JP4075942B2 - 光ディスク記録方法 - Google Patents

Description

本発明は、光ディスクに情報を記録する記録方法とそれを再生する光ディスク再生方法に係わり、特に動画像圧縮データが記録された光ディスクの情報記録方法と、その光ディスクから動画再生を行う光ディスク再生方法に関する。

光ディスクを用いてディジタルデータを再生するシステムの代表例として、いわゆるＣＤ−ＲＯＭがある。ＣＤ−ＲＯＭは、オーディオ用のＣＤと同じ物理フォーマットの光ディスクにコンピュータ用のデータを記録したものであり、以下に述べるようなデータフォーマットを有している。光ディスク上に記録されたデータ列は、フレームと呼ばれる最小単位から構成されており、各フレームには同期データ、サブコード、主情報のディジタルデータ、エラー訂正コードが含まれている。さらに、このフレームを９８フレーム分（２３５２バイト）まとめて１セクタとするセクタ構造をとっており、各セクタは１２バイトの同期データ、アドレスとモードを示す４バイトのヘッダデータ、２０４８バイトのディジタルデータ、２８８バイトのエラー検出・訂正コードから構成される。

一方、動画像信号の符号化方式としては、直交変換と量子化および可変長符号化にフレーム間予測を組み合わせた方式が良く知られており、ＩＳＯ（国際標準化機構）のＭＰＥＧ方式もこれに準じた方式となっている。符号化された画像データのビットストリームは、例えばＭＰＥＧ２の場合には、シーケンス層、ＧＯＰ（Group of Pictures）層、ピクチャ層、スライス層、マクロブロック層、ブロック層の６階層に分けられている。このうちＧＯＰ層には、フレーム間予測を使わずにその情報だけから符号化されたＩピクチャ、ＩピクチャあるいはＰピクチャからの予測を行うことによって生成するＰピクチャ、双方向予測によって生成されるＢピクチャの３種類のデータが含まれる。またシーケンス層は、前記Ｉピクチャから始まりＰピクチャ、Ｂピクチャを含む画像データをひとつのグループとしたＧＯＰと、該ＧＯＰの先頭に付加されるＳＨ（Sequence Header）によって構成される。

また、動画像信号を高能率符号化して圧縮画像データに変換する際、例えば動きの激しいシーンでは圧縮率を下げて、すなわち高転送レートで符号化し、動きの少ないシーンでは圧縮率を上げて、すなわち低転送レートで符号化する方式が提案されている。このようにして符号化された可変転送レートの圧縮画像データは、前記圧縮率の平均値に固定して符号化した固定転送レートの圧縮画像データと比較して、圧縮による画像劣化を少なくすることができる。

以上に述べたような可変転送レートや固定転送レートの圧縮画像データを、前記ＣＤ−ＲＯＭ等の光ディスクに記録し、これを再生する装置が既に発表されている。

上記従来技術においては、光ディスク上に記録された動画像のいわゆる特殊再生については、特に考慮されていなかった。例えば、一般的に動画像の再生においては、１倍速の連続再生以外にも、ｎ倍速の可変速再生、あるいは逆転再生等も要求され、これに対応する再生装置が必要になる。また、検索動作についても同様に高速な検索が要求される。

本発明の目的は、圧縮画像データが記録された光ディスクに対し、各種特殊再生が可能で、高速な検索動作が可能な光ディスクの情報記録方法および光ディスク再生方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の光ディスク記録方法は、画像データを可変転送レートで圧縮してセクタアドレスを有するセクタ構造で記録する。

そして、セクタアドレスと対応する圧縮画像データの時間情報との関係を示すテーブルを記録し、前記圧縮画像データのＩピクチャと対応するセクタアドレスとの関係を示すテーブルを記録し、夫々のテーブルに識別コードを付加して記録する。

本発明の光ディスクには、特殊再生用のテーブルを記録し、各セクタにはセクタアドレスを付加しておく。そして、本発明の光ディスク再生装置は、上記特殊再生用テーブルを参照して、対応する圧縮画像データのセクタアドレスを求め、光ディスク上でそのアドレスを検索して再生する。これにより、高速再生、スロー再生、逆方向再生等の特殊再生及び検索動作を容易に行うことが可能となる。

