JP4140546B2 - 光ディスクレコーダ - Google Patents

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Description

本発明は、テレビジョン放送信号を光ディスクに記録する光ディスクレコーダに関するものである。
従来から、DVD(Digital Versatile Disk)等の光ディスクにテレビジョン放送信号を記録する光ディスクレコーダが実用化されている。このような、光ディスクレコーダは、通常、バックエンドバッファ(以下、BEバッファとする)と、フロントエンドバッファ(以下、FEバッファとする)を備え、チューナによって受信した放送信号を、BEバッファ及びFEバッファによって順次緩衝させながら、適宜光ピックアップに出力するように構成されている。
光ディスクレコーダでは、放送信号はビデオレコーディング規格に従って記録される。光ディスクレコーダによって記録可能な光ディスクには、信号の書き換えが可能なものがあり、このような光ディスクで信号の書き換えを頻繁に行うと、記録領域及び未記録領域が断片化されることがある。
図4は、このような断片化された光ディスクの一例として、既記録領域を挟んで、未記録領域(A)及び未記録領域(B)が存在する光ディスクを模式的に示している。また、図5は、図4に示した光ディスクの未記録領域(A)及び未記録領域(B)に連続して録画する際のFEバッファのバッファ蓄積量と、BEバッファからFEバッファへの転送レートと、光ピックアップによる書き込みレートの時間的変化を示している。光ディスクレコーダのBEバッファとFEバッファとの間では、専ら圧縮符号化されたデータが転送されるため、様々な形式のデータの転送が想定されるいわゆるパーソナルコンピュータ等と比べれば、その転送レートは低く抑えられている。
録画開始当初において、BEバッファに蓄積されている信号は、転送レートRtでFEバッファに転送される。FEバッファには、信号の書き込み中に光ディスクレコーダに加えられた振動などによりトラッキングエラー又はフォーカシングエラーが発生したとき、再度書き込みを行いリカバリできるようにバッファ容量の上限値より小さな閾値Mが設定されている。時間T11において、BEバッファからの信号の転送によりFEバッファの蓄積量が閾値Mに達したとき、FEバッファに蓄積された信号は、光ピックアップに出力され、書き込みが開始される。このとき、BEバッファからFEバッファへの信号の転送は引き続き継続されているが、光ピックアップによる書き込みレートRwは転送レートRtより高いため、FEバッファの蓄積量は徐々に減少し、時間T12においてゼロとなる。その後、再びバッファ蓄積量が閾値Mに達するまで、光ピックアップによる書き込みは中断される。このように、光ディスクレコーダでは、放送信号をBEバッファ及びFEバッファによって緩衝させながら、複数回に分けて光ディスクへの書き込みを行っている。
このように録画が進行し、時間T13において未記録領域(A)に記録されるべき信号がBEバッファからFEバッファに全て転送されると、このFEバッファへの信号の転送は一旦終了する。このときも光ピックアップは書き込みレートRwで信号の書き込みを継続しているため(図5(c)参照)、FEバッファの蓄積量は急激に減少し、時間T14でゼロになり未記録領域(A)への録画が終了する。この後、光ピックアップは未記録領域(B)に相当する位置までシークを行った後、未記録領域(B)への記録を開始する。
なお、記録又は再生する情報の単位時間当たりの情報量が所定の閾値より小さいときに、光ディスクを断続的に回転駆動するようにした光ディスク装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。また、記録再生動作の種類に応じて定められた優先順位に基き特定の動作を選び、次に行う動作を決定するようにした光ディスク装置が知られている(例えば、特許文献2参照)。また、通常記録時にはシーク速度を低速に設定し、バッファの蓄積量が一定量を超えるとシーク速度を高速に切り替えるようにした光ディスク装置が知られている(例えば、特許文献3参照)。
特開2003−217227号公報 特開2002−203363号公報 特開2003−281745号公報
