JP3828610B2 - 光ディスク、光ディスク記録装置及び光ディスク再生装置 - Google Patents
光ディスク、光ディスク記録装置及び光ディスク再生装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の異なるデータ列の集合を多重化して記録あるいは再生する光ディスク及び光ディスク記録装置と光ディスク再生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、光ディスクとして一般に知られているものは次の通りである。再生専用の光ディスクとしては、音楽用のＣＤやコンピュータ用のＣＤ−ＲＯＭ、あるいは映像用としてＬＤ等が商品化され広く普及している。又、記録再生が可能な光ディスクとしては、ＭＯ（光磁気ディスク）やＰＤ（相変化ディスク）もコンピュータ用として製品化されている。
【０００３】
これらの光ディスクのうち、時間的に一致する複数の異なる信号の集合を記録あるいは再生する、例えば映像信号とそれに同期した音声信号を再生するＬＤの場合では、映像信号と音声信号を別々の周波数帯に割り当て、お互いの信号が干渉しないように周波数多重して、２つの異なる信号を１つの光学系で同時に再生していた。
【０００４】
しかしながら、時間的に一致する複数の異なる信号の集合を夫々デジタル化して記録する場合には、周波数多重して記録再生することは難しく、通常適当な時間単位で夫々の信号を分割して、時間軸上で交互に多重して記録する方法を採っていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように時間的に一致する複数の異なる信号の集合を実時間で記録する場合は、夫々の信号の転送速度を足し合わせた以上の速度で記録する必要があった。又、このように複数の異なる信号の集合を記録した光ディスクを再生する場合も、１つの光学ヘッドで同時に再生するには、記録と同様に夫々の信号の転送速度を足し合わせた以上の速度で再生する必要があった。
【０００６】
更に、複数の異なる信号の内特定の信号のみを再生する装置においても、複数の異なる信号の転送速度を足し合わせた以上の速度で再生する必要があった。なぜならば、複数の異なる信号の内特定の信号を選択して再生する場合にも、光学ヘッドでは全ての信号を読み出した後、信号処理系で必要な信号だけを選択して出力していたからである。又、光学ヘッドをジャンプさせて、特定の信号のみを選択し再生する方法を採った場合においても、複数の異なる信号の光ディスク上の配置の仕方によって、光学ヘッドのアクセス方法が非常に複雑になったり、アクセス時間が非常に長くなってしまうという欠点があった。そのためにアクセス時間が保証できず、再生速度を早くしても、アクセス時間が非常に長くなったときに、映像信号の実時間再生ができなくなってしまったり、音声信号が途切れてしまったりするという問題点があった。
【０００７】
本発明は上記の欠点を解消し、複数の異なる信号を記録した光ディスクを再生する場合、映像信号の実時間再生を保証する、あるいは音声信号の連続的な再生を保証する、つまり映像や音声が途切れてしまうことを防ぐ光ディスクと光ディスク記録装置及び再生装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本願の請求項１の発明は、２つ以上の時間的に一致するデータ列の集合を多重化して光ディスクに記録する光ディスク記録装置において、前記データ列の集合を１つ以上のデータ列を含む第１，第２のデータ列の集合の２つに分類するデータ分類手段と、前記光ディスク上の光ヘッド半径位置を検出する位置検出手段と、前記第１のデータ列の集合を前記光ディスクの前記光ヘッド位置におけるトラック容量のＮ（Ｎは自然数）倍より少ないデータ量に分割し、前記第２のデータ列の集合を前記光ディスクの前記光ヘッド位置におけるトラック容量のＭ（Ｍは自然数）倍より多いデータ容量に分割し、分割したデータを分割した単位毎に交互に多重化する多重化手段と、前記第１のデータ列の集合と第２のデータ列の集合の平均データ転送レートをＶ、Ｗとしたとき、前記多重化したデータを少なくともＶ＋Ｗ以上の速度で光ディスクに記録する記録手段と、を有することを特徴とする。
【０００９】
本願の請求項２の発明は、前記第１のデータ列の集合の平均データ転送レートＶと前記第２のデータ列の集合の平均データ転送レートＷが、Ｖ＜＝Ｗの関係にあることを特徴とするものである。
【００１３】
本願の請求項２の発明では、前記データ分類手段は、Ｖ＜＝Ｗの関係になるように分類することを特徴とするものである。
【００１４】
本願の請求項３の発明は、２つ以上の時間的に一致するデータ列の集合が多重化されて記録される光ディスクから情報を再生する光ディスク再生装置であって、前記データ列の集合は標準ＴＶ信号を表現するデータ列を含む第１の集合と，高品位ＴＶ信号若しくは高品位ＴＶ信号から前記標準ＴＶ信号を除いた信号を表現するデータ列を含む第２の集合と、さらに音声信号を表現するデータ列を含む集合から構成され、第１の集合を前記光ディスクのトラック容量のＮ（Ｎは自然数）倍より少ないデータ量毎に分割し、第２の集合を前記光ディスクのトラック容量のＭ（Ｍは自然数）倍より多いデータ容量毎に分割して、前記分割した第１，第２のデータ列および音声信号の集合を交互に多重化して記録されていることを特徴とし、前記第１のデータ列の集合の平均データ転送レートＶと前記第２のデータ列の集合の平均データ転送レートＷが、Ｖ＜＝Ｗの関係にあることを特徴とし、さらに光ディスクに記録されたデータを再生する再生処理手段と、前記再生処理手段より再生されたデータにより前記第１のデータ列の集合と第２のデータ列の集合を前記光ディスク上の位置を分割した単位で認識する再生データ評価手段と、前記再生データ評価手段の出力により前記データ列の集合のうち第１のデータ列のみを選択し、少なくともＶ以上の再生速度で間欠的に再生するように前記再生処理手段を制御するシステム制御手段と、を有することを特徴とする。
