JP3141241B2 - ディスク記録装置及びディスク再生装置 - Google Patents

ディスク記録装置及びディスク再生装置

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JP3141241B2 JP02222821A JP22282190A JP3141241B2 JP 3141241 B2 JP3141241 B2 JP 3141241B2 JP 02222821 A JP02222821 A JP 02222821A JP 22282190 A JP22282190 A JP 22282190A JP 3141241 B2 JP3141241 B2 JP 3141241B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ディスク記録装置及びディスク再生装置に
関し、特に、光学的手段によりディジタルデータの記録
及び／又は再生を行うようなディスク記録装置及びディ
スク再生装置に関する。
〔従来の技術〕
光ディスクは、磁気ディスクに比べて記録容量を２〜
３桁程度大きくでき、テープ状記録媒体に比べて高速ア
クセスが可能であり、また、媒体に対して非接触でデー
タの記録／再生が行え耐久性に優れる等の利点を有して
いることから、近年において多く用いられるようになっ
てきている。この光ディスクとしては、いわゆるCD（コ
ンパクトディスク）が最も広く知られている。
ところで、光ディスクを用いて携帯用の、特にいわゆ
るポケットサイズ程度のヘッドホンステレオ装置あるい
はそれに類似する記録及び／又は再生装置を提供しよう
とする場合において、例えば上述したような既存のCDに
おいては、ディスク径が12cmのものと、8cmのもの（い
わゆるCDシングル）とがフォーマット上規定されている
が、径が12cmのディスクでは、記録再生装置の外形寸法
が大きくなり過ぎて携帯性に悪いことから、8cm、ある
いはより小さな径のディスクを用いることが考えられ
る。しかしながら、この8cm程度以下の小さな径の光デ
ィスクを用いて携帯用あるいはポケットサイズ程度の記
録及び／又は再生装置を構成しようとする場合には、次
のような問題がある。
先ず、サンプリング周波数が44.1kHzで16ビット量子
化されたステレオのディジタルPCMオーディオ信号が記
録された光ディスクがメーカ側から供給され、ユーザ側
では再生のみが行われるような標準的なCDフォーマット
（CD−DAフォーマット）においては、径が8cmのディス
クの再生時間（記録時間）は最大でも20分〜22分程度と
短く、クラシック音楽の交響曲を１曲通して収録できな
いことになる。再生時間としては、現在の12cmCDと同程
度の最大74分強程度が望まれる。また、このCD−DAフォ
ーマットにおいては、ユーザ側での記録が行えない。さ
らに、非接触の光学ピックアップヘッドは機械的な振動
等に弱く、振動等によりトラックずれやフォーカスずれ
等が生じ易いため、装置を携帯する場合においては、こ
れらのトラックずれやフォーカスずれ等による再生動作
への悪影響を抑えるための何らかの強力な対策が必要と
される。
次に、上記標準的なCDフォーマット（CD−DAフォーマ
ット）の拡張フォーマットとしてのCD−MOフォーマット
（記録可能な光磁気ディスクを用いるフォーマット）
は、径が8cmのディスクの記録再生時間が上記CD−DAフ
ォーマットと同じく20分〜22分程度であり、短いという
欠点がある。また、機械的振動等による光学ピックアッ
プヘッドのトラックずれやフォーカスずれが生じ易く、
これによる記録、再生動作への悪影響を防止する対策が
必要とされる。
次に、CD−Ｉ（CD−インタラクティブ）フォーマット
においては、ビット圧縮されたディジタルオーディオ信
号を記録／再生するモードとして、次の第１表に示すよ
うな各レベルが規定されている。
この第１表において、例えばレベルＢのモードで記録
されたディスクを再生するときには、標準的なCD−DAフ
ォーマットのディジタル信号を約４倍にビット圧縮され
た信号が再生される。従って、例えば記録データの全て
がステレオのオーディオ圧縮データとなっているときに
は、約４倍の時間（あるいは４チャンネル分）の再生が
行えるようになり、径が8cm程度以下の光ディスクでも7
0分以上の再生が可能となる。
〔発明が解決しようとする課題〕 ところで、上記CD−Ｉフォーマットにおいては、標準
のCD−DAフォーマットと同じ線速度でディスクが回転駆
動されることより、連続するオーディオ圧縮データがデ
ィスク上での記録単位のｎ単位につき１単位の割合で再
生されることになる。この単位は、ブロックあるいはセ
クタと称されるものであり、１ブロック（セクタ）は98
フレームで、周期は1/75秒である。ｎは上記再生時間、
あるいはデータのビット圧縮率に応じた数値であり、例
えばレベルＢのステレオのモードでは、ｎ＝４となる。
従って、このレベルＢのステレオのモードでは、セクタ
単位で、 Ｓ Ｄ Ｄ Ｄ Ｓ Ｄ Ｄ Ｄ ・・・ （ただし、Ｓはオーディオセクタ、Ｄは他のデータセク
タ） のように、４セクタにつき１セクタがオーディオセクタ
とされたデータ列が、ディスクに記録されていることに
なる。ただし実際の記録時には、上記データ列は、通常
のCDフォーマットのオーディオデータに対するのと同様
な所定のエンコード処理（誤り訂正符号化処理及びイン
ターリーブ処理）が施されるため、ディスク上の記録セ
クタにはオーディオセクタＳのデータとデータセクタＤ
のデータとが分散されて配置されることになる。ここで
上記他のデータセクタＤとしては、例えばビデオデータ
やコンピュータデータ等が用いられるわけであるが、こ
のデータセクタＤにもビット圧縮オーディオ信号を用い
る場合には、４チャンネル分のオーディオセクタS1〜S4
が順次巡回的に配置されたデータ列である S1 S2 S3 S4 S1 S2 S3 S4 ・・・ がエンコード処理されてディスク上に記録されることに
