JP3567765B2 - 情報の記録再生装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、HDD、MO、DVD−RAM、DVD−RW等の記録再生を行うことのできる記録再生装置であって、データに対して圧縮伸長等を行うために、これを一時的に記憶する記憶手段を有する記録再生装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、従来のポータブルDVDプレーヤ等のようにデータの圧縮伸長技術を用いる記録再生装置、例えばMDにおいては、約10秒間に相当する4MB(ビット)のショックプルーフメモリを有しており、このメモリにてデータを一時記憶することを利用し、メモリから音楽信号が再生されている間に、ピックアップをキックして次に再生するセクタに対して回転待ちしている。
記録時は、記録信号を一時的にメモリに圧縮後一時記憶し、この信号を読み出しつつ間欠的にディスクに記録し、ピックアップとして余った時間は、キックして次に記録するセクタに対して回転待ちしている。
【0003】
また、例えばDVDプレーヤにおいては同様に、4MBの一時記憶メモリを持っていて、信号の転送は可変転送レートで行なわれ、例えば8Mbpsの転送速度の時には、0.5秒程度に対応する記憶時間を持っていて、同様にキックして回転待ちをしている。
現在では、このような一時記憶メモリとして64MB或いは、それ以上の記憶容量のDRAMを使用するのが一般的となってきており、一時記憶時間としても、2秒或いはそれ以上の時間を確保することが安価にできる。ちなみに64MB(ビット)では、8Mbpsで8秒の記憶時間を持ち、256MBで8.8Mbpsで32秒の記憶時間を持つことになる。
このように一時記憶メモリを持っていて、これを利用して、1つの転送レートの信号を記録再生する技術は例えば特開昭59−172169号公報や、特開平5−128531号公報等において開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、レーザー光線を利用して高密度な情報の再生あるいは記録を行う技術は上述のように公知であり、主に光ディスクとして実用化されている。光ディスクは再生専用型、追記型、書き換え型に大別することができる。再生専用型は音楽情報を記録したコンパクト・ディスクや画像情報を記録したVCD、DVD等として、また追記型はCD−R、DVD−R等として商品化されている。現在では書き換え型として、CD−RWやDVD−RAM、DVD−RW等が映像、音声記録やパソコン用のデータファイル等として商品化されつつある。
【0005】
そして、画像信号や音声信号の圧縮にはMPEGを用いることが一般的になり、この中で、圧縮を効率的に行うために、VBR(バリアブルビットレート)や、1パス、2パス技術が開発されている。例えばこの2パス技術では、DVDビデオディスクを作成する時点で記録すべき信号を一旦HDD等に記憶し、これをある程度の時間をかけてリアルタイムで無い状態で再圧縮して再記録することによってデータは製作されるが、ビデオムービー等の機器でリアルタイムにこれを実現する方法は無く、ユーザーが実際に記録している時間の中で、効率よく圧縮することが出来ず、問題であった。
関連する特許として特開平10−98710号公報に開示された技術が存在する。これは上記した技術に関連する内容であるが、やはりリアルタイムにこれを実現する技術については開示されていない。
【0006】
この公報の技術は、HDD等の別の大掛かりな記憶装置を用い2パス制御を行なう点が開示されているだけであり、前述した2パス制御をリアルタイムで実現する技術や、実質的に記憶媒体の形式が1つの記憶媒体を用いて実現する技術については開示されていない。
本発明は以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。
本発明の目的は、記録媒体への記録時に、1つの記憶システムで略リアルタイムに2パス制御を行なうことができる情報の記録再生装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、1つの記憶システムでユーザーが気付かない間に例えば、夜間等の空き時間中に、2パス制御を行なうことができる情報の記録再生装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1に規定する発明は、入力信号を圧縮して記録媒体に書き込むようにした情報の記録再生装置において、第1の圧縮レートで前記入力信号を圧縮する度に当該圧縮入力信号の画質性質情報を抽出記憶する抽出記憶手段と、前記記録媒体の記憶容量よりも小さい記憶量を備え、かつ前記圧縮入力信号を一時的に記憶する第1の一時記憶手段と、前記記録媒体に先に書き込まれていた前記圧縮入力信号を読み出して得た読出信号を一時的に記憶する第2の一時記憶手段と、前記第1の一時記憶手段に順次記憶される前記圧縮入力信号の記憶量を監視し、かつ前記第1の一時記憶手段に一時的に記憶した前記圧縮入力信号を前記記録媒体へ書き込む仮書き込み制御をし、かつ前記記録媒体に書き込まれた前記圧縮入力信号を読み出した読出信号を前記第2の一時記憶手段に一時的に記憶しかつ前記第2の一時記憶手段に一時的に記憶した前記読出信号を前記第1の圧縮レートまたは前記第1の圧縮レートより高圧縮の前記第2の圧縮レートで再圧縮して前記記録媒体へ再び書き込む本書き込み制御を行なう制御手段とを有し、前記制御手段は、前記第1の一時記憶手段に記憶した前記圧縮入力信号の記憶量が第1の記憶レベルに達したことを検出すると、前記記録媒体への仮書き込みを開始し、この後、前記第1の一時記憶手段に記憶された前記圧縮入力信号の記憶量が前記第1の記憶レベルよりも低い第2の記憶レベルに達したことを検出すると、前記記録媒体への仮書き込みを中断し、この後、前記第1の一時記憶手段に記憶した前記圧縮入力信号の記憶量が前記第1の記憶レベルに再び達したことを検出すると、中断している前記仮書き込みを再び再開し、こうした一連の仮書き込み、中断、仮書き込みの動作を複数回経過した後に、前記記録媒体への仮書き込みの中断期間中に、前記記録媒体に先に仮書き込みされていた前記圧縮入力信号を順次読み出して得た前記読出信号を前記画質性質情報に基づいて前記第1の圧縮レートまたは前記第2の圧縮レートで再圧縮して前記記録媒体へ本書き込みするように構成したものである。
【0008】
このように、記録媒体への記録時に第1の一時記憶手段に1パス目の入力信号を間欠的に格納している段階で、その間欠の空き時間に仮記録したデータを光記録媒体から読み出して、2パス目のデータの圧縮処理を行なって本書き込みを行なうようにしたので、1つの記憶システムを用いるだけで、略リアルタイムで2パス制御を行なうことができ、圧縮効率も最良にすることが可能となる。
【0009】
請求項2に規定する発明は、入力信号を圧縮して記録媒体に書き込むようにした情報の記録再生装置において、第1の圧縮レートで前記入力信号を圧縮する度に当該圧縮入力信号の符号量情報を抽出記憶する抽出記憶手段と、前記記録媒体の記憶容量よりも小さい記憶量を備え、かつ前記圧縮入力信号を一時的に記憶する第1の一時記憶手段と、前記記録媒体に先に書き込まれていた前記圧縮入力信号を読み出して得た読出信号を一時的に記憶する第2の一時記憶手段と、前記第1の一時記憶手段に順次記憶される前記圧縮入力信号の記憶量を監視し、かつ前記第1の一時記憶手段に一時的に記憶した前記圧縮入力信号を前記記録媒体へ書き込む仮書き込み制御をし、かつ前記記録媒体に書き込まれた前記圧縮入力信号を読み出した読出信号を前記第2の一時記憶手段に一時的に記憶しかつ前記第2の一時記憶手段に一時的に記憶した前記読出信号を前記第1の圧縮レートまたは前記第1の圧縮レートより高圧縮の前記第2の圧縮レートで再圧縮して前記記録媒体へ再び書き込む本書き込み制御を行なう制御手段とを有し、前記制御手段は、前記第1の一時記憶手段に記憶した前記圧縮入力信号の記憶量が第1の記憶レベルに達したことを検出すると、前記記録媒体への仮書き込みを開始し、この後、前記第1の一時記憶手段に記憶された前記圧縮入力信号の記憶量が前記第1の記憶レベルよりも低い第2の記憶レベルに達したことを検出すると、前記記録媒体への仮書き込みを中断し、この後、前記第1の一時記憶手段に記憶した前記圧縮入力信号の記憶量が前記第1の記憶レベルに再び達したことを検出すると、中断している前記仮書き込みを再び再開し、こうした一連の仮書き込み、中断、仮書き込みの動作を複数回経過した後に、前記記録媒体への仮書き込みの中断期間中に、前記記録媒体に先に仮書き込みされていた前記圧縮入力信号を順次読み出して得た前記読出信号を前記符号量情報に基づいて前記第1の圧縮レートまたは前記第2の圧縮レートで再圧縮して前記記録媒体へ本書き込みするように構成したものである。
【0010】
