JP4069951B2 - 記録媒体再生装置および方法 - Google Patents

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Description

本発明は記録媒体再生装置および方法に関し、特に、複数に区分したデータを異なる順番で再生できるようにした記録媒体再生装置および方法に関する。
図１６は、記録媒体に記録するデータを生成する従来の記録データ生成装置としてのエンコーダの構成例を表している。記憶装置１０は、記録媒体（光ディスク２０）に記録すべきビデオデータを記憶しており、記憶装置１０より読み出されたビデオデータは、ビデオエンコーダ１１に入力され、ＭＰＥＧ２ビデオ規格に則り、ビデオデータをエンコードするようになされている。記憶装置１３には、記録媒体に記録すべきオーディオデータが記憶されており、記憶装置１３より読み出されたオーディオデータは、オーディオエンコーダ１４に供給され、ＭＰＥＧオーディオ規格に則り、エンコードされるようになされている。多重化器１２は、ビデオエンコーダ１１より入力されたビデオデータと、オーディオエンコーダ１４より入力されたオーディオデータとを多重化し、出力するようになされている。
セクタ化器１６は、多重化器１２より入力された多重化データを２０４８バイトのデータを単位としてセクタ化し、セクタアドレスを付加して、ＥＣＣエンコーダ１７に出力するようになされている。ＥＣＣエンコーダ１７は、セクタ化器１６より供給されたセクタ単位のデータを１６セクタ集めてＥＣＣブロックとし、誤り訂正のための冗長データ（ＥＣＣ）を付加し、変調器１８に出力する。変調器１８は、ＥＣＣエンコーダ１７より入力されたデータを変調し、カッティングマシーン１９に出力するようになされている。カッティングマシーン１９は、入力されたデータに対応して光ディスク２０をカッティングするようになされている。
次に、その動作について説明する。記憶装置１０に予め記憶されていたビデオデータは、ビデオエンコーダ１１に入力され、ＭＰＥＧ２ビデオ規格に則り、エンコードされる。すなわち、ビデオデータは、ＤＣＴ（離散コサイン変換）処理、量子化処理、ＶＬＣ（可変長符号）処理、などが施され、多重化器１２に出力される。また、記憶装置１３に予め記憶されていたオーディオデータは、オーディオエンコーダ１４に入力され、ＭＰＥＧオーディオ規格に則りエンコードされる。すなわち、オーディオデータは、ＤＣＴ処理、量子化処理、ＶＬＣ処理などが施された後、多重化器１２に入力される。多重化器１２は、ビデオエンコーダ１１より入力されたビデオデータと、オーディオエンコーダ１４より入力されたオーディオデータを、ＭＰＥＧ２システム規格に則り、それぞれのデータを時分割多重化し、多重化ストリームを生成する。
多重化器１２より出力されたデータは、セクタ化器１６に入力され、２０４８バイトを１セクタとしてセクタ化され、各セクタにセクタアドレスが付加された後、ＥＣＣエンコーダ１７に入力される。ＥＣＣエンコーダ１７は、入力されたデータに誤り訂正のための冗長データを付加し、変調器１８に出力する。変調器１８は、ＥＣＣエンコーダ１７より入力されたデータを変調し、カッティングマシーン１９に供給する。
カッティングマシーン１９は、変調器１８より入力されたデータに対応して、光ディスク２０に照射する光を変調し、光ディスク２０に対してデータを記録する。
光ディスク２０は、さらに現像され、これを原盤としてスタンパが作成され、そのスタンパから大量のレプリカディスクが製造される。
図１７は、このようにして大量に生産されたレプリカディスクを再生する従来の光ディスク装置の構成例を表している。光ディスク（レプリカディスク）５０に対して、ピックアップ５１はレーザ光を照射し、その反射光から、そこに記録されているデータを再生するようになされている。ピックアップ５１が出力する再生信号（ＲＦ信号）は、復調回路５２に入力され、復調されるようになされている。復調回路５２は、復調出力をセクタ検出回路５３とＥＣＣ回路５６に出力するようになされている。
セクタ検出回路５３は、復調回路５２より入力された復調出力からセクタアドレスを検出し、検出したセクタアドレスをマイクロコンピュータなどより構成される制御回路５４に出力するようになされている。制御回路５４は、リングバッファメモリ５７から容量信号を受け取るようになされている。そして、制御回路５４は、セクタ検出回路５３の出力とリングバッファメモリ５７の出力に対応して、トラッキングサーボ回路５５を適宜制御し、ピックアップ５１を光ディスク５０の所定のトラック位置へ移送させるようになされている。入力部６１は、制御回路５４に所定の指令を入力するとき操作される。
ＥＣＣ回路５６は、復調回路５２より入力された復調出力の誤り検出訂正処理を行った後、リングバッファメモリ５７に出力するようになされている。リングバッファメモリ５７は、ＥＣＣ回路５６より入力されたデータを一次的に記憶するとともに、その記憶量に対応する容量信号を制御回路５４に出力する。
デマルチプレクサ５８は、リングバッファメモリ５７より読み出されたデータを、ＭＰＥＧシステム規格に則り分解し、オーディオデータをオーディオデコーダ５９に出力し、ビデオデータをビデオデコーダ６０に出力する。オーディオデコーダ５９は、入力されたオーディオデータをＭＰＥＧオーディオ規格に則りデコードし（逆ＶＬＣ処理、逆量子化処理、逆ＤＣＴ処理などを施し）、図示せぬスピーカなどに出力する。また、ビデオデコーダ６０は、入力されたビデオデータをＭＰＥＧ２ビデオ規格に則りデコードし（逆ＶＬＣ処理、逆量子化処理、逆ＤＣＴ処理などを施し）、図示せぬモニタ装置に出力するようになされている。
次に、その動作について説明する。ピックアップ５１は、光ディスク５０にレーザ光を照射し、その反射光から光ディスク５０に記録されているデータを再生する。ピックアップ５１が出力する再生信号は、復調回路５２に入力され、復調される。復調回路５２により復調されたデータは、セクタ検出回路５３に入力され、セクタアドレスが検出される。制御回路５４は、セクタ検出回路５３より供給されたセクタアドレスからピックアップ５１の現在位置を判定し、その現在位置が所望の位置でないとき、トラッキングサーボ回路５５を制御し、ピックアップ５１を所定のセクタアドレス位置に移送させる。これにより、ピックアップ５１により光ディスク５０の所定の位置に記録されているデータを再生させる。