【００１５】
本願の請求項４の発明は、２つ以上の時間的に一致するデータ列の集合が多重化されて記録される光ディスクから情報を再生する光ディスク再生装置であって、前記光ディスクは、前記データ列の集合は標準ＴＶ信号を表現するデータ列を含む第１の集合と、高品位ＴＶ信号若しくは高品位ＴＶ信号から前記標準ＴＶ信号を除いた信号を表現するデータ列を含む第２の集合と、さらに音声信号を表現するデータ列を含む集合から構成され、第１の集合を前記光ディスクのトラック容量のＮ（Ｎは自然数）倍より少ないデータ量毎に分割し、第２の集合を前記光ディスクのトラック容量のＭ（Ｍは自然数）倍より多いデータ容量毎に分割して、前記分割した第１、第２のデータ列および音声信号の集合を交互に多重化して記録されていることを特徴とし、さらに光ディスクに記録されたデータを再生する再生処理手段と、前記再生処理手段より再生されたデータにより前記第１のデータ列の集合と第２のデータ列の集合を前記光ディスク上の位置を分割した単位で認識する再生データ評価手段と、前記第１，第２のデータ列の集合のうちどちらかのデータ列の集合を選択して再生する第１の再生モードと、前記第１，第２のデータ列の集合の両方のデータ列の集合を同時に再生する第２の再生モードのいずれかで、前記分類した第１のデータ列の集合と第２のデータ列の集合の平均転送レートＶ、Ｗの和であるＶ＋Ｗ以上の再生速度で再生するように前記再生処理手段を制御するシステム制御手段と、を有することを特徴とするものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態について図面を用いて詳細に述べる。図１は、本発明の一実施形態における第１のデータ列の集合と第２のデータ列の集合を記録した光ディスクである。図２は、本発明の一実施形態における光ディスク記録装置、図３は、本発明の一実施形態における光ディスク再生装置のブロック図である。
【００１７】
本発明の一実施形態における光ディスクは、図１に示すように、第１のデータ列の集合をトラック容量の自然数Ｎ倍（図では自然数Ｎ＝１）よりも、やや少ない容量に分割したデータＡ１，Ａ２，Ａ３，・・・と、第２のデータ列の集合をトラック容量の自然数Ｍ倍（図では自然数Ｍ＝１と２）よりも、やや多い容量に分割したデータＢ１，Ｂ２，・・・とを、交互に内周から矢印方向に記録している。Ｎ、Ｍの値は任意の自然数でよく、１，２以外でも構わない。
【００１８】
光ディスク記録装置は、図２で示すように、外部から時間的に同時にＫ、Ｌ、Ｍというアナログ入力された信号に対して、入力データ処理器２１で所定の処理が施されＰ，Ｑ，Ｒという信号として出力される。Ｋ，Ｌ，Ｍ信号は例えば、夫々音声信号、スタンダード映像信号（例えば、画面サイズが４：３のＮＴＳＣ信号）、ハイビジョン映像信号（画面サイズ１６：９）等である。具体的な入力データ処理器２１の処理内容は、非常に簡単な例ではＡ／Ｄ変換処理である。又Ａ／Ｄ変換処理に加えて、Ａ／Ｄ変換した後のデジタルデータを圧縮符号化することも考えられる。従ってそれに応じてＰ，Ｑ，Ｒ信号の具体例は、Ｋ，Ｌ，Ｍ信号をＡ／Ｄ変換した後、圧縮符号化処理を施した信号となり、例えば、夫々ＭＰＥＧで規格化された圧縮符号化処理をした信号である。この場合夫々の信号の平均転送レートは、おおよその数値として２５６Ｋｂｐｓ，５Ｍｂｐｓ，２０Ｍｂｐｓが考えられる。
【００１９】
上記処理が行われ出力されたＰ，Ｑ，Ｒ信号はデータ分類器２２に入力される。データ分類器２２はこれらの入力信号を２つのデータ列の集合に分類するデータ分類手段であり、データ列Ａ，Ｂとして出力される。第１のデータ列の集合Ａと第２のデータ列の集合Ｂは、その平均データ転送レートＶとＷが、Ｖ＜＝Ｗの関係になるように分類する（必ずしも、Ｖ＜＝Ｗである必要はない）。上述した具体的な一実施形態としてはＰ，Ｑ信号を多重化してＡとし、Ｒ信号をＢとする。この場合、Ｖは５．２５６Ｍｂｐｓ、Ｗは２０Ｍｂｐｓとなる。又、ＡはＰとＱを多重化し、ＢはＰとＲを多重化したものでも構わない。
【００２０】
データ多重化器２３では、このようにデータ分類器２２で分類したデータ列Ａ、Ｂを入力し、データ列毎の基準に基づいてデータの分割を行い、更に分割したデータを分割単位毎に交互に時分割で多重化し、データ列Ｃとして出力する。分割の基準は、第１のデータ列の集合Ａでは光ディスクのトラック容量のＮ（Ｎは自然数）倍よりやや少な目のデータ量に分割し、第２のデータ列の集合Ｂでは光ディスクのトラック容量のＭ（Ｍは自然数）倍よりやや多めのデータ容量に分割するというものである。このようにトラック容量に基づいてデータを分割するために、光学ヘッド２６の光ディスク２８上の位置を検出する位置検出器２７からの出力に基づいてシステム制御器２５では、出力信号に基づいた位置におけるトラック容量を算出し、データ多重化器２３を制御する。又、光ディスク２８を回転させるスピンドルモータの回転がＣＡＶ（角速度一定）制御され、どの半径位置でも一定のトラック容量であれば、光学ヘッド２６の位置によるデータ分割の制御は不要となる。
【００２１】
このように多重化されたデータ列Ｃは記録処理器２４に送られる。データ列Ｃを入力した記録処理器２４は、所定の処理を行った後、光学ヘッド２６に処理済みデータ列Ｃ’として送る。その具体的処理内容は、誤り訂正符号データ算出、データ列Ｃへの算出結果の付加処理及びデジタル変調処理等である。記録処理器２４では入力されたデータが実時間で処理できる速度以上での処理が行われる。つまり、平均データ転送レートＶ＋Ｗ以上で処理が行われる。