更に、本発明の関連技術の記録再生装置は、音声や映像等の入力信号を圧縮する装置において、圧縮するレートを決定する圧縮レート決定手段と、前記決定された圧縮レートよりも低い圧縮レートの第一の圧縮レートで所定のブロック単位で圧縮する圧縮手段と、この圧縮時にデータの難易度を抽出する難易度抽出手段と、この難易度を記憶する難易度記憶手段と、圧縮した第一のデータを一時記憶手段に順次格納する手段と、第一の記憶手段の領域を管理する手段と、一時記憶手段に格納されたデータが所定の量になった段階で格納したデータを第一の記憶手段の所定の領域に書き込む手段とを持ち、
前記第一の記憶手段に記録再生を行わない時間に、
前記第一の記憶手段の所定の領域に格納された圧縮データを読み出し、前記難易度記憶手段に記憶された難易度値と前記圧縮レート決定手段によって決定された圧縮レートに応じて、この圧縮データを前記第一の圧縮レートよりも高い圧縮レートで再度圧縮する第二の圧縮手段と、ここで圧縮したデータを、前記第一の記憶手段の前記領域に対応する記憶領域に連続的に記憶することを特徴とする記録再生装置である。
【0011】
また、本発明の関連技術の記録再生装置は、光学的に記録可能な光学情報記録媒体上に、デジタル信号を記録する光学情報の記録再生装置であって、
光学的にトラックから情報を記録再生するためのレーザー発生手段と、反射光を複数に分割したセンサーにて検出するピックアップ手段と、それぞれの信号を演算して再生信号及びサーボエラー信号を得る手段、
信号面にフォーカスするフォーカス制御する手段と、
トラックにトラッキングするトラッキング制御手段と、
圧縮するレートを決定する圧縮レート決定手段と、
記録信号を所定のブロック単位で決定された圧縮レートよりも低い第一の圧縮レートで圧縮する圧縮手段と、
この圧縮時にデータの難易度を抽出する難易度抽出手段と、
この難易度を記憶する難易度記憶手段と、
圧縮した記録信号を一時記憶手段に記録する一時記憶手段と、
一時記憶手段に記憶されているデータ量を管理するデータ残量管理手段と、
圧縮した記録信号を光学情報記録媒体に記録するように制御する記録手段と、 光学情報記録媒体に記録している領域を管理する領域管理手段と、
前記光学情報記録媒体に記録再生を行わない時間に、
前記光学情報記録媒体に格納された圧縮データを読み出し、前記難易度記憶手段に記憶された難易度値と前記圧縮レート決定手段によって決定された圧縮レートに応じて、この圧縮データを前記第一の圧縮レートよりも高い圧縮レートで再度圧縮する第二の圧縮手段と、ここで圧縮したデータを、所定のブロック単位が前記光学情報記録媒体上の記録してあった領域に対応するように、領域管理手段によって、再生時にデータが連続的につながるように、記録することを特徴とする光学的記録再生装置である。
【0012】
また、本発明の関連技術の記録再生装置に応じた記録再生方法は、音声や映像等の入力信号を圧縮する装置において、
圧縮するレートを決定する段階と、
前記圧縮レートよりも低い圧縮レートの第一の圧縮レートで所定のブロック単位で圧縮する段階と、
この圧縮時にデータの難易度を抽出する段階と、
この難易度を記憶する段階と、
圧縮した第一のデータを一時記憶手段に順次格納する段階と、
第一の記憶手段の領域を管理する段階と、
一時記憶手段に格納されたデータが所定の量になった段階で格納したデータを第一の記憶手段の所定の領域に書き込む段階と、
前記第一の記憶手段に記録再生を行わない段階に、
前記第一の記憶手段の所定の領域に格納された圧縮データを読み出す段階と、前記難易度記憶手段に記憶された難易度値と前記圧縮レート決定手段によって決定された圧縮レートに応じて、この圧縮データを前記第一の圧縮レートよりも高い圧縮レートで再度圧縮する段階と、
ここで圧縮したデータを、前記第一の記憶手段の前記領域に対応する記憶領域に連続的に記憶する段階からなることを特徴とする記録再生方法である。
また、本発明の光学情報の記録再生装置に応じた記録再生方法は、光学的に記録可能な光学情報記録媒体上に、デジタル信号を記録する光学情報の記録再生装置であって、光学的ピックアップを、
信号面にフォーカスするフォーカス制御する段階と、
トラックにトラッキングするトラッキング制御する段階と、
圧縮するレートを決定する圧縮レート決定する段階と、
記録信号を所定のブロック単位で前記決定された圧縮レートより低い第一の圧縮レートで圧縮する段階と、
この圧縮時にデータの難易度を抽出する段階と、
この難易度を記憶する段階と、
圧縮した記録信号を一時記憶手段に記録する段階と、
一時記憶手段に記憶されているデータ量を管理する段階と、
圧縮した記録信号を光学情報記録媒体に記録するように制御する段階と、
光学情報記録媒体に記録している領域を管理する段階と、
前記光学情報記録媒体に記録再生を行わない段階に、
前記光学情報記録媒体に格納された圧縮データを読み出し、前記難易度記憶手段に記憶された難易度値と前記圧縮レート決定手段によって決定された圧縮レートに応じて、この圧縮データを前記第一の圧縮レートよりも高い圧縮レートで再度圧縮する段階と、
ここで圧縮したデータを、所定のブロック単位が前記光学情報記録媒体上の記録してあった領域に対応するように、領域管理手段によって、再生時にデータが連続的につながるように、記録する段階からなることを特徴とする光学的記録再生方法である。
【0013】
また、本発明の関連技術の記録再生装置は、音声や映像等の入力信号を所定のブロック単位で第一の圧縮レートで圧縮する圧縮手段と、圧縮した第一のデータを一時記憶手段に順次格納する手段と、一時記憶手段に格納されたデータが所定の量になった段階で格納したデータを第二の記憶手段に書き込む手段を持つ第一のシステムと、
音声や映像等の入力信号を所定のブロック単位で所定の圧縮レートよりも低い第二の圧縮レートで圧縮する圧縮手段と、この圧縮時にデータの難易度を抽出する難易度抽出手段と、この難易度を記憶する難易度記憶手段と、圧縮した第一のデータを一時記憶手段に順次格納する手段と、一時記憶手段に格納されたデータが所定の量になった段階で格納したデータを第二の記憶手段に書き込む手段とを持ち、
第二の記憶手段に記録または再生を行っていない段階中に、
前記第二の記憶手段に格納された圧縮データを読み出し、前記難易度記憶手段に記憶された難易度値に応じて、この圧縮データを前記第二の圧縮レートよりも同じあるいは高い圧縮レートで再度圧縮する第二の圧縮手段と、ここで圧縮したデータを、前記第二の記憶手段に、記憶する第二のシステムを持ち、
音声や映像等の入力信号の性質または圧縮モードの設定応じて、どちらかのシステムを選択することを特徴とする記録再生装置である。
【0014】
また、本発明の関連技術の記録再生装置は、光学的に記録可能な光学情報記録媒体上に、デジタル信号を記録する光学情報の記録再生装置であって、
光学的にトラックから情報を記録再生するためのレーザー発生手段と、反射光を複数に分割したセンサーにて検出するピックアップ手段と、それぞれの信号を演算して再生信号及びサーボエラー信号を得る手段、
信号面にフォーカスするフォーカス制御する手段と、
トラックにトラッキングするトラッキング制御手段と、
記録信号を所定のブロック単位で第一の圧縮レートで圧縮する圧縮手段と、
圧縮した記録信号を一時記憶手段に記録する一時記憶手段と、
一時記憶手段に記憶されているデータ量を管理するデータ残量管理手段と、
圧縮した記録信号をディスクに記録するように制御する記録手段と、
を持つ第一のシステムと、
記録信号を所定のブロック単位で所定の圧縮レートより低い第二の圧縮レートで圧縮する圧縮手段と、
この圧縮時にデータの難易度を抽出する難易度抽出手段と、
この難易度を記憶する難易度記憶手段と、
圧縮した記録信号を一時記憶手段に記録する一時記憶手段と、
一時記憶手段に記憶されているデータ量を管理するデータ残量管理手段と、
圧縮した記録信号を光学情報記録媒体に記録するように制御する記録手段と、 第二の記憶手段に記録または再生を行っていない段階中に、
前記光学情報記録媒体に格納された圧縮データを読み出し、前記難易度記憶手段に記憶された難易度値に応じて、この圧縮データを前記第二の圧縮レートよりも同じあるいは高い圧縮レートで再度圧縮する第二の圧縮手段と、ここで圧縮したデータを、所定のブロック単位が前記光学情報記録媒体上で連続的につながるように、記憶する第二のシステムを持ち、
音声や映像等の入力信号の性質または圧縮モードの設定または光学情報記録媒体の状態に応じて、どちらかのシステムを選択することを特徴とする記録再生装置である。
【0015】
また、本発明の関連技術の記録再生装置は、音声や映像等の入力信号を所定のブロック単位で第一の圧縮レートで圧縮する圧縮手段と、この圧縮時にデータの難易度を抽出する難易度抽出手段と、この難易度を記憶する難易度記憶手段と、圧縮した第一のデータを一時記憶手段に順次格納する手段と、第二の記憶手段の領域を管理する手段と、一時記憶手段に格納されたデータが所定の量になった段階で格納したデータを第二の記憶手段の所定の領域に書き込む手段とを持ち、
前記第一の記憶手段に格納している段階中に、
前記第二の記憶手段に格納された圧縮データを読み出し、前記難易度記憶手段に記憶された難易度値に応じて、この圧縮データを前記第一の圧縮レートよりも同じあるいは高い圧縮レートで再度圧縮する第二の圧縮手段と、ここで圧縮したデータを、前記第二の記憶手段の前記領域に記憶することを特徴とする記録再生装置である。
