JP3917710B2 - 信号処理回路 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学式ディスクを利用した情報処理装置で使用される信号処理回路に関するものであり、更に詳しくは、光学式ディスクに情報を記録する際における符号化処理に関する。
【0002】
【従来の技術】
コンパクトディスク(CD)(Compact Disk)、コンパクトディスクROM(CD−ROM)(Compact Disk−Read Only Memory)、追記型コンパクトディスク(CD−R)(Compact Disk−Recordable)、CDリライタブル(CD−RW)(Compact Disk−Rewritable)、デジタルビデオディスク(DVD)(Digital Video Disk)等の光学式ディスクにデータを記録する際には、ホストコンピュータから転送される記録対象のデータに対し信号処理回路が所定バイト数毎に符号化処理を行うことにより、その光学式ディスクのフォーマットに対応したデータである符号化データが1セクタずつ作成される。例えば、記録すべきデータの所定バイト数毎に、PQパリティコード(以下「ECCコード」という)やCRCコード、ヘッダ・サブヘッダ情報(以下それぞれ「ヘッダ」「サブヘッダ」という)、セクタ同期信号(以下「シンクパターン」ともいう)等の情報を生成して付加した後、CIRC(Cross Interleave Reed-Solomon Code)による符号化およびEFM(Eight to Fourteen Modulation)による変調を行うことにより、その光学式ディスクのフォーマットに対応した符号化データが1セクタずつ作成される。以下、CD−R装置を例に挙げて、データを書き込む際の符号化処理について説明する。
【0003】
図1は、CD−R等の光学式ディスクにデータを書き込むためのCD−R装置の構成を示す機能ブロック図である。ただし、データ書き込みの際の符号化処理の説明に不要な部分は省略されている。このCD−R装置は、ディスク記録部51とバッファメモリ52と信号処理回路53とシステムコントローラ54とホストコンピュータ55を備える。ホストコンピュータ(以下「ホスト」という)55はパーソナルコンピュータ(パソコン)等であり、光学式ディスクに書き込むべきデータはホスト55から信号処理回路53に転送される(この転送データはCD−ROMフォーマットにおける「ユーザデータ」に該当する)。このユーザデータは信号処理回路53を経由してバッファメモリ52に格納される。信号処理回路53は、バッファメモリ52に格納されたユーザデータに対し符号化処理を行う。これにより得られる符号化データはディスク記録部51に転送され、そこで光学式ディスクに記録される。システムコントローラ54は、このような符号化処理において信号処理回路53の動作を制御する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記の符号化処理の対象として全く同一内容のユーザデータが複数セクタ分連続する場合がある。例えばギャップデータの場合には「0」のみからなるデータが複数セクタ分連続する。しかし、従来の信号処理回路では、符号化処理の対象となる複数セクタ分のユーザデータは、各セクタのユーザデータが同一であるか否かに拘わらず処理が行われていた。このため、光学式ディスクに記録すべきデータにおいて同一内容のユーザデータが複数セクタ分連続する場合であっても、各セクタ分のユーザデータが信号処理回路53を経由してバッファメモリ52に格納されていた。
【0005】
ところで、近年、パソコンの処理能力の向上に伴い、その周辺機器であるCD−R装置に対しても処理能力の向上が求められており、オーディオデータの再生速度の数倍の速度でデジタルデータを処理することが一般的となってきている。オーディオデータの再生速度(1セクタ当たり1/75秒)の数倍、例えば8倍で処理する場合には、1セクタ当たり1/600秒の間に上記の符号化処理を行わなければならず、CD−R装置における信号処理回路の処理速度の向上が求められている。また、パソコン等のホストコンピュータに対しても、信号処理回路へユーザデータを転送する際の転送速度の向上が求められている。さらに、CD−R装置としての処理速度を向上させるためにバッファメモリの容量も増加させる傾向にある。したがって、同一内容のユーザデータが複数セクタ分連続する場合であっても各セクタ毎にバッファメモリに格納するという上記従来の方式では、結果的にCD−R装置全体のコストの上昇を招くことになる。