【００２２】
光学ヘッド２６に送られたデータ列Ｃ’に応じて、光学ヘッド２６に搭載された半導体レーザのレーザ光の強度変調が行われ、光ディスク２８上に強度変調されたレーザ光が照射され、デジタルデータとして記録される。
【００２３】
光ディスク再生装置に関しては、図１，３を用いて説明する。図３で示した光ディスク再生装置は、図１のようにデータ列の集合ＡとＢとが記録された光ディスク３１を再生する。上記実施形態のように、データ列の集合Ａが音声信号と標準映像信号をデジタル化し、圧縮符号化されたデータ列であり、データ列の集合Ｂがハイビジョン映像信号をデジタル化し、圧縮符号化されたデータ列であるとする。この場合、再生装置としてデータ列の集合Ａ，ＢのうちＡだけ再生できるものと、どちらか一方を選択できるあるいは全てを再生できる装置が考えられる。前者は標準映像信号と音声信号を再生する装置として、後者は標準映像信号と音声信号を再生し且つハイビジョン映像信号と音声信号を再生する装置として成り立つ。この場合、光ディスクは上記したデータ列の集合の組み合わせでも良いが、ハイビジョン映像信号から標準映像信号成分だけ取り出し、残りの部分を差分信号として、ハイビジョン映像信号として処理してもよい。差分信号だけなら通常のハイビジョン信号より平均転送レートを低く設定でき、更に光ディスクの効率的使用が図られる。
【００２４】
前者の光ディスク再生装置において、光ディスク３１はスピンドルモータ３２で回転制御され、光学ヘッド３３により必要なデータ列が取り出される。例えば、図１の光ディスク３１よりデータ列の集合ＡをＡ１，Ａ２，Ａ３，・・・と順番に再生したい場合は、Ａ１のデータ列を再生した後、Ａ２のデータ列を再生するために、２本分のトラックジャンプを行う。トラックジャンプは、システム制御器３５が再生データ評価器３４から現在再生している信号がどのような信号であるかという情報を受けて、光学ヘッド３３に指令を与えることによって行われる。再生データ評価器３４は、再生処理器３６からデータ列Ｃ’あるいはデータ列Ｃを受け取って、再生中の信号を評価しデータ列の集合がＡであるかＢであるかを区別する。通常、Ａ１，Ａ２，Ａ３，・・・あるいはＢ１，Ｂ２，・・・の夫々の先頭には、ヘッダー情報が付加してあり、その内容から再生中のデータ列を認識することができる。又、データ量をカウントすることで、現在再生中のデータ列の集合を認識し、トラックジャンプのタイミングを指令することも可能である。このときトラックジャンプしている間も、光ディスク３１はスピンドルモータ３２によって回転しているので、トラックジャンプ後データが再生可能になるのは、周方向でやや進んだ位置になる。つまりトラックジャンプした先のトラックでは、次に再生するデータ列が周方向でやや進んだ位置に存在すると効率良く再生できることになる。従って図１で示したような光ディスクでは、Ａ１が一回転分よりやや少ないデータ量になっているので、ちょうど２周分のトラックジャンプをした時に、光学ヘッド３３の位置がＡ２のほぼ先頭位置に来る。又Ａ２を再生し終わったとき１周分のトラックジャンプをすれば、Ａ３のほぼ先頭に位置することになる。このようにデータ列Ａを配置することにより、再生の速度はデータ列の集合Ａの転送レートＶよりやや大きくすればよいことになる。Ａ１，Ａ２，Ａ３，・・・あるいはＢ１，Ｂ２，・・・の容量は、光ディスクの回転速度あるいはトラックジャンプの時間等に関係する。
【００２５】
これ対して、もしトラック容量に一致したデータ容量毎にデータ列の集合ＡとＢとが交互に記録されているとすれば、次のデータ列の集合を再生するには一回転の待ち時間が必要になる。つまり、Ａだけを再生する場合にもＡの転送レートの２倍程度の再生速度で行う必要がある。
【００２６】
こうして光学ヘッド３３で再生されたデータ列Ｃ’はデータ列の集合Ａのみである。データ列Ｃ’を入力して再生処理器３６では、所定の処理が行われデータ列Ｃとして出力される。例えば所定の処理内容は、再生信号の二値化処理、デジタル復調処理及び誤り訂正処理等である。又、現在の再生信号がどのデータ列の集合であるかを認識する機能も有する。処理された結果のデータ列Ｃはデータ分離器３７に入力される。データ分離器３７ではデータ列を分離し、Ａ及びＢを夫々の信号線に送出する。この場合データ列の集合はＡのみであるから、Ａ用の信号線のみにデータが送出される。データ列の集合Ａを受け取ったデータ分配器３８は、Ａに含まれる異なるデータ列に分け、夫々の信号線に分配する。データ列の集合Ａはデータ列ＰとＱの集合であるから、Ｐ用とＱ用の信号線のみに夫々データ列が分配される。データ列Ｐ、Ｑの一具体例は、音声信号をＡ／Ｄ変換しデジタル化した後圧縮符号化処理した信号と、標準映像信号をＡ／Ｄ変換しデジタル化した後圧縮符号化処理した信号である。出力データ処理器３９では、受け取ったデータ列ＰとＱとに所定の処理を施して、Ｋ、Ｌとして信号を出力する。処理内容の一番簡単な例はＤ／Ａ変換であるが、具体例の場合は、Ｄ／Ａ変換する前に、圧縮符号化処理されたデータ列の伸張処理が行われる。
【００２７】
一方、後者の光ディスク再生装置は、データ列の集合Ａ，Ｂを両方共に再生した後、再生処理器３６で必要なデータ列のみ選択する装置であり、例えば標準映像信号とハイビジョン映像信号を選択して再生できる再生装置である。
【００２８】
光ディスク３１に記録されているデータ列を、その順番通りＡ１，Ｂ１，Ａ２，Ｂ２，Ａ３，・・・と光学ヘッド３３で再生する。この場合、データ列の集合ＡとＢとの転送レートの和であるＶ＋Ｗ以上で再生する必要がある。この場合、通常全てのデータを再生するために、光学ヘッド３３をトラックジャンプさせる必要はない。しかしながら、Ｖ＋Ｗ以上の速度で再生すると最終的な出力データの速度はＶ＋Ｗと決まっているから、データが余ってきてしまうので、平均のデータレートを合わせるための、つまり間欠再生のためのトラックジャンプは必要である。（但し、Ｖ＋Ｗの再生速度であれば必要はない。）