以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。

図１は本発明による光ディスクの第１の実施例を示す図である。同図は光ディスク上の特殊再生用テーブルを示したものである。特殊再生用テーブルはその光ディスクに記録されているすべての曲や章について、曲、章の番号（インデックス）と対応するセクタアドレスを記録している。光ディスクの各セクタにはセクタアドレスを付加し、この特殊再生用テーブルをＴＯＣ（Table of Contents）あるいはディスクの先頭セクタ（セクタ０）等のエリアに記録しておく。

光ディスク再生装置にこの光ディスクが装着されたら、システムマイコンはまず特殊再生用テーブルを読み込んで、ワークエリアに記憶する。特殊再生を行う場合には、この特殊再生用テーブルを参照して読み出すべきセクタのアドレスを求め、光ディスク上でそのアドレスを検索して画像を再生する。

この結果、特殊再生用テーブルを参照して読み出すべきセクタのアドレスを求めるので、検索を高速に行うことが可能できる。

図２は本発明による光ディスクの第２の実施例を示す図である。同図は光ディスク上の特殊再生用テーブルを示したものである。特殊再生用テーブルはその光ディスクに記録されているデータのすべてのセクタアドレスと対応するタイムコード（時間情報）を記録している。この特殊再生用テーブルをＴＯＣ（Table of Contents）あるいはディスクの先頭セクタ（セクタ０）等のエリアに記録しておく。

光ディスク再生装置にこの光ディスクが装着されたら、システムマイコンはまず特殊再生用テーブルを読み込んで、ワークエリアに記憶する。特殊再生を行う場合には、この特殊再生用テーブルを参照して読み出すべきセクタのアドレスを求め、光ディスク上でそのアドレスを検索して画像を再生する。

この結果、通常再生以外の特殊再生時において、特殊再生用テーブルを参照して読み出すべきセクタのアドレスを求めるので、特殊再生を容易に行うことができ、また検索を高速に行うことができる。

また、可変転送レートの圧縮画像データを再生する場合は、セクタアドレスとタイムコードは比例関係にならないため、タイムコードからセクタアドレスが求められず、正確な検索ができないが、本実施例の特殊再生用テーブルを参照すれば対応するセクタアドレスが求められ、正確な検索を行うことができる。

図３は本発明による光ディスクの第３の実施例を示す図である。同図は光ディスク上の特殊再生用テーブルを示したものである。特殊再生用テーブルはその光ディスクに記録されているデータのすべてのセクタアドレスとその内容を記録している。この特殊再生用テーブルをＴＯＣ（Table of Contents）あるいはディスクの先頭セクタ（セクタ０）等のエリアに記録しておく。

光ディスク再生装置にこの光ディスクが装着されたら、システムマイコンはまず特殊再生用テーブルを読み込んで、ワークエリアに記憶する。検索を行う場合には、この特殊再生用テーブルを参照して読み出すべきセクタのアドレスを求め、光ディスク上でそのアドレスを検索して画像を再生する。

この結果、通常再生以外の特殊再生時において、特殊再生用テーブルを参照して読み出すべきセクタのアドレスを求めるので、特殊再生を容易に行うことができ、また検索を高速に行うことができる。

図４は本発明による光ディスクの第４の実施例を示す図である。同図は光ディスク上の特殊再生用テーブルを示したものである。特殊再生用テーブルはその光ディスクに記録されているＧＯＰの先頭に付加されるＳＨ（SequenceHeader）とそのセクタアドレスを記録している。この特殊再生用テーブルをＴＯＣ（Table of Contents）あるいはディスクの先頭セクタ（セクタ０）等のエリアに記録しておく。

光ディスク再生装置にこの光ディスクが装着されたら、システムマイコンはまず特殊再生用テーブルを読み込んで、ワークエリアに記憶する。検索を行う場合には、この特殊再生用テーブルを参照して読み出すべきセクタのアドレスを求め、光ディスク上でそのアドレスを検索して画像を再生する。

この結果、通常再生以外の特殊再生時において、特殊再生用テーブルを参照して読み出すべきセクタのアドレスを求めるので、特殊再生を容易に行うことができ、また検索を高速に行うことができる。

図５は本発明による光ディスクの第５の実施例を示す図である。同図は光ディスク上の特殊再生用テーブルを示したものである。特殊再生用テーブルはその光ディスクに記録されているＩピクチャのセクタアドレスを記録している。この特殊再生用テーブルをＴＯＣ（Table of Contents）あるいはディスクの先頭セクタ（セクタ０）等のエリアに記録しておく。