【0006】
そこで本発明では、光学式ディスクに記録すべきデータにおいて同一内容のユーザデータが複数セクタ分連続する場合に、バッファメモリへのユーザデータの転送量を低減することにより、ユーザデータの転送時間を短くするとともにバッファメモリにおけるユーザデータの占有領域を小さくすることができる信号処理回路を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために成された本発明に係る第1の信号処理回路は、光学式ディスクに記録すべきデータである記録対象データを送出するホストと、記録対象データを格納するためのバッファメモリと、制御命令を発行するシステム制御手段とが接続された信号処理回路であって、前記制御命令に基づき、前記バッファメモリに格納されている記録対象データに対し前記光学式ディスクのフォーマットに対応した符号化処理をセクタ単位で行う符号化手段を有する信号処理回路において、
前記符号化手段は、
セクタ同期信号およびヘッダ情報を含む所定情報をセクタ毎に生成し、前記バッファメモリに格納されているデータに前記所定情報を付加したデータを1セクタずつ作成する第1処理手段と、第1処理手段によって1セクタずつ作成される前記データに対して所定のエンコード処理を行うことにより符号化データを作成する第2処理手段とを有し、
前記システム制御手段から所定の制御命令が発行されると、該所定の制御命令に基づき、前記バッファメモリに予め格納されている同一内容の第1および第2のデータからなる2セクタ分のデータに対し交互に前記第1処理手段によって前記所定情報の生成および付加を行うとともに、前記所定情報の付加が完了した直後のデータに対して前記第2処理手段によって前記エンコード処理を行うことにより、前記第1および第2のデータから交互に符号化データを作成して、前記バッファメモリに予め格納されている同一の記録対象データに対して前記符号化処理を繰り返し実行することを特徴としている。
【0008】
本発明に係る第2の信号処理回路は、上記第1の信号処理回路において、
前記所定の制御命令が発行されると、前記所定の制御命令に基づき、前記ホストからの前記記録対象データの送出に代えて前記記録対象データを生成して前記バッファメモリに格納するデータ生成手段を備えることを特徴としている。
【0010】
【発明の効果】
本発明に係る第1の信号処理回路によれば、光学式ディスクに記録すべきデータにおいて同一内容のデータが複数セクタ分連続する場合には、その同一内容のデータを少なくとも1セクタ分だけバッファメモリに格納しておいてシステム制御手段から所定の制御命令を発行することにより、バッファメモリに格納されたそのデータ(同一の記録対象データ)に符号化処理が繰り返し実行され、前記複数セクタ分の記録対象データに対する符号化データが得られる。このため、バッファメモリにおける記録対象データの占有領域が小さくなってメモリ資源の利用が効率化される。また、このときバッファメモリに格納するためにホストから転送されるデータ量も低減されるため、ホストの負担も軽減される。
【0011】
本発明に係る第2の信号処理回路によれば、光学式ディスクに記録すべきデータにおいて同一内容のデータが複数セクタ分連続する場合に、その同一内容のデータを少なくとも1セクタ分だけその信号処理回路内で生成させてバッファメモリに格納することができるため、ホストからのデータ転送がその分だけ不要となる。このため、上記第1の信号処理回路に比べ、ホストの負担が更に軽減される。
【0012】
本発明に係る第3の信号処理回路によれば、光学式ディスクに記録すべきデータにおいて同一内容のデータが複数セクタ分連続する場合に、その同一内容のデータを2セクタ分だけバッファメモリに格納しておいてシステム制御手段から所定の制御命令を発行することにより、符号化手段における第1処理手段と第2処理手段とが並行動作して、所定情報の生成・付加の処理と所定のエンコード処理とがその2セクタ分のデータに対して交互に行われる。このため、メモリ資源の利用を効率化しつつ、前記複数セクタ分の記録対象データに対する符号化データを効率よく作成することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照しつつ本発明の一実施形態である信号処理回路について説明する。