【００２９】
再生処理器３６ではデータ列Ｃ’を入力して所定の処理が行われ、データ列Ｃとして出力される。所定の処理内容は、上述した内容と同様で、再生信号の二値化処理、デジタル復調処理及び誤り訂正処理等である。再生データ評価器３４は、再生処理器３６からデータ列Ｃ’あるいはデータ列Ｃを受け取って、再生中の信号を評価しデータ列の集合がＡであるかＢであるか区別する。その結果をシステム制御器３５に情報として送出する。再生処理器３６から出力された結果のデータ列Ｃはデータ分離器３７に入力される。データ分離器３７では、データ列を分離し夫々の信号線に送出する。これはデータ列の集合ＡとＢを同時に再生する第２の再生モードであって、夫々の信号線にデータが送出される。又、データ列の集合ＡあるいはＢだけを選択する場合（第１の再生モード）にも対応でき、その場合はシステム制御器３５から指令を受け取り、指令に対応したデータ列の集合のみを送出することも可能である。データ列Ａ，Ｂを受け取ったデータ分配器３８は、データ列の集合ＡにはＰとＱが含まれるので、それらを分離し異なるデータ列に分け、夫々の信号線に分配する。データ列の集合Ｂは１種類のデータのみであるから、そのままデータ列Ｒとして出力する。
【００３０】
出力データ処理器３９では、受け取ったデータ列ＰとＱとＲに所定の処理を施して、Ｋ，Ｌ，Ｍとして信号を出力する。処理内容の一番簡単な例は、Ｄ／Ａ変換であるが、具体例の場合は、Ｄ／Ａ変換する前に、圧縮符号化処理されたデータ列の伸張処理が行われる。
【００３１】
尚、実施形態では記録装置と再生装置を分割して説明したが、記録再生装置として光学ピックアップ等一部共用されたものであっても構わない。又、記録時にレーザ光を強度変調したが、光磁気ディスクのように磁界強度を変調するものでも構わない。
【００３２】
【発明の効果】
このような特徴を有する本発明によれば、光ディスクは光ディスク記録装置によって第１，第２の集合に分割され、夫々光ディスクの１トラックのＮ倍より少ない容量及びＭ倍よりも多い容量に分割されて記録されている。このため請求項７の再生装置では、第１の集合を再生する際には、第１のデータ列のみを選択して間欠的に再生することによって、再生速度を高くすることなくほぼ連続してデータが再生することができる。従って比較的遅い再生速度で再生できる再生処理部を用いても映像や音声等が途切れてしまうことなく、連続して再生できる光ディスク再生装置を実現することができる。又請求項８の発明においても、第１のデータ列と第１，第２のデータ列の任意の集合の組合せを実時間で再生することができるという効果が得られる。又請求項１〜７の発明では、このようにして再生が可能な光ディスク及び光ディスク記録装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における第１のデータ列の集合と第２のデータ列の集合を記録した光ディスクである。
【図２】本発明の一実施形態における光ディスク記録装置のブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態における光ディスク再生装置のブロック図である。
【符号の説明】
２１ 入力データ処理器
２２ データ分類器
２３ データ多重化器
２４ 記録処理器
２５ システム制御器
２６ 光学ヘッド
２７ 位置検出器
２８ 光ディスク
２９ スピンドルモータ
３１ 光ディスク
３２ スピンドルモータ
３３ 光学ヘッド
３４ 再生データ評価器
３５ システム制御器
３６ 再生処理器
３７ データ分離器
３８ データ分配器
３９ 出力データ処理器
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の異なるデータ列の集合を多重化して記録あるいは再生する光ディスク及び光ディスク記録装置と光ディスク再生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、光ディスクとして一般に知られているものは次の通りである。再生専用の光ディスクとしては、音楽用のＣＤやコンピュータ用のＣＤ−ＲＯＭ、あるいは映像用としてＬＤ等が商品化され広く普及している。又、記録再生が可能な光ディスクとしては、ＭＯ（光磁気ディスク）やＰＤ（相変化ディスク）もコンピュータ用として製品化されている。
【０００３】
これらの光ディスクのうち、時間的に一致する複数の異なる信号の集合を記録あるいは再生する、例えば映像信号とそれに同期した音声信号を再生するＬＤの場合では、映像信号と音声信号を別々の周波数帯に割り当て、お互いの信号が干渉しないように周波数多重して、２つの異なる信号を１つの光学系で同時に再生していた。
【０００４】
しかしながら、時間的に一致する複数の異なる信号の集合を夫々デジタル化して記録する場合には、周波数多重して記録再生することは難しく、通常適当な時間単位で夫々の信号を分割して、時間軸上で交互に多重して記録する方法を採っていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように時間的に一致する複数の異なる信号の集合を実時間で記録する場合は、夫々の信号の転送速度を足し合わせた以上の速度で記録する必要があった。又、このように複数の異なる信号の集合を記録した光ディスクを再生する場合も、１つの光学ヘッドで同時に再生するには、記録と同様に夫々の信号の転送速度を足し合わせた以上の速度で再生する必要があった。
【０００６】
