JP2600585B2 - ディスク記録媒体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】この発明は、２チャンネルのディ
ジタルオーディオ信号が記録されるディジタルディスク
を用い、この２チャンネルのディジタルオーディオ信号
以外のディジタルデータを記憶することを可能とするデ
ィスク記録媒体に関する。 【０００２】 【従来の技術】光学式のディジタルオーディオディスク
（コンパクトディスクと称される）を用いたシステム
は、高品質のステレオ音楽を再生できるディスクシステ
ムである。このディスクシステムによって、プレーヤー
の構成を大幅に変更せずに、ステレオ音楽以外に、文字
を表すデータ、表示用データ、プログラムのデータなど
のディジタルデータを再生できれば、表示装置を付加す
ることによってグラフィックスによる図表、統計や、ス
チル画像による図鑑などの視覚的情報の再生装置や、ビ
デオゲーム装置を実現することができ、コンパクトディ
スクシステムの応用範囲を広げることができる。現行の
コンパクトディスクのデータ記憶容量は、約５００Ｍバ
イトあり、従来のフレキシブルディスクの記憶容量より
かなり大きい利点を有している。 【０００３】一方、コンパクトディスクは、オーディオ
信号の再生を考えているために、ディスク上のデータの
頭出しは、音楽の曲単位や、楽節単位のように比較的大
きい単位であった。しかし、記憶装置としては、１２８
バイトから１０Ｋバイト程度のより細かい単位でデータ
の読出しを行えることが必要である。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】この発明は、既存のデ
ィジタルオーディオ用のディスク再生装置をそのまま或
いはごく一部を変更して再生することが可能であり、デ
ィジタルオーディオ信号の代わりに、プログラム、デー
タなどのディジタル信号を記憶することを可能としたデ
ィスク記録媒体の提供を目的とするものである。 【０００５】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明によるディスク記録媒体は、メインディジ
タルデータ及びこのメインディジタルデータを選択的に
再生するためのサブディジタルデータにより１フレーム
のデータが形成され、サブディジタルデータは所定数の
フレームを１単位とされ、このサブディジタルデータの
１単位のフレーム数の整数倍又は整数分の１の複数フレ
ームがメインディジタルデータの１ブロックとされ、そ
れぞれのブロックのメインディジタルデータがこのメイ
ンディジタルデータのアドレスを含んで形成されるディ
ジタル信号が記録されたことを特徴とするものである。 【０００６】 【作用】サブディジタルデータとメインディジタルデー
タとの関係が既存のディジタルオーディオディスクと同
様のものとされ、信号形態あるいは信号処理の同一性を
保つことが可能である。また、メインディジタルデータ
のブロック毎にアドレスが含まれるので、サブディジタ
ルデータとこのアドレスとの両者により正確に所望のデ
ータを読出すことができる。 【０００７】 【実施例】この発明の一実施例は、コンパクトディスク
に対してこの発明を適用したものである。コンパクトデ
ィスクに記録される信号がオーディオデータの場合のデ
ータ構成について図１及び図２を参照して説明する。 【０００８】図１は、コンパクトディスクに記録されて
いるデータストリームを示すものである。記録データの
５８８ビットを１フレームとし、この１フレーム毎の特
定のビットパターンのフレーム同期パルスＦＳの後に
は、３ビットの直流分抑圧ビットＲＢが設けられ、更
に、その後に各々が１４ビットの０〜３２番のデータビ
ットＤＢと、３ビットの直流分抑圧ビットＲＢとが交互
に設けられている。このデータビットＤＢのうちで０番
目のものは、サブコーディング信号あるいはユーザーズ
ビットと呼ばれ、ディスクの再生制御、関連する情報の
表示などに使用されるものである。１〜１２、１７〜２
８番目のデータビットＤＢはメインチャンネルのオーデ
ィオデータに割当てられ、残る１３〜１６、２９〜３２