【0014】
<CD−R装置の構成および動作>
本実施形態の信号処理回路を使用したCD−R装置は、基本的には図1に示した従来例と同様の構成を有しており、ディスク記録部51とバッファメモリ52と信号処理回路53とシステムコントローラ54とホスト55を備える。これら各部の動作も基本的には同一である。しかし、このCD−R装置では、光学式ディスクに記録すべきデータ(以下「記録対象データ」という)において同一内容のユーザデータが複数セクタ分連続する場合には、ホストからはそのうち2セクタ分のユーザデータのみが信号処理回路53を経由してバッファメモリ52に転送されて格納される点、あるいは、ホスト転送の代わりに信号処理回路53が0データを2セクタ分生成してバッファメモリ52の該当エリアに埋めるようにしてもよい点で、従来例と相違する。また、このCD−R装置では、この場合、符号化処理の開始に際してシステムコントローラ54が、信号処理回路53に対する制御命令として、通常の符号化処理命令の代わりにリピート開始命令を発行し、この点においても従来例と相違する。
【0015】
<実施形態の信号処理回路の構成>
図2は、本実施形態の信号処理回路53の構成を示す機能ブロック図である。この信号処理回路53は、ホストインタフェース部11と、バッファ管理部12と、セクタプロセッサ13と、CD−ROMエンコーダ14と、RAM(Random Access Memory)15と、CDエンコーダ16と、システム制御インタフェース部17とを備える。ホストインタフェース部11は、ホスト55と信号処理回路53との間でデータの転送を行うためのインタフェース回路である。セクタプロセッサ13は、ホスト55から転送されてバッファメモリ52に格納される記録対象のデータ(CD−ROMフォーマットにおけるユーザデータに該当する)に対し、1セクタ分毎に、ヘッダや、サブヘッダ、シンクパターン、ECCコード、CRCコードなどの情報を生成し付加する。CD−ROMエンコーダ14は、セクタプロセッサ13によって前記情報が付加されたデータに対しスクランブリングおよびインタリービングを行ってRAM15に展開する。CDエンコーダ16は、RAM15に展開されたデータに対しCIRCにおけるC1、C2用のパリティおよびサブコード情報を付加した後、更にEFMによる変調を行い、その結果得られる符号化データをディスク記録部51に出力する。システム制御インタフェース部17は、システムコントローラ54に対するインタフェース回路であり、システムコントローラ54は、システム制御インタフェース部17を介して信号処理回路53の動作を制御する。バッファ管理部12は、信号処理回路53内の各ブロック(セクタプロセッサ13やCD−ROMエンコーダ14)からのバッファメモリ52へのアクセス要求を調停して、実際にバッファメモリ52へのアクセスを実行する。
【0016】
図3(a)に、バッファメモリ52におけるデータ割付を示す。バッファメモリ52内の領域は、3072バイトを1ページとして各ページ領域に分割されている。ページ領域は、セクタと1対1に対応づけられていて、バッファメモリ52へのアクセスはページ単位で管理される。このために、ホストインタフェース部11、CD−ROMエンコーダ14、およびセクタプロセッサ13は、それぞれ、それらが処理すべきデータが格納されたページ領域のページ値を格納するレジスタを有している。
【0017】
図3(b)は、CD−ROMのフォーマットの場合の1ページ領域内の構成、すなわち1セクタ内のデータ構成を示す。例えばモード2(MODE2)、フォーム1(FORM1)の場合、1セクタは、12バイトのシンクパターンと、4バイトのヘッダと、8バイトのサブヘッダと、2048バイトのユーザデータと、4バイトのエラー検出コードであるCRCコードと、172バイトのP符号のパリティ(以下「Pパリティ」という)と、104バイトのQ符号のパリティ(以下「Qパリティ」という)とからなる。信号処理回路53は、この1セクタを単位として符号化処理を行う。
【0018】
<実施形態の信号処理回路の動作>
本実施形態の信号処理回路は、記録対象データにおいて同一のユーザデータが複数セクタ分連続する場合の動作に特徴を有している。以下、この場合の動作について説明する。
【0019】