復調回路５２より出力されたデータは、ＥＣＣ回路５６に入力され、その誤りの検出訂正が行われた後、リングバッファメモリ５７に入力され、記憶される。リングバッファメモリ５７に記憶されたデータは、そこから再び読みだされ、デマルチプレクサ５８に入力される。デマルチプレクサ５８は、入力されたデータをオーディオデータとビデオデータに分離し、オーディオデータをオーディオデコーダ５９に出力し、ビデオデータをビデオデコーダ６０に出力する。オーディオデコーダ５９は、入力されたオーディオデータをデコードし、図示せぬスピーカに出力する。また、ビデオデコーダ６０は、入力されたビデオデータをデコードし、図示せぬモニタ装置に出力する。
オーディオデコーダ５９とビデオデコーダ６０は、デコード処理が完了したとき、コードリクエスト信号を制御回路５４に出力する。制御回路５４はコードリクエスト信号に対応してリングバッファメモリ５７を制御し、そこに記憶されているデータを読み出させ、デマルチプレクサ５８を介してオーディオエンコーダ５９とビデオデコーダ６０に出力させる。
制御回路５４は、リングバッファメモリ５７より入力される容量信号をモニタし、リングバッファメモリ５７がオーバーフローしたりアンダーフローしないように、トラッキングサーボ回路５５を介してピックアップ５１の位置を制御する。
リングバッファメモリ５７に対するデータの入力レートは、出力レートより十分大きな値となるように設定されている。そして、リングバッファメモリ５７は、少なくとも、光ディスク５０の最大の回転待ち時間に対応する容量（ＣＬＶディスクの場合、最外周における１周分の容量）を持つことで、リングバッファメモリ５７に対して入力される可変レートのデータを、所定の出力レートで連続的に出力することができる。
以上のようにして、光ディスク５０にデジタル的にビデオデータとオーディオデータを記録し、これを再生することができる。
しかしながら、従来のシステムにおいては、光ディスク５０に記録されたデータを順番に連続して再生するようになされており、記録されているデータの順番を変更して再生するには、光ディスク装置の制御回路５４に対して入力部６１を操作して、再生の順序をその都度指定しなければならない課題があった。
例えば図１８に示すように、ブロックＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの順にビデオデータが記録されている場合において、ブロックＡ、ブロックＢを再生した後、次にブロックＣをジャンプしてブロックＤを再生したり（再生順序１）、ブロックＡの次にブロックＢをジャンプしてブロックＣ、ブロックＤを順次再生する（再生順序２）ようにしたい場合がある。
例えば、ブロックＣに記録されているビデオデータの画像は、所定の年齢層の視聴者には、あまり好ましくない画像が含まれているものとする。このような場合、その年齢層の視聴者に対しては、再生順序１で再生し、ブロックＣの画像を再生しないようにすることが好ましい。
同様に、例えば、他の年齢層の視聴者に対しては、ブロックＢの画像を視聴させることが好ましくないような場合においては、ブロックＢをスキップし、再生順序２で再生する必要がある。光ディスク５０がデジタルビデオディスクである場合、このように、所定の年齢層の視聴者には所定の画像を視聴させないように、パレンタルレート（視聴を許容する（禁止する）年齢）を記録することができるようになされている。すなわち、視聴者が、そのデジタルビデオディスクを再生するとき、入力部６１を操作して、自らの年齢を入力すると、その年齢層には好ましくない画像を再生しないようにすることができるようになされている。
しかしながら、従来のシステムにおいては、例えばブロックＣやブロックＢが、所定の年齢層の者には視聴させることが好ましくないことを表すパレンタルレートを記録するようになされてはいるが、ブロックＣやブロックＢの長さは任意の長さとされているため、図１７に示すように、ブロックＣやブロックＢをジャンプして再生しないようにすると、リングバッファメモリ５７がアンダーフローしてしまい、オーディオデコーダ５９やビデオデコーダ６０に対して一時的にデータが供給されなくなってしまい、画像が欠落してしまうような事態が発生することがあった。
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、異なる順序で再生する場合においてもデータが途切れないようにするものである。
請求項１に記載の記録媒体再生装置は、記録媒体に記録されているデータを再生する再生手段と、再生手段により再生され、所定の入力レートで入力されるデータを記憶し、入力レートより小さい所定の出力レートで出力する記憶手段と、再生手段を所定の位置にジャンプさせる制御手段とを備え、記憶手段は、少なくとも、再生手段のジャンプに要する時間と、データの誤りを訂正する処理単位に対応するデータの待ち時間の和に対応する容量以上の容量を有することを特徴とする。
請求項４に記載の記録媒体再生方法は、記録媒体に記録されているデータをピックアップで再生するステップと、記録媒体から再生され、所定の入力レートで入力されるデータを、少なくとも、ピックアップのジャンプに要する時間と、データの誤りを訂正する処理単位に対応するデータの待ち時間の和に対応する容量以上の容量を有するバッファメモリに一旦記憶するステップと、バッファメモリに記憶されたデータを、入力レートより小さい所定の出力レートで出力するステップとを備えることを特徴とする。
本明細書に記載の記録データ生成装置および記録データ生成方法においては、再生装置の有するデータを記憶するバッファメモリの容量、バッファメモリに対する入出力のレート、記録媒体からデータを再生する場合におけるピックアップのトラックジャンプの速度、記録媒体の回転待ち時間、およびデータのＥＣＣブロックの処理時間などの記憶情報に対応して、データが区分される。