なる。そして、連続するオーディオ信号を記録再生する
場合には、上記４チャンネルのオーディオ信号を第１チ
ャンネルから順次第４チャンネルまで接続して用いるこ
とになる。このとき、ディスク最内周からオーディオセ
クタS1に対応する第１チャンネルのデータを最外周まで
再生した後、再びディスク最内周に戻って、今度はオー
ディオセクタS2に対応する第２チャンネルのデータを最
外周まで再生し、次に再びディスク最内周から次のオー
ディオセクタS3に対応する第３チャンネルのデータを最
外周まで再生し、最後に再びディスク最内周から残りの
オーディオセクタS4に対応する第４チャンネルのデータ
を最外周まで再生することによって、連続した４倍の時
間の再生が行われるわけである。
ところが、上述のような連続再生の際には、最外周か
ら最内周に戻る長距離のトラックジャンプ動作が何度か
必要となり、このトラックジャンプ動作は瞬時には行え
ないため、この間の再生データが無くなって再生音が途
切れてしまうという大きな問題がある。また、連続する
オーディオ信号を記録しようとすると、記録時のインタ
ーリーブ処理の関係から、例えばセクタS2の信号のみを
単独に記録することはできず、隣接するセクタS1とS3、
あるいはさらに周辺のセクタのデータをも含めたインタ
ーリーブが必要となって、既に記録されているセクタの
信号を書き換えることが必要となる。従って、このよう
な連続的な圧縮オーディオデータの記録は非常に困難で
ある。
さらに、上述したような複数の圧縮モードが切換選択
可能であると、記録再生装置の用途が大幅に拡大され、
好ましいわけであるが、これらの切換選択された圧縮モ
ード毎に、例えばディスク回転速度や記録パターンや信
号処理動作等を切り換えると、回路構成が複雑化し、安
価な供給が困難となる。従って、圧縮モードが異なって
も、制御動作や記録パターンや信号処理動作等における
変更部分が少ないことが望ましい。
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであ
り、圧縮オーディオデータをディスクに記録する際に、
インターリーブによる処理の複雑化を回避し、圧縮モー
ドをいくつかの種類の内で切換選択しても制御動作や信
号処理動作の変更を最小限に抑えることが可能なディス
ク記録装置及びディスク再生装置の提供を目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明に係るディスク記録装置は、圧縮されたディジ
タルオーディオデータに対して符号化処理を行ってディ
スク状記録媒体に記録するディスク記録装置であって、
上記圧縮されたディジタルオーディオデータを一時記憶
する記憶手段と、上記記憶手段からバースト的に供給さ
れる圧縮されたディジタルオーディオデータを一定数の
セクタ毎にクラスタ化し、各クラスタ間の接続部分に上
記符号化処理を行う際の処理単位より長いクラスタ接続
用セクタを付加し、上記符号化処理を施して上記ディス
ク状記録媒体に記録する記録手段とを備えて成ることに
より、上述の課題を解決する。
また、本発明に係るディスク再生装置は、圧縮された
ディジタルオーディオデータを一定数のセクタ毎にクラ
スタ化し、各クラスタ間の接続部分に符号化処理を行う
際の処理単位長より長いクラスタ接続用セクタを付加し
て所定の符号化処理を施し記録したディスク状記録媒体
を再生するディスク再生装置であって、上記ディスク状
記録媒体から圧縮されたディジタルオーディオデータを
再生する再生手段と、上記再生手段によって再生された
圧縮されたディジタルデータを上記符号化処理に対応す
る復号化処理を施す復号手段と、上記復号手段にて復号
化された圧縮されたディジタルデータをバースト的に一
時記憶する記憶手段と、上記記憶手段に記憶されている
上記圧縮されたディジタルデータのデータ量が所定量以
下になると上記圧縮されたディジタルデータの書き込み
を行い、上記記憶手段に所定データ量以上の読み出し空
間を確保しておくように制御する制御手段とを備えて成
ることにより、上述の課題を解決する。
なお、上記記憶手段は、圧縮モードの違いによる記録
再生動作の変更を最小限に止めると共に、機械的振動等
による記録再生動作の変動を吸収するためのものであ
る。記録時には、この記憶手段に対して圧縮モードに応
じたデータ転送速度にて記録データを書き込み、バース
ト的（断続的）に所定の標準的なデータ転送速度でデー
タを読み出してディスク状記録媒体に記録するように
し、また再生時には、ディスク状記録媒体からバースト
的（断続的）に所定の標準的なデータ転送速度でデータ
を再生して上記記憶手段に書き込み、圧縮モードに応じ
たデータ転送速度にてデータを読み出すようにすればよ
い。
〔作 用〕
ディスク状記録媒体にデータを記録するときには、上
記クラスタを単位として記憶が行われ、クラスタ間には
符号化処理を行なう際の処理単位長よりも長いクラスタ
接続用セクタが配置されるため、このクラスタ接続用セ
クタを含めて記録することにより、隣のクラスタに対す
る符号化処理の影響を無くすことができる。
このクラスタ（及びクラスタ接続用セクタ）を記録単
位とすることで、符号化処理による他のクラスタへの影
響を考慮することなくクラスタ毎に独立して記録が行
え、処理が容易化されると共に、例えば記録が有効に行
われなかったときの再記録も容易に行える。
また、再生時には、再生データの一時記憶用の記憶手
段を設けることで、上記クラスタ接続用セクタによる再
生データの欠落をバッファリングすることが可能とな
り、記憶手段からは連続的な再生データを得ることがで
きる。
なお本発明は、ビット圧縮されたデータを記録及び／
又は再生する装置に適用して好ましい。
〔実施例〕
先ず第１図は、本発明の一実施例となる光ディスク記
録再生装置の概略構成を示すブロック回路図である。
この第１図に示すディスク記録再生装置において、ス
ピンドルモータ（１）により回転駆動される光磁気ディ
スク（２）が記録媒体として用いられる。この光磁気デ