しかしながら、上述した従来の光ディスクレコーダにおいては、時間T13から時間T14において、光ピックアップによる書き込みのみが行われている時間ΔTが存在するので、信号の転送が終了した時間T13から間髪入れずシーク動作に移行することができず、録画に時間が掛かる。従って、時間T13から未記録領域(B)への書き込みのために信号の転送が再開される時間T15に至るまでに受信した放送信号をBEバッファに蓄積しなければならず、BEバッファが溢れて画像及び音声が途切れる虞がある。また、図4及び図5では、未記録領域(A)に続いて未記録領域(B)に録画する場合を示したが、未記録領域(A)に記録しながら、既に記録されている既記録領域の信号を再生する、いわゆる「追っかけ再生」を行う場合も同様であり、信号の転送が終了した時間T13から間髪入れずシークを行い再生動作に移行することができない。
上記課題は、上述した特許文献1乃至特許文献3に示されたいずれの装置によっても解決することができない。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、BEバッファからFEバッファへの信号の転送と、光ピックアップによる信号の書き込みを略同時に終了させることにより、書き込み時間の短縮を図ることができる光ディスクレコーダを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために請求項1の発明は、テレビジョン放送信号を受信するチューナと、このチューナが受信した放送信号を圧縮符号化するエンコーダと、このエンコーダによって圧縮符号化された信号を一時的に蓄積する第1のバッファと、この第1のバッファに蓄積された信号の転送を受け、転送された信号を蓄積する第2のバッファと、光ディスクにレーザ光を照射することにより、第2のバッファに蓄積された信号を光ディスクに書き込む光ピックアップと、上記各部を制御する制御手段とを備えた光ディスクレコーダにおいて、制御手段は、録画時に、まず第1のバッファへの信号の蓄積を開始すると共に、装填された光ディスク上で連続して信号の書き込みが可能な領域のデータサイズを検出し、以下に示す式(1)で求めた書き込み回数の小数部分が所定の値より小さいとき、式(2)を用いて第2のバッファの最適蓄積閾値を算出し、式(1)で求めた書き込み回数の小数部分が所定の値以上であるとき、式(3)を用いて第2のバッファの最適蓄積閾値を算出し、第1のバッファに蓄積されている信号を第2のバッファに転送して、該第2のバッファへの信号の蓄積を開始し、第2のバッファに蓄積されたバッファ量が最適蓄積閾値を超えたとき、該第2のバッファへのバッファリングを継続しながら光ピックアップによって信号の書き込みを開始させ、第1のバッファから第2のバッファへの信号の転送と、光ピックアップによる信号の書き込みを略同時に終了させることにより、書き込み時間の短縮を図ったものである。
N=(A/M)×{(Rw−Rt)/Rw} (1)
M’=M (2)
M’={A/(N+1)}×{(Rw−Rt)/Rw} (3)
(但し、Nは書き込み回数、Aは検出されたデータサイズ、Rtは第1のバッファから第2のバッファへの信号転送速度、Rwは光ピックアップによる光ディスクへの信号書き込み速度、Mは第2のバッファにおける当初の蓄積閾値、M’は第2のバッファにおける最適蓄積閾値とする)
請求項2の発明は、テレビジョン放送信号を受信するチューナと、このチューナが受信した放送信号を圧縮符号化するエンコーダと、このエンコーダによって圧縮符号化された信号を一時的に蓄積する第1のバッファと、この第1のバッファに蓄積された信号の転送を受け、転送された信号を蓄積する第2のバッファと、光ディスクにレーザ光を照射することにより、第2のバッファに蓄積された信号を光ディスクに書き込む光ピックアップと、上記各部を制御する制御手段とを備えた光ディスクレコーダにおいて、制御手段は、録画時に、まず第1のバッファへの信号の蓄積を開始すると共に、装填された光ディスクにおける連続して信号の書き込みが可能な領域のデータサイズ又は番組の録画に必要なデータサイズと、第1のバッファから第2のバッファへの信号転送速度と、光ピックアップによる光ディスクへの信号書き込み速度とから、該第2のバッファの最適蓄積閾値を算出し、第1のバッファに蓄積されている信号を第2のバッファに転送して、該第2のバッファへの信号の蓄積を開始し、第2のバッファに蓄積されたバッファ量が最適蓄積閾値を超えたとき、該第2のバッファへのバッファリングを継続しながら光ピックアップによって信号の書き込みを開始させ、第1のバッファから第2のバッファへの信号の転送と、光ピックアップによる信号の書き込みを略同時に終了させることにより、書き込み時間の短縮を図ったものである。