本明細書に記載の記録データ生成装置および記録データ生成方法においては、再生装置が有する、データを記憶するバッファメモリが、次の区分に再生点をジャンプする期間に空になるのを防止するために必要な区分の長さが演算され、再生装置が再生する記録媒体から再生されたデータを、バッファメモリに所定の量だけ蓄積させるために必要な区分の長さが演算される。また、再生装置が有する、データを記憶するバッファメモリが、次の区分に再生点をジャンプする期間に空になるのを防止するために必要な区分の長さが演算された演算結果と、再生装置が再生する記録媒体から再生されたデータを、バッファメモリに所定の量だけ蓄積させるために必要な区分の長さが演算された演算結果から、各区分の長さを決定する。
本明細書に記載の記録媒体においては、複数に区分されたデータが記録されており、各区分の長さは、再生点のトラックジャンプの時間とバッファメモリの容量から演算された値に対応して決定されている。
本明細書に記載の記録媒体再生装置および記録媒体再生方法においては、ピックアップのトラックジャンプの時間から演算された値、またはバッファメモリの容量から演算された値に対応する位置にピックアップがジャンプされる。
本明細書に記載の記録媒体再生装置および記録媒体再生方法においては、ピックアップのジャンプに要する時間とデータの誤りを訂正する処理単位に対応するデータの待ち時間の和に対応する容量以上の容量を有するバッファメモリに再生データが一旦記憶され、記憶されたデータが、入力レートより小さい所定の出力レートで出力される。
本明細書に記載のデータ生成装置およびデータ生成方法においては、再生装置の有するデータを記憶するバッファメモリへデータが入力されない期間、バッファメモリが空にならないようにするためのデータの最大長が求められ、その最大長に応じて、データが複数のユニットに分割され、そのユニット単位でインターリーブしてデータが出力される。
本明細書に記載の記録媒体においては、ユニットのデータ長が、再生装置の再生データを一時記憶するバッファメモリへデータが入力されない期間、バッファメモリが空にならないようにするためのデータ長に選定されている。
本発明によれば、特に、例えば、記録媒体に記録されているデータを途切れることなく、異なる順序で再生することができる。
以下に本発明の実施の形態を説明するが、特許請求の範囲に記載の発明の各手段と以下の実施の形態との対応関係を明らかにするために、各手段の後の括弧内に、対応する実施の形態（但し一例）を付加して本発明の特徴を記述すると、次のようになる。但し勿論この記載は、各手段を記載したものに限定することを意味するものではない。
請求項１に記載の記録媒体再生装置は、記録媒体に記録されているデータを再生する再生手段（例えば図１４のピックアップ５１）と、再生手段により再生され、所定の入力レートで入力されるデータを記憶し、入力レートより小さい所定の出力レートで出力する記憶手段（例えば図１４のリングバッファメモリ５７）と、再生手段を所定の位置にジャンプさせる制御手段（例えば図１４の制御回路５４）とを備え、記憶手段は、少なくとも、再生手段のジャンプに要する時間と、データの誤りを訂正する処理単位に対応するデータの待ち時間の和に対応する容量を有することを特徴とする。
図１は、本発明の記録データ生成装置を応用したエンコーダの構成例を表しており、図１６における場合と対応する部分には、同一の符号を付してある。この実施の形態においては、多重化器１２により生成出力されたビデオデータとオーディオデータの多重化ストリームは、記憶装置１５に、適宜記憶されるようになされている。
そして、記憶装置１５に記憶された多重化ストリームは、適宜そこから読み出され、スケジューラ３０に入力されるようになされている。スケジューラ３０にはまた、メモリ３２が接続されており、このメモリ３２には、図１４を参照して後述する光ディスク装置の有するリングバッファメモリ５７の容量、ピックアップ５１のトラックジャンプの速度、光ディスク５０から再生されたデータがリングバッファメモリ５７に入力されるデータの入力レート、光ディスク５０の回転待ち時間の最大値、１セクタ当たりの再生時間といったプレーヤ情報の他、エンコーダにおけるＥＣＣエンコーダ１７で構成されるＥＣＣブロックの構成といった信号処理情報が予め記憶されており、これらの情報はスケジューラ３０に供給されている。また、スケジューラ３０には、記憶装置３１が接続されており、記憶装置３１には、記録すべきビデオデータの再生順序を指示する指示データが記憶されている。このメモリ３２や、記憶装置３１の記憶情報は、このエンコーダを操作する者により、予め記憶されるものである。
スケジューラ３０は、記憶装置１５より入力された多重化ストリームに対して、メモリ３２と記憶装置３１の記憶情報に対応してスケジューリング処理を行い、セクタ化器１６に出力するようになされている。
その他の構成は、図１６における場合と同様である。
次に、その動作について説明する。記憶装置１０より読み出されたビデオデータは、ビデオエンコーダ１１に入力され、ＭＰＥＧ２ビデオ規格に則りエンコードされた後、多重化器１２に入力される。また、このビデオデータに対応するオーディオデータは、記憶装置１３より読み出され、オーディオエンコーダ１４に入力され、ＭＰＥＧオーディオ規格に則り、エンコードされた後、多重化器１２に入力される。多重化器１２は、ビデオエンコーダ１１より入力されたビデオデータとオーディオエンコーダ１４より入力されたオーディオデータとを時分割多重化し、多重化ストリームを生成して記憶装置１５に供給し、記憶させる。
なお、この多重化ストリームのビットレートβは、光ディスク装置における光ディスク５０から再生され、リングバッファメモリ５７に入力される入力レートαより十分小さいものとなるように、ビデオエンコーダ１１とオーディオエンコーダ１４に対して指令が入力されている。
記憶装置１５より読み出された多重化ストリームは、スケジューラ３０に入力される。スケジューラ３０は、入力された多重化ストリームを記憶装置３１より入力される指示データに対応して区分する。そして、各区分の長さをメモリ３２に記憶されている情報に対応して決定する処理を行う。
