JP3473828B2 - オーディオ用光ディスク及び情報再生方法及び再生装置 - Google Patents

オーディオ用光ディスク及び情報再生方法及び再生装置

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JP3473828B2 JP18031998A JP18031998A JP3473828B2 JP 3473828 B2 JP3473828 B2 JP 3473828B2 JP 18031998 A JP18031998 A JP 18031998A JP 18031998 A JP18031998 A JP 18031998A JP 3473828 B2 JP3473828 B2 JP 3473828B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、デジタルオーデ
ィオ記録媒体及び再生装置に関するもので、特に光学式
ディスクなどの高密度記録媒体にデジタルオーディオ信
号を記録する方式及びその再生装置に適用されて有効な
ものである。
【0002】
【従来の技術】近年、主映像信号、この主映像信号に付
随する複数種類の副映像信号、及び複数チャンネルのオ
ーディオ信号が記録可能な高密度記録光学式ディスクが
開発されている。この高密度記録光学式ディスクは、D
VDと称されている。以後この技術をDVDビデオと称
することにする。
【0003】このDVDビデオ技術を応用してDVDオ
ーディオという技術も開発されつつある。このDVDオ
ーディオは、オーディオ専門技術として開発し、高音質
化をねらいとするものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】DVDオーディオの開
発においては、その規格としてDVDビデオのオーディ
オデータ構造の規格にできるだけ類似した形で実現した
いという要望がある。
【0005】そこでこの発明では、DVDビデオにおけ
るオーディオデータ構造の規格をできるだけ利用し、高
音質の仕様をもったDVDオーディオの規格を実現した
デジタルオーディオ記録媒体及び再生装置を提供するこ
とを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明は、オーディオ
オブジェクトと、前記オーディオオブジェクトを管理す
る管理情報とを有する光ディスクであって、前記オーデ
ィオオブジェクトは、複数のパックを有し、前記パック
に格納される、複数のチャンネルの音声信号が、第1の
チャンネル群と第2のチャンネル群とに分けられて、前
記第1のチャンネル群の信号は、第1のサンプリング周
波数及び第1の量子化ビット数でデジタル化した第1の
音声データ列(サンプル列)とされ、前記第2のチャン
ネル群の信号は、前記第1のサンプリング周波数とは異
なる第2のサンプリング周波数及び第2の量子化ビット
数でデジタル化した第2の音声データ列(サンプル列)
とされるとともに、前記第1の音声データ列(サンプル
列)の少なくとも4つの連続サンプルを1つのまとまり
とし、前記第2の音声データ列(サンプル列)の少なく
とも2つの連続サンプルを1つのまとまりとし、前記4
連続サンプルのまとまりと前記2連続サンプルのまとま
りとが交互に前記パックの前記データ部に1単位として
配置され、前記オーディオパックのデータ収容残余の部
分が1単位に満たない場合はスタッフィングバイト或は
パディングパケットが挿入され、前記管理情報は、前記
複数のチャンネルの音声信号を再生するために必要な、
オーディオタイトルセット情報管理テーブルと、プログ
ラムチェーン情報テーブルを有し、前記オーディオタイ
トルセット情報管理テーブルには、前記第1のチャンネ
ル群のチャンネルと前記第2のチャンネル群のチャンネ
ルの関係が、ステレオ、サラウンドのチャンネルを、各
チャンネル群に対してどのように割り当てているかを示
す割り当て情報と、前記複数のチャンネルを再生すると
き、各チャンネルを混合する混合係数を記述したミック
スダウン係数テーブルとを有することを基本とするもの
である。
【0007】この発明は、上記のデータ構造のデータを
記録した記録媒体を得るものである。又この発明は、上
記記録媒体から読み取った前記データ構造のデータを前
記複数のチャンネルの音声信号に復号する手段を備える
ものである。またこの発明は、上記のデータ構造の信号
を転送し記録媒体に記録する手段を備えるものである。
さらには、上記のデータ構造の信号を転送する手段を備
えるものである。
【0008】上記の手段によると、複数のチャンのう
ち、一部のチャンネルと残りのチャンの音声信号におけ
る標本化周波数及び又は量子化ビット数を異なる値にす
るために、全体のデータ伝送レートを所定のデータ伝送
レート以内収めることが可能となり、所望の規格のデー
タ伝送レート内にて高品位な音質あるいはデータ量を転
送することができる。またこのようなデータを記録する
ことができる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面を参照して説明する。
【0010】まずこの発明を説明する前に、DVDビデ
オの規格において定義されているオーディオ信号の記録
フォーマットについて説明する。
【0011】まずこの発明のデータ記録方式において、
リニアPCM方式によるデータの配列を説明する。リニ
アPCMデータは、量子化ビットとして、例えば16ビ
ット、20ビット、24ビットが任意に採用されるもの
とする。さらに、オーディオのモードとしては、モノラ
ル、ステレオ、3チャンネル、4チャンネル、5チャン
ネル、6チャンネル、7チャンネル、8チャンネルのモ
ードがある。
【0012】今、8チャンネルA〜Hまでのオーディオ
信号があるものとする。これらは、48KHzまたは9
6KHzのサンプリング周波数でサンプルされ、量子化
される。量子化ビットは、20ビットを例にとって説明
する。
【0013】図1(A)には、8チャンネルまでのオー
ディオ信号A乃至Hまでがそれぞれサンプリングされた
様子を示している。また、それぞれのサンプルは、例え
ば20ビットに量子化されているものとする。さらに2
0ビットの各サンプルは、メインワードとエキストラワ
ードとに分けられている状態を示している。
【0014】各チャンのメインワードがアルファベット
の大文字An−Hnで示され、エキストラワードが小文
字an−hnで示されている。またサフィックスn(n
=0,1,2,,3,…)は、サンプル順を示してい
る。ここでメインワードは16ビットであり、エキスト
ラワードは4ビットである。
【0015】信号Aは、A0 a0 、A1 a1 、A2 a2
、A3 a3 、A4 a4 …の如く、信号Bは、B0 b0
、B1 b1 、B2 b2 、B3 b3 、B4 b4 …の如
く、信号Cは、C0 c0 、C1 c1 、C2 c2 、C3 c
3 、C4 c4 …の如く、信号Hは、H0 h0 、H1 h1
、H2 h2 、H3 h3 、H4 h4 …の如く各サンプル
が作成される。
【0016】次に、図1(B)には、上記のワードを記
録媒体に記録する場合,上記ワードの配列フォーマット
をサンプル列で示している。
【0017】まず、20(=M)ビットからなる各サン
プルデータが、MSB側の16(=m1 )ビットのメイ
ンワードとLSB側の4(=m2 )ビットのエキストラ
ワードとに分けられる。次に、各チャンネルの0(=2
n)番目のメインワードがまとめられて配置される。こ
の次に各チャンネルの1(=2n+1)番目のメインワ
ードがまとめられて配置される。この次に各チャンネル
の0(=2n)番目のエキストラワードがまとめられて
配置される。この次に各チャンネルの1(=2n+1)
番目のエキストラワードがまとめられて配置(但し、n
=0,1,2,… )される。
【0018】ここで各チャンネルのメインワードが集ま
った群を、1メインサンプルとすることにする。また各
チャンネルのエキストラワードが集まった群を1エキス
トラサンプルとする。図1(B)には、各チャンネルの
A0〜H0(メインサンプルS0)、A1〜H1(メイ
ンサンプルS1),a0〜h0(エキストラサンプルe
0),a1〜h1(エキストラサンプルe1)、…と配
列された様子を示している。これらを、1組で4サンプ
ル、あるいは2対サンプルと称する。
【0019】このようなフォーマットとした場合、簡易
機種(例えば16ビットモードで動作する機種)により
データ再生処理を行うときは、いずれかのチャンネルの
メインワード、あるいはステレオであれば2つのチャン
ネルの各メインワードのみを取り扱って再生処理を行え
ばよく、上位機種(例えば20ビットモードで動作する
機種)によりデータ再生処理を行うときは、メインワー
ドと、これに対応するエキストラワードを取り扱って再
生処理を行えばよい。
【0020】図1(C)には、メインサンプルとエキス
トラサンプルの具体的なビット数を用いて、各サンプル
の配列状態を示している。
【0021】このように、量子化されたリニアPCMコ
ードの状態では、20ビットであるものを、16ビット
のメインワードと4ビットのエキストラワードとに分け
ておくことにより次のようなことが可能である。16ビ
ットモードで動作する機種は、サンプル配列を取り扱う
場合、エキストラサンプルの領域では8ビット単位でデ
ータ処理を行うことにより不要な部分を容易に破棄する
ことができる。なぜならば、エキストラサンプルの2サ
ンプル分は、4ビット×8チャンネルと4ビット×8チ
ャンネルである。そしてこのデータは、8ビット単位で
8回連続して処理(破棄)することができるからであ
る。
【0022】このデータ配列の特徴はこの実施形態に限
らない。チャンネル数が奇数の場合も、またエキストラ
ワードが8ビットの場合も、いずれの場合でも連続した
2つのエキストラサンプルの合計ビット数は8ビットの
整数倍となり、メインワードのみ再生する簡易機種で
は、モードに応じて8ビットのn回連続破棄処理を実行
することにより、エキストラサンプルを読み飛ばすこと
ができる。
【0023】上記の図1(B)の状態で、後は変調処理
を行って記録媒体(光ディスクのトラック上)に記録し
てもよいが、さらに他の制御情報やビデオ情報とともに
記録する場合には、データの取り扱いや同期を容易にす
るために時間管理しやすい形態で記録する方が好まし
い。そこで次のような,フレーム化、フレームのグルー
プ化、パケット化を行っている。
【0024】図1(D)には、オーディオフレーム列を
示している。つまり、まず一定再生時間のデータの単位
を(1/600秒)として、これを1フレームとしてい
る。1フレームの中には、80或いは160サンプルが
割り当てられる。オーディオ信号をサンプリングしたと
きのサンプリング周波数が48KHzのときは、1サン
プルは、1/4800秒であり、1フレームの時間は、
(1/48000)×80サンプル=1/600秒に相
当する。またサンプリング周波数が96KHzのとき
は、1サンプルは、1/9600秒であり、(1/96
000)×160サンプル=1/600秒となる。この
ように、1フレームは80サンプル、または160サン
プルとされている。
【0025】図2には、上記の1フレームと1GOF
(グループオブフレーム)の関係を示している。1フレ
ームは80又は160サンプルで、1/600秒のデー
タであり、1GOFは、20フレームでなる。するとこ
の1GOFは、(1/600)秒×20=1/30秒の
期間に相当する。つまりこれはテレビジョンのフレーム
周波数である。このようなGOFの連続が、オーディオ
ストリームである。このような1GOFの単位を取り決
めることにより、オーディオストリームとビデオ信号と
の同期をとる場合に有効となる。
【0026】さらに、上記のフレームは、他の制御信号
やビデオ信号と同じ記録媒体に記録する都合上、パケッ
トに配分されれる。このパケットとフレームとの関係を
以下説明する。
【0027】図3(A)には、上記パケットとフレーム
との関係を示している。
【0028】NVはナビゲーションパックであり、この
中にはパックヘッダ、パケットヘッダ、PCI_PKT
(プレゼンテーションコントロールパケット)、及びD
SI_PKT(データサーチインフォメーションパケッ
ト)が記述されている。DSI_PKTのデータは、デ
ータサーチインフォメーションであり、Vはビデオオブ
ジェクトのパック、Aはオーディオオブジェクトのパッ
ク、Sはサブピクチャーオブジェクトのパックを意味す
る。1パックは2048バイトと規定されている。1パ
ックは、1パケットを含み、また1パックはパックヘッ
ダとパケットヘッダ、パケットとからなる。DSI_P
KTのデータには、各パックのスタートアドレスやエン
ドアドレス等の再生時に各データを制御するための情報
が記述されている。
【0029】図3(B)には、オーディオパックのみを
取り出して示している。実際には、図3(A)に示すよ
うにDSI_PKT、ビデオパックV、オーディオパッ
クAが混在して配置されるのであるが、図3(B)には