更に、複数の異なる信号の内特定の信号のみを再生する装置においても、複数の異なる信号の転送速度を足し合わせた以上の速度で再生する必要があった。なぜならば、複数の異なる信号の内特定の信号を選択して再生する場合にも、光学ヘッドでは全ての信号を読み出した後、信号処理系で必要な信号だけを選択して出力していたからである。又、光学ヘッドをジャンプさせて、特定の信号のみを選択し再生する方法を採った場合においても、複数の異なる信号の光ディスク上の配置の仕方によって、光学ヘッドのアクセス方法が非常に複雑になったり、アクセス時間が非常に長くなってしまうという欠点があった。そのためにアクセス時間が保証できず、再生速度を早くしても、アクセス時間が非常に長くなったときに、映像信号の実時間再生ができなくなってしまったり、音声信号が途切れてしまったりするという問題点があった。
【０００７】
本発明は上記の欠点を解消し、複数の異なる信号を記録した光ディスクを再生する場合、映像信号の実時間再生を保証する、あるいは音声信号の連続的な再生を保証する、つまり映像や音声が途切れてしまうことを防ぐ光ディスクと光ディスク記録装置及び再生装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本願の請求項１の発明は、２つ以上の時間的に一致するデータ列の集合を多重化して光ディスクに記録する光ディスク記録装置において、前記データ列の集合を１つ以上のデータ列を含む第１，第２のデータ列の集合の２つに分類するデータ分類手段と、前記光ディスク上の光ヘッド半径位置を検出する位置検出手段と、前記第１のデータ列の集合を前記光ディスクの前記光ヘッド位置におけるトラック容量のＮ（Ｎは自然数）倍より少ないデータ量に分割し、前記第２のデータ列の集合を前記光ディスクの前記光ヘッド位置におけるトラック容量のＭ（Ｍは自然数）倍より多いデータ容量に分割し、分割したデータを分割した単位毎に交互に多重化する多重化手段と、前記第１のデータ列の集合と第２のデータ列の集合の平均データ転送レートをＶ、Ｗとしたとき、前記多重化したデータを少なくともＶ＋Ｗ以上の速度で光ディスクに記録する記録手段と、を有することを特徴とする。
【０００９】
本願の請求項２の発明は、前記第１のデータ列の集合の平均データ転送レートＶと前記第２のデータ列の集合の平均データ転送レートＷが、Ｖ＜＝Ｗの関係にあることを特徴とするものである。
【００１３】
本願の請求項２の発明では、前記データ分類手段は、Ｖ＜＝Ｗの関係になるように分類することを特徴とするものである。
【００１４】
本願の請求項３の発明は、２つ以上の時間的に一致するデータ列の集合が多重化されて記録される光ディスクから情報を再生する光ディスク再生装置であって、前記データ列の集合は標準ＴＶ信号を表現するデータ列を含む第１の集合と，高品位ＴＶ信号若しくは高品位ＴＶ信号から前記標準ＴＶ信号を除いた信号を表現するデータ列を含む第２の集合と、さらに音声信号を表現するデータ列を含む集合から構成され、第１の集合を前記光ディスクのトラック容量のＮ（Ｎは自然数）倍より少ないデータ量毎に分割し、第２の集合を前記光ディスクのトラック容量のＭ（Ｍは自然数）倍より多いデータ容量毎に分割して、前記分割した第１，第２のデータ列および音声信号の集合を交互に多重化して記録されていることを特徴とし、前記第１のデータ列の集合の平均データ転送レートＶと前記第２のデータ列の集合の平均データ転送レートＷが、Ｖ＜＝Ｗの関係にあることを特徴とし、さらに光ディスクに記録されたデータを再生する再生処理手段と、前記再生処理手段より再生されたデータにより前記第１のデータ列の集合と第２のデータ列の集合を前記光ディスク上の位置を分割した単位で認識する再生データ評価手段と、前記再生データ評価手段の出力により前記データ列の集合のうち第１のデータ列のみを選択し、少なくともＶ以上の再生速度で間欠的に再生するように前記再生処理手段を制御するシステム制御手段と、を有することを特徴とする。
【００１５】
本願の請求項４の発明は、２つ以上の時間的に一致するデータ列の集合が多重化されて記録される光ディスクから情報を再生する光ディスク再生装置であって、前記光ディスクは、前記データ列の集合は標準ＴＶ信号を表現するデータ列を含む第１の集合と、高品位ＴＶ信号若しくは高品位ＴＶ信号から前記標準ＴＶ信号を除いた信号を表現するデータ列を含む第２の集合と、さらに音声信号を表現するデータ列を含む集合から構成され、第１の集合を前記光ディスクのトラック容量のＮ（Ｎは自然数）倍より少ないデータ量毎に分割し、第２の集合を前記光ディスクのトラック容量のＭ（Ｍは自然数）倍より多いデータ容量毎に分割して、前記分割した第１、第２のデータ列および音声信号の集合を交互に多重化して記録されていることを特徴とし、さらに光ディスクに記録されたデータを再生する再生処理手段と、前記再生処理手段より再生されたデータにより前記第１のデータ列の集合と第２のデータ列の集合を前記光ディスク上の位置を分割した単位で認識する再生データ評価手段と、前記第１，第２のデータ列の集合のうちどちらかのデータ列の集合を選択して再生する第１の再生モードと、前記第１，第２のデータ列の集合の両方のデータ列の集合を同時に再生する第２の再生モードのいずれかで、前記分類した第１のデータ列の集合と第２のデータ列の集合の平均転送レートＶ、Ｗの和であるＶ＋Ｗ以上の再生速度で再生するように前記再生処理手段を制御するシステム制御手段と、を有することを特徴とするものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態について図面を用いて詳細に述べる。図１は、本発明の一実施形態における第１のデータ列の集合と第２のデータ列の集合を記録した光ディスクである。図２は、本発明の一実施形態における光ディスク記録装置、図３は、本発明の一実施形態における光ディスク再生装置のブロック図である。