【0016】
また、本発明の関連技術の記録再生装置は、光学的に記録可能な光学情報記録媒体上に、デジタル信号を記録する光学情報の記録再生装置であって、
光学的にトラックから情報を記録再生するためのレーザー発生手段と、反射光を複数に分割したセンサーにて検出するピックアップ手段と、それぞれの信号を演算して再生信号及びサーボエラー信号を得る手段、
信号面にフォーカスするフォーカス制御する手段と、
トラックにトラッキングするトラッキング制御手段と、
記録信号を所定のブロック単位で第一の圧縮レートで圧縮する圧縮手段と、
この圧縮時にデータの難易度を抽出する難易度抽出手段と、
この難易度を記憶する難易度記憶手段と、
圧縮した記録信号を一時記憶手段に記録する一時記憶手段と、
一時記憶手段に記憶されているデータ量を管理するデータ残量管理手段と、
圧縮した記録信号を光学情報記録媒体に記録するように制御する記録手段と、 光学情報記録媒体に記録している領域を管理する領域管理手段と、
前記一時記憶手段に格納している段階中に、
前記光学情報記録媒体に格納された圧縮データを読み出し、前記難易度記憶手段に記憶された難易度値に応じて、この圧縮データを前記第一の圧縮レートよりも同じあるいは高い圧縮レートで再度圧縮する第二の圧縮手段と、ここで圧縮したデータを、所定のブロック単位が前記光学情報記録媒体上で領域管理手段により連続的につながるように、記憶することを特徴とする光学的記録再生装置である。
【0017】
また、本発明の関連技術の記録再生装置は、音声や映像等の入力信号を所定のブロック単位で第一の圧縮レートで圧縮する圧縮手段と、圧縮した第一のデータを一時記憶手段に順次格納する手段と、一時記憶手段に格納されたデータが所定の量になった段階で格納したデータを第二の記憶手段に書き込む手段を持つ第一のシステムと、
音声や映像等の入力信号を所定のブロック単位で第一の圧縮レートで圧縮する圧縮手段と、この圧縮時にデータの難易度を抽出する難易度抽出手段と、この難易度を記憶する難易度記憶手段と、圧縮した第一のデータを一時記憶手段に順次格納する手段と、一時記憶手段に格納されたデータが所定の量になった段階で格納したデータを第二の記憶手段に書き込む手段とを持ち、
前記第一の記憶手段に格納している段階中に、
前記第二の記憶手段に格納された圧縮データを読み出し、前記難易度記憶手段に記憶された難易度値に応じて、この圧縮データを前記第一の圧縮レートよりも同じあるいは高い圧縮レートで再度圧縮する第二の圧縮手段と、ここで圧縮したデータを、前記第二の記憶手段に、記憶する第二のシステムを持ち、
音声や映像等の入力信号の性質または圧縮モードの設定応じて、どちらかのシステムを選択することを特徴とする記録再生装置である。
また、本発明の光学情報の記録再生装置は、光学的に記録可能な光学情報記録媒体上に、デジタル信号を記録する光学情報の記録再生装置であって、
光学的にトラックから情報を記録再生するためのレーザー発生手段と、反射光を複数に分割したセンサーにて検出するピックアップ手段と、それぞれの信号を演算して再生信号及びサーボエラー信号を得る手段、
信号面にフォーカスするフォーカス制御する手段と、
トラックにトラッキングするトラッキング制御手段と、
記録信号を所定のブロック単位で第一の圧縮レートで圧縮する圧縮手段と、
圧縮した記録信号を一時記憶手段に記録する一時記憶手段と、
一時記憶手段に記憶されているデータ量を管理するデータ残量管理手段と、
圧縮した記録信号をディスクに記録するように制御する記録手段と、
を持つ第一のシステムと、
記録信号を所定のブロック単位で第一の圧縮レートで圧縮する圧縮手段と、
この圧縮時にデータの難易度を抽出する難易度抽出手段と、
この難易度を記憶する難易度記憶手段と、
圧縮した記録信号を一時記憶手段に記録する一時記憶手段と、
一時記憶手段に記憶されているデータ量を管理するデータ残量管理手段と、
圧縮した記録信号を光学情報記録媒体に記録するように制御する記録手段と、 前記一時記憶手段に格納している段階中に、
前記光学情報記録媒体に格納された圧縮データを読み出し、前記難易度記憶手段に記憶された難易度値に応じて、この圧縮データを前記第一の圧縮レートよりも同じあるいは高い圧縮レートで再度圧縮する第二の圧縮手段と、ここで圧縮したデータを、所定のブロック単位が前記光学情報記録媒体上で連続的につながるように、記憶する第二のシステムを持ち、
音声や映像等の入力信号の性質または圧縮モードの設定または光学情報記録媒体の状態に応じて、どちらかのシステムを選択することを特徴とする記録再生装置である。
【0018】
また、上記した本発明の関連技術の記録再生装置における前記一時記憶手段に格納している段階中に、
前記光学情報記録媒体に格納された圧縮データを読み出し、前記難易度記憶手段に記憶された難易度値に応じて、この圧縮データを前記第一の圧縮レートよりも同じあるいは高い圧縮レートで再度圧縮する第二の圧縮手段と、ここで圧縮したデータを、所定のブロック単位が前記光学情報記録媒体上で連続的につながるように、記憶する段階は、
前記難易度記憶手段に記憶された難易度の量が所定量以上貯まった時点であって、音声や映像等の入力信号の記憶が終了する時点より前に開始されることを特徴とする記録再生装置である。
【0019】
また、上記した本発明の関連技術の記録再生装置における前記一時記憶手段に格納している段階中に、
前記光学情報記録媒体に格納された圧縮データを読み出し、前記難易度記憶手段に記憶された難易度値に応じて、この圧縮データを前記第一の圧縮レートよりも同じあるいは高い圧縮レートで再度圧縮する第二の圧縮手段と、ここで圧縮したデータを、所定のブロック単位が前記光学情報記録媒体上で連続的につながるように、記憶する段階は、
前記難易度記憶手段に記憶された難易度の量が所定量以上貯まった時点であって、音声や映像等の入力信号の記憶時間またはデータ量に応じて開始タイミングが決定されることを特徴とする記録再生装置である。
【0020】
また、上記した本発明の関連技術の記録再生装置における前記一時記憶手段に格納している段階中に、
前記光学情報記録媒体に格納された圧縮データを読み出し、前記難易度記憶手段に記憶された難易度値に応じて、この圧縮データを前記第一の圧縮レートよりも同じあるいは高い圧縮レートで再度圧縮する第二の圧縮手段と、ここで圧縮したデータを、所定のブロック単位が前記ディスク上で連続的につながるように、記憶する段階は、
前記難易度記憶手段に記憶された難易度の量が所定量以上貯まった時点であって、光学情報記録媒体の空き領域に応じて開始タイミングが決定されることを特徴とする記録再生装置である。
【0021】
また、本発明の関連技術の記録再生装置に応じた記録再生方法は、音声や映像等の入力信号を所定のブロック単位で第一の圧縮レートで圧縮する圧縮段階、この圧縮時にデータの難易度を抽出する難易度抽出段階、
この難易度を記憶する難易度記憶段階と、
圧縮した第一のデータを一時記憶手段に順次格納する段階と、
一時記憶手段に格納されたデータが所定の量になった段階で格納したデータを第二の記憶手段に書き込む段階であって、
前記第一の記憶手段に格納している段階中に、
前記第二の記憶手段に格納された圧縮データを読み出す段階、
前記難易度記憶手段に記憶された難易度値に応じて、この圧縮データを前記第一の圧縮レートよりも同じあるいは高い圧縮レートで再度圧縮する第二の圧縮段階、
ここで圧縮したデータを、前記第二の記憶手段に、記憶する段階からなることを特徴とする記録方法である。
【0022】
また、本発明の関連技術の記録再生装置に応じた記録再生方法は、光学的に記録可能な光学情報記録媒体上に、デジタル信号を記録する光学情報の記録再生装置であって、
ピックアップを信号面にフォーカスするフォーカス制御する段階と、
ピックアップをトラックにトラッキングするトラッキング制御する段階と、
記録信号を所定のブロック単位で第一の圧縮レートで圧縮する圧縮段階と、
この圧縮時にデータの難易度を抽出する難易度抽出段階と、
この難易度を記憶する難易度記憶段階と、
圧縮した記録信号を一時記憶手段に記録する一時記憶段階と、
一時記憶手段に記憶されているデータ量を管理するデータ残量管理段階と、
ピックアップを光学的記録媒体の第一の領域に移動する段階と、
圧縮した記録信号を光学的記録媒体の第一の領域に記録するように制御する記録段階と、
前記一時記憶手段に格納している段階中に、
ピックアップを光学的記録媒体の第一の領域に移動する段階と、
前記光学的記録媒体に格納された圧縮データを読み出す段階、
前記難易度記憶手段に記憶された難易度値に応じて、この圧縮データを前記第一の圧縮レートよりも同じあるいは高い圧縮レートで再度圧縮する第二の圧縮段階と、
ここで圧縮したデータを、所定のブロック単位が前記ディスク上で連続的につながるように、
ピックアップを光学的記録媒体の第二の領域に移動する段階と、