フレームとパックとの関係を分かりやすくするために、
オーディオパックAを取り出して示している。このシス
テムの規格では、DSI_PKTと次のDSI_PKT
との間を再生したときに約0.5秒となるだけの情報を
配置することが規定されている。したがって、1フレー
ムは先の説明のように1/600秒であるからDSI_
PKTと次のDSI_PKTの間のオーディオフレーム
数は、30フレームとなる。1フレームのデータ量
(D)はサンプリング周波数(fs)、チャンネル数
(N)、量子化ビット数(m)によって異なる。
【0030】 fs=48kHzのときD=80×N×m、 fs=96kHzのときD=160×N×mとなる。
【0031】従って、1フレームは、必ずしも1パック
に対応するとは限らず、1パックに対して、複数フレー
ムが対応したり、或いは1フレーム以下が対応する場合
がある。すなわち、図3(B)に示すように1パックの
途中にフレームの先頭がくることがある。フレーム先頭
の位置情報は、パックヘッダに記述されてあり、パック
ヘッダあるいはDSI_PKTからのデータカウント数
(タイミング)として記述されている。したがって再生
装置は、上記の記録媒体を再生する場合には、オーディ
オパケットのフレームを取り出し、かつ、再生すべきチ
ャンネルのデータを抽出して、オーディオデコーダに取
り込みデコード処理を行うようになっている。
【0032】図4(A)には、上記のデータ配列を一般
的に示した20ビットモードのメインワード(16ビッ
ト)とエキストラワード(4ビット)の関係を示し、図
4(B)には24ビットモードのメインワード(16ビ
ット)とエキストラワード(8ビット)の関係を示して
いる。
【0033】図4(A)、図4(B)に示すようにサン
プルデータは、メインサンプルとエキストラサンプルを
一対として2対のサンプルを1単位として、その整数倍
で前記フレーム構成とパック構成が行われる。
【0034】以上説明したように、簡易機種、上位機種
のいずれでも再生処理が可能な多チャンネル対応のリニ
アPCM方式のデータのデータ記録又は伝送のための配
置方法及び媒体とその処理装置を得ることができる。
【0035】このシステムの規格では、DSI_PKT
と次のDSI_PKTとの間の情報を再生したときに約
0.5秒となるだけの情報量を配置することが規定され
ている。
【0036】1パックは、パックヘッダとパケットヘッ
ダ、パケットデータ部とからなる。そしてパックヘッダ
とパケットヘッダには、オーディオのパックのサイズ、
ビデオとの再生出力タイミングを取るためのプレゼンテ
ーションタイムスタンプ、チャンネル(ストリーム)の
識別コード、量子化ビット、サンプリング周波数、デー
タのスタートアドレス、エンドアドレス等のオーディオ
を再生するのに必要な情報が記載されている。パケット
に挿入されているオーディオは、図1(A)−図1
(C)で示した2メインサンプルと2エキストラサンプ
ルからなる2対サンプルを単位として挿入されている。
【0037】図5には、オーディオパックを拡大して示
している。このオーディオパックのデータ部には、その
データ領域の先頭に2対サンプルの先頭(A0−H0,
A1−H1)を合わせて、以後2対サンプル単位で配列
されている。ここで、1パックのバイト数は2048バ
イトと固定である。一方、サンプルは可変長データであ
るから、2048バイトが必ずしも2対サンプルの整数
倍のバイト長であるとは限らない。そこで、1パックの
最大バイト長と、(2対サンプル×整数倍)のバイト長
とが異なる場合が生じる。このような場合は、パックの
バイト長≧(2対サンプル×整数倍)のバイト長となる
ようにし、パックの一部が余った場合には次の対策が施
されている。即ち、パックの残余の部分が7バイト以下
の場合はパックヘッダ内にスタッフィングバイトを挿入
し、7バイトを越える場合にはパック末尾にパッディン
グパケットを挿入するようにしてる(図5に斜線を付し
た部分参照)。
【0038】このようなパック形式のオーディオ情報の
場合、再生時において取扱いが容易である。
【0039】これは各パックの先頭のオーディオデータ
は必ず2対サンプルの先頭、即ちメインサンプルとなる
ので、タイミングを取って再生処理を行う場合に再生処
理が容易となる。これは再生装置がパック単位でデータ
を取り込んでデータ処理を行うからである。もし、オー
ディオデータのサンプルが2のつパック間に跨がって配
置されているとすると2つのパックを取り込んで、オー
ディオデータを一体化してデコードを行うことになり処
理が複雑になる。しかし、この方式のように、各パック
の先頭のオーディオデータが必ず2対メインサンプルの
先頭であり、オーディオデータがパック単位でまとめら
れていると、タイミングをとるのも1つのパックに対し
てのみであり、処理が容易である。またパケット単位で
区切るデータ処理であるためにオーサリングシステム
(支援システム)がシンプル化し、データ処理のための
ソフトウエアも簡単化することができる。
【0040】特に、特殊再生時等は、ビデオデータを間
欠的に間引いて処理したり、あるいは補間して処理を行
うことがあるが、このような場合に、オーディオデータ
をパケット単位で扱えるようにしたために、再生タイミ
ングの制御を比較的容易にすることができる。デコーダ
のソフトウエアを複雑化することもない。
【0041】なお上記のシステムでは、サンプルが上位
16ビットと下位4ビットに分けた形でサンプルを作成
しているが必ずしもこのような形式のデータである必要
はない。リニアPCMオーディオデータをサンプル化し
たものであればよい。
【0042】例えばエキストラサンプルのデータ長を0
としたものを考えれば、データ列はメインサンプルの連
続となり、一般的なデータ形式となる。この場合エキス
トラサンプルがないので、2対サンプルを単位とする必
要はなくメインサンプル単位でパケット化をすればよ
い。
【0043】図6には、上記のように2対サンプル単位
でパケット内にリニアPCMデータを配置した場合のリ
ニアPCMデータのサイズの一覧表を示している。モノ
ラル、ステレオ、マルチチャンネルの区分毎に示し、ま
た各区分では量子化ビット数毎に区別して1パケット内
に治まる最大サンプル数を示している。2対サンプル単
位であるため、1パケット内のサンプル数は全て偶数サ
ンプルとなっている。チャンネル数が多くなるとそれだ
けバイト数が増えるので1パケット内のサンプル数は少
なくなる。量子化ビット数が16ビット、モノラルの場
合、1パケット内のサンプル数は1004個であり、バ
イト数が2008、スタッフィングバイトは5バイト
で、パディングバイトはないことを示している。ただ
し、最初のパケットのスタッフィングバイトは、2バイ
トであることを示している。これは、最初のパケットで
は、そのヘッダに3バイトの属性情報が付加されること
があるからである。
【0044】また、量子化ビット24ビット、ステレオ
モードについて見ると、先頭のパケットは6バイトのス
タッフィングが施され、以降のパケットは9バイトのパ
ディングが施されていることを示している。
【0045】図7には、オーディオパックのパックヘッ
ダの概略を示している。
【0046】まず、パックスタートコード(4バイト)
があり、次にシステムクロックリファレンス(SCR)
が記述されている。システムクロックリファレンス(S
CR)は、このパックの取り込み時間を示しており、装
置内部の基準時間の値より、このSCRの値が小さい場
合には、このSCRが付与されているパックがオーディ
オバッファに取り込まれる。またパックヘッダには、プ
ログラム多重レートが3バイトで記述されている。さら
に、スタッフィング長さも1バイトで記述されている。
このスタッフィング長が制御回路により参照されること
により、制御回路は、制御情報の読み取りアドレスを決
めることができる。
【0047】図8には、オーディオパケットのパケット
ヘッダーの中身を示している。パケットヘッダは、パケ
ットのスタートを知らせるための、パケットスタートコ
ードプリフィックス、パケットがなにのデータを有する
のかを示すストリームID、パケットストリームの長さ
を示すデータがある。パケットエレメンタリーストリー
ム(PES)の各種の情報、例えばコピーの禁止、許可
を示すフラッグ、オリジナル情報かコピーされた情報か
を示すフラッグ、パケットヘッダの長さなどが記述され
ている。さらにこのパケットと他のビデオや副映像との
時間的出力同期を取るためのプレゼンテーションタイム
スタンプ(PTS)も記述されている。さらに、各ビデ
オオブジェクトの中で最初のフィールドの最初のパケッ
トには、バッファについて記述しているかどうか示すフ
ラッグ、バッファのサイズなどの情報が記述されてい
る。また0−7バイトのスタッフィングバイトを有す
る。
【0048】さらに、オーディオストリームであるこ
と、リニアPCMか他の圧縮方式及びオーディオストリ
ームの番号を示すためのサブストリームIDを有する。
さらにまた、このパケット内に先頭のバイトデータを配
置しているオーディオのフレーム数が記述されている。
さらにまた、前記PTSで指示されている時刻に再生さ
れるべき、パケット内の最初のオーディオフレーム、す
なわち最初にアクセスするユニットの先頭バイトを指示
するポインタが記述されている。このポインタは、この
情報の最後のバイトからのバイト番号で記述されてい
る。そしてポインタは、そのオーディオフレームの最初
のバイトアドレスを示している。また、高域強調された
のか否かを示すオーディオ強調フラッグ、オーディオフ
レームデータがオール0のときにミュートを得るための
ミュートフラッグ、オーディオフレームグループ(GO
F)の中の最初にアクセスするフレーム番号も記述され
ている。また量子化ワードの長さ、つまり量子化ビット
数、サンプリング周波数、チャンネル数、ダイナミック
レンジの制御情報などが記述されている。
【0049】上記のヘッダ情報は、オーディオデコーダ
内のデコーダ制御部(図示せず)において解析される。
デコーダ制御部は、デコーダの信号処理回路を現在取り
込み中のオーディオデータに対応する信号処理形態に切
り換える。
【0050】上記のヘッダ情報と同様な情報は、ビデオ
オマネージャにも記述されているので、再生動作の初期
にこのような情報を読み取れば、以後は同じサブストリ
ームの再生であれば読み取る必要はない。しかし上述し
たように各パケットのヘッダに、オーディオを再生する
に必要なモードの情報が記述されているのは、例えばパ
ケット列が通信系列で伝送されるような場合に何時受信
を開始しても受信端末がオーディオのモードを認識でき
るようにしたからである。また、パックのみをオーディ
オデコーダが取り込んだ場合でも、オーディオ情報を再
生できるようにしたからである。
【0051】上記したDVDビデオにおいて、オーディ
オデータの最大転送レートは、6.144Mbpsであ
り、全オーディオデータストリーム合計の最大転送レー
トは9.8Mbpsである。そして、1つのストリーム
中の各チャンネルの属性(サンプリング周波数fs、量
子化ビット数Qb,チャンネル数等)は同一である。こ
の制約は、DVDビデオ規格において定められている。
【0052】このような制約があるために、サラウンド
のようなマルチチャンネルオーディオ(例;1つのスト
リーム中にR,L,C,SL,SWの6つのチャンネル
が存在する)では、高音質仕様を実現することができな
い。
【0053】即ち、上記制約条件のままでは全チャンネ
ルのサンプリング周波数fs、量子化ビット数Qbが同
一でなければならないので、高音質(例;fs=96k
Hz)を実現しようとすると、全チャンネル同一で対応
しなければならないので、転送レートの値が大きくな
り、規定値を超えてしまう。
【0054】例えば、サンプリング周波数fs,量子化
ビット数Qbでの1チャンネル(ch)毎の転送レート
は、純粋にオーディオデータ部分だけで、 96kHz,24bitであると2.304Mbps/
ch 96kHz,20bitであると1.92Mbps/c
h 96kHz,16bitであると1.536Mbps/
ch 48kHz,24bitであると1.152Mbps/
ch 48kHz,20bitであると0.96Mbps/c
h 48kHz,16bitであると0.76Mbps/c
h であるから、上記のDVDビデオの規格による制約条件
で実現できる高音質仕様は、48kHz、20bit,6
チャンネルまで(この場合のオーディオに関する転送レ
ートは0.96×6=5.76Mbps<6.144)
であり、それ以上の仕様は対応不可能である。
【0055】そこで、本発明では、DVDビデオ規格に
おけるオーディオデータ構造のタイプをできるだけ残し
たまま、高音質の音声信号仕様をもつDVDオーディオ
規格のデータ構造を工夫するものである。
【0056】以下、本発明の基本的な概念を、DVDビ
デオ規格とDVDオーディオ規格を比較して説明する。
【0057】DVDオーディオにおけるオーディオパッ
クの大きさは、DVDビデオと同じように2048バイ