番目のデータビットＤＢは、メインチャンネルのエラー
訂正コードのパリティデータに割当てられる。各データ
ビットＤＢは、記録時に８−１４変換により８ビットの
データが１４ビットのデータに変換されたものである。 【０００９】図２は、直流分抑圧ビットを除き、各デー
タビットＤＢを８ビットとして、９８フレームを順に並
列に並べた状態を示す。０及び１のフレームのサブコー
ディング信号Ｐ〜Ｗは、所定のビットパターンであるシ
ンクパターンを形成している。また、Ｑチャンネルに関
しては、９８フレームのうちの終端側の１６フレームに
エラー検出用のＣＲＣコードが挿入されている。 【００１０】Ｐチャンネルは、ポーズ及び音楽を示すフ
ラッグであって、音楽で低レベル、ポーズで高レベルと
され、リードアウト区間で２Ｈｚ周期のパルスとされ
る。したがって、このＰチャンネルの検出及び計数を行
うことによって、指定された音楽を選択して再生するこ
とが可能となる。Ｑチャンネルは、同種の制御をより複
雑に行うことができ、例えばＱチャンネルの情報をディ
スク再生装置に設けられたマイクロコンピュータに取り
込んで、音楽の再生途中でも直ちに他の音楽の再生に移
行するなどのランダム選曲を行うことができる。これ以
外のＲチャンネル〜Ｗチャンネルは、ディスクに記録さ
れている曲の作詞者、作曲者、その解説、詩などを表示
したり、音声で解説するために用いられる。 【００１１】Ｑチャンネルの９８ビットのうちで、先頭
の２ビットがシンクパターンとされ、次の４ビットがコ
ントロールビットとされ、更に、次の４ビットがアドレ
スビットとされ、その後の７２ビットがデータビットと
され、最後にエラー検出用のＣＲＣコードが付加され
る。データビットの７２ビット内に、トラック番号コー
ドＴＮＲとインデックスコードＸとが含まれている。ト
ラック番号コードＴＮＲは、００〜９９まで変化しうる
もので、インデックスコードＸも同様に００〜９９まで
変化しうるものである。更に、Ｑチャンネルのデータと
して、曲及びポーズの時間を示す時間表示コードと、コ
ンパクトディスクのプログラムエリアの最初から最外周
側の終端まで連続的に変化する絶対時間を表示する時間
表示コードとが含まれる。これらの時間表示コードは、
各々が２桁の分、秒、フレームのコードにより構成され
る。１秒は、７５フレームに分割される。ディジタルデ
ータのように、音楽より短い単位でコンパクトディスク
をアクセスするためには、上述の絶対時間に関する時間
表示コードが用いられる。 【００１２】上述のように、コンパクトディスクは、サ
ブコーディング信号の変化の最小単位が９８フレームで
ある。この一実施例では、ステレオ音楽信号以外のディ
ジタル信号を記録する場合に、このディジタル信号を図
３に示すように、第０フレームから第９７フレームまで
の９８フレームの長さを１ブロックとする。１フレーム
には、前述のように、１２ワードのディジタルオーディ
オデータが含まれるので、１フレーム中に２４バイトの
ディジタルデータを挿入することができる。図３は、オ
ーディオデータのＬチャンネルの１サンプルとそのＲチ
ャンネルの１サンプルとの計３２ビットを１行とし、各
フレームが６行の構成とされている。 【００１３】この３２ビットの行の先頭に夫々１ビット
のシンクビットが付加されている。第０フレームの最初
の３２ビット及び次の３２ビットの夫々の先頭のシンク
ビットが共に０とされている。第０フレーム以外の偶数
番目のフレームの最初の３２ビットの先頭のシンクビッ
トが０とされ、奇数番目のフレームの最初の３２ビット
の先頭のシンクビットが１とされる。このシンクビット
によって、９８フレームを単位とするブロックの先頭の
位置を検出することができる。 【００１４】上述の１ブロックは、（２４バイト×９８
＝２３５２バイト）である。２Ｋバイト（２０４８バイ
ト）のデータを１ブロック中に挿入するようにしてお
り、残りが３０４バイト（＝２４３２ビット）となる。
シンクビットとして、（６×９８＝５８８ビット）が用
いられる。また、第０フレームの最初の３２ビットに７
ビットのモード信号と２４ビットのアドレス信号とが挿