請求項1の発明によれば、第1のバッファから第2のバッファへの信号の転送と、光ピックアップによる信号の書き込みを略同時に終了させることができるので、断片化された複数の未記録領域に信号を連続して書き込むときの書き込み時間の短縮を図ることができる。これにより、第1のバッファのバッファ溢れを抑制することができる。また、いわゆる「追っかけ再生」等の同時録画再生を行ったときの性能が向上する。さらに、式(1)乃至式(3)を用いることにより、データサイズ、信号伝送速度及び信号書き込み速度に応じた第2のバッファの最適蓄積閾値を算出できるので、光ピックアップによる信号の書き込みが終了するタイミングを第1のバッファから第2のバッファへの信号の転送終了時に一層近づけることが可能になる。
請求項2の発明によれば、第1のバッファから第2のバッファへの信号の転送と、光ピックアップによる信号の書き込みを略同時に終了させることができるので、断片化された複数の未記録領域に信号を連続して書き込むときの書き込み時間の短縮を図ることができる。これにより、第1のバッファのバッファ溢れを抑制することができる。また、いわゆる「追っかけ再生」等の同時録画再生を行ったときの性能が向上する。
本発明を実施するための最良の実施形態による光ディスクレコーダについて図面を参照して説明する。図1は光ディスクレコーダの一例として、DVD(Digital Versatile Disk)にテレビジョン放送信号を記録するDVDレコーダの構成を示している。光ディスクレコーダは、レコーダ全体としての処理を行うバックエンド1と、光ディスクにデータの書き込み又は読み出しを行うためのフロントエンド2とを有している。
バックエンド1は、アンテナ30を介してテレビジョン放送信号を受信するチューナ3と、チューナ3が受信した放送信号をMPEG(Moving Picture Experts Group)規格に準拠する信号に圧縮符号化するMPEGエンコーダ5と、MPEGエンコーダ5によって圧縮符号化された信号を一時的に蓄積するBEバッファ(第1のバッファ)6と、BEバッファ6に蓄積された信号を複合するMPEGデコーダ7と、MPEGデコーダ7によって複合された信号をモニタ装置20が出力可能なアナログ信号に変換するD/Aコンバータ8と、バックエンド1の各部の制御を司る制御部(制御手段)9と、DVDレコーダに各種の指令を入力するためのリモコン装置(図示せず)と、タイマ録画のための処理を行うタイマ部(図示せず)等によって構成されている。チューナ3は、デジタル放送に対応するものであってもアナログ放送に対応するものであってもよい。チューナ3がアナログ放送に対応するものである場合には、チューナ3が受信したアナログ信号をデジタル信号に変換するためのA/Dコンバータが別途必要になる。
一方、フロントエンド2は、BEバッファ6との間で信号を受け渡しするFEバッファ(第2のバッファ)11と、FEバッファ11に蓄積された信号(8ビット信号)を光ディスクへの書き込みに適した14ビット信号に変調するEFM(Eight Fourteen Modulation)モジュレータ12と、光ディスクを回転駆動するためのスピンドルモータ13と、スピンドルモータ13によって回転駆動されている光ディスクにレーザ光を照射することにより、信号の書き込み又は読み出しを行う光ピックアップ14と、光ピックアップ14が読み出した14ビット信号を8ビット信号に変調するEFMデモジュレータ15と、制御部9から出力される制御信号を受け、フロントエンド2の各部の制御を司る制御部(制御手段)16等によって構成されている。
バックエンド1の制御部9とフロントエンド2の制御部16とは、互いに各種の制御信号を送受信可能となるように接続されており、BEバッファ6とFEバッファ11とは、互いにMPEGエンコード信号を送受信可能となるように接続されている。