このデータを記憶する段階からなることを特徴とする光学的記録方法である。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る情報の記録再生装置の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
図1は本発明の情報の記録再生装置の第1実施例を示すブロック構成図、図2は光記録媒体(光ディスク)内のセクタの概念を説明するための説明図である。
まず、光記録媒体として代表される光ディスクDの構成は、図2に示すようにこの記録面全体に同心円状、或いは螺旋状に多数のトラック(図示せず)が形成されており、図2では一例として半径の異なった位置の2つのトラックTR1、TR2を示している。ここでは光ディスクDは線速度(CLV:Constant Linear Verocity)が一定で回転制御されるので、内周側のトラックAでは一周が例えば4つのセクタに分割設定され、外周側のトラックBでは一周が例えば8つのセクタに分割設定されている。
そして、回転周期は、後述するピックアップ手段が内周側のトラックTR1に位置する時が40msec、外周側のトラックTR2に位置する時が80msec程度である。尚、上述のようにトラックTR1、TR2間或いはその内外周側にも多数のトラックが存在する。
【0024】
次に、図1を参照して記録再生装置について説明する。
図中、符号2は光ディスクDを回転するスピンドルモータ、符号3は情報読み出し用のレーザ光を発生するレーザ発生部や光ディスクDに照射されたレーザ光の反射光を検出する検出部を有する光ピックアップ部3であり、この光ピックアップ部3は駆動機構(図示せず)により光ディスクDの半径方向へ一体的に移動される。
符号4は、プリアンプ部であり、上記光ピックアップ部3により読み出した信号から再生信号とサーボ信号を、また、CLV制御用の速度信号をそれぞれ生成する回路であり、これには、フォーカス信号生成回路、トラッキングエラー信号生成回路、再生信号生成回路、イコライザー回路、PLL回路、速度信号生成回路等が含まれる。また、符号5はライトドライ部であり、記録時には記録すべき信号を光ピックアップ部3へ送る。符号6は、サーボブロック部であり、これにはフォーカス制御機能やトラッキング制御機能やスピンドル制御機能等が含まれる。符号7は、光ピックアップ部3やスピンドルモータ2の動作を行なうドライバ部であり、これはフォーカス制御、トラッキング制御及びスピンドル制御等を行なう。
【0025】
符号8は、信号処理部であり、エンコーダ8Aとデコーダ8Aよりなる。ここでは、デコーダ8Aが例えば再生信号をEFM(Eight to Fourteen Modulation)+信号からNRZIデータにデコードしたり、デコードされた再生信号のエラー訂正処理を行なったり、セクタのアドレス信号とデータ信号を得る。この信号は可変転送レートで圧縮された信号である。符号9は、例えばDRAMよりなる256MB程度の記憶容量を持つ一時記憶手段であり、ここでは、内部を第1の一時記憶部(手段)9Aと第2の一時記憶部(手段)9Bとに2つのエリアに分割して使用する。上記第1の一時記憶部9Aは、記録すべき入力信号を第1の圧縮レートで圧縮した状態で一時的に記憶する。第2の一時記憶部9Bは、光ディスクDから読み出した信号を一時的に記憶し、これにより可変転送ビットレートの時間軸の吸収を行なう。符号10は、例えばA(オーディオ)−V(ビデオ)のエンコーダ・デコーダ部であり、これはAVエンコーダ10AとAVデコーダ10Bを有する。AVデコーダ10Bは上記圧縮データを伸長するデコード機能(再生時)を有し、AVエンコーダ10Aは入力信号を圧縮するエンコード機能(記録時)を有している。AVエンコーダ10Aは、エンコード時に用いる例えば64MBのDRAMよりなる一時記憶部11を有し、また、AVデコーダ10Bはデコード時に用いる例えば16MBのDRAMよりなる一時記憶部12を有している。
【0026】
このAVエンコーダ10Aには、オーディオ信号を出力するスピーカ、ビデオ信号を出力するディスプレイが接続され、AVデコーダ10Bにはオーディオ信号を入力するマイクロフォン、ビデオ信号を入力するCCDカメラ等が接続される。
符号11は上記第1の一時記憶手段9A内に記憶されているデータ記憶量を監視する記憶量監視手段であり、符号12は入力信号の圧縮時にデータの難易度を抽出して記憶する難易度抽出手段(抽出記憶手段)である。
【0027】
ここで、難易度とは画像性質情報のことであり、その中での画像性質情報の一つとしては、例えば、入力画像の分散がある。MPEGによる動画像圧縮では、2次元DCT変換とハフマン符号化を組み合わせて圧縮するため、空間周波数の高い成分を多く含む画像では、圧縮効率が悪化する。このような画像では、画像振幅の分散が大きい。このような区間を含む動画像でも、動画像全体を通して均一な画質を保つためには、分散の大きい画像はより多い符号量になるように圧縮し、分散の小さい画像はより少ない符号量になるように圧縮するように、制御する必要がある。そのためには、まず、動画像全体を通して、各フレームの分散を求めてそれらの平均値を算出し、平均値より大きい分散を持つフレームは平均符号量よりも多い符号量を割り当て、平均値より小さい分散を持つフレームは平均符号量よりも少ない符号量を割り当てる必要がある。
【0028】
また、画像性質情報の二つ目の性質情報としては、フレーム間の相関がある。MPEGによる動画像圧縮では、隣接するフレーム間で輝度分布が似ている参照領域を探索し、この参照領域の空間的方位(動きベクトル)と、参照領域との輝度差(予測差分)を算出し、動きベクトルと予測差分を効能率圧縮することにより、圧縮効率を上げている。フレーム間相関が高い場合は、予測差分はほとんど発生しないため、より少ない符号量に圧縮することが可能であり、予測差分が大きい場合は、より多くの符号量が発生する。予測差分量を反映した符号量制御を行なうことにより、均一な画質を保つ圧縮情報を得ることができる。
【0029】
また、画像性質情報の三つ目の性質情報としては、1次ビットストリームを画質が一定となるように圧縮し、その符号量を指標とする方法がある。MPEGによる画像圧縮では、DCT変換の結果得られるDCT係数を量子化係数と呼ばれる数値で除算して小数部を切り捨て、より小さい値に変換して圧縮する。量子化係数が大きい程圧縮によるひずみが大きくなるが、より高い圧縮率で圧縮することが可能である。量子化係数を一定に保って圧縮することにより、画質を均一に保った圧縮が可能となる。この場合、圧縮の結果得られるビットストリームの量は、入力画像の性質に依存し、空間周波数の高い成分を多く含む画像や、フレーム間相関の少ない画像では、大きなビットストリーム量に圧縮される。1次圧縮で必要とした各フレームの符号量と全体の符号量から、全体の符号量を目的の量に納めるための各フレームの割り当て符号量を算出し、2次ビットストリーム生成の際は、この値になるように符号量を制御する。
符号13はキー部であり、キー等で記録モード等の指令を入力する。符号14は例えばマイクロコンピュータ等よりなるシステム制御部(制御手段)であり、この装置全体の動作を制御する。
【0030】
次に、以上のように構成された記録再生装置の動作について説明する。
まず、再生動作について説明する。キー部13等により入力される再生開始,或いは記録開始の指令をシステム制御部14が判断し、この指令に従って、信号処理部8やサーボブロック部6等を制御する。光ピックアップ部3により読み出された光ディスクDの信号は、プリアンプ部4に入力されて、ここで再生信号とサーボ信号等を生成する。生成されたサーボ信号は、サーボブロック部6へ入力されて、これに基づいてドライバ部7を介してフォーカスドライブ信号及びトラッキングドライブ信号等が光ピックアップ部3のアクチュエータに供給され、それぞれの制御が行なわれる。これにより光ピックアップ部3の一巡のサーボ制御を行なう。
【0031】
また、速度信号は、プリアンプ部4に含まれるPLL(Phase Locked Loop)回路により得られるが、この速度信号は、サーボブロック部6へ送られてドライバ部7を介してドライブ制御信号を生成し、このドライブ制御信号によってスピンドルモータ2の回転を制御することによりCLV制御を行なっている。また、スピンドルモータ2の図示しないホール素子などの回転位置信号をサーボブロック部6へ帰還し、この信号から生成した速度信号から、一定回転のFG(Frequency Generator)制御も行なっている。また、再生信号はプリアンプ部4のイコライザーで周波数特性が最適化されてPLL(Phase Locked Loop)回路にてPLLがかけられ、また、PLLのビットクロックとデータの時間軸の比較から生成したジッタ値を持っており、このジッタ値に従って記録時の波形補正を行なう。
【0032】