入されるので、まだ、１ブロック中に１８１３ビットが
残る。この１８１３ビットは、１ブロックのデータに対
してエラー訂正符号化を行う時の冗長ビットに割り当て
ることができる。 【００１５】モード信号は、そのブロックのデータの種
類を指定するものである。例えば文字のデータ、スチル
画像のデータ、プログラムコードを区別するためにモー
ド信号が用いられる。アドレス信号は、そのブロックの
データを特定するためのものである。更に、偶数番目の
フレームのシンクビットを０としているのは、２フレー
ムを単位とするデータブロックを構成する場合も考慮し
ているからである。２フレームの大きさのブロックの場
合には、各ブロック毎にモード信号及びアドレス信号が
付加される。この発明の一実施例のように、９８フレー
ムの長さのブロックの場合、同一ブロック内のサブコー
ディング信号のＰデータ及びＱデータの絶対時間表示用
のコードは、同一のものとされている。 【００１６】図３に示すフォーマットのディジタル信号
をコンパクトディスクに記録するには、オーディオ用の
コンパクトディスクと同様の方法で行うことができる。
即ち、記録しようとするディジタル信号をディジタルオ
ーディオプロセッサのディジタル入力端子に供給し、こ
のディジタル信号をビデオ信号の形態に変換して回転ヘ
ッド式のＶＴＲにより記録する。この場合、このディジ
タル信号が記録される磁気テープの始端部のオーディオ
トラックにサブコーディング信号を発生させるためのＴ
ＯＣ（table of contents)データを記録しておく。次
に、この磁気テープから再生されたＴＯＣデータをサブ
コーディング発生回路に供給し、再生されたディジタル
信号をエンコーダに供給し、このエンコーダに更にサブ
コーディング信号を供給し、エンコーダの出力でレーザ
ー光を変調する。この変調されたレーザー光によって、
マスターディスクを作製する。 【００１７】また、ディジタル信号の記録方法の他のも
のとして、高速のアクセスが可能な例えばハードディス
クメモリをミニコンピュータでアクセスし、リアルタイ
ムでディジタル信号をカッティングシステムのエンコー
ダに供給する方法がある。 【００１８】図４は、この発明を再生できるディスク再
生装置の一例の構成を示すものである。図４において、
１は、この発明が適用され、上述のフォーマットのディ
ジタル信号がスパイラル状に記録されたコンパクトディ
スクを示す。コンパクトディスク１は、スピンドルモー
タ２によって回転される。この場合、線速度一定でもっ
てコンパクトディスク１が回転するように、スピンドル
サーボ回路３によってスピンドルモータ２が制御され
る。 【００１９】４がオプティカルヘッドを示し、オプティ
カルヘッド４は、読取用のレーザ光を発生するレーザー
源、ビームスプリッタ、対物レンズ等の光学系、コンパ
クトディスク１で反射されたレーザー光の受光素子等を
有している。オプティカルヘッド４は、スレッド送りモ
ータ５によって、コンパクトディスク１の半径方向を移
動できるようにされている。スレッド送りモータ５は、
スレッドドライブ回路６によってドライブされる。ま
た、オプティカルヘッド４は、コンパクトディスク１の
信号面と直交する方向及びこれと平行する方向の２方向
において変位可能とされ、再生時のレーザー光のフォー
カシング及びトラッキングが常に良好とされるように制
御される。このために、フォーカシング及びトラッキン
グサーボ回路７が設けられている。 【００２０】オプティカルヘッド４の再生信号がＲＦア
ンプ８に供給される。オプティカルヘッド４には、例え
ばシリンドリカルレンズと４分割ディテクタの組合せか
らなるフォーカスエラー検出部と３つのレーザースポッ
トを用いるトラッキングエラー検出部とが設けられてい
る。このサーボエラー信号がフォーカシング及びトラッ
キングサーボ回路７に供給される。 【００２１】ＲＦアンプ８の出力信号がディジタル復調
回路９及びビットクロック再生回路１０に供給される。
コンパクトディスク１に記録されているディジタル信号
は、ＥＦＭ変調されている。ＥＦＭ変調は、８ビットの
データを１４ビットの好ましい（即ち、変調された信号