トとする。また、量子化ビット数もDVDビデオにおけ
るオーディオ仕様と同様にQb=16bit又は20b
it又は24bitとする。しかし、DVDオーディオ
では、同時に転送するリニアPCMオーディオストリー
ムを1本に限定する。つまり、DVDビデオでは、ビデ
オオブジェクトとして映画のコンテンツが集録されてい
る場合、各種言語をオーディオストリームの各チャンネ
ルに割り当て、ストリームの切換え選択を可能としてい
る。しかしDVDオーディオでは、基本的に音楽のコン
テンツを対象としているので、各ストリーム毎の切換え
選択を必ずしも行う必要はないので、全チャンネルを同
時の再生して出力するように用いることができ、つまり
1本化できる。本発明のシステムではこのように同時に
転送するリニアPCMオーディオストリームを1本化す
るようにしている。
【0058】次にDVDオーディオにおける最大転送レ
ートを6.144Mbpsから9.6Mbpsに増加さ
せた。先に述べたようにDVDビデオの全体のデータス
トリームをみると、ビデオデータ、サブピクチャーデー
タ、オーディオデータ、ナビゲーションデータ等の各パ
ックが時分割多重されて伝送されている。このような伝
送データ全体を含めて最大転送レートが、9.6Mbp
sに制限されている。このため、オーディオデータに関
して、6.144Mbps以上の転送レートに上げるこ
とは困難である。しかし、DVDオーディオに関して
は、DVDビデオに比較し、若干の制御データ以外はす
べてオーディオデータであるために、オーディオデータ
の量を多くでき転送レートを増大することができる。
【0059】上記のようにDVDオーディオにおける最
大転送レートを増大したので、図2で説明したような1
オーディオフレームの中のサンプル数を、DVDビデオ
の場合の半分にする。よって、サンプリング周波数fs
に対してサンプル数を、 fs=48kHzまたは44.1kHzでは40個/フ
レーム fs=96kHzまたは88.2kHzでは80個/フ
レーム fs=192kHzまたは176.4kHzでは160
個/フレーム とした。(なおDVDビデオでは、44.1kHz、8
8.2kHz、176.4kHz及び192kHzはサ
ポートしていない。)これは、1オーディオフレームの
中に最低1個のオーディオパックが入り、オーディオフ
レームが必ずプレゼンテーションタイムスタンプ(PT
S)データ(再生時のシステムタイムスタンプと同期さ
せるためのデータ)を持つようにするためである。
【0060】ここで、さらに、DVDオーディオでは、
DVDビデオを凌ぐ高音質音声仕様を実現するためにス
ケーラブル方式を採用する。即ち、今まで1ストリーム
内の全チャンネルがサンプリング周波数fs、Qbに関
して同一属性であったのに対して、1ストリームの中に
異なる属性を持つチャンネルを認めることとした。
【0061】これは、例えばR(右チャンネル),L
(左チャンネル),サラウンド用のC(中央チャンネ
ル),SR(後方右チャンネル),SL(後方左チャン
ネル),SW(低域チャンネル)の6チャンネルのうち
すべてのチャンネルを高音質(高いサンプリング周波数
fs)にする必要がなく、メインとなるチャンネル(例
えばR,L)を高音質(例えばfs=96kHz)と
し、他のサブとなるチャンネル(C,SR,SL,S
W)を現状の音質(fs=48kHz)としても、全体
としては十分高音質とすることができると言う事実に基
づくものである。
【0062】ここでスケーラブル方式を用いたオーディ
オシステムの概念を簡単に説明すると、次のようにな
る。
【0063】オーディオに関しての1つのチャンネル群
の信号の最大転送(伝送)レートは、6.144Mbp
s以下,1ストリームの信号の転送レート合計である最
大転送レートは9.8Mbps以下となることを目標と
している。チャンネル群とは、例えばステレオのR,L
チャンネル(メインの2チャンネル)を含むデジタル信
号のことである。またC,SR,SL,SWのまとまっ
たストリームも1つのチャンネル群である。
【0064】次に、記録媒体に記録する信号として、例
えば6チャンネルのオーディオ信号を記録する場合につ
いて説明する。ここで言う6チャンネルは、例えば上記
したサラウンド方式におけるR,L,C,SR,SL,
SWであり各チャンネルに対応した信号が作られてされ
ている。R,Lをメインチャンネルとし、他をサブチャ
ンネルとして区別することも可能である。そして、各チ
ャンネルの信号が再生されて、それぞれがスピーカに供
給されれば立体的な音響効果を得るものである。ここ
で、この発明の方式では、上記の6チャンネルを、第1
のチャンネル群と第2のチャンネル群として生成する。
この場合、第1のチャンネル群を構成するチャンネルと
しては重要度の高いR,Lとし、第2のチャンネル群を
構成するチャンネルとしてはC,SR,SL,SWを選
択する。ここで、第1のチャンネル群の信号は、サンプ
リング周波数fsが高く、第2のチャンネル群の信号
は、fs/2のサンプリング周波数(整数分の1)とさ
れる。
【0065】図9には、第1のチャンネル群の信号の処
理系統と、第2のチャンネル群の信号の処理系統とを具
体的に示している。
【0066】アナログ信号源10には、サラウンド方式
におけるR,L,C,SR,SL,SWチャンネルの信
号が用意され、サンプリング部11に供給される。サン
プリング部11は、各チャンネルの信号を96kHzで
サンプリングし、サンプリング信号は、量子化部12に
入力されて、24ビットに量子化され,PCM(パルス
コード変調)信号に変換される。
【0067】次にC,SR,SL,SWチャンネルの各
信号は、サンプリング周波数を96kHzからその1/
2の48kHzに周波数変換される。96kHzのR,
Lチャンネルの信号は、位相合せ部14に入力されて、
サンプル間の位相の対応がとれるように位相合わせされ
る。実際には、周波数変換部13の遅延量と同じ遅延量
が、位相合せ部14に設定されている。次に、遅延され
た96kHzのR,Lチャンネルの信号は、フレーム化
部15に入力されて、所定のサンプル数毎にフレーム化
される。
【0068】また周波数数変換後の48kHzのC,S
R,SL,SWチャンネルの各信号は、フレーム化部1
6に入力されて、所定のサンプル数毎にフレーム化され
る。フレーム化された各信号は、パケット化部17に入
力されて、所定のフォーマットのパケットに変換され
る。そして96kHz系のストリーム(第1の属性At
r1のストリーム)と、48kHz系のストリーム(第
2の属性Atr2のストリーム)とが得られる。しかし
この2つのストリームは、パケットヘッダに識別子(I
D)が付されて識別されている。この2つのチャンネル
群のパケットは、更にパック化されて、マルチプレック
スされて出力され、記録処理部(図示せず)を介してデ
ィスク18に記録される。
【0069】上記ディスク18に記録された信号が再生
される場合には、次のような処理が行われる。
【0070】ディスク18から光学的に読み出された信
号は、エラー訂正や復調などを行う復調部(図示せず)
を介してパケット処理部21に入力される。このパケッ
ト処理部21においては、パケットヘッダの識別子を参
照してチャンネル群を識別する。この識別により第1の
チャンネル群のパケットと、第2のチャンネル群のパケ
ットを識別することができ、各チャンネル群の信号が振
り分けられる。いわゆるデマルチプレックスされる。第
1のチャンネル群の信号は、フレーム処理部22に入力
されて、フレームの解除が行われ、R,Lチャンネルの
信号として出力される。また、第2のチャンネル群の信
号は、フレーム処理部23に入力され、フレームの解除
が行われ、C,SR,SL,SWチャンネルの各信号と
して出力される。
【0071】ここで、R,Lチャンネルの信号は、位相
合せ部24に入力され、C,SR,SL,SWチャンネ
ルの各信号は、48kHzから96kHzにサンプル周
波数を変換(アップコンバート)するための周波数変換
部25に入力される。
【0072】位相合せされ、かつサンプル周波数が同じ
になったR,Lチャンネルの信号と、C,SR,SL,
SWチャンネルの各信号とは、96kHzのデジタルア
ナログ変換部26に入力され、PCM復号され、アナロ
グ信号に変換されて出力されることになる。
【0073】以上の処理により、高品位のR,Lチャン
ネルの信号、及びC,SR,SL,SWチャンネルの各
信号を再生することができる。
【0074】この発明においては、上記のように1フレ
ーム内のサンプルデータが、再生したときに1/600
秒となるようなサンプル数に設定されている。このため
に、96kHz系のストリーム(第1のチャンネル群)
と、48kHz系のストリーム(第2のチャンネル群)
との1フレーム内のサンプル数が異なることになる。図
10には、フレーム内に存在するサンプルを、第1のチ
ャンネル群と第2のチャンネル群とで比較して示してい
る。位相合せ部14では、第1のチャンネル群と第2の
チャンネル群の位相合せを行いフレームを作成してい
る。
【0075】そして、フレーム化部15、16において
は、第1と第2のチャンネル群の対応するフレーム(時
間的に同一時刻で再生されるべきフレーム)の先頭に、
同一のプレゼンテーションタイムスタンプを付加してい
る。この結果、再生時において、フレーム処理部22、
23においてフレーム解除を行い、デジタルアナログ変
換部に供給する場合、各フレームの解除タイミングは、
同一のプレゼンテーションタイムスタンプを有するフレ
ームを同時に解除すればよい。
【0076】上記したように、DVDオーディオでは、
本来ならば1オーディオストリームを構成するチャンネ
ル群を2つの属性グループAtr1,Atr2に分ける
ことができることとした。ここで属性とは、標本化周波
数fs、量子化ビット数Qb,チャンネル数などがあ
る。勿論1ストリーム中の全チャンネルの属性が同一の
場合は、2つの属性グループに分けなくても良い。
【0077】上記の例のように、サラウンド6チャンネ
ルの場合を整理すると次のようになる。
【0078】チャンネル群R,Lの属性(Atr1)と
して、fs=96kHz,Qb=24bit,チャンネ
ル群C,SR,SL,SW属性(Atr2)として、f
s=48kHz,Qb=24bitの2種類が存在する
ことになる。するとこの場合の転送レートは、2.30
4×2+1.1152×4=9.216Mbpsとなっ
て、上述した最大転送レート9.8Mbpsを満足する
ことになる。よって、スケーラブル方式を導入すること
により、高音質の音声信号仕様をもつオーディオデータ
構造を得ることができる。
【0079】上記の説明では、第1チャンネル群、第2
チャンネル群における属性としてサンプリング周波数f
s、量子化ビット数Qbを含めて考慮した。
【0080】この発明の方式では、各チャンネル群の属
性としてはサンプリング周波数が群で異なり、量子化ビ
ット数が同じの場合、サンプリング周波数が同じで量子
化ビット数が異なる場合、サンプリング周波数が同じ、
量子化ビット数も同じの場合、サンプリング周波数も異
なり、量子化ビット数も異なる場合等種々の組み合わせ
において、要は、上述した最大転送レート9.8Mbp
sを満足するストリームを構成してもよい。
【0081】図11は、ケース1であり、第1チャンネ
ル群、第2チャンネル群における属性Art1,Art
2としてサンプリング周波数fs=96kHzとfs=
48kHzとを示している。
【0082】図12は、ケース2の場合を示している。
この場合は、第1チャンネル群の属性Atr1として、
fs=96kHz,第2チャンネル群の属性(Atr
2)として、fs=96kHzの場合を示している。
【0083】図13は、ケース3の場合を示している。
この場合は、第1チャンネル群の属性Atr1として、
fs=48kHz,第2チャンネル群の属性Atr2と
して、fs=48kHzの場合を示している。
【0084】上記のように1ストリームの中に異なる属
性のチャンネル群が存在する場合、この発明の方式で
は、データ構造として、次のようなデータ構造とする。
【0085】図14のデータ構造は、図11のケース1
に対応するもので、第1チャンネル群における属性Ar
t1として、サンプリング周波数fs=96kHz、量
子化ビット数Qs=16bitを採用し、第2チャンネ
ル群における属性Art2として、fs=48kHz、
量子化ビット数Qs=16bitを採用した例である。
また、このデータ構造は、上記のスケーラブル方式に加
え、DVDビデオのサンプル配列構造に類似するをデー
タ構造を構築している。
【0086】即ち、4サンプルS4n、S4n+1、S4n+2、
S4n+4 が第1属性のメインサンプル、そして2サンプ
ルS2n、S2n+1 が第2属性のメインサンプルである。
この場合は、量子化ビット数が16ビットのためにエキ
ストラサンプルは、存在しない。
【0087】この例は、サンプリング周波数の関係で、
第1のチャンネル群の4サンプルに対して、第2のチャ
ンネル群の2サンプルが対応することになる。メインと
なる第1チャンネル群に関しては4サンプルが基本とな