プリアンプ部4から出力される再生信号は、信号処理部8のデコーダ8Bにてデジタル信号に変換され、このデジタル信号からは、同期検出が行なわれて、これを基にしてディスク上のEFM+信号からNRZIデータにデコードされる。このデコードされた信号は、エラー訂正処理を行なってセクタのアドレス信号とデータ信号を得る。このデータ信号は、可変転送レートで圧縮された信号、例えばMPEG2であるので、これを一時的に一時記憶手段9(第2の一時記憶部9B)に記憶して可変転送レートの時間軸の吸収を行なう。
この一時記憶手段9(9B)から読み出された信号は、エンコーダ・デコーダ部10のAVデコーダ10Bにより伸長されて、更にオーディオ信号とビデオ信号とに分離される。この時、光ディスクDに記録されていたコントロールデータにより、種々の記録モードに対応して伸長する速度が決定され、これに従って伸長操作が行なわれる。そして、各信号はそれぞれ図示しないD/A変換部によってアナログ信号に変換されて、音声信号と映像信号としてそれぞれ出力されることになる。
【0033】
次に、本発明の特徴とする記録動作について説明する。
図3は記録時の一時記憶手段9の第1の一時記憶部9Aの制御の状態を示す概念図である。ここではデータ記憶量のフルが第1の記録基準値に対応し、エンプティが第2の記録基準値に対応する。
本装置では入力信号を記録する場合に、最初に光ピックアップ部3のレーザースポットを光ディスクD上に照射して、信号トラックに予め設けられたアドレス信号を判読し、記録するべき目的セクタに光ピックアップ部3を移動したのち、キー部13等の設定により、エンコーダ・デコーダ部10のAVエンコーダ10Aに対して記録時の転送レートを設定する。例えば、記録モードとしては、原画像の入力信号として10Mbpsで入力されてきた画像信号を圧縮する場合に、高画質な転送レート8Mbpsの記録時間2時間の2時間モード、やや高画質な転送レート4Mbpsの記録時間4時間の4時間モード、普通画質な転送レート2Mbpsの記録時間8時間の8時間モードが存在し、モードの選択が可能である。
【0034】
また、光ディスクDへの書き込みに際しては、光ディスクDの回転数を記録時の入力信号の最大転送レート、例えばここでは8Mbpsよりも高い転送レート、例えば10Mbpsになるように高い回転数にして光ディスクDへの書き込み速度をその高い転送レートに固定しておく。また、記録したい画像の解像度や、カーレースなどのスピードの速いシーン等を取り分ける場合や、記録時間優先で設定するための、キー入力や外部からの制御データをシステム制御部14が認識し、切り替え端子をもっていて、これにより記録時間を変更可能としてあり、ユーザーがキー部13等から入力する。
ここにおける記録時間の変更は、1パスVBR(バリアブルビットレート)で行われるが、CBR(コンスタントビットレート)でも良い。
VBRでは圧縮比率を大きくでき、転送レートを下げることが出来るが、1パスのため記録時間が一定に出来ないと言う問題があり、逆にCBRでは転送レートをあまり下げることが出来ないが、記録時間が一定に出来るという長所もある。この中で、特に、転送レートが高い場合(8Mbps等)はCBRを用い、低い転送レート(2Mbps等)ではVBRを用いることが望ましい。
【0035】
入力信号を出力する記録信号源としては、音声信号を入力するマイクロフォンや音声信号と映像信号を入力するビデオ装置等が用いられるが、これらに特に限定されるものではない。
記録モードにおいて、エンコーダ・デコーダ部10のAVエンコーダ10Aは各転送レートに対して設定可能な構成になっており、ユーザがこの転送レートを設定する。記録信号源から入力された記録すべき入力信号(音声信号と映像信号)はエンコーダ・デコーダ部10のAVエンコーダ10Aにて64MBの一時記憶部25を用いて例えばMPEGにコード化されて圧縮されて、この圧縮に対応する転送レートに従って第1の一時記憶部9Aのフル(第1の記録基準値)とエンプティ(第2の記録基準値)をそれぞれ設定し、更に、信号処理部8のエンコーダ8Aにてエラー訂正コード、アドレスコード、シンク信号等が付与されて第1の一時記憶部9Aに一時的に記録される(a領域)。このデータをデータX1とする。この記憶データ量は記憶量監視手段11により常時監視されており、この記憶データ量がフルになると、この第1の一時記憶部9Aから順次データが読み出されてライトドライブ部5を介して光ピックアップ部3にて光ディスクDに仮に書き込まれることになる(b領域)。この第1の一時記憶部9Aからの読み出しの間も第1の一時記憶部9Aへは記録信号源側からの入力信号が圧縮されて継続的に書き込まれており、当然のこととして書き込み速度よりも読み出し速度の方が速い。
【0036】
そして、第1の一時記憶部9Aの記憶データ量がエンプティになると、この第1の一時記憶部9Aからの読み出し及び光ディスクDへの書き込みを禁止し、次に記録すべきセクタ位置にて光ピックアップ部3を位置させて、ここでキックを繰り返して待機する。この間にも第1の一時記憶部9Aへの圧縮データの書き込みは継続して行なわれており(c領域)、このデータをデータX2とする。そして、記憶データ量がフルになったならば、再度、第1の一時記憶部9Aからのデータの読み出しを再開し、そして光ディスクDへの仮の書き込みを記憶データ量がエンプティになるまで行なう(d領域)。以後、同様にして第1の一時記憶部9A内の記憶データ量はフルとエンプティを繰り返しながら光ディスクDへの仮の書き込みが間欠的に行われて行く。尚、e領域ではデータX3が記憶されている。
【0037】
図3(A)は、入力信号の転送レートが2Mbpsの場合を示し、a領域での第1の一時記憶部9Aへの書き込み速度は、2Mbpsで書き込まれ、b領域では、光ディスクDへの仮の書き込み速度(転送レート)が10Mbpsであるから、第1の一時記憶部9Aからは10−2=8Mbpsの速度(転送レート)で、データが読みだされる。
図3(B)では入力信号の転送レートが4Mbpsの場合を示し、a領域での第1の一時記憶部9Aへの書き込み速度は、4Mbpsで書き込まれ、b領域では、光ディスクDへの仮の書き込み速度(転送レート)が10Mbpsであるから、第1の一時記憶部9Aからは10−4=6Mbpsの速度(転送レート)で、データが読みだされる。
図3(C)は入力信号の転送レートが8Mbpsの場合を示し、a領域での第1の一時記憶部9Aへの書き込み速度は、8Mbpsで書き込まれ、b領域では、光ディスクDへの仮の書き込み速度(転送レート)が10Mbpsであるから、第1の一時記憶部9Aからは10−8=2Mbpsの速度(転送レート)で、読みだされる。
【0038】
上記3つのケース場合において、光ディスクDへの記録時の転送レートである10Mbpsに対して、一時記憶部9Aへの入力信号の転送レートを2、4、8Mbpsと低く設定してあるため、a、c、e領域の光ディスクDへの書き込み開始までの待機状態の間、入力信号は一時記憶部9Aへ連続的に記録が行える。
以上の説明は、1パス可変転送レート(VBR)の説明である。つまり、入力信号の信号の性質にあまり関係なく、例えば平均転送レートが2Mbpsになるように制御するので、動きの多いスポーツの映像や、シーンの変化が多い映像では、破綻が生じたり、また、それでもVBRにより、動きの多いシーンに大きなビットレートを割り当てると、結果的に全体の転送レートが高くなり、記録領域として多くの容量を必要とし、光ディスク全体の記録時間を効率的に管理出来なくなる問題も生じる。
これは、特に入力信号に対して、高い圧縮率を設定した場合に発生し易い。例えば、上記の例(動きの多いスポーツの映像やシーンの変化が多い映像)で転送レートを8Mbpsと設定した場合は、圧縮率が小さいので、映像信号に破綻を来すようなことは少なく、1パスのVBRの記録でも画質によっては、十分満足でき、場合によっては、VBRでは無く、CBR(コンスタントビットレート)でも良い。一方、2Mbpsと設定した場合は、圧縮率が大きいので特に無理に圧縮するということもあり破綻の可能性が高くなる。
【0039】
そこで、本実施例では、上記破綻を防ぐために本発明の特徴とする2パス制御を行なう。
上述した問題点の通り2Mbpsの方が、1パスVBRでの映像信号の破綻の問題点が大きいので、上記第1の一時記憶部9Aの制御の説明でも分かるように、記録中に第1の一時記憶部9Aに記録してる期間であって光ディスクDに記録していない空き時間、例えば図3中のa、c、e期間があるので、この期間を利用して、2パス制御を行う説明をする。この2パス制御では、図3に示すような状態で光ディスクDに仮に記録されたデータを読み出してこの読出信号を再圧縮して、再度、光ディスクDに書き込むことになる。
図4は第1の一時記憶部9Aと第2の一時記憶部9Bのデータ記憶量の変化を示すグラフであり、図5は光ディスクD上における記録トラックを模式的に示す図であり、図6は光ディスク上における記録データの配列を模式的に示す図である。ここで図4(A)は図3(A)、(B)、(C)の各グラフに対応して第1の一時記憶部9Aのデータ記憶量の変化を示すものであり、図4(B)は第2の一時記憶部9Bのデータ記憶量の変化を示している。尚、図4(A)では、一例として図3(A)を代表させてタイミング等を記載している。また、図5(A)及び図6(A)は1パス目(仮書き込み)における光ディスクのトラック上の記録走査状態を示し、図5(B)、(C)及び図6(B)は2パス目(本書き込み)途中における光ディスクのトラック上の記録状態を示す。