の最小反転時間が長く、その低域成分が少なくなるよう
な１４ビット）パターンにブロック変換する方法であ
る。ディジタル復調回路９は、ＥＦＭの復調を行う構成
とされる。ビットクロック再生回路１０により取り出さ
れたビットクロックがディジタル復調回路９及びスピン
ドルサーボ回路３に供給される。 【００２２】ディジタル復調回路９では、サブコーディ
ング信号の分離がなされ、このサブコーディング信号が
システムコントローラ１１に供給される。システムコン
トローラ１１には、ＣＰＵが設けられ、コンパクトディ
スク１の回転動作、スレッド送り動作、オプティカルヘ
ッド４の読取動作などがシステムコントローラ１１によ
って制御される構成とされる。システムコントローラ１
１は、後述のインターフェース１７を介して制御指令が
供給される。つまり、サブコーディング信号を用いるコ
ンパクトディスク１から希望するディジタル信号の読出
しを行うための制御がシステムコントローラ１１によっ
て行われる。 【００２３】ディジタル復調回路９から出力されるメイ
ンディジタルデータがＲＡＭコントローラ１２を経てＲ
ＡＭ１３及びエラー訂正回路１４に供給される。このＲ
ＡＭコントローラ１２、ＲＡＭ１３及びエラー訂正回路
１４により、時間軸変動の除去、エラー訂正、エラー補
間の処理がなされ、端子１５Ｌ、１５Ｒにメインディジ
タルデータが取り出される。オーディオデータが記録さ
れているコンパクトディスクを再生するときには、この
端子１５Ｌ、１５Ｒの夫々にＤ／Ａコンバータが接続さ
れる。ここでは、ディジタルデータのままで出力に取り
出すために、Ｄ／Ａコンバータが設けられておらず、再
生ディジタルデータがデータ変換回路１６に供給され
る。このデータ変換回路１６には、再生されたサブコー
ディング信号も供給され、再生データがシリアル信号の
形態に変換される。 【００２４】このシリアル信号がインターフェース１７
に供給され、また、システムコントローラ１１に対する
データがインターフェース１７を介してマイクロコンピ
ュータシステム１８から供給される。マイクロコンピュ
ータシステム１８は、読出しアドレスを指定し、この読
出しアドレスの他にスタート信号などのコントロール信
号をインターフェース１７及びシステムコントローラ１
１に与える。コンパクトディスク１の最内周部のリード
イントラックには、サブコーディング信号をアドレスと
して複数の記録領域のリストが記録されており、コンパ
クトディスク１の読出しを開始する初期状態で、このリ
ストが再生されてマイクロコンピュータシステム１８に
より読取られる。 【００２５】図５は、データ変換回路１６から出力され
るシリアル信号のワードフォーマットの一例を示す。こ
のシリアル信号は、３２ビットを１ワードとしており、
最初の４ビットがプリアンブル、次の４ビットがオーデ
ィオデータの補助ビット、次の２０ビットがディジタル
オーディオサンプルである。ディジタルオーディオサン
プルが１６ビットの時は、最下位ビット（ＬＳＢ）から
１６ビット挿入される。ディジタルオーディオサンプル
の後に４ビットが付加される。この４ビットのうちで、
Ｖで示すビットは、そのワードのディジタルオーディオ
サンプルが有効であるかどうかを示すフラッグであり、
Ｕで示すビットがサブコーディング信号の各ビットであ
り、Ｃで示すビットがチャンネルを識別するビットであ
り、Ｐがパリティビットである。このサブコーディング
信号のビットＵは、ワードフォーマットの夫々に１ビッ
トずつ挿入されて順次伝送される。 【００２６】この発明によるディスク１を再生するに
は、まず、マイクロコンピュータシステム１８におい
て、所定のアドレスに対するリード命令が実行される。
このアドレスは、Ｑチャンネルの絶対時間表示用のコー
ドそのものであって、インターフェース１７を介して、
システムコントローラ１１に供給される。システムコン
トローラ１１は、スレッドドライブ回路６を制御し、オ
プティカルヘッド４により再生されたサブコーディング
信号を見ながら、目的とする読取り位置の近傍の位置に
オプティカルヘッド４を移動させる。 【００２７】この例では再生されたサブコーディング信