例えば、図２に示すように、記憶装置３１から入力される指示データが、ブロックＡ、ブロックＢ、ブロックＤの順番に各ブロックを再生する場合（パレンタルレートがＰ1の場合）と、ブロックＡ、ブロックＣ、ブロックＤの順番に各ブ ロックを再生する場合（パレンタルレートがＰ2の場合）を指令しているとき、 スケジューラ３０は、図３に示すように、ブロックＢを所定の数のブロックＢ1 乃至Ｂ3に区分し、またブロックＣを所定の数のブロックＣ1乃至Ｃ3に区分し、 ビットストリーム中において、ブロックＡの次にブロックＢ1，Ｃ1，Ｂ2，Ｃ2，Ｂ3，Ｃ3の順に各区分をインターリーブして配置し、その次にブロックＤを配置する。
これにより、このビットストリームが光ディスク５０（光ディスク２０）に記録され、これが再生されるとき、ブロックＡ、ブロックＢ1，Ｂ2，Ｂ3，Ｄの順番で再生されるか、または、ブロックＡ，Ｃ1，Ｃ2，Ｃ3，Ｄの順番で再生されることになる。すなわち、ブロックＡ，Ｂ1，Ｃ1，Ｂ2，Ｃ2，Ｂ3，Ｃ3，Ｄの各境界部における始点のセクタアドレスを、それぞれ、ａs，ｂ1s，ｃ1s，ｂ2s，ｃ2s，ｂ3s，ｃ3s，ｄsとし、終点のセクタアドレスをそれぞれ、ａe，ｂ1e，ｃ1e，ｂ2e，ｃ2e，ｂ3e，ｃ3e，ｄeとするとき、ブロックＡ，Ｂ，Ｄの順番に再生する場合においては、ブロックＡ，Ｂ1の再生が行われた後、アドレスｂ1eからｂ2sにジャンプが行われ、ブロックＢ2が再生される。そして、ブロックＢ2の終点のアドレスｂ2eからブロックＢ3の始点のアドレスｂ3sにジャンプし、ブロックＢ3が再生される。その後、ブロックＢ3の終点のアドレスｂ3eからブロックＤの始点のアドレスｄsにジャンプが行われ、ブロックＤが再生される。
あるいはまた、ブロックＡ、ブロックＣ、ブロックＤの順番に再生が行われる場合においては、ブロックＡの終点のアドレスａeからブロックＣ1の始点のアドレスｃ1sにジャンプが行われ、ブロックＣ1が再生される。次にブロックＣ1の終点のアドレスｃ1eからブロックＣ2の始点のアドレスｃ2sにジャンプが行われ、ブロックＣ2が再生される。さらに、ブロックＣ2の終点のアドレスｃ2eからブロックＣ3の始点のアドレスｃ3sまでジャンプが行われ、ブロックＣ3，Ｄの順番に再生が行われる。
光ディスク装置においてこのような再生がパレンタルレートに対応して自動的に行われるようにするために、この場合、ブロックＡのデータには、例えばエントリポイント情報などの制御情報として、パレンタルレートＰ2と、ジャンプ元のセクタアドレスとしてａeが、またジャンプ先のセクタアドレスとしてｃ1sが、それぞれスケジューラ３０により記録される。以下、同様に、ブロックＢ1にはパレンタルレートＰ1、ジャンプ元アドレスｂ1e、ジャンプ先アドレスｂ2sが、ブロックＣ1にはパレンタルレートＰ2、ジャンプ元アドレスｃ1e、ジャンプ先アドレスｃ2sが、ブロックＢ2においては、パレンタルレートＰ1、ジャンプ元アドレスｂ2e、ジャンプ先アドレスｂ3sが、ブロックＣ2においては、パレンタルレートＰ2、ジャンプ元アドレスｃ2e、ジャンプ先アドレスｃ3sが、ブロックＢ3においては、パレンタルレートＰ1、ジャンプ元アドレスｂ3e、ジャンプ先アドレスｄsが、ブロックＣ3にはパレンタルレートＰ2が、それぞれ記録される。光ディスク装置においては、この情報から現在アドレスがジャンプ元アドレスに達したとき、ジャンプ先アドレスにジャンプを行うように制御することが可能となる。
なお、このように、データブロックを複数に区分する場合における各区分の長さを決定する方法については、図６と図７のフローチャートを参照して後述する。
セクタ化器１６は、スケジューラ３０より入力されたデータ（図３に示したように、所定の数に区分され、所定の順番に配置されているデータ）を２０４８バイトを１セクタとしてセクタ化し、各セクタにセクタアドレスを付加する。ＥＣＣエンコーダ１７は、セクタ化器１６より入力されたデータを、１６セクタを１つのＥＣＣブロックとし、それに対して誤りを検出訂正するためのパリティ符号を付加する。
すなわち、図４に示すように、１６セクタのデータに対して、内符号と外符号よりなるＥＣＣ（冗長部）を付加する。そして、図５に示すように、各ＥＣＣブロックのデータ（番号１乃至番号１６で示す１６個のセクタのデータ）を順番に、変調器１８に出力する。
変調器１８は、入力されたデータを変調し、カッティングマシーン１９に出力する。カッティングマシーン１９は、入力されたデータに対応して光ディスク２０をカッティングする。
そして、この光ディスク２０を現像し、これを原盤としてスタンパを作成し、スタンパから大量のレプリカディスク（光ディスク５０）が製造される。
次に、図６乃至図８のフローチャートを参照して、データの各区分の長さを決定する方法について説明する。
最初にブロック（区分）Ｂ1の長さを決定するのであるが、パレンタルレートＰ2においては、図９に示すように、ブロックＢ1は、ブロックＡを再生した後、ジャンプされる。ジャンプを行うと、その間、再生データが途切れる。従って、ジャンプの間に、リングバッファメモリ５７（ジャンプバッファメモリ９１（図１５を参照して後述する））に蓄積されているデータを読み出すようにするのであるが、ジャンプ時にデータが欠落しないようにするには、ブロックＢ1の長さを、ジャンプバッファメモリ９１の蓄積データが空になる前に、ジャンプを完了することができる長さにする必要がある。そこで、リングバッファメモリ５７が空にならないようにするためのブロックＢ1の最大の長さを最初に求める。
このためステップＳ１において、スケジューラ３０は、次の式からジャンプバッファメモリの容量を求める。
ジャンプバッファメモリの容量
＝リングバッファメモリの容量−β×回転待ち時間の最大値 ・・・（１）