【0040】
まず、キー部13等の入力データによりシステム制御部14がマルチ記録モードの中で例えば2Mbpsのモードを設定すると、このモードをAVエンコーダ10Aに設定する。この状態で、記録すべき映像信号等(入力信号)がAVエンコーダ10Aに入力されると、このAVエンコーダ10Aは、この1つの映像信号に対してMPEG2の圧縮処理を行うために、難易度抽出手段12は映像信号の画像情報性質の分析を行なって難易度を求める。ここで画像情報性質の分析方法の一例は、先の特開平10−98710号公報にも示されており、例えばフレーム間の相関を求めるものとして、MPEGによる動画像圧縮では、隣接するフレーム間で輝度分布が似ている参照領域を探索し、この参照領域の空間的方位(動きベクトル)と、参照領域との輝度差(予測差分)を算出し、動きベクトルと予測差分を高能率圧縮するようにしたものがある。そして、この分析結果(難易度)と、前記の2Mbpsよりも大きい8Mbpsの転送レートに対応した、量子化スケールにて、MPEG方式における一つのGOP(group of picture)単位の圧縮データを64MBの一時記憶部25を用いて生成する。この圧縮データの画像情報性質を例えばAVエンコーダ10Aに記憶する。ここでは例えば、先の特開平10−98710号公報にも表示されているようにMPEGに基づいて、1つのGOPを形成する圧縮データ(Iピクチャー、Pピクチャー、Bピクチャーのフレームからなる)を生成する。そして、1GOP単位又はそれ以上の単位(以降、1ブロックとする)で、この圧縮データをAVエンコーダ10Aは信号処理部8のエンコーダ8Aを介して第2の一時記憶部9Bに転送する。
【0041】
尚、ここでの設定は2Mbpsの転送レートによって、2パスの制御を行っているが、光ディスクDの空き領域や、ユーザーの設定や、自動検出等で1パスと2パスの制御を適当にきり変えるようにしてもよい。
2パス制御を図4も参照して説明する。信号処理部8のエンコーダ8Aでは、AVエンコーダ10Aで圧縮されたデータを一旦第2の一時記憶部9Bに蓄える。そして、ここに蓄えられた圧縮データを光ディスクDに記録(仮書き込み)するために、EFM+のフォーマットに変換し、エラー訂正コードの付加、シンク等の付加を行い、セクター単位のデータとして、光ディスクDに記録する。この点は、前述した通りである。前記した第1の一時記憶部9AではタイミングT1(エンプティ)からT2(フル)までデータX1を記録し、T2(フル)からT3(エンプティ)までのタイミングで、光ディスクDのA地点の所定のトラックの所定のセクターからB地点までに第1の一時記憶部9Aから読み出したデータX1を仮に書き込む。次に第1の一時記憶部9AにデータX2がたまるまで(T3からT4)、光ピックアップ部3は次に記録するB点でキック状態で待ち、キック操作を繰り返している。そして、データX2が第1の一時記憶部9Aにたまると(T4(フル)となると)、タイミングT4からT5(エンプティ)までに光ディスクDのB点からC点までデータX2を仮に書き込み、また、T10においてデータX3が同様にたまると、タイミングT10からT11までに光ディスクDのC点からD点までデータX3を仮に書き込む。以下同様に行なわれる。従って、図5(A)に示すように螺旋のトラックでA,B,C,D地点と言うようにデータが仮に記録されていく。
【0042】
ここで上記のように、それぞれのブロック単位の圧縮データX1〜X3に対応した、画像情報性質から圧縮の難易度を分析した結果を、各ブロックの結果の加算したブロック数と加算平均値として計算する。そして、この結果の値が所定ブロック量に達した段階で、第2の一時記憶部9Bの一時記憶動作を開始する。
第2の一時記憶部9Bの制御は、図4(B)では、データX2の光ディスクDへの仮記録が終了した時点T5から行われる。この時は光ピックアップ部3はC地点のトラックでヘッドキックを繰り返している状態であって、所定のブロック値に達したとして(実際には、この仮書き込みの時間は長い時間を用いる)、この時の難易度から、本来記録すべき転送レート2Mbpsにするための、量子化スケールが決定される。この値に基づいて、前記したように簡易的(仮に)に8Mbpsで光ディスクDへ仮記録しておいたデータX1を、再生するために、光ピックアップ部3をC地点からタイミングT6でA地点に移動する。そして、A地点のセクターからB地点(タイミングT7)のセクターまで、信号を再生して読み出し、プリアンプ部4、デコーダ8Bを介してこの読出信号を第2の一時記憶部9Bに一時記録する。この読出信号データは8Mbpsのデータであるから、これを再度2Mbpsに変換するために、以下の3つの方法のように再圧縮されることになる。
【0043】
<第1の方法>
例えば図1中の▲1▼に示す経路では、前記したように、第2の一時記憶部9Bにたまった8MbpsのデータX1を、デコーダ8B、AVエンコーダ10Aに転送し、このAVエンコーダ10Aにて、量子化スケールを書き換えて再圧縮する。
<第2の方法>
図1中の▲2▼に示す経路では、データX1をAVデコーダ10Bに転送し、このAVデコーダ10Bにて、データX1の一部のデータのみをデコードし、そのデータをAVエンコーダ10Aに転送し、このAVエンコーダ10Aにて、量子化スケールを書き換えて再圧縮する。
<第3の方法>
図1中の▲3▼に示す経路では、データX1をAVデコーダ10Bに転送し、このデコーダ10Bにて、データX1のデータを全てデコードし、そのデータをAVエンコーダ10Aの入力側へ転送し、このAVエンコーダ10Aにて、量子化スケールを書き換えて再圧縮する。
これによって、2Mbpsに圧縮されたデータX1をエンコーダ8Aにて、第2の一時記憶部9Bに格納出来たので、この間に、光ピックアップ部3を次に記録すべきA地点に移動し、前に記録してあった8Mbpsのデータに、上書き記録、すなわち本書き込みを行う。ここで、データX1は2Mbpsのデータに変換されているので、終了位置は、螺旋にあるように位置がB点からB’点に移動している(図5(B)参照)。次に、第1の一時記憶部9Aが所定量(フル)になった段階で(タイミングT10)、光ピックアップ部3は、C点に移動し、データX3を光ディスクDに仮書き込みする。以下、この操作を繰り返すことにより、2パスVBRの記録を行うことが出来る。
【0044】
第2の一時記憶部9Bの2回目の場合は、ディスクのB地点からC地点のデータX2を、B’地点からC’地点に本記録するというように、順次位置を変更しながら記録する。このため、現在の記録アドレス管理と2パス用のアドレス管理も同時に行う必要がある。
このように、光ディスクを初めて使用する場合、0アドレスであっても、途中のアドレスからであっても、2つのアドレスを管理しながら、例えばAアドレスから、連続的にデータが連続するように、リンキングを行ないながら間欠的に記録を行う事により、また、好ましくは、1パス目と2パス目のデータを重ね書きして記録していくことにより、光ディスクのデータ領域を有効に記録でき、かつ、トラック間の移動時間を短時間で済み、効率の良い2パス記録を行うことができる。
【0045】
この時の光ディスクのトラック上の記録状態は、図6(A)、(B)に示すように1パスデータa、b、c…が2パスデータの時に再圧縮されて記録されて行く。
上記操作をまとめると、タイミングT6からT7の間にデータX1を光ディスクD1から読み出し、この読出信号をタイミングT7からT8の間に再圧縮してこのデータを第2の一時記憶部9Bに一時的に記憶させ、更に、このデータX1をタイミングT8からT9の間に第2の一時記憶部9Bから読み出して光ディスクDに本書き込みしている。尚、上記一連の処理は、タイミングT5からT10の間に行なわれることに注意されたい。
同様に、タイミングT12からT13の間にデータX2を光ディスクD1から読み出し、この読出信号をタイミングT13からT14の間に再圧縮してこのデータを第2の一時記憶部9Bに一時的に記憶させ、更に、このデータX2をタイミングT14からT15の間に第2の一時記憶部9Bから読み出して光ディスクDに本書き込みしている。この時、光ディスクD上に記録される再圧縮データは、連続するように記録する。また、この一連の処理はタイミングT11からT16の間に行なわれている点に注意されたい。以下同様な処理が繰り返し行われて行くことになる。
【0046】
尚、タイミングT7−T8の間、T13−T14の間では、第2の一時記憶部9Bからデータを転送する場合と再圧縮したデータを格納する場合が交錯するので、これを分かり易く示すために、記憶データ量を交錯させて記載している。
尚、この場合、この圧縮処理をエンコーダ・デコーダ部10の一時記憶部11、12を用いて行なって分割処理するようにしてもよい。
ここで、以上の一連の動作を、図7に示すフローチャートを参照して総括的に説明する。