り、第2チャンネル群も加えると全体では6サンプルが
基本となる。
【0088】即ち、図14のデータ構造は、複数チャン
ネルのうち少なくとも2つのチャンネルである第1のチ
ャンネル群の信号を第1の周波数でサンプルリングし、
他のチャンネルである第2のチャンネル群の信号を第2
の周波数でサンプルリングしたものであり、前記第1の
周波数でサンプリングされた第1のチャンネル群の各チ
ャンネルのサンプルのS4n番目、S4n+1番目、S
4n+2番目、S4n+3番目を順次配列し、この次
に、前記第2の周波数でサンプリングされた第2のチャ
ンネル具の各チャンネルのサンプルのS2n番目、S2
n+1番目を順次配列している(但し、n=0,1,
2,… )。
【0089】図15のデータ構造は、図12のケース2
に対応するもので、第1チャンネル群における属性Ar
t1として、サンプリング周波数fs=96kHz、量
子化ビット数Qs=24bitを採用し、第2チャンネ
ル群における属性Art2として、fs=96kHz、
量子化ビット数Qs=20bitを採用した例である。
この場合は、2対サンプルS2n、S2n+1 、e2n、e2n
+1 が第1属性のメインサンプルとエキストラサンプル
を含み、他の2対サンプルS2n、S2n+1 、e2n、e2n
+1 が第2属性のメインサンプルであり、全体は4対サ
ンプルが基本となる。第1属性のe2n、e2n+1 が第2
属性のエキストラサンプルある。
【0090】即ち、図15のデータ構造は、複数チャン
ネルのうち少なくとも2つのチャンネルである第1チャ
ンネル群の信号を第1の周波数でサンプルリングし、他
のチャンネルである第2チャンネル群の信号を第2の周
波数でサンプルリングしたものであり、更にサンプルデ
ータを、MSB側のm1 ビットのメインワードとLSB
側のm2 ビットのエキストラワードとに分けている。
【0091】そして、第1のチャンネル群の各チャンネ
ルの(2n)番目のサンプルデータのメインワードをま
とめてメインサンプルS2n として配置し、この次に第
1のチャンネル群の各チャンネルの(2n+1)番目の
サンプルデータのメインワードをまとめてメインサンプ
ルS2n+1とし配置し、この次に前記第1のチャンネル
群の各チャンネルの(2n)番目のサンプルデータのエ
キストラワードをまとめてエキストラサンプルe2nとし
て配置し、この次に前記第1のチャンネル群の各チャン
ネルの(2n+1)番目のサンプルデータのエキストラ
ワードをまとめてエキストラサンプルe2n+1として配置
している。
【0092】そして更にこの次に前記第2のチャンネル
群の各チャンネルの(2n)番目のサンプルデータのメ
インワードをまとめてメインサンプルS2n として配置
し、この次に第2のチャンネル群の各チャンネルの(2
n+1)番目のサンプルデータのメインワードをまとめ
てメインサンプルS2n+1とし配置し、この次に前記第
2のチャンネル群の各チャンネルの(2n)番目のサン
プルデータのエキストラワードをまとめてエキストラサ
ンプルe2nとして配置し、この次に前記第2のチャンネ
ル群の各チャンネルの(2n+1)番目のサンプルデー
タのエキストラワードをまとめてエキストラサンプルe
2n+1として配置している(但し、n=0,1,2,…
)。
【0093】図16のデータ構造は、図13のケース3
に対応するもので、第1チャンネル群における属性Ar
t1として、サンプリング周波数fs=48kHz、量
子化ビット数Qs=16bitを採用し、第2チャンネ
ル群の属性Art2として、fs=48kHz、量子化
ビット数Qs=16bitを採用した例である。
【0094】この場合は、S4n、S4n+2 が第1属性の
メインサンプル、e4n、e4n+2 が第1属性のエキスト
ラサンプル、S4n、S4n+2 が第2属性のメインサンプ
ル、e4n、e4n+2 が第1属性のエキストラサンプルで
ある。第1、第2のチャンネル群はそれぞれ2対サンプ
ルが基本となり、全体では4ついサンプルが基本とな
る。
【0095】即ち、図16のデータ構造は、複数チャン
ネルのうち少なくとも2つのチャンネルである第1チャ
ンネル群の信号を第1の周波数でサンプルリングし、他
のチャンネルである第2チャンネル群の信号を第2の周
波数でサンプルリングしたものであり、更にサンプルデ
ータを、MSB側のm1 ビットのメインワードとLSB
側のm2 ビットのエキストラワードとに分けている。
【0096】そして、第1のチャンネル群の各チャンネ
ルの(4n)番目のサンプルデータのメインワードをま
とめてメインサンプルS4n として配置し、この次に第
1のチャンネル群の各チャンネルの(4n+2)番目の
サンプルデータのメインワードをまとめてメインサンプ
ルS4n+2とし配置し、この次に前記第1のチャンネル
群の各チャンネルの(4n)番目のサンプルデータのエ
キストラワードをまとめてエキストラサンプルe4n と
して配置し、この次に前記第1のチャンネル群の各チャ
ンネルの(4n+2)番目のサンプルデータのエキスト
ラワードをまとめてエキストラサンプルe4n+2として
配置している。
【0097】更にこの次に前記第2のチャンネル群の各
チャンネルの(4n)番目のサンプルデータのメインワ
ードをまとめてメインサンプルS4n として配置し、こ
の次に第2のチャンネル群の各チャンネルの(4n+
2)番目のサンプルデータのメインワードをまとめてメ
インサンプルS4n+2とし配置し、この次に前記第2の
チャンネル群の各チャンネルの(4n)番目のサンプル
データのエキストラワードをまとめてエキストラサンプ
ルe4n として配置し、この次に前記第2のチャンネル
群の各チャンネルの(4n+2)番目のサンプルデータ
のエキストラワードをまとめてエキストラサンプルe4
n+2として配置している(但し、n=0,1,2,…
)。
【0098】図17のデータ構造は、図11のケース1
に対応するが、更にこの場合は、量子化ビット数も第1
と第2のチャンネル群では異なる。第1チャンネル群に
おける属性Art1として、サンプリング周波数fs=
96kHz、量子化ビット数Qs=20bitを採用
し、第2チャンネル群における属性Art2として、f
s=48kHz、量子化ビット数Qs=24bitを採
用した例である。また、このデータ構造は、上記のスケ
ーラブル方式に加え、DVDビデオのサンプル配列構造
に類似するをデータ構造を構築している。
【0099】即ち、4サンプルS4n、S4n+1、S4n+2、
S4n+3 が第1属性のメインサンプル、そして2サンプ
ルS2n、S2n+1 が第2属性のメインサンプルである。
この場合は、第1チャンネル群には、エキストラサンプ
ルe4n、e4n+1、e4n+2、e4n+3 が存在し,第2チャ
ンネル群には、エキストラサンプルe2n、e2n+1 が存
在する。この場合も第1のチャンネル群は4対サンプル
が基本となり、これに対応する第2チャンネル群は2対
サンプルが基本となり、全体では6対サンプルが基本と
なる。
【0100】上記のようなデータ構造とすることによ
り、DVDビデオのオーディオデータ構造のタイプをで
きるだけ残したまま、所定の伝送レートを満足した、高
音質の音声信号仕様をもつDVDオーディオのデータ構
造を得ることができる。
【0101】この発明は特徴あるデータ構造を提供する
ものであるが、その中でも特に特徴的なところは、2つ
の属性のうち一方のサンプリング周波数fsは、他方の
サンプリング周波数の倍数となることである。2つの属
性のグループのチャンネル数又は量子化ビット数が異な
るだけであるならば、DVDビデオの規格の考え方を応
用してチャンネル数及び又は量子化ビット数の違うデー
タ構造に対応することができるからである。例えば、図
4に示したデータ構造において、メインサンプル部及び
エキストラサンプル部に続く次のデータの属性情報にお
けるチャンネル数及び又は量子化ビット数を変更(切換
え)て記録しておけば良いからである。
【0102】本発明は上記したデータ構造において、次
のような思想も含むものである。
【0103】即ち、図11には属性Art1の第1チャ
ンネル群と属性Art2の第2チャンネル群の各サンプ
ルの同期すべき時刻の対応を示し、4n 、4n+1 ,4n+
2 ,4n+3 ,4n+4 と、2n 、2n+1 と符号を付してい
る。この図からわかるように4サンプルが1まとまりで
ある。従って、4サンプルを1まとまりとして取り扱う
ようにし、図18に示すように、属性Art1の2サン
プルと、属性Art2の2サンプルを連続して配置し、
この次に属性Art1の2サンプルを配置してもよい。
このデータ構造は、図14のデータ構造の変形に相当す
る。
【0104】図19さらに他の実施の形態によるデータ
構造であり、このデータ構造は、図16のデータ構造の
変形に相当する。即ち、4サンプルS4n、S4n+1、S4n
+2、S4n+3 が第1属性のメインサンプル、そして2サ
ンプルS2n、S2n+1 が第2属性のメインサンプルであ
る。この場合は、第1チャンネル群には、エキストラサ
ンプルe4n、e4n+1、e4n+2、e4n+3 が存在し,第2
チャンネル群には、エキストラサンプルe2n、e2n+1
が存在する。この場合も第1のチャンネル群は4対サン
プルが基本となり、これに対応する第2チャンネル群は
2対サンプルが基本となり、全体では6対サンプルが基
本となる。
【0105】ここでこのデータ構造は、4対サンプルと
して、第1チャンネル群のS4n、S4n+1、e4n、e4n+
1、第2チャンネル群のS2n、S2n+1 、e2n、e2n+1
をまとめている。そしてこの次に、第1チャンネル群の
2対サンプルS4n+2、S4n+3、e4n+2、e4n+3を配列し
ている。
【0106】上記したサンプルの単位を考える場合、次
のように理解することもできる。即ち、属性Atr1と
属性Atr2におけるサンプリング周波数fsが同じで
あった場合(例えば、図12や図13、図15や図16
に示したようなケース)、同一時間経過に後におけるサ
ンプルの数は、属性Atr1と属性Atr2側のチャン
ネル群では同じサンプル数である。このような場合は、
DVDビデオ規格で取り扱われるのと同様に2サンプル
1単位方式でデータを捕らえるようにしてもよい。
【0107】更に又この発明のデータ構造は、次のよう
に理解することができる。即ち1つのまとまり、つまり
1単位を成すサンプル数は、2,4,6が基本となって
いる。そこで汎用性を持たせるために、2,4,6の最
小公倍数である12サンプル、あるいは12対サンプル
を1単位として、データを取り扱うようにしてもよい。
【0108】上記したように、1単位のサンプル数は種
々のケースが可能であるが、いずれのケースにおいて
も、オーディオパックのデータエリアに対しては、この
1単位毎に埋めていき、オーディオパックの残余の部分
が1単位に満たない場合には、ビデオ規格の場合と同様
にスタッフィングバイトやパディングパケットを充填す
るようにしている。
【0109】図20には、1単位に満たないエリア(斜
線部)が生じために、パディングパケットを挿入した例
を示している。1単位に満たないエリアとは、所定サン
プル数以下あるいは所定対サンプル数以下のデータ量の
エリアを言う。所定サンプル数あるいは所定対サンプル
数とは2、4、6、12などである。このオーディオパ
ックは2048バイトであり、必ずプレゼンテーション
タイムスタンプ(PTS)を持つように構成される。
【0110】また、上記した各図において属性Art
1,属性Art2のデータの配列において、必ずしもこ
の配列に限定されるものではなく、逆の配列であっても
良いことは勿論である。この配列は、取り決めにより各
種変更してもよい。
【0111】又、上記の説明では、サンプリング周波数
として96kHzと48kHzを示したが、これに限ら
ず88.2kHzと44.1kHzのサンプリング周波
数でも良く、2つのサンプリング周波数の関係が一方が
他方の2倍の関係であるならば常に本発明は適用が可能
である。更に汎用性を持たせて、2つの周波数の関係が
一方が他方の整数倍の関係にあれば、容易に本発明を応
用することができるものである。
【0112】さらにまた、上記の説明では、1ストリー
ム内でチャンネルの属性を2種類としたが、3種類以上
でも本発明の適用範囲である。
【0113】上記の説明は、データ構造について説明し
たが本発明は、更に上記データ構造を有する記録媒体及
び記録媒体に対する記録方法及び装置、さらには記録媒
体からのデータ再生方法及び装置、データの伝送方式に
も適用できるものである。
【0114】次に、DVDオーディオ情報が記録される
光学式ディスクの全体的なデータ構造と、上述したオー
ディオパックとの関係を簡単に説明する。
【0115】図21は、DVDオーディオゾーンの記録
内容(オーディオ・オンリータイトル・オーディオ・オ
ブジェクトセット;AOTT_AOBS)のデータ構造
の一例を示す。
【0116】AOTT_AOBSは、1以上のオーディ
オオブジェクトAOTT_AOB#nの集まりを定義し