すなわち、この実施の形態においては、図１４を参照して後に詳述する光ディスク装置のリングバッファメモリ５７は、図１５に示すように、ジャンプバッファメモリ９１と回転待ちバッファメモリ９２により構成されている。ジャンプバッファメモリ９１は、図３を参照して説明したように区分したデータをジャンプした場合においても、データが途切れないようにするためのものである。また、回転待ちバッファメモリ９２は、最大の１トラック分の容量（β×回転待ち時間の最大値）を有するようになされている。これにより、光ディスク装置において、１トラックジャンプを行った場合においても、データが欠落しないようになされている。
従って、ジャンプバッファメモリ９１の容量は、上記した式（１）から求めることができる。なお、上記式（１）においてβは、リングバッファメモリ５７（回転待ちバッファメモリ９２）から読み出されるビットストリームの出力レートを表している。
そして、リングバッファメモリ５７の容量、回転待ち時間の最大値は、上述したように、メモリ３２に予め記憶されている。スケジューラ３０は、この記憶値を読み出して、上記した式（１）からジャンプバッファメモリ９１の容量を求めることができる。
ステップＳ１において、上記式（１）よりジャンプバッファメモリの容量を求めるようにしたが、ジャンプバッファメモリの容量が予め規定されている場合においては、それをメモリ３２に記憶しておき、これを読み出すようにすることもできる。
ブロックＢ1は、ブロックＡを再生した直後にジャンプされる。ブロックＡは十分長い長さを有しているため、ブロックＡを再生した直後のジャンプバッファメモリ９１は、データを満杯に蓄積しているものと考えることができる。
そこで次に、ステップＳ２に進み、ジャンプバッファメモリ９１に満杯に記憶されたデータが読み出され、空になるまでの時間（補償時間）を次式から演算する。
補償時間＝ジャンプバッファメモリの容量／β ・・・（２）
ブロックＡは十分長いので、ブロックＡのデータが再生され、ジャンプバッファメモリ９１に記憶されると、ジャンプバッファメモリ９１には、データが満杯になるまで記憶される。そのデータが、出力レートβで読み出されるものとすると、満杯のデータが空になるまでの時間（補償時間）は、式（２）により求めることができる。
次に、ステップＳ３に進み、ブロックＢ1をジャンプする（ブロックＡからブロックＣ1までジャンプする）のに使用可能な最大の時間を次式から求める。
Ｂ1のジャンプ最大時間＝補償時間−２×ＴECC＝補償時間−３０×Ｔｓ
・・・（３）
ここで、ＴECCは、ＥＣＣブロックを処理するために必要とされる時間（より正確には、後述するように、１５セクタ分の処理を行うのに必要な時間）を表し、Ｔｓは、１セクタ分のデータを再生するのに必要な時間を表す。
すなわち、図４に示したように、誤り訂正は１６セクタよりなるＥＣＣブロックを単位として行われる。その結果、例えば図１０に示すように、ブロックＡの最後のセクタが、ＥＣＣブロックの番号１乃至番号１６の１６個のセクタのうちの番号１のセクタであるとすると、その１セクタのデータの誤り訂正を行うには、それに続く番号２乃至番号１６の、そのＥＣＣブロックの他の１５セクタのデータも必要となる。従って、それに続く１５セクタのデータを取り込むまで、ジャンプを行うことができない。
さらに、図１０に示すように、ジャンプ先の区分したブロックＣ1の先頭のセクタが、ＥＣＣブロックの番号１乃至番号１６のセクタのうち最後の番号１６のセクタであるとき、このセクタの誤り訂正を行うには、その番号１６のセクタに先行する番号１乃至番号１５の１５個のセクタのデータも必要となる。従って、区分Ｂ1のジャンプに使用可能な時間は、補償時間から１５セクタ分のデータを読み取るのに必要な時間ＴECC（＝１５×Ｔｓ）の２倍の値を減じた値となる。
次にステップＳ４に進み、ステップＳ３で求めた区分Ｂ1のジャンプに使用可能な最大の時間を、対応する距離（セクタ数）に換算する。この換算は、光ディスク装置のピックアップの規格上定められている最低のジャンプ速度から求めることができる。
すなわち、ステップＳ３で求めた区分Ｂ1のジャンプ最大時間を、さらに光ディスク装置のピックアップの規格上定められている最低のジャンプ速度（１トラックをジャンプするのに必要な時間）で割算すると、区分Ｂ1のジャンプ最大時間に対応するセクタ数を求めることができる。
但し、実際には、１トラック（１回転）に複数のセクタが配置されているので、１トラックジャンプすると、１度に複数のセクタをジャンプすることになる。
例えば、１回転にＮ0個のセクタが設けられているものとし、１トラックジャンプするのに、時間Ｔ0を要するものとすると、ジャンプに要する時間ｔとセクタ数の関係は、図１１に示すようにステップ状に変化する。そこで、例えば、ステップＳ３で求められた区分（ユニット）Ｂ1のジャンプ最大時間がｔ21であるとするとき、対応するセクタ数は、時間ｔ21より小さい時間ｔ12においてジャンプ可能なセクタ数Ｎ2とされる。
以上のステップＳ１乃至Ｓ４の処理により、ジャンプバッファメモリ９１により記憶されているジャンプ直前のデータが空になるのを防止する観点から、区分Ｂ1の長さとすることが可能な最大の長さが求められたことになる。
図１２に示すように、区分Ｃ1をジャンプするときは、区分Ｂ1の蓄積データがジャンプバッファメモリ９１から読み出されることになる。この区分Ｃ1の長さを長くするには、ジャンプ時において、区分Ｂ1のデータにより、ジャンプバッファメモリ９１が満杯にされていることが望ましい（それだけ、区分Ｃ1のジャンプの時間を長くすることができるので）。そこで、ジャンプバッファメモリ９１を満杯にするために必要な区分Ｂ1の長さを次に求める。
このためステップＳ５に進み、次式よりジャンプバッファメモリ９１が満杯になる時間Ｔ1（＝ｔ1−ｔ0）を求める。
Ｔ1＝ジャンプバッファメモリの容量／（α−β） ・・・（４）
すなわち、ジャンプバッファメモリ９１の入力レートはαであり、出力レートはβであるので、ジャンプバッファメモリ９１が満杯になる時間Ｔ1は、式（４）より求めることができる。
次にステップＳ６に進み、次式から時間Ｔ1の間にジャンプバッファメモリ９１に入力されるデータの容量（区分Ｂ1のセクタ数）を求める。
Ｂ1の長さ＝α×Ｔ1／Ｂｓ ・・・（５）
なお、ここでＢｓは、１セクタのデータ量を表す。