光学式ディスクにデータを記録する際には、まず、ホスト55およびシステムコントローラ54が、バッファ管理部12に対して、バッファメモリ52の物理的なメモリ上のページ位置を指定してアクセス要求を出す。これに応じてバッファ管理部12は、記録対象データとしてホスト55から送出されるデータを、バッファメモリ52に格納していく。このとき記録対象データにおいて同一内容のユーザデータが複数セクタ分連続する場合であっても、従来のCD−R装置では、ホスト55からバッファメモリ52へその複数セクタ分のユーザデータが全て転送され、それぞれ対応するページ領域に格納されるか、あるいは、ホスト転送の代わりにシステムコントローラが該当エリアにデータを埋めていた(ギャップデータのような場合)。しかし、本実施形態の信号処理回路53が使用されるCD−R装置では、この場合、その同一内容のユーザデータが2セクタ分だけバッファメモリ52に転送されて格納される。例えば、ギャップデータのように「0」のみからなるデータが100セクタ以上続く場合であっても、「0」のみからなるデータが2セクタ分(2ページ分)だけバッファメモリ52に格納される。このときホストインタフェース部55において処理すべきデータの格納されているページ領域のページ値を格納するレジスタ(以下「ホストページレジスタ」という)に「N」が設定されているとすると、ユーザデータとしての「0」のみからなるデータは第Nページと第N+1ページに格納される。なお、このとき、ホスト55からこのようなデータを転送する代わりに、信号処理回路53内(例えばホストインタフェース部11)において、「0」のみからなるデータを2セクタ分だけ生成し、それをバッファメモリ52に格納するようにしてもよい。以下では、記録対象データのうち2セクタ分の同一内容のユーザデータがホスト55から転送されて、バッファメモリ52における第Nページと第N+1ページとに格納されているものとして説明を進める。
【0020】
2セクタ分の同一内容のユーザデータがバッファメモリ52に格納されると、システムコントローラ54は、そのユーザデータ(第Nおよび第N+1ページのユーザデータ)に対し付加すべき情報(ヘッダ、サブヘッダ、ECCコード、CRCコード、シンクパターン)に関する指定、すなわち、ヘッダを付加するか否か、ヘッダのアドレス情報を何にするか、サブヘッダを付加するか否か、サブヘッダを値を何にするか、どのモードで(モード1、モード2、フォーム1、フォーム2のいずれで)ECCコードやCRCコードを生成するかなどの指定を信号処理回路53に対して行う。これらの指定の後、システムコントローラ54は、セクタリピート数の指定を含むリピート開始命令を信号処理回路53に対して発行する。
【0021】
次に、信号処理回路53内のセクタプロセッサ13が、システムコントローラ54から発行された上記リピート開始命令を受け取る。リピート開始命令を受け取ったセクタプロセッサ13は、その内部のメモリに格納されたプログラムに基づき動作する。以下、上記リピート開始命令が発行されたときの信号処理回路53の動作(以下「リピート動作」という)を、図4および図5を参照しつつセクタプロセッサの動作を中心に説明する。ここで図4は、このときのセクタプロセッサの動作を示すフローチャートであり、図5は、このときのホストインタフェース部11、セクタプロセッサ13およびCD−ROMエンコーダ14によるバッファメモリ52へのアクセスのシーケンスをページ値によって示す図であって、これらの各部における処理の流れを表している。
【0022】
セクタプロセッサ13は、リピート開始命令を受け取ると、まず、前記ホストページレジスタの値を調べることにより、2セクタ分のユーザデータの転送が既に終了してそれらがバッファメモリ52に存在するか否かを判断する(図4のステップS11)。第Nページおよび第N+1ページにデータ転送が終了している場合には、ホストページレジスタの値は第N+2以降を示している。セクタプロセッサ13は、既に転送が終了した2セクタ分(2ページ分)のユーザデータがバッファメモリ52に存在すると判断すると、転送が終了したページのユーザデータに対して、システムコントローラ54による前記指定に基づき、ヘッダ、サブヘッダ、ECCコード、CRCコード、シンクパターンなどの情報を生成して、生成した情報をそのページ領域の該当アドレス上に付加する(以下、このような情報の生成・付加を「セクタ処理」という)(図3(b)参照)。そして、セクタプロセッサ13内に設けられたページ値設定用の既述のレジスタ(以下「セクタ処理ページレジスタ」という)に格納されたページ値を1だけインクリメントして1セクタに対する処理を終了する。リピート動作の場合、このセクタ処理が2ページ分続く(ステップS12、S13)。すなわち、ホストから送出された2セクタ分のユーザデータがホストインタフェース部11によってバッファメモリ53の第Nページと第N+1ページとに格納されると、セクタプロセッサ13は、第Nページと第N+1ページに対し上記処理を続けて行う(図5(a)(b))。