ている。各AOTT_AOBは1以上のオーディオセル
ATS_C#nの集まりを定義している。そして、1以
上のセルATS_C#nの集まりによってプログラムが
構成され、1以上のプログラムの集まりによってプログ
ラムチェーン(PGC)が構成される。このPGCは、
オーディオタイトルの全体あるいは一部を差し示すため
の論理的なユニットを構成する。
【0117】この例では、各オーディオセルATS_C
#が2048バイトサイズのオーディオパックA_PC
Kの集合で構成されている。これらのパックは、データ
転送処理を行う際の最小単位となる。また、論理上の処
理を行う最小単位はセル単位であり、論理上の処理はこ
のセル単位で行なわれる。
【0118】図22は、DVDオーディオゾーンのプロ
グラムチェーン情報ATS_PGCIにより、セルがア
クセスされる場合を説明する図である。
【0119】ATS_PGCI内のプログラム#1に関
するセル再生情報により、AOBのセルATS_C#
1、ATS_C#2が再生される。
【0120】1つのPGCを1本のオペラに例えれば、
このPGCを構成する複数のセルはそのオペラ中の種々
なシーンの音楽あるいは歌唱部分に対応すると解釈可能
である。このPGCの中身(あるいはセルの中身)は、
ディスクに記録される内容を制作するソフトウエアプロ
バイダにより決定される。すなわち、プロバイダは、A
TS内のプログラムチェーン情報ATS_PGCIに書
き込まれたセル再生情報ATS_C_PBIを用いて、
AOTT_AOBSを構成するセルを意図通りに再生さ
せることができる。
【0121】次に、上記した第1チャンネル群、第2チ
ャンネル群の各種の取り決めが、管理データ上で具体的
にどのように行われているかを説明することにする。
【0122】図23は、DVDオーディオゾーン内のオ
ーディオタイトルセット(ATS)の記録内容を説明す
る図である。
【0123】オーディオタイトルセットATSは、オー
ディオタイトルセット情報ATSIと、オーディオ・オ
ンリータイトル用オーディオオブジェクトセットAOT
T_AOBSと、オーディオタイトルセット情報のバッ
クアップATSI_BUPとで構成されている。
【0124】オーディオタイトルセット情報ATSI
は、オーディオタイトルセット管理テーブルATSI_
MATおよびオーディオタイトルセットプログラムチェ
ーン情報テーブルATS_PGCITを含んでいる。
【0125】そして、オーディオタイトルセットプログ
ラムチェーン情報テーブルATS_PGCITは、オー
ディオタイトルセットプログラムチェーン情報テーブル
情報ATS_PGCITIと、オーディオタイトルセッ
トプログラムチェーン情報サーチポインタATS_PG
CI_SRPと、1以上のオーディオタイトルセットプ
ログラムチェーン情報ATS_PGCIとを含んでい
る。
【0126】図24は、図25のオーディオタイトルセ
ット情報管理テーブルATSI_MATの記録内容を示
す。
【0127】すなわち、このオーディオタイトルセット
情報管理テーブルATSI_MATには、オーディオタ
イトルセット識別子(ATSI_ID);オーディオタ
イトルセットのエンドアドレス(ATS_EA);オー
ディオタイトルセット情報のエンドアドレス(ATSI
_EA);採用されたオーディオ規格のバージョン番号
(VERN);オーディオタイトルセット情報管理テー
ブルのエンドアドレス(ATSI_MAT_EA);オ
ーディオ・オンリータイトルAOTT用ビデオタイトル
セットVTSのスタートアドレス(VTS_SA);オ
ーディオ・オンリータイトル用オーディオオブジェクト
セットのスタートアドレス(AOTT_AOBS_S
A)またはオーディオ・オンリータイトル用ビデオオブ
ジェクトセットのスタートアドレス(AOTT_VOB
S_SA);オーディオタイトルセット用プログラムチ
ェーン情報テーブルのスタートアドレス(ATS_PG
CIT_SA);オーディオ・オンリータイトル用オー
ディオオブジェクトセットの属性(AOTT_AOBS
_ATR)またはオーディオ・オンリータイトル用ビデ
オオブジェクトセットの属性(AOTT_VOBS_A
TR)#0〜#7;オーディオタイトルセットデータミ
ックス係数(ATS_DM_COEFT)#0〜#1
5;オーディオタイトルセットのスチル画属性(ATS
_SPCT_ATR);その他の予約エリアが設けられ
ている。
【0128】上記AOTT用VTSのスタートアドレス
VTS_SAには、ATSがAOTT_AOBSを持た
ないときは、AOTTのために用いられるVTSTT_
VOBSを含むビデオタイトルセットVTSのスタート
アドレスが書き込まれる。ATSがAOTT_AOBS
を持つときは「00000000h」がこのVTS_S
Aに書き込まれる。ビデオ情報も記録されることがある
からである。
【0129】上記AOTT_AOBS_SAには、AT
SがAOTT_AOBSを持つときは、ATSの最初の
論理ブロックからの相対論理ブロック数でもって、AO
TT_AOBSのスタートアドレスが書き込まれる。一
方、ATSがAOTT_ABOSを持たないときは、A
OTT_VOBS_SAには、ビデオタイトルセットの
ためのビデオオブジェクト(VTSTT_VOBS)の
スタートアドレスが、ATSのために用いられるVTS
TT_VOBSを含むVTSの最初の論理ブロックから
の相対論理ブロック数でもって、書き込まれる。
【0130】上記ATS_PGCIT_SAには、AT
SIの最初の論理ブロックからの相対論理ブロック数で
もって、ATS_PGCITのスタートアドレスが書き
込まれる。
【0131】上記オーディオタイトルセットのための属
性情報であるAOTT_AOBS_ATRまたは、ビデ
オタイトルセットの属性情報であるAOTT_VOB_
ARTは、#0から#7まで8つ用意されている。AT
SがAOTT_AOBSを持つときは、ATSに記録さ
れたAOTT_AOBの属性がAOTT_AOBS_A
TRに書き込まれる。一方、ATSがAOTT_AOB
Sを持たないときは、AOTT_VOB_ARTには、
ATS内のAOTT_VOBのために用いられるVOB
内のオーディオストリームの属性が書き込まれる。この
AOTT_AOBS_ATRまたはAOTT_VOB_
ARTには、採用されたサンプリング周波数(44〜1
92kHz)および量子化ビット数(16〜24ビッ
ト)が書き込まれている。
【0132】更にこの部分には、チャンネルアサインメ
ントが記述されている。
【0133】チャンネルアサインメントは、この属性に
より特定されたビデオオブジェクトに含まれるオーディ
オストリームの各チャンネルの割り当て情報が記述され
ている。この割り当て情報の内容は、マルチチャンネル
の構成に応じている。このチャンネル割り当て情報は、
後述する図26のようになっている。この割り当て情報
は、後述するオーディオパケットヘッダにも記述されて
いる。
【0134】上記ATS_DM_COEFTは、AC−
3やDTS等のようなマルチチャネル出力(5.1チャ
ネル出力)を持つオーディオデータを2チャネル出力に
ミックスダウンする際の係数を示すもので、ATS内に
記録された1以上のAOTT_AOBでのみ使用され
る。ATSがAOTT_AOBSを持たないときは、1
6個(#0〜#15)あるATS_DM_COEFTそ
れぞれの全ビットに、「0h」が書き込まれる。この1
6個(#0〜#15)のATS_DM_COEFTのた
めのエリアは定常的に設けられている。
【0135】上記ATS_SPCT_ATRは、AOT
T_AOBS内の各スチル画のためのスチル画ストリー
ムの属性を示す。AOTT_AOBSにスチル画がない
ときは、ATS_SPCT_ATRには「0000h」
が書き込まれる。このスチル画の各フィールドは、AO
TT_AOBS内の各スチル画のビデオストリームに記
録された情報に合わせてある。
【0136】各ATS_SPCT_ATRは16ビット
で構成され、MSB側の2ビット(ビットb15〜b1
4)はビデオ圧縮モード(MPEG2等)を表し、次の
2ビット(ビットb13〜b12)はTVシステム(N
TSC、PAL、SECAM等)を表し、次の2ビット
(ビットb11〜b10)は画像のアスペクト比(4:
3、16:9等)を表し、次の2ビット(ビットb9〜
b8)は表示モード(4:3サイズのTVモニタにおけ
る4:3表示、16:9表示、レターボックス表示等)
を表している。次の2ビット(ビットb7〜b6)は将
来に備えての予約ビットである。次の3ビット(ビット
b5〜b3)は、スチル画の解像度(NTSCシステム
における水平720本x垂直480本、PALシステム
における水平720本x垂直576本等)を表してい
る。LSB側の最後の3ビット(ビットb2〜b0)
も、将来に備えての予約ビットである。
【0137】図25は、オーディオタイトルセット情報
ATSIに含まれるオーディオタイトルセットプログラ
ムチェーン情報テーブルATS_PGCITの内容を説
明する図である(このATS_PGCITの記録位置は
ATSI_MATのATS_PGCIT_SAに書き込
まれている)。
【0138】このATS_PGCITは、前述したよう
に、オーディオタイトルセットプログラムチェーン情報
テーブル情報ATS_PGCITIと、オーディオタイ
トルセットプログラムチェーン情報サーチポインタAT
S_PGCI_SRPと、オーディオタイトルセットプ
ログラムチェーン情報ATS_PGCIとを含んでい
る。
【0139】上記ATS_PGCI_SRPは1以上の
オーディオタイトルセット用プログラムチェーン情報サ
ーチポインタ(ATS_PGCI_SRP#1〜ATS
_PGCI_SRP#j)を含み、上記ATS_PGC
IはATS_PGCI_SRPと同数のオーディオタイ
トルセット用プログラムチェーン情報(ATS_PGC
I#1〜ATS_PGCI#j)を含んでいる。
【0140】各ATS_PGCIは、オーディオタイト
ルセット用プログラムチェーンATS_PGCの再生を
制御するナビゲーションデータとして機能する。
【0141】ここで、ATS_PGCは、オーディオ・
オンリータイトルAOTTを定義する単位であり、AT
S_PGCIと1以上のセル(AOTT_AOBS内の
セルまたはAOTTのオブジェクトとして用いられるA
OTT_VOBS内のセル)とから構成される。
【0142】各ATS_PGCIは、オーディオタイト
ルセット用プログラムチェーンの一般情報(ATS_P
GC_GI)と、オーディオタイトルセット用プログラ
ム情報テーブル(ATS_PGCIT)と、オーディオ
タイトルセット用セル再生情報テーブル(ATS_C_
PBIT)を含んでいる。
【0143】上記ATS_PGCITは1以上のオーデ
ィオタイトルセット用プログラム情報(ATS_PGI
#1〜ATS_PGI#k)を含み、上記ATS_C_
PBITはATS_PGIと同数のオーディオタイトル
セット用セル再生情報(ATS_C_PBI#1〜AT
S_C_PBI#k)を含んでいる。
【0144】図26には、チャンネルの割り当て情報
と、この情報により分類された第1チャンネル群と第2
チャンネル群の分類を示している。図24のATSI_
MATには、オーディオオブジェクトの属性情報が記述
され、その中にチャンネルアサインメントが存在すると
説明したが、そのチャンネルアサインメントが図26に
示すデータである。
【0145】00000bの場合は、モノラルを意味
し、00001bの場合は、第1チャンネル群にL,R
(ステレオ)チャンネルが存在することを意味し、00
010bの場合は、第1チャンネル群にLf,Rf(レ
フトフロント、ライトフロント)チャンネル、第2チャ
ンネル群にS(サラウンド)が存在することを意味す
る。00011bの場合は、第1チャンネル群にLf,
Rf(レフトフロント、ライトフロント)、第2チャン
ネル群にLs,Rs(レフトサラウンド、ライトサラウ
ンド)が存在することを意味する。00100bの場合
は、第1チャンネル群にLf,Rf(レフトフロント、
ライトフロント)、第2チャンネル群にLFE(低域周
波数効果)が存在することを意味する。00101bの
場合は、第1チャンネル群にLf,Rf(レフトフロン
ト、ライトフロント)、第2チャンネル群にLFE(低
域周波数効果)、S(サラウンド)が存在することを意
味する。00110bの場合は、第1チャンネル群にL
f,Rf(レフトフロント、ライトフロント)、第2チ
ャンネル群にLFE(低域周波数効果)、Ls,Rs
(レフトサラウンド、ライトサラウンド)が存在するこ
とを意味する。00111bの場合は、第1チャンネル
群にLf,Rf(レフトフロント、ライトフロント)、
第2チャンネル群にC(センター)が存在することを意
味する。01000bの場合は、第1チャンネル群にL
f,Rf(レフトフロント、ライトフロント)、第2チ
ャンネル群にC(センター)、S(サラウンド)が存在
することを意味する。01001bの場合は、第1チャ
ンネル群にLf,Rf(レフトフロント、ライトフロン
ト)、第2チャンネル群にC(センター)、Ls,Rs