まず、外部信号を第1の圧縮レートで圧縮して、この圧縮データを第1の一時記憶部9Aに記憶し(S1)、この圧縮時に、難易度抽出手段12は記録ブロックの性質データを積算して圧縮の難易度を求めておく(S2)。
【0047】
そして、この時の記録ブロックを積算し(S3)、この積算値が所定量になっていない時は、S7に進んで第1の一時記憶部9Aがフルになったか否かを判断する(S7)。そして、フルになっていない時には、S1に戻り、上記S1〜S4を繰り返す。
また、S7においてフルになったならば、上記第1の一時記憶部9Aのデータを光ディスクDに仮に記録する(S8)。そして、この仮記録の操作をエンプティになるまで行なう(S9)。そして、記録すべきデータが有れば再度S1へ戻る。
また、S4において、記録ブロックが所定量になったならば、光ディスクの所定の領域に行き、仮記録した先のデータを読み出して、これを第2の一時記憶部9Bに記憶する(S2)。そして、この第2の一時記憶部9Bのデータを第2の圧縮レートで再圧縮し、この再圧縮データを光ディスクDの再圧縮データ領域に、先の再圧縮データと連続するように記録する(S7)。このように、S1〜S10の一連の動作を繰り返し行ない、S10にて、記録すべきデータがなくなったならば処理を終了する。
【0048】
上記実施例1では1つのブロックのデータを第1の一時記憶部9Aへ圧縮しつつ記憶している間に、1つのブロックのデータを第2の一時記憶部9Bを用いて再圧縮しているが、この時複数のブロックのデータを再圧縮するようにしてもよい。図8はこの変形例の時の第1の一時記憶部と第2の一時記憶部のデータ記憶量の変化を示しており、ここでは例えば1つのデータブロック、すなわちデータX4を第1の一時記憶部9Aへ記憶している間に、先に仮書き込みした2つのデータブロック、すなわち光ディスクD上のA−B区間及びB−C区間のデータX1及びX2を光ディスクD1から読み出して、第2の一時記憶部9Bへ記憶し、それぞれを再圧縮して光ディスクD1へ本書き込みするようにしている。尚、図8では、データX4の仮書き込みの部分を時間的に拡大して示している。
【0049】
このように、例えば、1つのブロックのデータを圧縮する際に、2つのブロックを再圧縮することより、例えば100のデータを圧縮する際に、50のデータを仮記録し、この50のデータの性質を抽出した段階で再圧縮レートを決定し、再圧縮を開始する事により、2パス制御に近い効果が得られ且つ、残りの50のデータの仮記録時間で、圧縮と再圧縮がほぼ同時に終了するので、リアルタイムに2パス制御が実現出来る。
ここでは、1つのブロックを圧縮する際に、2つのブロックを再圧縮することを説明したが、3つ以上にすることによって、より2パス技術に近くなり、圧縮効率を上げることが出来る。また、これによりディスクの利用効率を上げることが出来る。
【0050】
また、再圧縮を行うタイミングは、所定のデータがたまった時点を開始タイミングとした場合を説明したが、例えばタイマ手段を持ち、所定の時間が経過した時点を開始時点としてもよいし、ディスクの空き領域を管理する管理手段を持ち、ディスクの空き領域に応じて、開始時点を決定しても良い。
つまり、2パスでの制御では、1パス目の仮記録のデータ領域として、最終的な2パスの本記録のデータ領域より多くのデータ領域をディスク上で必要とするので、ディスクの空き領域に空きの少ない場合は、所定の量よりも早めに2パスの制御を開始することで、この問題を解決することができる。
尚、この方法では、一旦圧縮したデータを再圧縮する事から、一時圧縮後からトータルの記録終了までの時間が多少延びることがあるが、これを最小にすることが出来る。また、第1の一時記憶部9A、第2の一時記憶部9B、一時記憶部25の記録手段は1つの記録手段を分割して用いてもよい。
【0051】
次に、本発明の第2実施例について説明する。
上記第1実施例では、入力信号を第1の一時記憶部9Aへ記憶している時であって、この記憶内容を光ディスクDに記録していない光ピックアップ部の空き時間を利用して、2パス制御を行なったが、この第2実施例では、例えば2Mbps等の低転送レートで、記録または再生を行っていない空き時間例えば、休憩時間や夜間等の時間を利用して2パス制御を行なうものである。
図9は本発明装置の第2実施例を示すブロック構成図、図10は第1の一時記憶部と第2の一時記憶部のデータ記録量の変化を示すグラフ、図11は光ディスク上の管理領域データを示す図である。
図9に示すように、この第2実施例の装置は、前記図1に示す第1実施例の装置に、データの圧縮レートを決定する圧縮レート決定手段20と、光ディスクDに対する記録再生が所定の時間行われないことを検出するタイマ手段21を付加した点を除き、図1に示す装置と全く同様に構成されている。
【0052】
先の第1実施例において、図3に示すように、入力信号を圧縮して第1の一時記憶部9Aに一時的に記憶し、更に、これを読み出して光ディスクDへ仮に書き込む動作を間欠的に行なう動作は、この第2実施例においても全く同様に行なわれるので、ここではその説明を省略する。尚、上記圧縮動作では、圧縮レート決定手段20で決定された圧縮レートよりも低い第1の圧縮レートで圧縮が行なわれる。
上記動作に加えて、この第2実施例においては、AVエンコーダ10Aにてデータを圧縮する時に、難易度抽出手段12は画像情報性質から圧縮の難易度を分析して抽出し、これと共にこの記録情報をアドレスとデータに対応して上記難易度と共に、管理領域のデータを生成して、図11に示すように記憶しておく。また、最終的に2Mbpsで記録した管理情報も同様に記憶しておく。
【0053】
ここでは、第2の一時記憶部9Bの制御動作は、光ディスクDへの一連の仮書き込み(仮記録)が終了した段階で、且つ、次の記録再生のためのコマンドが所定の時間入力されなかったことを条件に、開始される。このコマンドが所定の時間入力されないことの判断はタイマ手段21により行なわれる。
この処理はタイマによる時間管理だけでなく、例えば外部入力による本装置の非選択状態の判断によったり、絶対時間、例えば夜中の3時から5時まで等で設定可能である。図10に示すグラフでは、データX2の光ディスクへの仮記録が終了した時点T5から、タイマスタートを設定し所定の時間内に記録再生コマンドが入力されなかったことをタイマ手段21が判断すると、第2の一時記憶部9Bの制御動作が行なわわれている。この時は光ピックアップ部3はC地点のトラックでヘッドキックを繰り返して止まっていて、タイマ手段21が所定の時間を計測したならば、この時の難易度から、本来記録すべき転送レート2Mbpsにするための、量子化スケールが決定される。この値に基づいて、前記したように簡易的(仮に)に8Mbpsで記録しておいたデータX1を、再生するために、光ピックアップ部3をC地点からタイミングT6でA地点に移動する。そして、A地点のセクターからB地点(タイミングT7)のセクターまで、信号を再生して読み出し、この読出信号を第2の一時記憶部9Bに一時記録する。この読出信号データは8Mbpsのデータであるから、これを再度2Mbpsに変換するために、再圧縮されることになる。この時の再圧縮の経路は図1中において▲1▼、▲2▼、▲3▼の経路について説明したと同様な方法で行なわれる。
【0054】
これによって、第1実施例の場合と同様に2Mbpsに圧縮されたデータX1をエンコーダ8Aにて、第2の一時記憶部9Bに格納出来たので、この間に、光ピックアップ部3を次に記録すべきA地点に移動し、前に記録してあった8Mbpsのデータに、上書き記録、すなわち本書き込みを行う。ここで、データX1は2Mbpsのデータに変換されているので、終了位置は、螺旋にあるように位置がB点からB’点に移動している(図10(B)参照)。次に、タイミングT12で光ピックアップ部3はディスクのB地点に行き、仮記録してあったデータX2をC地点まで読み出す。そして、このデータを再圧縮してB’−C’地点にタイミングT14−T15の間で本記録する。以下、この操作を繰り返すことにより、2パスVBRの記録を行うことが出来る。
【0055】
第2の一時記憶部9Bの2回目の場合は、ディスクのB地点からC地点のデータX2を、B’地点からC’地点に本記録するというように、順次位置を変更しながら記録する。このため、現在の記録アドレス管理と2パス用のアドレス管理も同時に行う必要がある。
このように、光ディスクを初めて使用する場合、0アドレスであっても、途中のアドレスからであっても、2つのアドレスを管理しながら、例えばAアドレスから、連続的にデータが連続するように、間欠的に記録を行う事により、また、好ましくは、1パス目と2パス目のデータを重ね書きして記録していくことにより、光ディスクのデータ領域を有効に記録でき、かつ、トラック間の移動時間を短時間で済み、効率の良い2パス記録を行うことができる。
【0056】
ここで、以上の一連の動作を、図12に示すフローチャートを参照して総括的に説明する。