光ディスク再生装置にこの光ディスクが装着されたら、システムマイコンはまず特殊再生用テーブルを読み込んで、ワークエリアに記憶する。検索を行う場合には、この特殊再生用テーブルを参照して読み出すべきセクタのアドレスを求め、光ディスク上でそのアドレスを検索して画像を再生する。

この結果、通常再生以外の特殊再生時において、特殊再生用テーブルを参照してＩピクチャのセクタアドレスを求めるので、Ｉピクチャのみを抜き出して特殊再生を行うことができる。また、特殊再生用テーブルにはＢピクチャ、Ｐピクチャのセクタアドレスを記録しておくこともでき、滑らかな特殊再生を行うことができる。

図６は本発明による光ディスクの第６の実施例を示す図である。同図は光ディスク上の複数の特殊再生用テーブルと、その識別コードを示したものである。光ディスク再生装置に光ディスクが装着されたら、システムマイコンは光ディスクに記録されている特殊再生用テーブルを読み込んで、ワークエリアに記憶する。その際、システムマイコンはこの識別コードにより、各特殊再生用テーブルを識別してワークエリアの所定のアドレスに記憶することができる。したがって、システムマイコンは特殊再生用テーブルが何種類存在しても、それぞれのテーブルを識別してワークエリアに記憶できるので、特殊再生時には必要な特殊再生用テーブルを参照してセクタのアドレスを求め、特殊再生を容易に行うことができ、また検索を高速に行うことができる。

図７は本発明による光ディスクの第７の実施例を示す図である。同図（ａ）は光ディスク上のトラックを模式的に示したもので、光ディスクには螺旋状のトラックが形成されている。同図（ｂ）、（ｃ）はトラックに記録されたデータフォーマットを示したものであり、各セクタには同期信号（Ｓｙｎｃ）、セクタアドレス（ＳＡ）、ブロックアドレス（ＢＡ）、パリティ（Ｐ）、ディジタルデータ（Ｄａｔａ）、エラー訂正コード（ＥＣＣ）が含まれている。セクタアドレスは各ブロック毎に同じアドレスが記録されている。

図８は本発明による光ディスクの第８の実施例を示す図である。同図（ａ）は光ディスク上のトラックを模式的に示したもので、光ディスクには螺旋状のトラックが形成されている。同図（ｂ）、（ｃ）はトラックに記録されたデータフォーマットを示したものであり、各セクタには同期信号（Ｓ０、Ｓ１）、セクタアドレス（ＳＡ）、ブロックアドレス（ＢＡ）、パリティ（Ｐ）、ディジタルデータ（Ｄａｔａ）、エラー訂正コード（ＥＣＣ）が含まれている。セクタアドレスは２ブロックに渡って記録されており、ＳＡ１、ＳＡ２、ＳＡ３で１つのアドレスを表している。このため、第７の実施例よりもアドレスの冗長度が小さく、アドレスエリアを小さくできる。

図９は本発明による光ディスクの第９の実施例を示す図である。同図（ａ）は光ディスク上のトラックを模式的に示したもので、光ディスクには螺旋状のトラックが形成されている。同図（ｂ）はトラックに記録されたデータフォーマットを示したものであり、各セクタには同期信号（Ｓ０、Ｓ１、Ｓ２）、セクタアドレス（ＳＡ）、ブロックアドレス（ＢＡ）、パリティ（Ｐ）、ディジタルデータ（Ｄａｔａ）、エラー訂正コード（ＥＣＣ）が含まれている。セクタアドレスは２ブロックに渡って記録されており、ＳＡ１、ＳＡ２、ＳＡ３で１つのアドレスを表している。このため、第７、第８の実施例よりもアドレスの冗長度が小さく、アドレスエリアを小さくできる。

図１０は本発明による光ディスク再生装置の実施例を示す図である。同図は光ディスク上のトラックを模式的に示したもので、光ディスクには螺旋状のトラックが形成されている。（ｘ−１）、ｘ、（ｘ＋１）、…（ｘ＋ｙ）、（ｘ＋ｙ＋１）はそれぞれセクタを表し、通常再生時はこの順番にデータを再生する。

次に、特殊再生動作についてｎ倍速再生時の動作を例にとって説明する。図１０において、セクタｘを再生している時にｎ倍速再生の命令が入力されたとする。まずセクタｘのデータを読み出した後、トラックジャンプ等により次の目標セクタである（ｘ＋ｎ）を検索する。この初期位置から目標セクタまでの距離ｎは、何倍速で再生を行うかに応じてシステムマイコンにより計算する。検索が行われた後、セクタ（ｘ＋ｎ）のデータを読み出し、再び次の目標セクタである（ｘ＋２ｎ）を検索し、以後同様にこの動作を繰り返す。