号にエラーが含まれ、設定されたサブコーディング信号
が再生されないでアクセス動作が終了しない誤動作を防
止するために、数ブロック離れた位置より再生を開始す
るようにしている。そして、再生されたサブコーディン
グ信号が指定されたアドレスに一致することにより、又
は、近傍の正しいサブコード信号の位置から再生を開始
してフレーム同期信号をカウントすることによって、目
的とするブロックの数ブロック前を捕らえた後、メイン
ディジタルデータを再生して得られるアドレス信号によ
り、目的とするブロックを捕らえるようにしている。 【００２８】上述のディスク再生装置の構成に対して、
Ｄ／Ａコンバータ及びシステムコントローラ１１に対す
る操作キーボードを追加し、ステレオ音楽信号が記録さ
れているコンパクトディスクも再生できる構成としても
良い。また、サブコーディング信号中のＲ〜Ｗの他のチ
ャンネルにエラー訂正符号の符号化がなされたアクセス
用のコード信号を挿入するようにしても良い。 【００２９】 【発明の効果】この発明に依れば、従来のフレキシブル
ディスクに比べて頗る大容量のディスク記録媒体を提供
することができ、然も、取り扱いに適した量を単位とし
てディジタル信号を読出すことができる。 【００３０】また、この発明に依れば既に、商品化され
ているコンパクトディスクのようなステレオ音楽信号の
再生のためのディスクに対して、エラー訂正方式、記録
データのフォーマットなどの信号形態及び信号処理の同
一性を保って、ステレオ音楽信号以外のディジタルデー
タを記録することができる。したがって、既存のディス
クプレーヤーに対して、アダプタ的にマイクロコンピュ
ータなどのデータ処理部、カラーＣＲＴ、スピーカを付
加することで、種々の画像情報、オーディオ情報の再生
を行うことができ、ディスクの応用範囲の拡大を図るこ
とができる。 【００３１】更に、この発明のディスク記録媒体は、メ
インディジタルデータ内に付加されたアドレスとサブデ
ィジタルデータとの両者を利用して所望のディジタルデ
ータを正確にアクセスすることができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】この発明が適用されるコンパクトディスクの記
録データのデータ構成の説明に用いる略線図である。 【図２】この発明が適用されるコンパクトディスクの記
録データのデータ構成の説明に用いる略線図である。 【図３】この発明の一実施例におけるディジタルデータ
を記録する時の１ブロックの構成を示す略線図である。 【図４】この発明を再生するための構成を示すブロック
図である。 【図５】この発明の一実施例におけるシリアルデータの
ワードフォーマットを示す略線図である。 【符号の説明】 １ コンパクトディスク ２ スピンドルモータ ４ オプティカルヘッド ５ スレッド送りモータ １１ システムコントローラ １３ ＲＡＭ １７ インターフェース １８ マイクロコンピュータシステム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−131870（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−107738（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−3523（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 メインディジタルデータ及びこのメインディジタルデー
   タを選択的に再生するためのサブディジタルデータによ
   り１フレームのデータが形成され、上記サブディジタル
   データは所定数の上記フレームを１単位とされ、このサ
   ブディジタルデータの１単位のフレーム数の整数倍又は
   整数分の１の複数フレームが上記メインディジタルデー
   タの１ブロックとされ、それぞれのブロックのメインデ
   ィジタルデータが該メインディジタルデータのアドレス
   を含んで形成されるディジタル信号が記録されたディス
   ク記録媒体。