【００１７】
本発明の一実施形態における光ディスクは、図１に示すように、第１のデータ列の集合をトラック容量の自然数Ｎ倍（図では自然数Ｎ＝１）よりも、やや少ない容量に分割したデータＡ１，Ａ２，Ａ３，・・・と、第２のデータ列の集合をトラック容量の自然数Ｍ倍（図では自然数Ｍ＝１と２）よりも、やや多い容量に分割したデータＢ１，Ｂ２，・・・とを、交互に内周から矢印方向に記録している。Ｎ、Ｍの値は任意の自然数でよく、１，２以外でも構わない。
【００１８】
光ディスク記録装置は、図２で示すように、外部から時間的に同時にＫ、Ｌ、Ｍというアナログ入力された信号に対して、入力データ処理器２１で所定の処理が施されＰ，Ｑ，Ｒという信号として出力される。Ｋ，Ｌ，Ｍ信号は例えば、夫々音声信号、スタンダード映像信号（例えば、画面サイズが４：３のＮＴＳＣ信号）、ハイビジョン映像信号（画面サイズ１６：９）等である。具体的な入力データ処理器２１の処理内容は、非常に簡単な例ではＡ／Ｄ変換処理である。又Ａ／Ｄ変換処理に加えて、Ａ／Ｄ変換した後のデジタルデータを圧縮符号化することも考えられる。従ってそれに応じてＰ，Ｑ，Ｒ信号の具体例は、Ｋ，Ｌ，Ｍ信号をＡ／Ｄ変換した後、圧縮符号化処理を施した信号となり、例えば、夫々ＭＰＥＧで規格化された圧縮符号化処理をした信号である。この場合夫々の信号の平均転送レートは、おおよその数値として２５６Ｋｂｐｓ，５Ｍｂｐｓ，２０Ｍｂｐｓが考えられる。
【００１９】
上記処理が行われ出力されたＰ，Ｑ，Ｒ信号はデータ分類器２２に入力される。データ分類器２２はこれらの入力信号を２つのデータ列の集合に分類するデータ分類手段であり、データ列Ａ，Ｂとして出力される。第１のデータ列の集合Ａと第２のデータ列の集合Ｂは、その平均データ転送レートＶとＷが、Ｖ＜＝Ｗの関係になるように分類する（必ずしも、Ｖ＜＝Ｗである必要はない）。上述した具体的な一実施形態としてはＰ，Ｑ信号を多重化してＡとし、Ｒ信号をＢとする。この場合、Ｖは５．２５６Ｍｂｐｓ、Ｗは２０Ｍｂｐｓとなる。又、ＡはＰとＱを多重化し、ＢはＰとＲを多重化したものでも構わない。
【００２０】
データ多重化器２３では、このようにデータ分類器２２で分類したデータ列Ａ、Ｂを入力し、データ列毎の基準に基づいてデータの分割を行い、更に分割したデータを分割単位毎に交互に時分割で多重化し、データ列Ｃとして出力する。分割の基準は、第１のデータ列の集合Ａでは光ディスクのトラック容量のＮ（Ｎは自然数）倍よりやや少な目のデータ量に分割し、第２のデータ列の集合Ｂでは光ディスクのトラック容量のＭ（Ｍは自然数）倍よりやや多めのデータ容量に分割するというものである。このようにトラック容量に基づいてデータを分割するために、光学ヘッド２６の光ディスク２８上の位置を検出する位置検出器２７からの出力に基づいてシステム制御器２５では、出力信号に基づいた位置におけるトラック容量を算出し、データ多重化器２３を制御する。又、光ディスク２８を回転させるスピンドルモータの回転がＣＡＶ（角速度一定）制御され、どの半径位置でも一定のトラック容量であれば、光学ヘッド２６の位置によるデータ分割の制御は不要となる。
【００２１】
このように多重化されたデータ列Ｃは記録処理器２４に送られる。データ列Ｃを入力した記録処理器２４は、所定の処理を行った後、光学ヘッド２６に処理済みデータ列Ｃ’として送る。その具体的処理内容は、誤り訂正符号データ算出、データ列Ｃへの算出結果の付加処理及びデジタル変調処理等である。記録処理器２４では入力されたデータが実時間で処理できる速度以上での処理が行われる。つまり、平均データ転送レートＶ＋Ｗ以上で処理が行われる。
【００２２】
光学ヘッド２６に送られたデータ列Ｃ’に応じて、光学ヘッド２６に搭載された半導体レーザのレーザ光の強度変調が行われ、光ディスク２８上に強度変調されたレーザ光が照射され、デジタルデータとして記録される。
【００２３】
光ディスク再生装置に関しては、図１，３を用いて説明する。図３で示した光ディスク再生装置は、図１のようにデータ列の集合ＡとＢとが記録された光ディスク３１を再生する。上記実施形態のように、データ列の集合Ａが音声信号と標準映像信号をデジタル化し、圧縮符号化されたデータ列であり、データ列の集合Ｂがハイビジョン映像信号をデジタル化し、圧縮符号化されたデータ列であるとする。この場合、再生装置としてデータ列の集合Ａ，ＢのうちＡだけ再生できるものと、どちらか一方を選択できるあるいは全てを再生できる装置が考えられる。前者は標準映像信号と音声信号を再生する装置として、後者は標準映像信号と音声信号を再生し且つハイビジョン映像信号と音声信号を再生する装置として成り立つ。この場合、光ディスクは上記したデータ列の集合の組み合わせでも良いが、ハイビジョン映像信号から標準映像信号成分だけ取り出し、残りの部分を差分信号として、ハイビジョン映像信号として処理してもよい。差分信号だけなら通常のハイビジョン信号より平均転送レートを低く設定でき、更に光ディスクの効率的使用が図られる。
【００２４】