ィスク（２）に対し、例えば光学ヘッド（３）によりレ
ーザ光を照射した状態で記録データに応じた変調磁界を
磁気ヘッド（４）により印加することによって、上記光
磁気ディスク（２）の記録トラックに沿ってデータの記
録（いわゆる磁界変調記録）を行い、また上記光磁気デ
ィスク（２）の記録トラックを上記光学ヘッド（３）に
よりレーザ光でトレースすることによって、磁気光学的
にデータの再生を行うものである。
上記光学ヘッド（３）は、図示せずも例えばレーザダ
イオード等のレーザ光源やコリメータレンズ、対物レン
ズ、偏光ビームスプリッタ、シリンドリカルレンズ等の
光学部品及び所定の配置に分割されたフォトディテクタ
等から構成されており、上記光磁気ディスク（２）を間
にして上記磁気ヘッド（４）と対向する位置に設けられ
ている。この光学ヘッド（３）は、上記光磁気ディスク
（２）にデータを記録するときに、後述する記録系のヘ
ッド駆動回路（16）により上記磁気ヘッド（４）が駆動
されて記録データに応じた変調磁界が印加される上記光
磁気ディスク（２）の目的トラックに照射することによ
って、熱磁気記録によりデータ記録を行う。またこの光
学ヘッド（３）は、目的トラックに照射したレーザ光の
反射光を検出することにより、例えば所謂非点収差法に
よりフォーカスエラーを検出し、また例えば所謂プシュ
プル法によりトラッキングエラーを検出するとともに、
上記光磁気ディスク（２）からデータを再生するとき
に、レーザ光を目的トラックからの反射光の偏光角（カ
ー回転角）の違いを検出して再生信号を生成する。
上記光学ヘッド（３）の出力は、RF回路（５）に供給
される。このRF回路（５）は、上記光学ヘッド（３）の
出力からフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信
号を抽出してサーボ制御回路（６）に供給するととも
に、再生信号を２値化して後述する再生系のデコーダ
（21）に供給する。
上記サーボ制御回路（６）は、図示せずも例えばフォ
ーカスサーボ制御回路やトラッキングサーボ制御回路、
スピンドルモータサーボ制御回路、スレッドサーボ制御
回路などから構成される。上記フォーカスサーボ制御回
路は、上記フォーカスエラー信号が零になるように、上
記光学ヘッド（３）の光学系のフォーカス制御を行う。
また、上記トラッキングサーボ制御回路は、上記トラッ
キングエラー信号が零になるように上記光学ヘッド
（３）の光学系のトラッキング制御を行う。さらに、上
記スピンドルモータサーボ制御回路は、上記光磁気ディ
スク（２）を所定の回転速度（例えば一定線速度）で回
転駆動するように上記スピンドルモータ（１）を制御す
る。また、上記スレッドサーボ制御回路は、システムコ
ントローラ（７）により指定される上記光磁気ディスク
（２）の目的トラック位置に上記光学ヘッド（３）及び
磁気ヘッド（４）を移動させる。このような各種制御動
作を行う上記サーボ制御回路（６）は、該サーボ制御回
路（６）により制御される各部の動作状態を示す情報を
上記システムコントローラ（７）に供給している。
また、上記システムコントローラ（７）は、キー入力
操作部（８）や表示部（９）が接続されている。このシ
ステムコントローラ（７）は、上記キー入力操作部
（８）による操作入力情報により指定される動作モード
で記録系及び再生系の制御を行う。また、このシステム
コントローラ（７）は、上記光磁気ディスク（２）の記
録トラックからヘッダータイムやサブＱデータ等により
再生されるセクタ単位のアドレス情報に基づいて、上記
光学ヘッド（３）及び磁気ヘッド（４）がトレースして
いる上記記録トラック上の記録位置や再生位置を管理す
る。さらに、システムコントローラ（７）は、上記キー
入力操作部（８）により切換選択された後述するADPCM
エンコーダ（13）でのビット圧縮モード情報や、上記RF
回路（５）から後述する再生系を介して得られる再生デ
ータ内のビット圧縮モード情報に基づいて、このビット
圧縮モードを表示部（９）に表示させると共に、該ビッ
ト圧縮モードにおけるデータ圧縮率と上記記録トラック
上の再生位置情報とに基づいて、表示部（９）に再生時
間を表示させる制御を行う。
この再生時間表示は、上記光磁気ディスク（２）の記
録トラックからヘッダータイムやサブＱデータ等により
再生されるセクタ単位のアドレス情報（絶対時間情報）
に、上記ビット圧縮モードにおけるデータ圧縮率の逆数
（例えば1/4圧縮のときには４）を乗算することによ
り、実際の時間情報を求め、これを表示部（９）に表示
させるものである。なお、記録時においても、例えば光
磁気ディスク等の記録トラックに予め絶対時間情報が記
録されている（プリフォーマットされている）場合に、
このプリフォーマットされた絶対時間情報を読み取って
データ圧縮率の逆数を乗算することにより、現在位置を
実際の記録時間で表示させることも可能である。
ここで、このディスク記録再生装置の記録系は、入力
端子（10）からローパスフィルタ（11）を介してアナロ
グのオーディオ信号AINが供給されるA/D変換器（12）を
備えている。
上記A/D変換器（12）は、上記オーディオ信号AINを量
子化し、このA/D変換器（12）から得られたディジタル
オーディオデータは、ADPCM（Adaptive Differntial Pu
lse Code Modulation）エンコーダ（13）に供給され
る。このADPCMエンコーダ（13）は、上記オーディオ信
号AINを上記A/D変換器（12）により量子化した標準転送
速度のディジタルオーディオデータについて、前記第１
表に示したCD−Ｉ方式における各種モードに対応するデ
ータ圧縮処理を行うもので、上記システムコントローラ
（７）により動作モードが指定されるようになってい
る。例えば第１表のＢレベルのモードでは、サンプリン
グ周波数が37.8kHzで１サンプル当たりのビット数が４
ビットの圧縮データ（ADPCMオーディオデータ）とさ
れ、メモリ（14）に供給される。このＢレベルのステレ