光ディスク再生装置に光ディスクが装着されたら、システムマイコンはまず光ディスクに記録されている特殊再生用テーブルを読み込んで、ワークエリアに記憶しておく。特殊再生を行う場合には、必要な特殊再生用テーブルを参照して読み出すべきセクタのアドレスを求め、光ディスク上でそのアドレスを検索して画像を再生する。

図１１は、上記ｎ倍速再生時の動作のフローチャートである。ここで、ｍはＧＯＰに含まれるＩピクチャの個数である。リモコン等の外部入力装置からｎ倍速再生の命令が入力されると、まずｍ＝ｎであるかを判定し、ｍ＝ｎの時は特殊再生用テーブルによりＩピクチャのみを検索して再生する。ｍ＜ｎの時は特殊再生用テーブルによりＩピクチャを飛び飛びに検索して再生する。ｍ＝２ｎ、ｍ＝３ｎのような場合はＩピクチャのみを検索して再生すればよいが、ｍ＝２．５ｎのような場合には、Ｉピクチャのみでなく、Ｐピクチャも飛び飛びに検索して再生すれば、さらに滑らかに可変速再生をすることができる。ｍ＞ｎの時は特殊再生用テーブルによりＩピクチャに加えて、Ｐピクチャを飛び飛びに検索して再生する。この時、Ｉピクチャ、Ｐピクチャに加えてさらにＢピクチャを飛び飛びに検索して再生すれば、滑らかに可変速再生をすることができる。その後ｎ倍速再生命令が継続中であれば、上記の動作を繰り返させる。

なお、以上ｎ倍速再生動作を例にとって説明したが、ｎ倍速再生のｎをマイナスとすれば逆方向再生に容易に適用できる。また、｜ｎ｜＜１とすればスロー再生を行わせることが可能である。

以上のように、特殊再生用テーブルを参照して検索を行うことにより、例えばＭＰＥＧ方式により符号化された画像データにおいてＧＯＰ単位の画像再生を容易に行うことができる。従って１倍速の連続再生以外にも、スロー再生、高速再生、あるいは逆方向再生等の特殊再生や高速な検索動作が可能となる。

なお、本発明は上記各実施例に限定されるものではなく、その主旨を逸脱しない範囲で種々に変形して実施することができる。

光ディスク再生装置に光ディスクが装着されたら、システムマイコンはまず光ディスクに記録されている特殊再生用テーブルを読み込んで、ワークエリアに記憶しておく。特殊再生を行う場合には、必要な特殊再生用テーブルを参照して読み出すべきセクタのアドレスを求め、光ディスク上でそのアドレスを検索して画像を再生する。

この結果、通常再生以外の特殊再生時において、特殊再生用テーブルを参照して読み出すべきセクタのアドレスを求めるので、特殊再生を容易に行うことができ、また検索動作時に素早い検索再生画像を得ることが可能となる。

本発明による光ディスクの第１の実施例を示す図 本発明による光ディスクの第２の実施例を示す図 本発明による光ディスクの第３の実施例を示す図 本発明による光ディスクの第４の実施例を示す図 本発明による光ディスクの第５の実施例を示す図 本発明による光ディスクの第６の実施例を示す図 本発明による光ディスクの第７の実施例を示すデータフォーマットの模式図 本発明による光ディスクの第８の実施例を示すデータフォーマットの模式図 本発明による光ディスクの第９の実施例を示すデータフォーマットの模式図 本発明による光ディスク再生装置の実施例を示すトラックの模式図 特殊再生時の動作のフローチャートである。

Claims (1)

1. 光ディスクに画像データを記録する光ディスク記録方法であって、
   前記画像データを可変転送レートで圧縮してセクタアドレスを有するセクタ構造で記録し、
   前記セクタアドレスと対応する圧縮画像データの時間情報との関係を示す特殊再生用のテーブルを記録し、
   前記圧縮画像データの複数のＩピクチャと、各Iピクチャに対応するセクタアドレスとの関係を示す特殊再生用のテーブルを記録し、
   特殊再生の際に、参照する特殊再生用のテーブルを目的に応じて切り換えることができるように夫々の特殊再生用のテーブルに識別コードを付加して記録することを特徴とする光ディスク記録方法。

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