まず、記録すべき外部信号を入力したら、これを圧縮し、第1の一時記憶部9Aに一時的に記憶し(S21)、この時、記録ブロックの性質データを積算して難易度を抽出し、圧縮レートを決定する(S22)。上記S21、S22は第1の一時記憶部9Aの記憶量がフルになるまで行なわれ(S23)、フルになったならば、第1の一時記憶部9Aのデータを読み出して光ディスクDに仮記録(仮書き込み)する(S24)。この仮記録は第1の一時記憶部9Aがエンプティになるまで行なわれ(S25)、エンプティになったならば記録の終了か否か判断され(S26)、終了でないならばS1へ戻る。
【0057】
ここで記録の終了ならば、タイマ手段21がスタートして時間の計測を開始し(S27)、記録再生コマンドが入力されたか否かが判断される(S28)。記録再生コマンドが入力されたならば、タイマ手段21をリセットして(S29)、S1へ戻る。記録再生コマンドが入力してくることなく所定の時間が経過したならば(S30)、光ディスクDから先に仮記録したデータを読み出してこの読出信号を第2の一時記憶部9Bへ一時的に記憶する(S31)。そして、この読み出したデータを、上記難易度に基づいて再圧縮して第2の一時記憶部9Bへ一時的に記憶する(S32)。更に、この再圧縮したデータを読み出して光ディスクDに本書き込みをして本記録する(S33)。そして、この再圧縮の処理(S30−S33)を、仮記録のデータを全て読み出すまで行ない(S34)、仮記録のデータを全て読み出したならば処理を終了することになる。
【0058】
尚、この第2実施例においては、発明の理解を容易にするために、第1の一時記憶部9Aと第2の一時記憶部9Bを分離した状態で説明したが、両記憶部9A、9Bを同一のメモリとして兼用させるようにしてもよい。
更に、前記第1及び第2実施例では、第1及び第2の一時記憶部9A、9Bについて256MBのDRAMよりなる一時記憶部9を分けて説明したが、1つのDRAM等をメモリを分割して使用する場合に限らず、混在させて使用してもよいし、2つ以上のメモリを割り当てて分担して使用するようにしてもよい。
また、第1の一時記憶手段9A、第2の一時記憶手段9B及び一時記憶手段25の記録手段は、1つの記録手段を分割して用いるようにしてもよい。
尚、以上の実施例にあっては1枚のデータ面上での処理として説明したが、多層のディスクの複数の信号面を用いて仮データと本データの記録再生を行なってもよい。
【0059】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の情報の記録再生装置によれば、次のように優れた作用効果を発揮することができる。
本発明によれば、記録媒体への記録時に、第1の一時記憶手段に1パス目のデータを格納している段階であって、記録媒体の仮書き込みを行なっていない期間である空き時間に、2パス目のデータの再圧縮処理を行うので、略リアルタイムに、1つの記憶システムにて、2パス制御を行うことが出来、圧縮効率を最良にすることが出来る。
また、本発明によれば、記録媒体への記録時に、所定の記録転送レートより高い(圧縮レートの低い)転送レートで1パス目のデータを格納し、記録再生を行なわない空き時間に2パス目のデータの再圧縮処理を行なうので、ユーザーの気付かない間に、1つの記憶システムにて2パス制御を行なうことが出来、圧縮効率を最良にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の情報の記録再生装置の第1実施例を示すブロック構成図である。
【図2】光記録媒体(光ディスク)内のセクタの概念を説明するための説明図である。
【図3】記録時の一時記憶手段の第1の一時記憶部9Aの制御の状態を示す概念図である。
【図4】第1の一時記憶部と第2の一時記憶部のデータ記憶量の変化を示すグラフである。
【図5】光ディスク上における記録トラックを模式的に示す図である。
【図6】光ディスク上における記録データの配列を模式的に示す図である。
【図7】本発明装置の第1実施例の動作を示すフローチャートである。
【図8】本発明装置の第1実施例の変形例の第1の一時記憶部と第2の一時記憶部のデータ記憶量の変化を示す図である。
【図9】本発明装置の第2実施例を示すブロック構成図である。
【図10】第1の一時記憶部と第2の一時記憶部のデータ記録量の変化を示すグラフである。
【図11】光ディスク上の管理領域データを示す図である。
【図12】本発明装置の第2実施例の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
3…光ピックアップ部、4…プリアンプ部、5…ライトドライブ部、6…サーボブロック部、8…信号処理部、8A…エンコーダ、8B…デコーダ、9…一時記憶手段、9A…第1の一時記憶部(第1の一時記憶手段)、9B…第2の一時記憶部(第2の一時記憶手段)、10…エンコーダ・デコーダ部、10A…AVエンコーダ、10B…AVデコーダ、11…記憶量監視手段、12…難易度抽出手段(抽出記憶手段)、14…システム制御部(制御手段)、20…圧縮レート決定手段、21…タイマ手段、D…光ディスク(光記録媒体)。
Claims (2)
- 入力信号を圧縮して記録媒体に書き込むようにした情報の記録再生装置において、
第1の圧縮レートで前記入力信号を圧縮する度に当該圧縮入力信号の画質性質情報を抽出記憶する抽出記憶手段と、
前記記録媒体の記憶容量よりも小さい記憶量を備え、かつ前記圧縮入力信号を一時的に記憶する第1の一時記憶手段と、
前記記録媒体に先に書き込まれていた前記圧縮入力信号を読み出して得た読出信号を一時的に記憶する第2の一時記憶手段と、
前記第1の一時記憶手段に順次記憶される前記圧縮入力信号の記憶量を監視し、かつ前記第1の一時記憶手段に一時的に記憶した前記圧縮入力信号を前記記録媒体へ書き込む仮書き込み制御をし、かつ前記記録媒体に書き込まれた前記圧縮入力信号を読み出した読出信号を前記第2の一時記憶手段に一時的に記憶しかつ前記第2の一時記憶手段に一時的に記憶した前記読出信号を前記第1の圧縮レートまたは前記第1の圧縮レートより高圧縮の前記第2の圧縮レートで再圧縮して前記記録媒体へ再び書き込む本書き込み制御を行なう制御手段とを有し、
前記制御手段は、
前記第1の一時記憶手段に記憶した前記圧縮入力信号の記憶量が第1の記憶レベルに達したことを検出すると、前記記録媒体への仮書き込みを開始し、この後、前記第1の一時記憶手段に記憶された前記圧縮入力信号の記憶量が前記第1の記憶レベルよりも低い第2の記憶レベルに達したことを検出すると、前記記録媒体への仮書き込みを中断し、この後、前記第1の一時記憶手段に記憶した前記圧縮入力信号の記憶量が前記第1の記憶レベルに再び達したことを検出すると、中断している前記仮書き込みを再び再開し、こうした一連の仮書き込み、中断、仮書き込みの動作を複数回経過した後に、前記記録媒体への仮書き込みの中断期間中に、前記記録媒体に先に仮書き込みされていた前記圧縮入力信号を順次読み出して得た前記読出信号を前記画質性質情報に基づいて前記第1の圧縮レートまたは前記第2の圧縮レートで再圧縮して前記記録媒体へ本書き込みすることを特徴とする情報の記録再生装置。 - 入力信号を圧縮して記録媒体に書き込むようにした情報の記録再生装置において、
第1の圧縮レートで前記入力信号を圧縮する度に当該圧縮入力信号の符号量情報を抽出記憶する抽出記憶手段と、
前記記録媒体の記憶容量よりも小さい記憶量を備え、かつ前記圧縮入力信号を一時的に記憶する第1の一時記憶手段と、
前記記録媒体に先に書き込まれていた前記圧縮入力信号を読み出して得た読出信号を一時的に記憶する第2の一時記憶手段と、
前記第1の一時記憶手段に順次記憶される前記圧縮入力信号の記憶量を監視し、かつ前記第1の一時記憶手段に一時的に記憶した前記圧縮入力信号を前記記録媒体へ書き込む仮書き込み制御をし、かつ前記記録媒体に書き込まれた前記圧縮入力信号を読み出した読出信号を前記第2の一時記憶手段に一時的に記憶しかつ前記第2の一時記憶手段に一時的に記憶した前記読出信号を前記第1の圧縮レートまたは前記第1の圧縮レートより高圧縮の前記第2の圧縮レートで再圧縮して前記記録媒体へ再び書き込む本書き込み制御を行なう制御手段とを有し、
前記制御手段は、
前記第1の一時記憶手段に記憶した前記圧縮入力信号の記憶量が第1の記憶レベルに達したことを検出すると、前記記録媒体への仮書き込みを開始し、この後、前記第1の一時記憶手段に記憶された前記圧縮入力信号の記憶量が前記第1の記憶レベルよりも低い第2の記憶レベルに達したことを検出すると、前記記録媒体への仮書き込みを中断し、この後、前記第1の一時記憶手段に記憶した前記圧縮入力信号の記憶量が前記第1の記憶レベルに再び達したことを検出すると、中断している前記仮書き込みを再び再開し、こうした一連の仮書き込み、中断、仮書き込みの動作を複数回経過した後に、前記記録媒体への仮書き込みの中断期間中に、前記記録媒体に先に仮書き込みされていた前記圧縮入力信号を順次読み出して得た前記読出信号を前記符号量情報に基づいて前記第1の圧縮レートまたは前記第2の圧縮レートで再圧縮して前記記録媒体へ本書き込みすることを特徴とする情報の記録再生装置。
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