オモードでのデータ転送速度は、標準のデータ転送速度
（75セクタ／秒）の1/4（18.75セクタ／秒）に低減され
ている。
ここで第１図の実施例においては、A/D変換器（12）
のサンプリング周波数が例えば上記標準的なCD−DAフォ
ーマットのサンプリング周波数である44.1kHzに固定さ
れており、ADPCMエンコーダ（13）においては、上記圧
縮モードに応じたサンプリングレート変換（例えばレベ
ルＢでは44.1kHzから37.8kHzへの変換）が行われた後、
16ビットから４ビットへのビット圧縮処理が施されるよ
うなものを想定している。なお、他の構成例として、A/
D変換器（12）のサンプリング周波数自体を上記圧縮モ
ードに応じて切換制御するようにしてもよく、この場合
には、切換制御されたA/D変換器（12）のサンプリング
周波数に応じてローパスフィルタ（11）のカットオフ周
波数も切換制御する。すなわち、上記圧縮モードに応じ
てA/D変換器（12）のサンプリング周波数及びローパス
フィルタ（11）のカットオフ周波数を同時に切換制御す
るようにすればよい。
次に上記メモリ（14）は、データの書き込み及び読み
出しが上記システムコントローラ（７）により制御さ
れ、上記ADPCMエンコーダ（13）から供給されるADPCMオ
ーディオデータを一時的に記憶しておき、必要に応じて
ディスク上に記録するためのバッファメモリとして用い
られている。すなわち、上記Ｂレベルのステレオのモー
ドにおいて、上記ADPCMエンコーダ（13）から供給され
る圧縮オーディオデータは、そのデータ転送速度が、標
準のデータ転送速度（75セクタ／秒）の1/4、すなわち1
8.75セクタ／秒に低減されており、この圧縮データがメ
モリ（14）に連続的に書き込まれる。この圧縮データ
（ADPCMデータ）は、前述したように４セクタにつき１
セクタの記録を行えば足りるが、このような４セクタお
きの記録はインターリーブ処理の関係で事実上不可能に
近いため、後述するようなセクタ連続の記録を行うよう
にしている。この記録は、時間軸圧縮されたデータの休
止期間を介して、所定の複数セクタ（例えば32セクタ＋
数セクタ）から成るクラスタを記録単位として、標準の
データ転送速度（75セクタ／秒）でバースト的（断続
的）に行われる。すなわちメモリ（14）においては、上
記ビット圧縮レートに応じた18.75（＝75/4）セクタ／
秒の低い転送速度で連続的に書き込まれたＢレベル・ス
テレオモードのADPCMオーディオデータが、記録データ
として上記75セクタ／秒の転送速度でバースト的に読み
出される。この読み出されて記録されるデータについ
て、記録休止期間を含む全体的なデータ転送速度は、上
記18.75セクタ／秒の低い速度となっているが、バース
ト的に行われる記録動作の時間内での瞬時的なデータ転
送速度は上記標準的な75セクタ／秒となっている。従っ
て、ディスク回転速度が標準的なCD−DAフォーマットと
同じ速度（一定線速度）のとき、該CD−DAフォーマット
と同じ記録密度、記録パターンの記録が行われることに
なる。
上記メモリ（14）から上記75セクタ／秒の転送速度で
バースト的に読み出されたADPCMオーディオデータすな
わち記録データは、エンコーダ（15）に供給される。こ
こで、上記メモリ（14）からエンコーダ（15）に供給さ
れるデータ列において、複数セクタ（例えば32セクタ）
から成るクラスタ及び該クラスタの前後位置に配された
クラスタ接続用の数セクタを１回の記録で連続的に記録
される単位としている。このクラスタ接続用セクタは、
エンコーダ（15）でのインターリーブ長より長く設定し
ており、インターリーブされても他のクラスタのデータ
に影響を与えないようにしている。このクラスタ単位記
録の詳細については、第２図を参照しながら後述する。
上記エンコーダ（15）は、上記メモリ（14）から上述
したようにバースト的に供給される記録データについ
て、エラー訂正のための符号化処理（パリティ付加及び
インターリーブ処理）やEFM（Eight to Fourteen Modul
ation）符号化処理などを施す。このエンコーダ（15）
による符号化処理の施された記録データが、上記磁気ヘ
ッド駆動回路（16）に供給される。
この磁気ヘッド駆動回路（16）は、上記磁気ヘッド
（４）が接続されており、上記記録データに応じた変調
磁界を上記光磁気ディスク（２）に印加するように上記
磁気ヘッド（４）を駆動する。
また、上記システムコントローラ（７）は、上記メモ
リ（14）に対する上述の如き書き込み及び読み出しの制
御を行うとともに、このメモリ制御により上記メモリ
（14）からバースト的に読み出される上記記録データを
上記光磁気ディスク（２）の記録トラックに連続的に記
録するようにディスク上の記録位置の制御を行う。この
記録位置の制御は、上記メモリ（14）からバースト的に
読み出される上記記録データのディスク上の記録位置を
上記システムコントローラ（７）により管理して、上記
光磁気ディスク（２）の記録トラック上の記録位置を指
定する制御信号を上記サーボ制御回路（６）に供給する
ことによって行われる。
次に、このディスク記録再生装置における再生系につ
いて説明する。
この再生系は、上述の如き記録系により上記光磁気デ
ィスク（２）の記録トラック上に連続的に記録された記
録データを再生するためのものであり上記光学ヘッド
（３）によって上記光磁気ディスク（２）の記録トラッ
クをレーザ光でトレースすることにより得られる再生出
力が上記RF回路（５）により２値化されて供給されるデ
コーダ（21）を備える。
上記デコーダ（21）は、上述の記録系における上記エ
ンコーダ（15）に対応するものであって、上記RF回路
（５）により２値化された再生出力について、エラー訂
正のための上述の如き復号化処理やEFM復号化処理など
の処理を行い上述のＢレベル・ステレオモードのADPCM
オーディオデータを上記Ｂレベル・ステレオモードにお
ける正規の転送速度よりも早い75セクタ／秒の転送速度