前者の光ディスク再生装置において、光ディスク３１はスピンドルモータ３２で回転制御され、光学ヘッド３３により必要なデータ列が取り出される。例えば、図１の光ディスク３１よりデータ列の集合ＡをＡ１，Ａ２，Ａ３，・・・と順番に再生したい場合は、Ａ１のデータ列を再生した後、Ａ２のデータ列を再生するために、２本分のトラックジャンプを行う。トラックジャンプは、システム制御器３５が再生データ評価器３４から現在再生している信号がどのような信号であるかという情報を受けて、光学ヘッド３３に指令を与えることによって行われる。再生データ評価器３４は、再生処理器３６からデータ列Ｃ’あるいはデータ列Ｃを受け取って、再生中の信号を評価しデータ列の集合がＡであるかＢであるかを区別する。通常、Ａ１，Ａ２，Ａ３，・・・あるいはＢ１，Ｂ２，・・・の夫々の先頭には、ヘッダー情報が付加してあり、その内容から再生中のデータ列を認識することができる。又、データ量をカウントすることで、現在再生中のデータ列の集合を認識し、トラックジャンプのタイミングを指令することも可能である。このときトラックジャンプしている間も、光ディスク３１はスピンドルモータ３２によって回転しているので、トラックジャンプ後データが再生可能になるのは、周方向でやや進んだ位置になる。つまりトラックジャンプした先のトラックでは、次に再生するデータ列が周方向でやや進んだ位置に存在すると効率良く再生できることになる。従って図１で示したような光ディスクでは、Ａ１が一回転分よりやや少ないデータ量になっているので、ちょうど２周分のトラックジャンプをした時に、光学ヘッド３３の位置がＡ２のほぼ先頭位置に来る。又Ａ２を再生し終わったとき１周分のトラックジャンプをすれば、Ａ３のほぼ先頭に位置することになる。このようにデータ列Ａを配置することにより、再生の速度はデータ列の集合Ａの転送レートＶよりやや大きくすればよいことになる。Ａ１，Ａ２，Ａ３，・・・あるいはＢ１，Ｂ２，・・・の容量は、光ディスクの回転速度あるいはトラックジャンプの時間等に関係する。
【００２５】
これ対して、もしトラック容量に一致したデータ容量毎にデータ列の集合ＡとＢとが交互に記録されているとすれば、次のデータ列の集合を再生するには一回転の待ち時間が必要になる。つまり、Ａだけを再生する場合にもＡの転送レートの２倍程度の再生速度で行う必要がある。
【００２６】
こうして光学ヘッド３３で再生されたデータ列Ｃ’はデータ列の集合Ａのみである。データ列Ｃ’を入力して再生処理器３６では、所定の処理が行われデータ列Ｃとして出力される。例えば所定の処理内容は、再生信号の二値化処理、デジタル復調処理及び誤り訂正処理等である。又、現在の再生信号がどのデータ列の集合であるかを認識する機能も有する。処理された結果のデータ列Ｃはデータ分離器３７に入力される。データ分離器３７ではデータ列を分離し、Ａ及びＢを夫々の信号線に送出する。この場合データ列の集合はＡのみであるから、Ａ用の信号線のみにデータが送出される。データ列の集合Ａを受け取ったデータ分配器３８は、Ａに含まれる異なるデータ列に分け、夫々の信号線に分配する。データ列の集合Ａはデータ列ＰとＱの集合であるから、Ｐ用とＱ用の信号線のみに夫々データ列が分配される。データ列Ｐ、Ｑの一具体例は、音声信号をＡ／Ｄ変換しデジタル化した後圧縮符号化処理した信号と、標準映像信号をＡ／Ｄ変換しデジタル化した後圧縮符号化処理した信号である。出力データ処理器３９では、受け取ったデータ列ＰとＱとに所定の処理を施して、Ｋ、Ｌとして信号を出力する。処理内容の一番簡単な例はＤ／Ａ変換であるが、具体例の場合は、Ｄ／Ａ変換する前に、圧縮符号化処理されたデータ列の伸張処理が行われる。
【００２７】
一方、後者の光ディスク再生装置は、データ列の集合Ａ，Ｂを両方共に再生した後、再生処理器３６で必要なデータ列のみ選択する装置であり、例えば標準映像信号とハイビジョン映像信号を選択して再生できる再生装置である。
【００２８】
光ディスク３１に記録されているデータ列を、その順番通りＡ１，Ｂ１，Ａ２，Ｂ２，Ａ３，・・・と光学ヘッド３３で再生する。この場合、データ列の集合ＡとＢとの転送レートの和であるＶ＋Ｗ以上で再生する必要がある。この場合、通常全てのデータを再生するために、光学ヘッド３３をトラックジャンプさせる必要はない。しかしながら、Ｖ＋Ｗ以上の速度で再生すると最終的な出力データの速度はＶ＋Ｗと決まっているから、データが余ってきてしまうので、平均のデータレートを合わせるための、つまり間欠再生のためのトラックジャンプは必要である。（但し、Ｖ＋Ｗの再生速度であれば必要はない。）
【００２９】
再生処理器３６ではデータ列Ｃ’を入力して所定の処理が行われ、データ列Ｃとして出力される。所定の処理内容は、上述した内容と同様で、再生信号の二値化処理、デジタル復調処理及び誤り訂正処理等である。再生データ評価器３４は、再生処理器３６からデータ列Ｃ’あるいはデータ列Ｃを受け取って、再生中の信号を評価しデータ列の集合がＡであるかＢであるか区別する。その結果をシステム制御器３５に情報として送出する。再生処理器３６から出力された結果のデータ列Ｃはデータ分離器３７に入力される。データ分離器３７では、データ列を分離し夫々の信号線に送出する。これはデータ列の集合ＡとＢを同時に再生する第２の再生モードであって、夫々の信号線にデータが送出される。又、データ列の集合ＡあるいはＢだけを選択する場合（第１の再生モード）にも対応でき、その場合はシステム制御器３５から指令を受け取り、指令に対応したデータ列の集合のみを送出することも可能である。データ列Ａ，Ｂを受け取ったデータ分配器３８は、データ列の集合ＡにはＰとＱが含まれるので、それらを分離し異なるデータ列に分け、夫々の信号線に分配する。データ列の集合Ｂは１種類のデータのみであるから、そのままデータ列Ｒとして出力する。
【００３０】
出力データ処理器３９では、受け取ったデータ列ＰとＱとＲに所定の処理を施して、Ｋ，Ｌ，Ｍとして信号を出力する。処理内容の一番簡単な例は、Ｄ／Ａ変換であるが、具体例の場合は、Ｄ／Ａ変換する前に、圧縮符号化処理されたデータ列の伸張処理が行われる。
【００３１】
尚、実施形態では記録装置と再生装置を分割して説明したが、記録再生装置として光学ピックアップ等一部共用されたものであっても構わない。又、記録時にレーザ光を強度変調したが、光磁気ディスクのように磁界強度を変調するものでも構わない。
【００３２】
【発明の効果】
