明の記録データ生成装置を応用したエンコーダの構成例を示すブロック図である。 データの再生順序を説明する図である。 データを区分して記録する方法を説明する図である。 ECCブロックを説明する図である。 ECCブロックを単位とするビットストリームを説明する図である。 図1のスケジューラ30の動作を説明するフローチャートである。 図1のスケジューラ30の動作を説明するフローチャートである。 図1のスケジューラ30の動作を説明するフローチャートである。 再生の順序を説明する図である。 ECCブロックとジャンプの関係を説明する図である。 ジャンプに要する時間とセクタ数の関係を説明する図である。 区分されたブロックをジャンプする動作を説明する図である。 ジャンプ動作にともなうジャンプバッファメモリの記憶容量を説明する図である。 本発明の記録媒体再生装置を応用した光ディスク装置の構成例を示すブロック図である。 図14のリングバッファメモリの構成例を示すブロック図である。 従来のエンコーダの構成例を示すブロック図である。 従来の光ディスク装置の構成例を示すブロック図である。 ブロックを異なる順序で再生する状態を説明する図である。
符号の説明
11 ビデオエンコーダ, 14 オーディオエンコーダ, 30 スケジューラ, 31 記憶装置, 32 メモリ, 57 リングバッファメモリ, 70 制御情報抽出器, 91 ジャンプバッファメモリ, 92 回転待ちバッファメモリ

Claims (4)

  1. 異なる順番で連続再生できるように、記憶手段の所定の入出力レートおよび容量に基づき算出された長さ以上に区分された複数の区分のデータが記録された記録媒体を再生する記録媒体再生装置において、
    前記記録媒体に記録されているデータを再生する再生手段と、
    前記再生手段により再生され、所定の入力レートで入力されるデータを記憶し、前記入力レートより小さい所定の出力レートで出力する記憶手段と、
    前記再生手段を所定の位置にジャンプさせる制御手段と
    を備え、
    前記記憶手段は、少なくとも、前記再生手段のジャンプに要する時間と、前記データの誤りを訂正する処理単位に対応するデータの待ち時間の和に対応する容量以上の容量を有する
    ことを特徴とする記録媒体再生装置。
  2. 前記記憶手段の容量は、前記再生手段のジャンプに要する時間と前記データの誤りを訂正する処理単位に対応するデータの待ち時間の和と、出力レートとの積以上の容量である
    ことを特徴とする請求項1に記載の記録媒体再生装置。
  3. 前記記憶手段の容量は、前記再生手段のジャンプに要する時間と前記データの誤りを訂正する処理単位に対応するデータの待ち時間の和と出力レートとの積と、前記出力レートの最大値とジャンプ時における前記記録媒体の回転待ち時間の最大値との積との、和以上の容量である
    ことを特徴とする請求項2に記載の記録媒体再生装置。
  4. 異なる順番で連続再生できるように、バッファメモリの所定の入出力レートおよび容量に基づき算出された長さ以上に区分された複数の区分のデータが記録された記録媒体を再生する記録媒体再生方法において、
    前記記録媒体に記録されているデータをピックアップで再生するステップと、
    前記記録媒体から再生され、所定の入力レートで入力されるデータを、少なくとも、前記ピックアップのジャンプに要する時間と、前記データの誤りを訂正する処理単位に対応するデータの待ち時間の和に対応する容量以上の容量を有するバッファメモリに一旦記憶するステップと、
    前記バッファメモリに記憶されたデータを、前記入力レートより小さい所定の出力レートで出力するステップと
    を備えることを特徴とする記録媒体再生方法。
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