で再生する。このデコーダ（21）により得られる再生デ
ータは、メモリ（22）に供給される。
上記メモリ（22）は、データの書き込み及び読み出し
が上記システムコントローラ（７）により制御され、上
記デコーダ（21）から75セクタ／秒の転送速度で供給さ
れる再生データがその75セクタ／秒の転送速度で順次書
き込まれる。また、このメモリ（22）は、上記75セクタ
／秒の転送速度でバースト的（断続的）に書き込まれた
上記再生データがＢレベル・ステレオモードの正規の1
8.75セクタ／秒の転送速度で連続的に読み出される。
上記システムコントローラ（７）は、上記再生データ
を上記メモリ（22）に75セクタ／秒の転送速度で書き込
むとともに、上記メモリ（22）から上記再生データを上
記18.75セクタ／秒の転送速度で連続的に読み出し、更
に、メモリ記憶データ量がオーバーフローしないように
書き込みを停止するようなメモリ制御を行う。
また、上記システムコントローラ（７）は、上記メモ
リ（22）に対する上述の如き書き込み及び読み出し制御
を行うとともに、このメモリ制御により上記メモリ（2
2）にバースト的に書き込まれる上記再生データが連続
するように上記光磁気ディスク（２）の記録トラックに
対する再生位置の制御を行う。この再生位置の制御は、
上記メモリ（22）からバースト的に読み出される上記再
生データのディスク上の再生位置を、上記システムコン
トローラ（７）により管理して、上記光磁気ディスク
（２）の記録トラック上の再生位置を指定する制御信号
を上記サーボ制御回路（６）に供給することによって行
われる。
上記メモリ（22）から18.75セクタ／秒の転送速度で
連続的に読み出された再生データとして得られるＢレベ
ル・ステレオモードのADPCMオーディオデータは、ADPCM
デコーダ（23）に供給される。
このADPCMデコーダ（23）は、上記記録系のADPCMエン
コーダ（13）に対応するもので、上記システムコントロ
ーラ（７）により動作モードが指定されて、このディス
ク記録再生装置ではＢレベル・ステレオモードのADPCM
オーディオデータを４倍にデータ伸長してCD−DAモード
のディジタルオーディオデータを再生する。このADPCM
デコーダ（23）によりディジタルオーディオデータは、
D/A変換器（24）に供給される。
上記D/A変換器（24）は、上記ADPCMデコーダ（23）か
ら供給されるディジタルオーディオデータをアナログ化
して、アナログのオーディオ信号AOUTを形成する。この
D/A変換器（24）により得られるアナログのオーディオ
信号AOUTは、ローパスフィルタ（25）を介して出力端子
（26）から出力される。
なお、この実施例のディスク記録再生装置の再生系で
は、ディジタル出力機能も備えており、上記ADPCMデコ
ーダ（23）の出力のディジタルオーディオデータがディ
ジタル出力エンコーダ（27）を介してディジタルオーデ
ィオ信号DOUTとしてディジタル出力端子（28）から出力
されるようになっている。
ところで、このようなディスク記録再生装置に用いら
れる光磁気ディスク（２）は、ステレオオーディオ信号
で60分以上74分程度までを記録可能な容量とすることが
望ましく、例えば上記Ｂレベルのような1/4のデータ圧
縮率を採用するとき、約130Mバイト程度が必要となる。
また、携帯用あるいはポケットサイズ程度の記録及び／
又は再生装置を構成するためには、ディスク外径は8c
m、あるいはより小さな径のディスクを用いることが望
ましい。さらに、トラックピッチ及び線速度について
は、CDと同じトラックピッチ1.6μｍ、線速度1.2〜1.4m
/sとすることが望まれる。これらの条件を満足するディ
スクとしては、例えばディスク外径を64mmとし、データ
記録領域の外径を61mm、データ記録領域の内径を32mm、
リードイン領域の内径を30mm、センターホール径を10mm
とすればよい。このディスクを、縦横が70mm×74mmのデ
ィスクキャディに収納して市場に供給するようにすれ
ば、ポケットサイズ程度の記録再生装置により該ディス
クに対する記録再生が可能となる。なお上記1/4のデー
タ圧縮モードで72分〜76分程度の記録再生を可能とする
ためのディスクのデータ記録領域の内径及び外径の寸法
の範囲としては、内径を32mmとするときの外径60mm〜62
mmから、内径を50mmとするときの外径71mm〜73mmまでの
範囲で適当に設定すればよい。
次に、以上説明したようなディスク記録再生装置によ
る記録再生動作について、さらに詳細に説明する。
先ず、記録データ（メモリ（14）から読み出されたデ
ータ）は、一定数（例えば32個）のセクタ（あるいはブ
ロック）毎にクラスタ化され、これらのクラスタの間に
クラスタ接続用のいくつかのセクタが配された形態とな
っている。具体的には第２図に示すように、クラスタＣ
は32個のセクタ（ブロック）B0〜B31から成っており、
これらのクラスタＣの間にそれぞれ５個の接続用（リン
キング用）セクタL1〜L5が配されて隣のクラスタと連結
されている。ここで１つのクラスタ、例えばｋ番目のク
ラスタCkを記録する場合には、このクラスタCkの32個の
セクタB0〜B31のみならず、前後それぞれ３セクタずつ
の接続用セクタ、すなわちクラスタCk-1側の３個のセク
タL3〜L5（ラン−インブロック）と、クラスタCk+1側の
３個のセクタL1〜L3（ラン−アウトブロック）とを含め
て、計38セクタを単位として記録を行うようにしてい
る。このとき、これらの38セクタ分の記録データがメモ
リ（14）からエンコーダ（15）に送られ、このエンコー
ダ（15）でインターリーブ処理が行われることにより、
最大108フレーム（約1.1セクタに相当）の距離の並べ換
えが行われるが、上記クラスタCk内のデータについて
は、インターリーブ処理後も上記ラン−インブロックL3
〜L5からラン−アウトブロックL1〜L3までの範囲内に充
分に収まっており、他のクラスタCk-1やCk+1に影響を及