すなわち、図１３に示すように、区分Ｂ1のデータがジャンプバッファメモリ９１に入力されるとき、その入力レートはαであり、その出力レートはβであるため、ジャンプバッファメモリ９１は、時刻ｔ0からα−βのレートで書き込みが行われ、時刻ｔ1において、区分Ｂ1のデータの書き込みが完了する。そして、その後は、出力レートβで、区分Ｂ1のデータが読み出され、時刻ｔ2において、ジャンプバッファメモリ９１は空になる。区分Ｃ1のジャンプは、この時刻ｔ1乃至ｔ2の期間内において行う必要がある。この期間を確保するための区分Ｂ1のデータ量は（５）式で求められる。
以上のステップＳ５とＳ６により、ジャンプバッファメモリ９１を満杯にするために必要な区分Ｂ1の長さが求められる。
なお、このステップＳ５とＳ６で求められる長さは、区分Ｂ1だけでなく、各区分に共通の最大値であり、区分Ｂ1以外の区分の長さを決定する場合にも用いられる。
また、各区分の長さを、それほど長くする必要がない場合は、ジャンプバッファメモリ９１に所定の量だけ（例えば満杯の９０％の量だけ）データを蓄積するために必要な長さを、ステップＳ５，Ｓ６で求めるようにすることができる。
次にステップＳ７に進み、ステップＳ４で求められたジャンプバッファメモリ９１を空にするのを防止するために必要な区分Ｂ1の最大の長さと、ステップＳ６で求められたジャンプバッファメモリ９１を満杯にするための区分Ｂ1の長さのうち、小さい方を選択し、それを最終的に区分Ｂ1の長さとする。そして、ステップＳ８に進み、次式より、区分Ｂ1の終点のセクタアドレスｂ1eを求める。
ｂ1e＝ａe＋Ｂ1の長さ ・・・（６）
以上のようにして、区分Ｂ1の長さが決定されたので、次に区分Ｃ1の長さを決定する処理を実行する。最初に、区分Ｃ1をジャンプするとき、データを欠落させないで済む最大の長さを求める。
このため、ステップＳ９において、次式より図１３の時刻ｔ1において、ジャンプバッファメモリ９１に蓄積されている容量を求める。
蓄積容量＝Ｂ1の長さ×Ｔｓ×（α−β） ・・・（７）
次に、ステップＳ１０において、ステップＳ９で求めた蓄積容量から次式よりＴ2（＝ｔ2−ｔ1）を求める。
Ｔ2＝蓄積容量／β ・・・（８）
次にステップＳ１１に進み、区分Ｃ1のジャンプ（区分Ｂ1から区分Ｂ2までのジャンプ）に使用可能な時間を次式より求める。
Ｃ1のジャンプ最大時間＝Ｔ2−２×ＴECC ・・・（９）
さらにステップＳ１２に進み、ステップＳ１１で求めた区分Ｃ1のジャンプ最大時間に対応するセクタ数を求める。
以上のステップＳ９乃至Ｓ１２の処理により、ジャンプバッファメモリ９１を空にするのを防止するための区分Ｃ2の最大の長さを求めることができる。
上述したように、ジャンプバッファメモリ９１を満杯にするためのデータ量から規定される区分の長さの最大値は、ステップＳ５，Ｓ６で既に求めてある。そこで、次にステップＳ１３に進み、ステップＳ１２で求めた区分Ｃ1の最大の長さと、ステップＳ６で求めた区分Ｃ1（各区分共通）の最大の長さとを比較し、小さい方を最終的に区分Ｃ1の長さとする。
さらにステップＳ１４において、次式から、区分Ｃの終点のセクタアドレスＣ1eを求める。
Ｃ1e＝ｂ1e＋Ｃ1の長さ ・・・（１０）
以下、同様にして、区分Ｂ2乃至Ｃ3の長さが求められるが、その説明は省略する。
図１４は、以上のようにして形成された光ディスク５０を再生する光ディスク装置の構成例を表し、図１７における場合と対応する部分には同一の符号を付してある。
この実施の形態においては、ＥＣＣ回路５６の出力が、制御情報抽出器７０に入力されるようになされている。制御情報抽出器７０は、入力されたデータから、図３を参照して説明した制御情報（ジャンプ情報とパレンタルレート情報）を抽出し、制御回路５４に出力するようになされている。制御情報抽出器７０は、ＥＣＣ回路５６より入力された情報のうち、制御情報を除くデータをリングバッファメモリ５７に出力し、記憶させるようになされている。また、リングバッファメモリ５７は、図１５に示すように、ジャンプバッファメモリ９１と回転待ちバッファメモリ９２とにより構成されている。その他の構成は、図１７における場合と同様である。
ジャンプバッファメモリ９１は、ピックアップ５１のジャンプ時間をＴjとするとき、次式で表される容量を有するようになされている。
ジャンプバッファメモリ９１の容量＝β（Ｔj＋２×ＴECC）・・・（１１）
また、回転待ちバッファメモリ９２は、次式で表される容量に設定されている。
回転待ちバッファメモリ９２の容量＝β×回転待ち時間の最大値
・・・（１２）
次に、その動作について説明する。ピックアップ５１は、光ディスク５０にレーザ光を照射し、その反射光から光ディスク５０に記録されているデータを再生する。ピックアップ５１が出力する再生信号は、復調回路５２に入力され、復調される。復調回路５２により復調されたデータは、セクタ検出回路５３に入力され、セクタアドレスが検出される。制御回路５４は、セクタ検出回路５３より供給されたセクタアドレスからピックアップ５１の現在位置を判定し、その現在位置が所望の位置でないとき、トラッキングサーボ回路５５を制御し、ピックアップ５１を所定のセクタアドレス位置に移送させる。これにより、ピックアップ５１により光ディスク５０の所定の位置に記録されているデータを再生させる。
復調回路５２より出力されたデータは、ＥＣＣ回路５６に入力され、その誤りの検出訂正が行われた後、リングバッファメモリ５７に入力され、記憶される。リングバッファメモリ５７に記憶されたデータは、そこから再び読みだされ、デマルチプレクサ５８に入力される。デマルチプレクサ５８は、入力されたデータをオーディオデータとビデオデータに分離し、オーディオデータをオーディオデコーダ５９に出力し、ビデオデータをビデオデコーダ６０に出力する。オーディオデコーダ５９は、入力されたオーディオデータをデコードし、図示せぬスピーカに出力する。また、ビデオデコーダ６０は、入力されたビデオデータをデコードし、図示せぬモニタ装置に出力する。