図2は、図4に示した断片化された光ディスクの未記録領域(A)及び未記録領域(B)に連続して録画する際のFEバッファ11のバッファ蓄積量と、BEバッファ6からFEバッファ11への転送レートと、光ピックアップ14による書き込みレートの時間的変化を示している。
録画開始当初、BEバッファ6からFEバッファ11に対して転送レートRtで信号が転送される。図5を用いて示した従来の光ディスクレコーダと同様に、FEバッファ11には、信号の書き込み中にDVDレコーダに加えられた振動などによりトラッキングエラー又はフォーカシングエラーが発生したとき、再度書き込みを行いリカバリできるようにバッファ容量の上限値より小さな蓄積閾値Mが当初設定されている。図2(a)において、一点鎖線L0は、蓄積閾値Mを用いて光ピックアップによる書き込みタイミングの制御を行った場合のバッファ蓄積量を示し、実線L1は、後述する最適閾値M’を用いて光ピックアップによる書き込みタイミングの制御を行った場合のバッファ蓄積量を示している。
本実施形態では、BEバッファ6からFEバッファ11への信号の転送と、光ピックアップ14による信号の書き込みを略同時に終了させることにより、具体的には、BEバッファ6からFEバッファ11への信号の転送が終了する時間T3から光ピックアップ14による信号の書き込みが終了する時間T4に至るまでの時間ΔTをゼロに近づけることにより、トータルでの書き込み時間の短縮を図っている。時間ΔTをゼロに近づけることは、バッファの蓄積閾値を当初の蓄積閾値Mより小さい最適蓄積閾値M’に変更することにより実現される。すなわち、BEバッファ6からの信号の転送によりFEバッファ11の蓄積量が最適閾値M’に達したとき(時間T1)、FEバッファ11に蓄積された信号は、EFMモジュレータ12を介して光ピックアップ14に出力され、書き込みが開始される。このとき、BEバッファ6からFEバッファ11への信号の転送は引き続き継続されているが、光ピックアップ14による書き込みレートRwは転送レートRtより高いため、FEバッファ11の蓄積量は徐々に低下し、時間T2においてゼロとなる。以後、同様にFEバッファ11へのバッファリングを継続しながら、その蓄積量が最適閾値M’に達するのを待って書き込みを複数回行えば、BEバッファ6からFEバッファ11への信号の転送が終了する時間T3と、光ピックアップ14による信号の書き込みが終了する時間T4とを略同時とすることができる。その後、光ピックアップ14をフィードさせて、未記録領域(B)をシークし、時間T5において未記録領域(B)へ書き込むためのデータの蓄積を再開する。
書き込み時間を短縮するにあたって、上述した時間ΔT(=T4−T3)は限りなくゼロに近い方が望ましいが、転送レートRt及び書き込みレートRwは厳密には一定ではないため、ΔTを常にゼロにするのは困難である。そこで本実施形態では、時間ΔTが所定の時間より短くなるように最適閾値M’を設定するようにしている。
次に、最適閾値M’の算出手順について説明する。この最適閾値M’の算出は、制御部9又は制御部16によってなされる。図2において、1周期の書き込み時間は、M/(Rw−Rt)であるから、光ピックアップ14によって1周期の間に書き込まれるデータ量はRw×M/(Rw−Rt)で求められる。未記録領域(A)のデータサイズをAとすると、書き込み回数Nは、次式(1)で算出される。
N=(A/M)×{(Rw−Rt)/Rw} (1)
ここで、式(1)の右辺が整数で割り切れる場合又は右辺の小数部分が所定の値より小さい場合は、時間ΔTが所定の時間より短いと考えることができるから、最適閾値M’は次式(2)で算出される。
M’=M (2)
一方、式(1)の右辺の小数部分が所定の値以上である場合は、最適閾値M’は次式(3)で算出される。
M’={A/(N+1)}×{(Rw−Rt)/Rw} (3)
以上、図2を参照して、断片化された光ディスクの未記録領域(A)及び未記録領域(B)に連続して録画する場合について説明したが、光ディスクの未記録領域(A)が番組の録画に必要なデータサイズより大きい場合も同様である。この場合は、上記未記録領域(A)のデータサイズAの替わりに番組の録画に必要なデータサイズを代入すれば最適閾値M’を算出することができる。