ぼすことがない。なお、リンキング用セクタL1〜L5に
は、例えば０等のダミィデータが配されており、インタ
ーリーブ処理による本来のデータに対する悪影響を回避
できる。また、次のクラスタCk+1を記録するときには、
クラスタCkとの間の５個のリンキング用セクタL1〜L5の
内の３個のセクタL3〜L5がラン−インブロックとして用
いられるから、セクタL3は重複して記録されることにな
るが、何ら問題はない。また、ラン−インブロックまた
はラン−アウトブロックの一方のセクタL3を記録しない
ようにしてもよい。
このようなクラスタ単位の記録を行わせることによ
り、他のクラスタとの間でのインターリーブによる相互
干渉を考慮する必要がなくなり、データ処理が大幅に簡
略化される。また、フォーカス外れ、トラッキングず
れ、その他の誤動作等により、記録時に記録データが正
常に記録できなかった場合には上記クラスタ単位で再記
録が行え、再生時に有効なデータ読み取りが行えなかっ
た場合には上記クラスタ単位で再読み取りが行える。
ところで、上記１セクタ（ブロック）は、2352バイト
から成り、先頭から同期用の12バイト、ヘッダ用の４バ
イト、及びデータD0001〜D2336となる2336バイトが、こ
の順に時間軸上に配列されている。このセクタ構造（ブ
ロック構造）は、２次元配列として第３図のように表さ
れ、上記同期用の12バイトは、最初の１バイトが00H
（Ｈは16進数を示す）で、10バイトのFFHが続き、最後
の１バイトが00Hとなっている。次の４バイトのヘッダ
は、それぞれ１バイトずつの分、秒、ブロックのアドレ
ス部分に続いて、モード情報用の１バイトから成ってい
る。このモード情報は、主としてCD−ROMのモードを示
すためのものであり、第２図や第３図に示すセクタ構造
は、CD−ROMフォーマットのモード２に相当している。C
D−Ｉは、このモード２を用いた規格であり、上記デー
タのD0001〜D0008の内容が、第４図のように規定されて
いる。
第５図は、CD−Ｉの規格のフォーム１及びフォーム２
を示しており、同期用12バイト及びヘッダ用４バイト
は、、上記CD−ROMのモード２（第２図及び第３図参
照）と同じものである。次のサブヘッダ用の８バイト
は、上記第４図のように規定されており、データD000
1、D0005がファイル番号、データD0002、D0006がチャン
ネル番号、データD0003、D0007がサブモード情報、デー
タD0004、D0008がデータタイプ情報となっている。デー
タD0001〜D0004とD0005〜D0008とは、同じ内容が２重書
きされているものである。以下の2328バイトは、第５図
Ａのフォーム１がユーザデータ用の2048バイト、エラー
検出用の４バイト、Ｐパリティ用の172バイト、及びＱ
パリティ用の104バイトから成っている。このフォーム
１は、文字情報、バイナリデータ、高圧縮ビデオデータ
等を記録する用途に用いられる。第５図Ｂのフォーム２
では、サブヘッダ以下の2324バイトがユーザデータ、残
り４バイトがリザーブデータとなっており、このフォー
ム２は、圧縮オーディオデータやビデオデータの記録に
用いられる。圧縮オーディオデータの場合には、ユーザ
データの2324バイト内に、128バイトのサウンドグルー
プが18グループ（2304バイト）配置され、残り20バイト
は空きスペースとなっている。
ところで、このようなセクタ構造のデータがディスク
上に記録される際には、エンコーダ15によりパリティ付
加やインターリーブ処理等を含む符号化処理が施され、
EFM符号化処理が施されて、第６図に示すような記録フ
ォーマットにて記録が行われる。
この第６図において、１ブロック（１セクタ）が第１
フレームから第98フレームまでの98フレームから成り、
１フレームはチャンネルクロック周期Ｔの588倍（588
T）で、１フレーム内には、24T（＋接続ビット3T）のフ
レーム同期パターン部分、14T（＋接続ビット3T）のサ
ブコード部分、及び544Tのデータ（オーディオデータ及
びパリティデータ）部分が設けられている。544Tのデー
タ部分は、12バイト（12シンボル）のオーディオデー
タ、４バイトのパリティデータ、12バイトのオーディオ
データ、及び４バイトのパリティデータがいわゆるEFM
変調されたものであり、１フレーム内のオーディオデー
タは24バイト（すなわちオーディオサンプルデータの１
ワードが16ビットであるから12ワード）となっている。
上記サブコード部分は８ビットのサブコードデータがEF
M変調されたものであり、98フレーム単位でブロック化
されて、各ビットが８つのサブコードチャンネルＰ〜Ｗ
を構成している。ただし第１及び第２フレームのサブコ
ード部分は、EFM変調の規則外（アウトオヴルール）の
ブロック同期パターンＳ0,S1となっており、各サブコー
ドチャンネルＰ〜Ｗは第３フレームから第98フレームま
でのそれぞれ96ビットずつとなっている。
上記オーディオデータはインターリーブ処理されて記
録されているが、再生時にはデインターリーブ処理され
て正規の時間の順序に従ったデータ配列のオーディオデ
ータとされる。このオーディオデータの代わりに、例え
ば第３図や第５図に示すようなCD−Ｉデータ等を記録す
ることができる。
ところで、上記第１図のディスク記録再生装置におい
て、A/D変換器（12）から得られるディジタルデータ
は、第７図に示すように、上記CD−DAフォーマットと同
様のデータ、すなわちサンプリング周波数44.1kHz、量
子化ビット数16ビット、データ転送速度75セクタ／秒の
オーディオPCMデータである。これがADPCMエンコーダ
（13）に送られて、例えば上記Ｂレベルのステレオモー
ドにビット圧縮される場合には、先ず37.8kHzのサンプ
リング周波数にレート変換され、量子化ビット数が４ビ
ットに圧縮されることにより、データ転送レートが1/4
の18.75セクタ／秒のADPCMオーディオデータとなって出
力される。このADPCMエンコーダ（13）から18.75セクタ