オーディオデコーダ５９とビデオデコーダ６０は、デコード処理が完了したとき、コードリクエスト信号を制御回路５４に出力する。制御回路５４はコードリクエスト信号に対応して回転待ちバッファメモリ９２を制御し、そこに記憶されているデータを読み出させ、デマルチプレクサ５８を介してオーディオエンコーダ５９とビデオデコーダ６０に出力させる。
制御回路５４は、回転待ちバッファメモリ９２より入力される容量信号をモニタし、回転待ちバッファメモリ９２がオーバーフローしたりアンダーフローしないように、トラッキングサーボ回路５５を介してピックアップ５１の位置を制御する。
回転待ちバッファメモリ９２に対するデータの入力レートは、出力レートより十分大きな値となるように設定されている。そして、回転待ちバッファメモリ９２は、少なくとも、光ディスク５０の最大の回転待ち時間に対応する容量（ＣＬＶディスクの場合、最外周における１周分の容量）を持つことで、回転待ちバッファメモリ９２に対して入力される可変レートのデータを、所定の出力レートで連続的に出力することができる。
さらに、回転待ちバッファメモリ９２の動作について説明する。
制御回路５４より例えばジャンプバックのトラックジャンプ指令が出力されると、トラッキングサーボ回路５５は、ピックアップ５１による再生位置を、１トラック内周の位置にジャンプさせる。そして、制御回路５４において、その再生位置が光ディスク５０が再び１回転してジャンプ前の位置に戻るまでの間、つまりセクタ検出回路５３から得られるセクタ番号がトラックジャンプ時のセクタ番号になるまでの間、新たなデータのリングバッファメモリメモリ５７（回転待ちバッファメモリメモリ９２）への書き込みが禁止され、必要に応じて回転待ちバッファメモリ９２に既に記憶されているデータが、デマルチプレクサ５８を介してオーディオデコーダ５９とビデオデコーダ６０に転送される。
また、トラックジャンプ後、セクタ検出回路５３から得られるセクタ番号が、トラックジャンプ時のセクタ番号と一致しても、回転待ちバッファメモリ９２に記憶されているデータ量が所定の基準値を越えている場合、即ち回転待ちバッファメモリ９２がオーバーフローする可能性がある場合、回転待ちバッファメモリ９２へのデータの書き込みは再開されず、再びトラックジャンプが行われる。
１トラックジャンプして、光ディスク５０が１回転して再び元の再生位置に戻るまでの間は、回転待ちバッファメモリ９２への新たなデータの書き込みは行われない。よって、このトラックジャンプの時間だけ、余分な時間をかけて回転待ちバッファメモリ９２へのデータの転送が行われることになり、従って回転待ちバッファメモリ９２への平均転送レートαは、最大平均転送レートαｍ以下の値で変動する。
ここで、回転待ちバッファメモリ９２は、光ディスク５０の少なくとも１トラック分（１回転分）のデータを記憶することができる容量、つまり光ディスク５０の最大回転周期×αｍの記憶容量を少なくとも有している。よって、光ディスク５０が、例えばＣＬＶディスクである場合、回転周期は最外周において最大となるため、最外周における１トラック分（１回転分）の記憶容量つまり最外周の回転周期×αｍの記憶容量を少なくとも有する。
回転待ちバッファメモリ９２からデマルチプレクサ５８への最大転送レートをβｍとすると、βｍはαｍと等しいか、またはそれより小さい値に設定されている（βｍ≦αｍ）。このようにするとオーディオデコーダ５９またはビデオデコーダ６０から回転待ちバッファメモリ９２（制御回路５４を介しての）へのデータ転送のコードリクエストは、トラックジャンプのタイミングにかかわらず、自由に送出することができる。
βｍがαｍに比べてかなり小さい、例えばαｍの２分の１程度の場合、回転待ちバッファメモリ９２に書き込まれるデータ量が、そこから読み出されるデータ量より多いので、回転待ちバッファメモリ９２は、ほぼ満たされている状態が続くことになる。一方、光ディスク５０がＣＬＶディスクの場合、光ディスク５０が１回転したときに再生されるデータ量は、その内周と外周でかなり異なる。上述したように回転待ちバッファメモリ９２の記憶容量を最もデータ量の多い光ディスク５０の最外周に合わせると、その内周では回転待ちバッファメモリ９２の記憶容量にかなりの余裕が存在し、従ってＥＣＣ回路５６により訂正不能の誤りが発生したとき、ジャンプバックして同一のデータを再度取り込み、誤り検出訂正処理するようにすることで、誤りの回復が行われる確率が高くなる。
なお、この回転待ちバッファメモリ９２は、特願平４−９２２２３号において、本出願人が先に提案したリングバッファメモリと同一の機能を有するものである。
一方、制御情報抽出器７０は、ＥＣＣ回路５６が出力する情報から制御情報を抽出し、制御回路５４に出力する。制御回路５４は、制御情報抽出器７０より入力されるパレンタルレートと、入力部６１より入力されている現在の視聴者のパレンタルレートが一致している場合、セクタ検出回路５３より入力されるセクタアドレス（ピックアップ５１により、現在アクセスされているセクタのアドレス）が、制御情報抽出器７０より抽出したジャンプ元のセクタアドレスと一致したとき、トラッキングサーボ回路５５を介してピックアップ５１を制御し、制御情報抽出器７０より抽出された制御情報に規定されているジャンプ先のセクタアドレスまでピックアップ５１をジャンプさせる。
すなわち、制御回路５４は、入力部６１より所定のパレンタルレートが入力されているとき、その入力に対応する再生順序を自動的に選択する。例えば、入力部６１より入力設定されたパレンタルレートが、図３に示すようにＰ1である場合、このパレンタルレートに対応して設定されているジャンプ元とジャンプ先アドレスに対応して、ブロックＡ、ブロックＢ1、ブロックＢ2、ブロックＢ3、ブロックＤが順次再生される。これに対して、入力部６１より入力されたパレンタルレートがＰ2である場合、ブロックＡ、ブロックＣ1、ブロックＣ2、ブロックＣ3、ブロックＤの順に再生が行われる。
以上、本発明を光ディスクにデータを記録し、これを再生する場合を例として説明したが、本発明は、その他の記録媒体に情報を記録し、再生する場合にも適用することが可能である。
以上の如く、本明細書に記載の記録データ生成装置および記録データ生成方法によれば、記憶情報に対応してデータを区分するようにしたので、データを途切れさせることなく、異なる順番で再生することが可能となる。