【0023】
この間にCD−ROMエンコーダ14は、まず、セクタ処理ページレジスタに設定されているページ値を調べ、セクタプロセッサ13の処理が終了してセクタデータが完成したか否かを判断する。この判断を容易にするために、セクタ処理すべき(またはセクタ処理中の)ページ値を格納するセクタ処理ページレジスタの他にセクタ処理が終了したページ値を格納する第2のセクタ処理ページレジスタをセクタプロセッサ13内に設けてもよい。CD−ROMエンコーダ14は、セクタデータが完成したと判断すると、そのセクタデータをRAM15上にスクランブリングおよびインターリービングを行って展開していく(図5(c))。すなわち、CD−ROMエンコーダ14は、セクタ処理ページレジスタの値を調べることにより、第Nページに対するセクタプロセッサ13の処理が終了してセクタデータが完成したことを認識すると、第NページのセクタデータをRAM15上にスクランブリングおよびインターリービングを行って展開し、次に、第N+1ページに対するセクタプロセッサ13の処理が終了してセクタデータが完成したことを認識すると、第N+1ページのセクタデータをRAM15上にスクランブリングおよびインターリービングを行って展開する。CD−ROMエンコーダ14は、以降同様にして、セクタ処理ページレジスタの値を調べることにより、セクタ処理が終了したページを認識し、セクタ処理の終了したページのデータに対して、順次、RAM15上にスクランブリングおよびインターリービングを行って展開していく(図5(c))。
【0024】
セクタプロセッサ13は、第Nページと第N+1ページに対するセクタ処理を終了すると、CD−ROMエンコーダ14に設けられたページ値設定用のレジスタ(CD−ROMエンコーダ14で処理すべきページ値を格納するレジスタであり、以下「CD−ROM符号化ページレジスタ」という)の値を調べ、その値が「N」から「N+1」に変わるまで待機する(ステップS14)。セクタプロセッサ13は、CD−ROMエンコーダ14により第NページのデータがRAM15に展開されてCD−ROM符号化ページレジスタの値が「N」から「N+1」になったことを検出すると、セクタ処理ページレジスタの値を「N」に戻して第Nページのユーザデータに対して2回目のセクタ処理を行う(ステップS15)。
【0025】
セクタプロセッサ13は、第Nページに対する2回目のセクタ処理を終了すると、CD−ROM符号化ページレジスタの値を調べ、CD−ROM符号化ページレジスタの値が「N+1」から「N」に変わるまで(第N+1ページに対するCD−ROMエンコーダの処理が終了するまで)待機する(ステップS17)。そしてセクタプロセッサ13は、CD−ROM符号化ページレジスタの値が「N+1」から「N」になったことを検出すると、セクタ処理ページレジスタの値を「N+1」に設定して第N+1ページのユーザデータに対して2回目のセクタ処理を行う(ステップS18)。
【0026】
以降、セクタプロセッサ13とCD−ROMエンコーダ14は、上記のようにして連動しながら並行動作し、それぞれの処理を第Nページと第N+1ページに対し図5に示すように交互に繰り返し実行する。これにより、リピート開始命令の発行の際に指定されたセクタリピート数分のセクタ数をCD−ROMエンコーダ14がRAM15に展開し終えると、リピート動作が完了することになる。セクタプロセッサ13は、上記リピート動作において、指定されたセクタリピート数分のセクタ処理を終了すると(ステップS16、S19参照)、通常の動作状態となる(図5に示した例では、第N+2ページに対する処理を行うようになる)。
【0027】
上記リピート動作の間、CDエンコーダ16は、通常動作の場合と同様、CD−ROMエンコーダ15によってRAM15上に展開されたデータに対しC1、C2用のパリティおよびサブコード情報を付加した後、更にEFMによる変調を行うことにより符号化データを作成し、これをディスク記録部51に出力する。
【0028】
<効果>