(レフトサラウンド、ライトサラウンド)が存在するこ
とを意味する。01010bの場合は、第1チャンネル
群にLf,Rf(レフトフロント、ライトフロント)、
第2チャンネル群にC(センター)、LFE(低域周波
数効果)が存在することを意味する。01011bの場
合は、第1チャンネル群にLf,Rf(レフトフロン
ト、ライトフロント)、第2チャンネル群にC(センタ
ー)、LFE(低域周波数効果)、S(サラウンド)が
存在することを意味する。01100bの場合は、第1
チャンネル群にLf,Rf(レフトフロント、ライトフ
ロント)、第2チャンネル群にC(センター)、LFE
(低域周波数効果)、Ls,Rs(レフトサラウンド、
ライトサラウンド)が存在することを意味する。011
01bの場合は、第1チャンネル群にLf,Rf(レフ
トフロント、ライトフロント)、C(センター)、第2
チャンネル群にS(サラウンド)が存在することを意味
する。01110bの場合は、第1チャンネル群にL
f,Rf(レフトフロント、ライトフロント)、C(セ
ンター)、第2チャンネル群にLs,Rs(レフトサラ
ウンド、ライトサラウンド)が存在することを意味す
る。01111bの場合は、第1チャンネル群にLf,
Rf(レフトフロント、ライトフロント)、C(センタ
ー)、第2チャンネル群にLFE(低域周波数効果)が
存在することを意味する。10000bの場合は、第1
チャンネル群にLf,Rf(レフトフロント、ライトフ
ロント)、C(センター)、第2チャンネル群にLFE
(低域周波数効果)、S(サラウンド)が存在すること
を意味する。10001bの場合は、第1チャンネル群
にLf,Rf(レフトフロント、ライトフロント)、C
(センター)、第2チャンネル群にLFE(低域周波数
効果)、Ls,Rs(レフトサラウンド、ライトサラウ
ンド)が存在することを意味する。10010bの場合
は、第1チャンネル群にLf,Rf(レフトフロント、
ライトフロント)、Ls,Rs(レフトサラウンド、ラ
イトサラウンド)、第2チャンネル群にLFE(低域周
波数効果)が存在することを意味する。10011bの
場合は、第1チャンネル群にLf,Rf(レフトフロン
ト、ライトフロント)、Ls,Rs(レフトサラウン
ド、ライトサラウンド)、第2チャンネル群にC(セン
ター)が存在することを意味する。
【0146】10100bの場合は、第1チャンネル群
にLf,Rf(レフトフロント、ライトフロント)、L
s,Rs(レフトサラウンド、ライトサラウンド)、第
2チャンネル群にC(センター)、LFE(低域周波数
効果)が存在することを意味する。
【0147】また、図24で示した属性情報には、つま
りAOTT_AOBS_ATRまたはAOTT_VOB
_ARTには、採用されたサンプリング周波数(44〜
192kHz)および量子化ビット数(16〜24ビッ
ト)が書き込まれている。
【0148】次に、オーディオパックについて、更に詳
しく説明することにする。
【0149】図27にはオーディオパックの基本的な構
成を示している。
【0150】A_PKTのデータ構成は、パックヘッ
ダ、パケットヘッダ、サブストリームID、ISRC,
プライベートヘッダー長、第1のアクセスユニットポイ
ンタ、オーディオデータ情報、0〜7バイトのスタッフ
ィングバイト、リニアPCMオーディオデータの領域が
設定されている。
【0151】パケットヘッダのサイズとしては、次のよ
うな規則が適用されている。即ち、A_PKTがオーデ
ィオオブジェクト内の最初のパケットであれサイズは1
7バイトであり、オーディオフレームの最初データを含
まない場合には9バイト、そうでなければ14バイトで
ある。
【0152】リニアPCMのオーディオパケットは、パ
ケットヘッダ、プライベートヘッダ、オーディオデータ
で構成される。パケットヘッダ及びプライベートヘッダ
の内容は、図28、図29に示すような構成である。
【0153】図28はパケットヘッダであり、記述順に
各データを述べると、パケットスタートコード、ストリ
ームid,PESパケット長、''01'' 、PESスク
ランブル制御情報、PESプライオリティー、データ整
列インジケータ、コピーライト、オリジナルか又はコピ
ーか、PTS_DTSフラッグ、ESCR_フラッグ、
ES_レートフラッグ、DSMトリックモードフラッ
グ、付加的なコピーフラッグ、PES_CRCフラッ
グ、PES拡張フラッグ、PESヘッダー長がある。そ
して、次にこのパケットの再生時刻を示すプレゼンテー
ションタイムスタンプ(PTS)の記述領域が5バイト
確保されている。次にPESプライベートデータフラッ
グ、パックヘッダーフィールドフラッグ、プログラムパ
ケット順カウンターフラッグ、P_STDバッファーフ
ラッグ、第2PES拡張フラッグ、''01''、P_ST
Dバッファースケール、P_STDバッファサイズ情報
が記述されている。
【0154】図29には、プライベートヘッダを示して
いる。
【0155】記述順に各データを述べると以下のように
なる。サブストリームid、予約、ISRC番号、IS
RCデータ、プライベートヘッダ長、先頭のアクセスユ
ニットポインタ、オーディオ強調フラッグ、予約、予
約、ダウンミックスコード、第1の量子化ワード長、第
2の量子化ワード長、第1のオーディオサンプリング周
波数、第2のオーディオサンプリング周波数、予約、マ
ルチチャンネルタイプ、予約、チャンネルアサインメン
ト、ダイナミックレンジ制御情報、スタッフィングバイ
トである。
【0156】各フィールド項目を説明すると次の通りで
ある。
【0157】サブストリームidには、リニアPCMオ
ーディオデータであるることを示す10100000b
が記述される。静止画制御のために用いられるISRC
番号には、記録されているISRCデータのレンジを示
す番号1から12が記述される。ISRCデータは、I
SRC番号により特定されたデータが記述されている。
プライベートヘッダ長としては、このフィールドの最後
のバイトからの論理ブロック数で長さが示されている。
先頭のアクセスユニットポインタには、このフィールド
の最後のバイトからの論理ブロック数で、最初にアクセ
スするユニットの先頭バイトのアドレスが示されてい
る。オーディオ強調フラッグは、第1のサンプリング周
波数が96kHz又は88.2kHzのときは強調オ
フ、また第2のサンプリング周波数が96kHz又は8
8.2kHzのときも強調オフが記述される。強調オフ
は0、強調オンは1が記述される。ダウンミックスコー
ドには、オーディオサンプルのダウンミックスのための
係数テーブルが指示されている。テーブル番号が000
bから1111bで示されている。
【0158】第1の量子化ワード長には、第1チャンネ
ル群の量子化されたオーディオサンプルのワード長が記
述され、0000bのときは16ビット、0001bの
ときは20ビット、0010bのときは24ビットを意
味する。
【0159】第2の量子化ワード長には、第2チャンネ
ル群の量子化されたオーディオサンプルのワード長が記
述され、0000bのときは16ビット、0001bの
ときは20ビット、0010bのときは24ビットを意
味する。1111bのときは特定していないことを意味
し、例えば第2チャンネル群が存在しないようなときで
ある。
【0160】第1のオーディオサンプリング周波数に
は、第1チャンネル群のオーディオサンプルの周波数を
記述している。0000bは48kHz、0001bは
96kHz、1000bは44.1kHz、1001b
は88.2kHzを意味する。
【0161】第2のオーディオサンプリング周波数に
は、第2チャンネル群のオーディオサンプルの周波数を
記述している。0000bは48kHz、0001bは
96kHz、1000bは44.1kHz、1001b
は88.2kHzを意味する。1111bのときは特定
していないことを意味し、例えば第2チャンネル群が存
在しないようなときである。
【0162】マルチチャンネルタイプには、オーディオ
サンプルのマルチチャンネル構造のタイプが記述され
る。0000bはタイプ1であり、他は予約である。
【0163】チャンネルアサインメントは、チャンネル
割り当ての様子が記述され、先の図26で述べた通りで
ある。
【0164】ダイナミックレンジ制御情報は、ダイナミ
ックレンジを抑圧する制御情報であり、8ビットワード
の上位3ビットが整数Xを示し、下位5ビットが整数Y
を示す。
【0165】リニア利得は、G=24-(X+Y/30) (0<
=X<=7,0<=Y<=29) dBでは、G=24.082−6.0206X−0.2
007Y (0<=X<=7,0<=Y<=29) である。
【0166】ディスク再生時には、上記のチャンネルグ
ループなどの割り当てを示した属性情報、オーディオデ
ータの第1、第2の量子化ワード長、第1、第2のオー
ディオサンプリング周波数などをシステム制御部が把握
することにより、第1チャンネル群と、第2チャンネル
群のデータ切り出しを可能とし、また再生タイミングの
同期を得ることができる。つまり、これらのヘッダー情
報は、同期情報として用いることができる。
【0167】次に、上記の如く記録されたDVDオーデ
ィオディスクの再生系統について更に詳しく説明するこ
とにする。
【0168】図30には、オーディオストリームに関す
る再生装置の信号系列を更に具体化して示している。光
ディスクに記録されているデータは、光ヘッド部533
により読み取られ、高周波信号として出力される。シス
テム処理部504に入力した高周波信号(読み取り信
号)は、同期検出器601に入力される。同期検出器6
01では、記録データに付加されている同期信号を検出
し、タイミング信号を生成する。同期検出器601で同
期信号を除去された読み取り信号は、16ビットを8ビ
ットに復調する8−16復調器602に入力されて、8
ビットのデータ列に復調される。復調データは、エラー
訂正回路603に入力されて、エラー訂正処理が施され
る。エラー訂正されたデータは、トラックバッファ60
4を介してデマルチプレクサ605に入力される。この
デマルチプレクサ605では、オーディオパック、リア
ルタイムデータなどの識別がストリームIDに基づいて
行われ、対応するデコーダに各パックが出力される。
【0169】オーディオパックは、オーディオバッファ
611に取り込まれる。またオーディオパックのパック
ヘッダ及びパケットヘッダは、コントロール回路612
に読み取られる。コントロール回路612は、オーディ
オパックの内容を認識する。すなわち、オーディオパッ
クのスタートコード、スタッフィング長、パケットスタ
ートコード、ストリームID等を認識する。さらにパケ
ットの長さ、サブストリームIDの認識、最初のアクセ
スポイントの認識、オーディオの量子化ビット数の認
識、サンプリング周波数、チャンネルアサインメントか
らチャンネル群などの認識も行う。
【0170】このような情報が認識されると、コントロ
ール回路612は、リニアPCMデータのパケット内容
を認識し、デコード方式を決定することができる。ま
た、コントロール回路612は、オーディオバッファ6
11に格納されているパケット内の再生用オーディオデ
ータの切り出しアドレスを把握することができる。よっ
て、このオーディオバッファ611は、コントロール回
路612により制御され、先に説明したサンプル、例え
ばS0,S1,e0,e1,S2,S3,…をデコーダ
613に出力することができる。コントロール回路61
2は、少なくとも、量子化ビット数、サンプリング周波
数、チャンネルアサインメントを認識する。そしてこの
認識情報に基づいて、データの切り出し及びデコーダ6
13に対してデコードモードの設定を実行することがで
きる。このサンプルは、チャンネル処理を行いデコード
を行うデコーダ613に供給されるものである。
【0171】図31には、デコーダ613の具体的な構
成例を示している。入力端子710にサンプルが供給さ
れ、スイッチ711においてコントロール回路612か
らの制御に基づき各チャンネル毎に振り分けられる。L
又はLfの信号(エキストラワードも含む)がきた場合
は、バッファメモリ713へ、R又はRfの信号(エキ
ストラワードも含む)がきた場合は、バッファメモリ7
14へ、Cの信号(エキストラワードが来た場合はそれ
も含む)がきた場合は、バッファメモリ715へ、Ls
の信号(エキストラワードが来た場合はそれも含む)が
きた場合は、バッファメモリ716へ、Rsの信号(エ
キストラワードが来た場合はそれも含む)がきた場合
は、バッファメモリ717へ振り分けられる。更にSの
信号がきた場合は、バッファメモリ718へ、LEFの
信号がきた場合は、バッファメモリ718へ振り分けら
れる。
【0172】各バッファメモリ713〜719の出力
は、それぞれフレーム処理部813〜819に入力さ
れ、フレーム単位とされる。フレーム処理部813,8
14,815,816,817の出力は、それぞれ位相
合わせ部723,724,725,726,727に供
給される。またフレーム処理部815,816,817
の出力は、スイッチ820を介してそれぞれ周波数変換