このような特徴を有する本発明によれば、光ディスクは光ディスク記録装置によって第１，第２の集合に分割され、夫々光ディスクの１トラックのＮ倍より少ない容量及びＭ倍よりも多い容量に分割されて記録されている。このため請求項７の再生装置では、第１の集合を再生する際には、第１のデータ列のみを選択して間欠的に再生することによって、再生速度を高くすることなくほぼ連続してデータが再生することができる。従って比較的遅い再生速度で再生できる再生処理部を用いても映像や音声等が途切れてしまうことなく、連続して再生できる光ディスク再生装置を実現することができる。又請求項８の発明においても、第１のデータ列と第１，第２のデータ列の任意の集合の組合せを実時間で再生することができるという効果が得られる。又請求項１〜７の発明では、このようにして再生が可能な光ディスク及び光ディスク記録装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における第１のデータ列の集合と第２のデータ列の集合を記録した光ディスクである。
【図２】本発明の一実施形態における光ディスク記録装置のブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態における光ディスク再生装置のブロック図である。
【符号の説明】
２１ 入力データ処理器
２２ データ分類器
２３ データ多重化器
２４ 記録処理器
２５ システム制御器
２６ 光学ヘッド
２７ 位置検出器
２８ 光ディスク
２９ スピンドルモータ
３１ 光ディスク
３２ スピンドルモータ
３３ 光学ヘッド
３４ 再生データ評価器
３５ システム制御器
３６ 再生処理器
３７ データ分離器
３８ データ分配器
３９ 出力データ処理器
Claims (4)
- ２つ以上の時間的に一致するデータ列の集合を多重化して光ディスクに記録する光ディスク記録装置において、
前記データ列の集合を１つ以上のデータ列を含む第１，第２のデータ列の集合の２つに分類するデータ分類手段と、
前記光ディスク上の光ヘッド半径位置を検出する位置検出手段と、
前記第１のデータ列の集合を前記光ディスクの前記光ヘッド位置におけるトラック容量のＮ（Ｎは自然数）倍より少ないデータ量に分割し、前記第２のデータ列の集合を前記光ディスクの前記光ヘッド位置におけるトラック容量のＭ（Ｍは自然数）倍より多いデータ容量に分割し、分割したデータを分割した単位毎に交互に多重化する多重化手段と、
前記第１のデータ列の集合と第２のデータ列の集合の平均データ転送レートをＶ、Ｗとしたとき、前記多重化したデータを少なくともＶ＋Ｗ以上の速度で光ディスクに記録する記録手段と、を有することを特徴とする光ディスク記録装置。 - 前記データ分類手段は、Ｖ＜＝Ｗの関係になるように分類することを特徴とする請求項１記載の光ディスク記録装置。
- ２つ以上の時間的に一致するデータ列の集合が多重化されて記録される光ディスクから情報を再生する光ディスク再生装置であって、前記データ列の集合は標準ＴＶ信号を表現するデータ列を含む第１の集合と，高品位ＴＶ信号若しくは高品位ＴＶ信号から前記標準ＴＶ信号を除いた信号を表現するデータ列を含む第２の集合と、さらに音声信号を表現するデータ列を含む集合から構成され、第１の集合を前記光ディスクのトラック容量のＮ（Ｎは自然数）倍より少ないデータ量毎に分割し、第２の集合を前記光ディスクのトラック容量のＭ（Ｍは自然数）倍より多いデータ容量毎に分割して、前記分割した第１，第２のデータ列および音声信号の集合を交互に多重化して記録されていることを特徴とし、
前記第１のデータ列の集合の平均データ転送レートＶと前記第２のデータ列の集合の平均データ転送レートＷが、Ｖ＜＝Ｗの関係にあることを特徴とし、さらに
光ディスクに記録されたデータを再生する再生処理手段と、
前記再生処理手段より再生されたデータにより前記第１のデータ列の集合と第２のデータ列の集合を前記光ディスク上の位置を分割した単位で認識する再生データ評価手段と、
前記再生データ評価手段の出力により前記データ列の集合のうち第１のデータ列のみを選択し、少なくともＶ以上の再生速度で間欠的に再生するように前記再生処理手段を制御するシステム制御手段と、を有することを特徴とする光ディスク再生装置。 - ２つ以上の時間的に一致するデータ列の集合が多重化されて記録される光ディスクから情報を再生する光ディスク再生装置であって、前記光ディスクは、前記データ列の集合は標準ＴＶ信号を表現するデータ列を含む第１の集合と、高品位ＴＶ信号若しくは高品位ＴＶ信号から前記標準ＴＶ信号を除いた信号を表現するデータ列を含む第２の集合と、さらに音声信号を表現するデータ列を含む集合から構成され、第１の集合を前記光ディスクのトラック容量のＮ（Ｎは自然数）倍より少ないデータ量毎に分割し、第２の集合を前記光ディスクのトラック容量のＭ（Ｍは自然数）倍より多いデータ容量毎に分割して、前記分割した第１、第２のデータ列および音声信号の集合を交互に多重化して記録されていることを特徴とし、さらに
光ディスクに記録されたデータを再生する再生処理手段と、
前記再生処理手段より再生されたデータにより前記第１のデータ列の集合と第２のデータ列の集合を前記光ディスク上の位置を分割した単位で認識する再生データ評価手段と、
前記第１，第２のデータ列の集合のうちどちらかのデータ列の集合を選択して再生する第１の再生モードと、前記第１，第２のデータ列の集合の両方のデータ列の集合を同時に再生する第２の再生モードのいずれかで、前記分類した第１のデータ列の集合と第２のデータ列の集合の平均転送レートＶ、Ｗの和であるＶ＋Ｗ以上の再生速度で再生するように前記再生処理手段を制御するシステム制御手段と、を有することを特徴とする光ディスク再生装置。
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