本明細書に記載の記録データ生成装置および記録データ生成方法によれば、バッファメモリの容量が空になるのを防止するための区分の長さと、バッファメモリに所定の量だけデータを蓄積させる容量から区分の長さを演算し、２つの演算結果から各区分の長さを決定するようにしたので、区分の長さを迅速かつ確実に決定することが可能となる。
本明細書に記載の記録媒体によれば、バッファメモリの容量が空になるのを防止するために演算された値と、バッファメモリに所定の量だけデータを蓄積させる容量から演算された値のうちの一方に対応して決定された区分の長さでデータが記録されているので、再生の順序が異なる場合においても、データの欠落を防止することが可能な記録媒体を実現することができる。
本明細書に記載の記録媒体再生装置および記録媒体再生方法によれば、バッファメモリの容量が空になるのを防止するために演算された値に対応する位置、またはバッファメモリに所定の量だけデータを蓄積させる容量から演算された値に対応する位置にジャンプを行わせるようにしたので、記録媒体に記録されているデータを途切れることなく、異なる順序で再生することが可能となる。
本明細書に記載の記録媒体再生装置および記録媒体再生方法によれば、バッファメモリの容量をジャンプに要する時間と誤り訂正の処理単位に対応するデータの待ち時間の和に対応して設定するようにしたので、記録媒体に記録されているデータを途切れることなく、異なる順番で再生することが可能となる。
本明細書に記載のデータ生成装置およびデータ生成方法によれば、バッファメモリが空にならないようにするためのデータの最大長に対応して、データを複数のユニットに分割し、ユニット単位でインターリーブしてデータを出力するようにしたので、ユニットの長さを迅速かつ確実に決定することができるばかりでなく、効率的にデータを記録媒体に記録することが可能となる。
本明細書に記載の記録媒体によれば、バッファメモリへデータが入力されない期間、バッファメモリが空にならないようにするためのデータ長に選定したユニットを記録するようにしたので、再生の順序が異なる場合においても、データの欠落を防止することが可能な記録媒体を実現することができる。
本発明の記録データ生成装置を応用したエンコーダの構成例を示すブロック図である。 データの再生順序を説明する図である。 データを区分して記録する方法を説明する図である。 ＥＣＣブロックを説明する図である。 ＥＣＣブロックを単位とするビットストリームを説明する図である。 図１のスケジューラ３０の動作を説明するフローチャートである。 図１のスケジューラ３０の動作を説明するフローチャートである。 図１のスケジューラ３０の動作を説明するフローチャートである。 再生の順序を説明する図である。 ＥＣＣブロックとジャンプの関係を説明する図である。 ジャンプに要する時間とセクタ数の関係を説明する図である。 区分されたブロックをジャンプする動作を説明する図である。 ジャンプ動作にともなうジャンプバッファメモリの記憶容量を説明する図である。 本発明の記録媒体再生装置を応用した光ディスク装置の構成例を示すブロック図である。 図１４のリングバッファメモリの構成例を示すブロック図である。 従来のエンコーダの構成例を示すブロック図である。 従来の光ディスク装置の構成例を示すブロック図である。 ブロックを異なる順序で再生する状態を説明する図である。
符号の説明
１１ ビデオエンコーダ， １４ オーディオエンコーダ， ３０ スケジューラ， ３１ 記憶装置， ３２ メモリ， ５７ リングバッファメモリ， ７０ 制御情報抽出器， ９１ ジャンプバッファメモリ， ９２ 回転待ちバッファメモリ

Claims (4)

  1. 異なる順番で連続再生できるように、記憶手段の所定の入出力レートおよび容量に基づき算出された長さ以上をそれぞれ有する複数のブロックが記録された記録媒体を再生する記録媒体再生装置において、
    前記記録媒体に記録されているデータを再生する再生手段と、
    前記再生手段により再生され、所定の入力レートで入力されるデータを記憶し、前記入力レートより小さい所定の出力レートで出力する記憶手段と、
    前記再生手段を所定の位置にジャンプさせる制御手段と
    を備え、
    前記記憶手段は、少なくとも、前記再生手段のジャンプに要する時間と、前記データの誤りを訂正する処理単位に対応するデータの待ち時間の和に対応する容量以上の容量を有する
    ことを特徴とする記録媒体再生装置。
  2. 前記記憶手段の容量は、前記再生手段のジャンプに要する時間と前記データの誤りを訂正する処理単位に対応するデータの待ち時間の和と、出力レートとの積以上の容量である
    ことを特徴とする請求項１に記載の記録媒体再生装置。
  3. 前記記憶手段の容量は、前記再生手段のジャンプに要する時間と前記データの誤りを訂正する処理単位に対応するデータの待ち時間の和と出力レートとの積と、前記出力レートとジャンプ時における前記記録媒体の回転待ち時間の最大値との積との、和以上の容量である
    ことを特徴とする請求項２に記載の記録媒体再生装置。
  4. 異なる順番で連続再生できるように、バッファメモリの所定の入出力レートおよび容量に基づき算出された長さ以上をそれぞれ有する複数のブロックが記録された記録媒体を再生する記録媒体再生方法において、
    前記記録媒体に記録されているデータをピックアップで再生するステップと、
    前記記録媒体から再生され、所定の入力レートで入力されるデータを、少なくとも、前記ピックアップのジャンプに要する時間と、前記データの誤りを訂正する処理単位に対応するデータの待ち時間の和に対応する容量以上の容量を有するバッファメモリに一旦記憶するステップと、
    前記バッファメモリに記憶されたデータを、前記入力レートより小さい所定の出力レートで出力するステップと
    を備えることを特徴とする記録媒体再生方法。
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