器821,822,823に供給することもできる。フ
レーム処理部818,819の出力は、周波数変換器8
24,825に供給される。
【0173】位相合わせ部は、第2チャンネル群が周波
数変換を受けているときに、第1チャンネル群の信号と
第2チャンネル群の信号との最終的な位相を合わせるた
めのものである。位相合わせ部723〜727の出力及
び周波数変換器821〜825の出力は、それぞれセレ
クタ730に供給される。セレクタ730は、図26に
示したようにチャンネルアサインメントの情報に応じ
て、対応するチャンネルの信号を選択し、それぞれを、
対応するデジタルアナログ変換器731、732、73
3、734、735、736、737に供給する。
【0174】なお上記の実施の形態では、第2チャンネ
ル群のサンプルを周波数変換して出力するとしたが、周
波数変換を行わずにアナログ変換しても良いことは勿論
である。この場合は、第1チャンネル群側の位相合わせ
回路を削除してもよい。
【0175】次に、上記したオーディオ情報がどのよう
な形態で光ディスクに記録されているのかを簡単に説明
する。
【0176】図32(A),図32(B),図32
(C),図32(D)に示すように、光ディスク10の
一部の記録面を拡大すると、ピット列が形成されてい
る。このピットの集合が、セクタを構成している。従っ
て光ディスクのトラック上には、セクタ列が形成されて
いる。このセクタは光ヘッドにより連続して読み取られ
る。そしてオーディオパックがリアルタイムで再生され
る。
【0177】次に1つのセクタ、例えばオーディオ情報
が記述されているセクタを説明する。図33(A),図
33(B)に示すように、1つのセクタは、13×2フ
レームから構成されている。そして各フレームには、同
期符号が付加されている。図面では2次元的にフレーム
の配列を示しているが、トラック上には先頭のフレーム
から順番に記録されている。図に示されている同期符号
の順番で述べると、SY0,SY5,SY1,SY5,
SY2,SY5, …である。
【0178】図に示されている1フレームにおける同期
符号とデータのビット数は、32ビットと、1456ビ
ットである。32ビット=16ビット×2、1456ビ
ット=16ビット×91である。この数式は、16ビッ
トの変調コードが記録されていることを意味する。光学
式ディスに対する記録が行われるときは、8ビットのデ
ータが16ビットに変調されて記録されるからである。
さらにこのセクタ情報は、変調されたエラー訂正コード
も含んでいる。
【0179】図34(A)には、上記の物理セクタの1
6ビットデータを、8ビットに復号した後の1つの記録
セクタを示している。この記録セクタのデータ量は、
(172+10)バイト×(12+1)ラインである。
各ラインには、10バイトの誤り訂正符号が付加されて
いる。また1ライン分の誤り訂正符号が存在するが、こ
の誤り訂正符号は、後で述べるように、12ライン分が
集まったときに、列方向の誤り訂正符号として機能す
る。
【0180】上記の1記録セクタのデータから、誤り訂
正符号が除去されると、図34(B)に示すようなデー
タブロックとなる。すなわち、2048バイトのメイン
データに、6バイトのセクタID、2バイトID誤り検
出符号、6バイトの著作権管理情報がデータ先頭に付加
され、さらにデータの末尾には4バイトの誤り検出符号
が付加されたデータブロックとなる。
【0181】上記の2048バイトのデータが、先に説
明した1パックであり、この1パックの先頭からパック
ヘッダ、パケットヘッダ、オーディオデータが記述され
ている。そして、パックヘッダ及びパケットヘッダに
は、オーディオデータを処理するための各種のガイド情
報が記述されていることになる。
【0182】上記したようにディスクの1つのセクタに
対して、オーディオサンプルを配列した1つのパケット
が割り当てられて記録されている。そして、オーディオ
デコーダは、1つのセクタの情報であっても、リニアP
CMデータを良好に再生することができる。これは、1
パック内のオーディオデータの先頭は、必ずメインサン
プルの先頭から開始するようにデータ配分されているか
らである。また、パックヘッダ及びパケットヘッダに
は、オーディオデコーダがオーディオデータを処理する
のに十分な制御情報が記述されているからである。
【0183】次に、誤り訂正符号ブロック(ECCブロ
ック)について説明する。
【0184】図35(A),図35(B)に示すよう
に、ECCブロックは、上記した1記録セクタが16個
集合することにより構成されている。図35(A)は,
12行×127バイトのデータセクタ(図26(A))
が16個集合された状態を示している。そして、各列に
は、16バイトの外符号パリティ(PO)が付加され
る。また各行には10バイトの内符号パリティ(PI)
が付加される。さらに、記録される前には、図35
(B)に示されるように、16バイトの外符号パリティ
(PO)が1ビットずつ各行に分散される。この結果、
1記録セクタは、13(=12+1)行のデータとして
構成されることになる。図35(A)において、B0,
0、B0,1、…は、バイト単位のアドレスを示してい
る。また図35(B)において、各ブロックに付されて
いる0乃至15は、それぞれ1記録セクタである。上記
したディスクの記録トラック上には、オーディオパッ
ク、管理情報、その他任意で静止画の情報、リアルタイ
ム情報が配列されている。
【0185】なおこの発明は、ディスクに記録される、
又はディスクから再生されるデータ構造として説明して
いるが、通信系を用いたデータ伝送時に、上記したデー
タ構造を用いることは容易であり、この発明は、データ
構造自体、及びこのようなデータ構造を伝送する伝送す
る装置、転送する装置、受信する装置も範疇に含むこと
は勿論のことである。さらにまた、上記の説明ではオー
ディオ信号をサンプル化して取り扱う方法及び装置とし
て説明したが、同時に再生出力を必要とし同じ転送系、
伝送系で用いられるデータであれば、オーディオ信号以
外の信号に対しても適用できることは勿論である。
【0186】
【発明の効果】上記したようにこの発明は、DVDビデ
オにおけるオーディオデータ構造の規格をできるだけ利
用し、高音質の仕様をもったDVDオーディオの規格を
実現したデータ構造を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に関連するDVDビデオのデータサン
プル構成及びサンプルの配置を示す説明図。
【図2】DVDビデオに係るパックの配列例と,この配
列の中のオーディオパックの構成を示す説明図。
【図3】DVDビデオに係るオーディオパックの構成を
詳しく説明図。
【図4】リニアPCMデータのパケット内データサイズ
の例の一覧表を示す説明図。
【図5】DVDビデオに係るオーディオパックの生成例
を示す説明図。
【図6】DVDビデオに係るリニアPCMデータのサイ
ズの一覧表を示す図。
【図7】オーディオパックのパックヘッダを示す図。
【図8】オーディオパックのパケットヘッダを示す図。
【図9】スケーラブルを採用したディスク記録再生装置
の基本構成を説明するために示す図。
【図10】この発明に適用されるスケーラブルの原理を
サンプル例を示して説明する図。
【図11】この発明に適用されるスケーラブルの原理を
他のサンプル例を示して説明する図。
【図12】この発明に適用されるスケーラブルの原理を
更に他のサンプル例を示して説明する図。
【図13】この発明に適用されるスケーラブルの原理を
更にまた他のサンプル例を示して説明する図。
【図14】この発明に係るデータサンプル構造の一例を
示す図。
【図15】この発明に係るデータサンプル構造の他の例
を示す図。
【図16】この発明に係るデータサンプル構造の更に他
の例を示す図。
【図17】この発明に係るデータサンプル構造のまた他
の例を示す図。
【図18】この発明に係るデータサンプル構造の他の例
を示す図。
【図19】この発明に係るデータサンプル構造の他の例
を示す図。
【図20】この発明に係るオーディオパックの構造を簡
略化して示す図。
【図21】この発明に係るオーディオオブジェクトセッ
トと、オーディオパックの関係を階層的に示す説明図。
【図22】この発明に係るオーディオタイトルセットの
セルとプログラムチェーン情報のとの関連を説明するた
めに示した図。
【図23】この発明に係るDVDオーディオの記録され
たディスクの論理データの配置状態を示す説明図。
【図24】この発明に係るオーディオタイトルセット情
報管理テーブルの内容を示す説明図。
【図25】図23のオーディオタイトルセットプログラ
ムチェーン情報サーチポインタを構成する情報を示す説
明図。
【図26】この発明に係るチャンネル割り当てテーブル
を説明するために示した図。
【図27】この発明に係るオーディオパックの構成を示
す図。
【図28】図27のオーディオパックが有するパケット
ヘッダの内容を示す説明図。
【図29】図27のオーディオパックが有するプライベ
ートパケットヘッダの内容を示す説明図。
【図30】この発明に係るディスク再生装置の構成を示
す図。
【図31】図30のデコーダの内部構成例を示す図。
【図32】ディスク、ピット列、セクタ列及び物理セク
タを示す説明図。
【図33】物理セクタの内容を示す図。
【図34】記録セクタの構成を示す図。
【図35】エラー訂正符号ブロックの構成を示す図。
【符号の説明】
10…ディスク、533…光ヘッド部、502…システ
ムCPU、504…システム処理部、505…データR
AM。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平11−86455(JP,A) 特開 平7−161140(JP,A) 特開 平9−231726(JP,A) 特開 平9−312065(JP,A) 特開 平8−65072(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 20/10 - 20/16 351 G11B 27/00 - 27/08 H04N 5/91 - 5/95

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 オーディオオブジェクトと、前記オーデ
    ィオオブジェクトを管理する管理情報とを有する光ディ
    スクであって、 前記オーディオオブジェクトは、複数のパックを有し、
    前記パックに格納される、複数のチャンネルの音声信号
    が、第1のチャンネル群と第2のチャンネル群とに分け
    られて、 前記第1のチャンネル群の信号は、第1のサンプリング
    周波数及び第1の量子化ビット数でデジタル化した第1
    の音声データ列(サンプル列)とされ、前記第2のチャ
    ンネル群の信号は、前記第1のサンプリング周波数とは
    異なる第2のサンプリング周波数及び第2の量子化ビッ
    ト数でデジタル化した第2の音声データ列(サンプル
    列)とされるとともに、前記第1の音声データ列(サンプル列)の少なくとも4
    つの連続サンプルを1つのまとまりとし、前記第2の音
    声データ列(サンプル列)の少なくとも2つの連続サン
    プルを1つのまとまりとし、前記4連続サンプルのまと
    まりと前記2連続サンプルのまとまりとが交互に前記パ
    ックの前記データ部に1単位として配置され、前記オー
    ディオパックのデータ収容残余の部分が1単位に満たな
    い場合はスタッフィングバイト或はパディングパケット
    が挿入され、 前記管理情報は、 前記複数のチャンネルの音声信号を再生するために必要
    な、オーディオタイトルセット情報管理テーブルと、プ
    ログラムチェーン情報テーブルを有し、前記オーディオ
    タイトルセット情報管理テーブルには、前記第1のチャ
    ンネル群のチャンネルと前記第2のチャンネル群のチャ
    ンネルの関係が、ステレオ、サラウンドのチャンネル
    を、各チャンネル群に対してどのように割り当てている
    かを示す割り当て情報と、前記複数のチャンネルを再生
    するとき、各チャンネルを混合する混合係数を記述した
    ミックスダウン係数テーブルとを有することを特徴とす
    る光ディスク。
  2. 【請求項2】光ディスクからオーディオを再生するオー
    ディオ情報再生方法において、 前記光ディスクは、オーディオオブジェクトと、前記オ
    ーディオオブジェクトを管理する管理情報とを有し、 前記オーディオオブジェクトは、複数のパックを有し、
    前記パックに格納される、複数のチャンネルの音声信号
    が、第1のチャンネル群と第2のチャンネル群とに分け
    られて、 前記第1のチャンネル群の信号は、第1のサンプリング
    周波数及び第1の量子化ビット数でデジタル化した第1
    の音声データ列(サンプル列)とされ、前記第2のチャ
    ンネル群の信号は、前記第1のサンプリング周波数とは
    異なる第2のサンプリング周波数及び第2の量子化ビッ