上記のように本実施形態の信号処理回路53では、同一内容のユーザデータが2セクタ分(2ページ分)だけバッファメモリ52に格納された後に、システムコントローラ54からセクタリピート数を指定したリピート開始命令が発行されると、セクタプロセッサ13とCD−ROMエンコーダ14が、それぞれの処理をその2ページのデータに対して図5に示すように交互に実行し、これにより同一のユーザデータに対してセクタリピート数分の符号化処理が行われる。したがって、光学式ディスクに記録すべきデータにおいて同一内容のユーザデータが複数セクタ分連続する場合には、2セクタ分のユーザデータをバッファメモリ52に格納するのみでその複数セクタ分の符号化処理を行うことができるため、バッファメモリにおけるユーザデータの占有領域が小さくなってメモリ資源の利用が効率化される。また、このときバッファメモリ52に格納するためにホスト55から転送されるユーザデータは2セクタ分のみであるため、ホスト55の負担も軽減される。なお、このときバッファメモリ52に格納されるべき2セクタ分のデータが信号処理回路53で生成される場合には、ホストの負担が更に軽減される。
【0029】
<変形例>
上記実施形態では、記録対象データにおいて同一内容のユーザデータが複数セクタ分連続する場合に、そのうちの2セクタ分のユーザデータをバッファメモリ52に格納しているが、セクタプロセッサ13とCD−ROMエンコーダ14とが図5に示すような並行動作を行わない場合には、1セクタ分のユーザデータをバッファメモリ52に格納するだけで、記録対象データに対する符号化処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 光学式ディスクにデータを書き込むためのCD−R装置の構成を示す機能ブロック図。
【図2】 本発明の一実施形態である信号処理回路の構成を示す機能ブロック図。
【図3】 上記実施形態の信号処理回路を使用したCD−R装置内のバッファメモリにおけるデータ割付を示す図(a)、および、CD−ROMのフォーマットの場合の1セクタ内のデータ構成例を示す図(b)。
【図4】 上記実施形態の信号処理回路がリピート動作を行う場合におけるセクタプロセッサの動作を示すフローチャート。
【図5】 上記実施形態の信号処理回路における各部によるバッファメモリへのアクセスのシーケンスを示す図。
【符号の説明】
11…ホストインタフェース部
13…セクタプロセッサ
14…CD−ROMエンコーダ
17…システム制御インタフェース部
52…バッファメモリ
53…信号処理回路
54…システムコントローラ
55…ホストコンピュータ
Claims (2)
- 光学式ディスクに記録すべきデータである記録対象データを送出するホストと、記録対象データを格納するためのバッファメモリと、制御命令を発行するシステム制御手段とが接続された信号処理回路であって、前記制御命令に基づき、前記バッファメモリに格納されている記録対象データに対し前記光学式ディスクのフォーマットに対応した符号化処理をセクタ単位で行う符号化手段を有する信号処理回路において、
前記符号化手段は、
セクタ同期信号およびヘッダ情報を含む所定情報をセクタ毎に生成し、前記バッファメモリに格納されているデータに前記所定情報を付加したデータを1セクタずつ作成する第1処理手段と、第1処理手段によって1セクタずつ作成される前記データに対して所定のエンコード処理を行うことにより符号化データを作成する第2処理手段とを有し、
前記システム制御手段から所定の制御命令が発行されると、該所定の制御命令に基づき、前記バッファメモリに予め格納されている同一内容の第1および第2のデータからなる2セクタ分のデータに対し交互に前記第1処理手段によって前記所定情報の生成および付加を行うとともに、前記所定情報の付加が完了した直後のデータに対して前記第2処理手段によって前記エンコード処理を行うことにより、前記第1および第2のデータから交互に符号化データを作成して、前記バッファメモリに予め格納されている同一の記録対象データに対して前記符号化処理を繰り返し実行することを特徴とする信号処理回路。 - 請求項1に記載の信号処理回路において、
前記所定の制御命令が発行されると、前記所定の制御命令に基づき、前記ホストからの前記記録対象データの送出に代えて前記記録対象データを生成して前記バッファメモリに格納するデータ生成手段を備えることを特徴とする信号処理回路。
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