／秒の転送速度で連続的に出力されるＢレベル・ステレ
オモードのADPCMオーディオデータは、メモリ（14）に
供給される。
上記システムコントローラ（７）は、第８図に示すよ
うに、上記メモリ（14）のライトポインタ（Ｗ）を18.7
5セクタ／秒の転送速度で連続的にインクリメントする
ことにより、ADPCMオーディオデータを上記メモリ（1
4）に18.75セクタ／秒の転送速度で連続的に書き込み、
上記メモリ（14）内に記憶されている上記ADPCMオーデ
ィオデータのデータ量が所定量Ｋ以上になると、上記メ
モリ（14）のリードポインタ（Ｒ）を75セクタ／秒の転
送速度でバースト的にインクリメントして、上記メモリ
（14）から上記ADPCMオーディオデータを記録データと
して所定量Ｋだけ上記75セクタ／秒の転送速度でバース
ト的に読み出すようにメモリ制御を行う。
すなわち、上記第１図に示すディスク記録再生装置の
記録系においては、上記システムコントローラ（７）に
よる上記メモリ制御によって、上記ADPCMエンコーダ（1
3）から例えば18.75セクタ／秒の転送速度で連続して出
力されるADPCMオーディオデータを上記18.75セクタ／秒
の転送速度で上記メモリ（14）に書き込み、このメモリ
（14）内に記憶されている上記ADPCMオーディオデータ
のデータ量が例えば１クラスタ分のデータ量以上になる
と、上記メモリ（14）から上記ADPCMオーディオデータ
を記録データとして１クラスタ分のデータだけ75セクタ
／秒の転送速度で読み出すようにしたので、上記メモリ
（14）内に常に所定量以上のデータ書き込み領域Ｋ′を
確保しながら入力データを上記メモリ（14）に連続的に
書き込むことができる。ここで、上記メモリ（14）から
バースト的に読み出される記録データは、上記システム
コントローラ（７）により上記光磁気ディスク（２）の
記録トラック上の記録位置を制御することによって、上
記光磁気ディスク（２）の記録トラック上で連続する状
態に記録することができる。しかも上述のように上記メ
モリ（14）には常に所定量以上のデータ書き込み領域が
確保されているので、外乱等によりトラックジャンプ等
が発生したことを上記システムコントローラ（７）が検
出して上記光磁気ディスク（２）に対する記録動作を中
断した場合にも、上記所定量以上のデータ書き込み領域
に入力データを書き込み続け、その間に復帰処理動作を
行うことができ、上記光磁気ディスク（２）の記録トラ
ック上には、入力データの欠落なしに連続した状態で記
録することができる。
なお、上記光磁気ディスク（２）には、上記セクタの
物理アドレスに対応するヘッダタイムデータが上記ADPC
Mオーディオデータにセクタ毎に付加されて記録され
る。また、その記録領域と記録モードを示す目録データ
が目録領域に記録される。
次に、第１図のディスク記録再生装置における再生系
では、上記システムコントローラ（７）は、第９図に示
すように、上記メモリ（22）のライトポインタ（Ｗ）を
75セクタ／秒の転送速度でインクリメントして、上記再
生データを上記メモリ（22）に75セクタ／秒の転送速度
で書き込むとともに、上記メモリ（22）のリードポイン
タ（Ｒ）を18.75セクタ／秒の転送速度で連続的にイン
クリメントして、上記メモリ（22）から上記再生データ
を上記18.75セクタ／秒の転送速度で連続的に読み出
し、上記ライトポインタ（Ｗ）が上記リードポインタ
（Ｒ）に追い付いたら書き込みを停止し、上記メモリ
（22）内に記憶されている上記再生データのデータ量が
所定量Ｌ以下になると書き込みを行うように上記メモリ
（22）のライトポインタ（Ｗ）を75セクタ／秒の転送速
度で断続的にインクリメントしてメモリ制御を行う。
従って、このようなディスク記録再生装置の再生系に
おいては、上記システムコントローラ（７）による上記
メモリ制御によって、上記光磁気ディスク（２）の記録
トラックから再生されるＢレベル・ステレオモードのAD
PCMオーディオデータを75セクタ／秒の転送速度でバー
スト的に上記メモリ（22）に書き込み、上記メモリ（2
2）から上記ADPCMオーディオデータを再生データとして
18.75セクタ／秒の転送速度で連続的に読み出すように
したので、上記メモリ（22）内に常に所定量Ｌ以上のデ
ータ読み出し領域を確保しながら、再生データを上記メ
モリ（22）から連続的に読み出すことができる。また、
上記メモリ（22）に断続的に書き込まれる再生データ
は、上記システムコントローラ（７）により上記光磁気
ディスク（２）の記録トラック上の再生位置を制御する
ことによって、上記光磁気ディスク（２）の記録トラッ
クから連続する状態で再生することができる。しかも、
上述のように上記メモリ（22）には常に所定量Ｌ以上の
データ読み出し領域が確保されているので、外乱等によ
りトラックジャンプ等が発生したことを上記システムコ
ントローラ（７）が検出して上記光磁気ディスク（２）
に対する再生動作を中断した場合にも、上記所定量Ｌ以
上のデータ読み出し領域から再生データを尾み出してア
ナログオーディオ信号の出力を継続することができその
間に復帰処理動作を行うことができる。
なお、本発明は上記実施例のみに限定されるものでは
なく、例えば、上記ディスク記録再生装置では、Ｂレベ
ル・ステレオモードのADPCMオーディオデータの記録・
再生について説明したが、他のCD−Ｉ方式における他の
モードのADPCMオーディオデータについても同様に記録
・再生を行うことができる。また、データ圧縮方法はAD
PCMに限定されるものではない。さらに、クラスタを構
成するセクタ数も32個に限定されず、例えば64セクタ等
の任意の個数のセクタで１クラスタを構成するようにし
てもよい。
〔発明の効果〕
本発明に係るディスク記録装置によれば、記録しよう
とするディジタルデータを記憶手段に一時記憶し、該記
憶手段からのディジタルデータを一定数のセクタ毎にク
ラスタ化し、各クラスタの接続部分に復号化処理を行う
際の処理単位長より長いクラスタ接続用セクタを付加し