    ト数でデジタル化した第2の音声データ列(サンプル
    列)とされるとともに、前記第1の音声データ列(サンプル列)の少なくとも4
    つの連続サンプルを1つのまとまりとし、前記第2の音
    声データ列(サンプル列)の少なくとも2つの連続サン
    プルを1つのまとまりとし、前記4連続サンプルのまと
    まりと前記2連続サンプルのまとまりとが交互に前記パ
    ックの前記データ部に1単位として配置され、前記オー
    ディオパックのデータ収容残余の部分が1単位に満たな
    い場合はスタッフィングバイト或はパディングパケット
    が挿入され、 前記管理情報は、 前記複数のチャンネルの音声信号を再生するために必要
    な、オーディオタイトルセット情報管理テーブルと、プ
    ログラムチェーン情報テーブルを有し、前記オーディオ
    タイトルセット情報管理テーブルには、前記第1のチャ
    ンネル群のチャンネルと前記第2のチャンネル群のチャ
    ンネルの関係が、ステレオ、サラウンドのチャンネル
    を、各チャンネル群に対してどのように割り当てている
    かを示す割り当て情報と、前記複数のチャンネルを再生
    するとき、各チャンネルを混合する 混合係数を記述したミックスダウン係数テーブルとを有
    し、 上記光ディスクから前記管理情報を読み取り、 読取った管理情報に基づいて前記オーディオオブジェク
    トを再生することを特徴とするオーディオ用情報再生方
    法。
  3. 【請求項3】光ディスクからオーディオを再生するオー
    ディオ情報再生装置において、 前記光ディスクは、オーディオオブジェクトと、前記オ
    ーディオオブジェクトを管理する管理情報とを有し、 前記オーディオオブジェクトは、複数のパックを有し、
    前記パックに格納される、複数のチャンネルの音声信号
    が、第1のチャンネル群と第2のチャンネル群とに分け
    られて、 前記第1のチャンネル群の信号は、第1のサンプリング
    周波数及び第1の量子化ビット数でデジタル化した第1
    の音声データ列(サンプル列)とされ、前記第2のチャ
    ンネル群の信号は、前記第1のサンプリング周波数とは
    異なる第2のサンプリング周波数及び第2の量子化ビッ
    ト数でデジタル化した第2の音声データ列(サンプル
    列)とされるとともに、前記第1の音声データ列(サンプル列)の少なくとも4
    つの連続サンプルを1つのまとまりとし、前記第2の音
    声データ列(サンプル列)の少なくとも2つの連続サン
    プルを1つのまとまりとし、前記4連続サンプルのまと
    まりと前記2連続サンプルのまとまりとが交互に前記パ
    ックの前記データ部に1単位として配置され、前記オー
    ディオパックのデータ収容残余の部分が1単位に満たな
    い場合はスタッフィングバイト或はパディングパケット
    が挿入され、 前記管理情報は、 前記複数のチャンネルの音声信号を再生するために必要
    な、オーディオタイトルセット情報管理テーブルと、プ
    ログラムチェーン情報テーブルを有し、前記オーディオ
    タイトルセット情報管理テーブルには、前記第1のチャ
    ンネル群のチャンネルと前記第2のチャンネル群のチャ
    ンネルの関係が、ステレオ、サラウンドのチャンネル
    を、各チャンネル群に対してどのように割り当てている
    かを示す割り当て情報と、前記複数のチャンネルを再生
    するとき、各チャンネルを混合する 混合係数を記述したミックスダウン係数テーブルとを有
    し、 上記光ディスクから前記管理情報を読み取る手段と、 読取った管理情報に基づいて前記オーディオオブジェク
    トを再生する手段とを有することを特徴とするオーディ
    オ用情報再生装置。
  4. 【請求項4】オーディオオブジェクトと、前記オーディ
    オオブジェクトを管理する管理情報とを有する光ディス
    クであって、 前記オーディオオブジェクトは、複数のパックを有し、
    各パックはパックヘッダと、パケットヘッダと、プライ
    ベートヘッダと、データ部とを有し、 複数のチャンネルの音声信号が、第1のチャンネル群と
    第2のチャンネル群とに分けられて、 前記第1のチャンネル群の信号は、第1のサンプリング
    周波数及び第1の量子化ビット数でデジタル化した第1
    の音声データ列(サンプル列)とされ、前記第2のチャ
    ンネル群の信号は、前記第1のサンプリング周波数とは
    異なる第2のサンプリング周波数及び第2の量子化ビッ
    ト数でデジタル化した第2の音声データ列(サンプル
    列)とされるとともに、前記第1の音声データ列(サンプル列)の少なくとも4
    つの連続サンプルを1つのまとまりとし、前記第2の音
    声データ列(サンプル列)の少なくとも2つの連続サン
    プルを1つのまとまりとし、前記4連続サンプルのまと
    まりと前記2連続サンプルのまとまりとが交互に前記パ
    ックの前記データ部に1単位として配置され、前記オー
    ディオパックのデータ収容残余の部分が1単位に満たな
    い場合はスタッフィングバイト或はパディングパケット
    が挿入され、 前記管理情報は、 前記複数のチャンネルの音声信号を再生するために必要
    な、オーディオタイトルセット情報管理テーブルと、プ
    ログラムチェーン情報テーブルを有し、 前記オーディオタイトルセット情報管理テーブルには、
    前記第1のチャンネル群のチャンネルと前記第2のチャ
    ンネル群のチャンネルの関係が、ステレオ、サラウンド
    のチャンネルを、各チャンネル群に対してどのように割
    り当てているかを示す割り当て情報と、前記複数のチャ
    ンネルを再生するとき、各チャンネルを混合する混合係
    数を記述したミックスダウン係数テーブルとを有し、 前記パケットヘッダには、コピーライトの情報と、オリ
    ジナルかコピーかを示す情報が記述されており、 前記プライベートヘッダには、 ダウンミックスする為の係数テーブルを指示する情報
    と、 前記管理情報に記載されている前記割り当て情報と同じ
    割り当て情報と、 ダイナミックレンジを制御するために8ビットを用い、
    上位3ビットをX,下位5ビットをYとし、 リニア利得G=24−(X+Y/30) (0<=X<=7, 0<=Y<=29) dBでは、G=24.082―6.0206X―0.2
    007Y (0<=X<=7, 0<=Y<=29) を得るためのX,Yのダイナミックレンジ制御情報とを
    含むことを特徴とする光ディスク。
  5. 【請求項5】光ディスクからオーディオを再生するオー
    ディオ情報再生方法において、 前記光ディスクは、オーディオオブジェクトと、前記オ
    ーディオオブジェクトを管理する管理情報とを有し、 前記オーディオオブジェクトは、複数のパックを有し、
    各パックはパックヘッダと、パケットヘッダと、プライ
    ベートヘッダと、データ部とを有し、 複数のチャンネルの音声信号が、第1のチャンネル群と
    第2のチャンネル群とに分けられて、 前記第1のチャンネル群の信号は、第1のサンプリング
    周波数及び第1の量子化ビット数でデジタル化した第1
    の音声データ列(サンプル列)とされ、前記第2のチャ
    ンネル群の信号は、前記第1のサンプリング周波数とは
    異なる第2のサンプリング周波数及び第2の量子化ビッ
    ト数でデジタル化した第2の音声データ列(サンプル
    列)とされるとともに、前記第1の音声データ列(サンプル列)の少なくとも4
    つの連続サンプルを1つのまとまりとし、前記第2の音
    声データ列(サンプル列)の少なくとも2つの連続サン
    プルを1つのまとまりとし、前記4連続サンプルのまと
    まりと前記2連続サンプルのまとまりとが交互に前記パ
    ックの前記データ部に1単位として配置され、前記オー
    ディオパックのデータ収容残余の部分が1単位に満たな
    い場合はスタッフィングバイト或はパディングパケット
    が挿入され、 前記管理情報は、 前記複数のチャンネルの音声信号を再生するために必要
    な、オーディオタイトルセット情報管理テーブルと、プ
    ログラムチェーン情報テーブルを有し、前記オーディオ
    タイトルセット情報管理テーブルには、前記第1のチャ
    ンネル群のチャンネルと前記第2のチャンネル群のチャ
    ンネルの関係が、ステレオ、サラウンドのチャンネル
    を、各チャンネル群に対してどのように割り当てている
    かを示す割り当て情報と、前記複数のチャンネルを再生
    するとき、各チャンネルを混合する混合係数を記述した
    ミックスダウン係数テーブルとを有し、 前記パケットヘッダには、コピーライトの情報と、オリ
    ジナルかコピーかを示す情報が記述されており、 前記プライベートヘッダには、 ダウンミックスする為の係数テーブルを指示する情報
    と、 前記管理情報に記載されている前記割り当て情報と同じ
    割り当て情報と、 ダイナミックレンジを制御するために8ビットを用い、
    上位3ビットをX,下位5ビットをYとし、 リニア利得G=24−(X+Y/30) (0<=X<=7, 0<=Y<=29) dBでは、G=24.082―6.0206X―0.2
    007Y (0<=X<=7, 0<=Y<=29) を得るためのX,Yのダイナミックレンジ制御情報とを
    含み、 上記光ディスクから前記管理情報を読み取り、 読取った管理情報に基づいて前記オーディオオブジェク
    トを再生することを特徴とするオーディオ用情報再生方
    法。
  6. 【請求項6】光ディスクからオーディオを再生するオー
    ディオ情報再生方法において、 前記光ディスクは、オーディオオブジェクトと、前記オ
    ーディオオブジェクトを管理する管理情報とを有し、 前記オーディオオブジェクトは、複数のパックを有し、
    各パックはパックヘッダと、パケットヘッダと、プライ
    ベートヘッダと、データ部とを有し、 複数のチャンネルの音声信号が、第1のチャンネル群と
    第2のチャンネル群とに分けられて、 前記第1のチャンネル群の信号は、第1のサンプリング
    周波数及び第1の量子化ビット数でデジタル化した第1
    の音声データ列(サンプル列)とされ、前記第2のチャ
    ンネル群の信号は、前記第1のサンプリング周波数とは
    異なる第2のサンプリング周波数及び第2の量子化ビッ
    ト数でデジタル化した第2の音声データ列(サンプル
    列)とされるとともに、前記第1の音声データ列(サンプル列)の少なくとも4
    つの連続サンプルを1つのまとまりとし、前記第2の音
    声データ列(サンプル列)の少なくとも2つの連続サン
    プルを1つのまとまりとし、前記4連続サンプルのまと
    まりと前記2連続サンプルのまとまりとが交互に前記パ
    ックの前記データ部に1単位として配置され、前記オー
    ディオパックのデータ収容残余の部分が1単位に満たな
    い場合はスタッフィングバイト或はパディングパケット
    が挿入され、 前記管理情報は、 前記複数のチャンネルの音声信号を再生するために必要
    な、オーディオタイトルセット情報管理テーブルと、プ
    ログラムチェーン情報テーブルを有し、前記オーディオ
    タイトルセット情報管理テーブルには、前記第1のチャ
    ンネル群のチャンネルと前記第2のチャンネル群のチャ
    ンネルの関係が、ステレオ、サラウンドのチャンネル
    を、各チャンネル群に対してどのように割り当てている
    かを示す割り当て情報と、前記複数のチャンネルを再生
    するとき、各チャンネルを混合する混合係数を記述した
    ミックスダウン係数テーブルとを有し、 前記パケットヘッダには、コピーライトの情報と、オリ
    ジナルかコピーかを示す情報が記述されており、 前記プライベートヘッダには、 ダウンミックスする為の係数テーブルを指示する情報
    と、 前記管理情報に記載されている前記割り当て情報と同じ
    割り当て情報と、 ダイナミックレンジを制御するために8ビットを用い、
    上位3ビットをX,下位5ビットをYとし、 リニア利得G=24−(X+Y/30) (0<=X<=7, 0<=Y<=29) dBでは、G=24.082―6.0206X―0.2
    007Y (0<=X<=7, 0<=Y<=29) を得るためのX,Yのダイナミックレンジ制御情報とを
    含み、 上記光ディスクから前記管理情報を読み取る手段と、 読取った管理情報に基づいて前記オーディオオブジェク
    トを再生する手段とを有することを特徴とするオーディ
    オ用情報再生装置。
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