て符号化処理を施すことにより、符号化処理による隣の
クラスタへの影響をなくすことができ、このクラスタを
記録単位とすることで、符号化処理による影響が隣のク
ラスタに及ぶことがなく、クラスタ単位での記録が容易
に行える。
また、本発明に係るディスク再生装置によれば、ディ
ジタルデータが、一定数のセクタ毎にクラスタ化され、
各クラスタの接続部分に復号化処理を行う際の処理単位
長より長いクラスタ接続用セクタを付加して記録された
ディスク状記録媒体を再生して得られた再生データを記
憶手段に一時記憶し、この記憶手段に記憶されている上
記再生データのデータ量が所定量以下になると上記再生
データの書き込みを行い、上記記憶手段に所定データ量
以上の読み出し空間を確保しておくように制御を行うこ
とにより、上記クラスタ接続用セクタによる再生データ
の欠落をバッファリングすることが可能となり、上記記
憶手段からは連続的な再生データを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例としてのディスク記録再生装
置の構成例を示すブロック図、第２図は記録単位となる
クラスタ構造のフォーマットを示す図、第３図は１セク
タ（１ブロック）のデータ構造の一例を示す図、第４図
はサブヘッダの内容を示す図、第５図はいわゆるCD−Ｉ
のセクタ内データ構造を示す図、第６図はいわゆるCDの
規格におけるフレーム及びブロック（セクタ）のフォー
マットを示す図、第７図は上記ディスク記録再生装置に
用いたデータフォーマットを示す図、第８図は上記ディ
スク記録再生装置の記録系においてメモリ制御されたメ
モリの状態を示す図、第９図は上記ディスク記録再生装
置の再生系においてメモリ制御されたメモリの状態を示
す図である。 （２）……光磁気ディスク （３）……光学ヘッド （４）……磁気ヘッド （６）……サーボ制御回路 （７）……システムコントローラ （10）……入力端子 （12）……A/D変換器 （13）……ADPCMエンコーダ （14）……メモリ （15）……エンコーダ （16）……磁気ヘッド駆動回路 （21）……デコーダ （22）……メモリ （23）……ADPCMデコーダ （24）……D/A変換器 （26）……出力端子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長嶋 秀樹 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ ニー株式会社内 (72)発明者 吉田 忠雄 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ ニー株式会社内 (72)発明者 藤家 和彦 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ ニー株式会社内 (72)発明者 藤沢 裕利 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ ニー株式会社内 (72)発明者 武川 洋 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ ニー株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−127469（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−104468（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−70988（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−150560（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−52769（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G11B 20/12 G11B 20/10

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】圧縮されたディジタルオーディオデータに
    対して符号化処理を行ってディスク状記録媒体に記録す
    るディスク記録装置であって、 上記圧縮されたディジタルオーディオデータを一時記憶
    する記憶手段と、 上記記憶手段からバースト的に供給される圧縮されたデ
    ィジタルオーディオデータを一定数のセクタ毎にクラス
    タ化し、各クラスタ間の接続部分に上記符号化処理を行
    う際の処理単位より長いクラスタ接続用セクタを付加
    し、上記符号化処理を施して上記ディスク状記録媒体に
    記録する記録手段と を備えて成るディスク記録装置。
  2. 【請求項２】圧縮されたディジタルオーディオデータを
    一定数のセクタ毎にクラスタ化し、各クラスタ間の接続
    部分に符号化処理を行う際の処理単位長より長いクラス
    タ接続用セクタを付加して所定の符号化処理を施し記録
    したディスク状記録媒体を再生するディスク再生装置で
    あって、 上記ディスク状記録媒体から圧縮されたディジタルオー
    ディオデータを再生する再生手段と、 上記再生手段によって再生された圧縮されたディジタル
    データを上記符号化処理に対応する復号化処理を施す復
    号手段と、 上記復号手段にて復号化された圧縮されたディジタルデ
    ータをバースト的に一時記憶する記憶手段と、 上記記憶手段に記憶されている上記圧縮されたディジタ
    ルデータのデータ量が所定量以下になると上記圧縮され
    たディジタルデータの書き込みを行い、上記記憶手段に
    所定データ量以上の読み出し空間を確保しておくように
    制御する制御手段と を備えて成るディスク再生装置。
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