次に、未記録領域(A),(B)に番組を録画する際の光ディスクレコーダの動作を、図3を参照して説明する。録画ボタン等がオンされると、光ディスクレコーダは、BEバッファ6へのデータの蓄積を開始させる(#1)。ここでBEバッファ6に蓄積されるデータとは、チューナ3によって受信され、エンコーダ4によって圧縮符号化された番組の放送信号である。そして、光ディスクレコーダは、光ピックアップ14をフィードしながら光ディスク上の連続して書き込みが可能な領域(未記録領域(A))のデータサイズを求め(#2)、上述した式(1)乃至式(3)を用いることによって最適蓄積閾値M’を算出する(#3)。その後、光ディスクレコーダは、BEバッファ6に蓄積させたデータをFEバッファ11に転送し、FEバッファ11へのデータの蓄積を開始する(#4)。FEバッファ11のデータ蓄積量が、最適蓄積閾値M’を超えると(#5においてYES)、光ディスクレコーダは、光ピックアップ14を駆動して光ディスクにデータを書き込む(#6)。これに伴い、FEバッファ11のデータ蓄積量が減少する。そして、光ディスクレコーダは、FEバッファ11のデータ蓄積量がゼロになるまで、データの書き込みを繰り返し(#7においてNO)、データ蓄積量がゼロになると(#7においてYES)、#8に移行する。ここで、録画すべき番組が終了する等の理由によってBEバッファ6のデータ蓄積量がゼロになると(#8においてYES)、光ディスクレコーダは処理を終了する。番組が終了しない場合には(#8においてNO)、#9に移行し、未記録領域(A)への書き込みが全て終了するまで(#9においてNO)、光ディスクレコーダは#4乃至#8の動作を繰り返す。未記録領域(A)への書き込みが全て終了すると(#9においてYES)、光ディスクレコーダは#10に移行し、別の書き込み領域(未記録領域(B))を検索する。別の書き込み領域が存在すれば(#9においてYES)、光ディスクレコーダは#2に戻り、存在しなければ(#9においてNO)、処理を終了する。
以上のように、本実施形態の光ディスクレコーダによれば、BEバッファ6からFEバッファ11への信号の転送と、光ピックアップ14による信号の書き込みを略同時に終了させることができるので、断片化された複数の未記録領域に信号を連続して書き込むときの書き込み時間の短縮を図ることができる。これにより、BEバッファ6のバッファ溢れを抑制することができる。また、同時録画再生を行ったときの再生が迅速に行え、装置の性能が向上する。さらに、式(1)乃至式(3)を用いることにより、データサイズ、信号伝送速度及び信号書き込み速度に応じたFEバッファ11の最適蓄積閾値M’を算出できるので、光ピックアップ14による信号の書き込みが終了する時間T4をBEバッファ6からFEバッファ11への信号の転送が終了する時間T3に一層近づけることが可能になる。
なお、本発明は上記実施形態の構成に限られることなく種々の変形が可能である。例えば、最適蓄積閾値M’は、式(1)乃至式(3)によって算出されるものに限られることなく、データサイズA、信号転送速度Rt及び信号書き込み速度Rw等に基く他の算出手法によるものであっても構わない。また、タイマ録画等で、番組の録画に必要な概略のデータサイズが予め判っており、このデータサイズがデータサイズAより小さい場合は、これをデータサイズAの替わりに用いて最適蓄積閾値M’を算出してもよい。さらに、エンコーダ5、デコーダ7は、MPEG規格に限られることなく、他の規格に準拠するものであっても構わない。
本発明の一実施形態による光ディスクレコーダのブロック図。 (a)は同レコーダの録画時におけるフロントエンドバッファの蓄積量、(b)はバックエンドバッファからフロントエンドバッファへのデータ転送レート、(c)は光ピックアップによる書き込みレートの時間的変化をそれぞれ示した図。 同レコーダの録画時の動作を示したフローチャート。 未記録領域が断片化された光ディスクを模式的に示した図。 従来の光ディスクレコーダの録画時におけるフロントエンドバッファの蓄積量、(b)はバックエンドバッファからフロントエンドバッファへのデータ転送レート、(c)は光ピックアップによる書き込みレートの時間的変化をそれぞれ示した図。
符号の説明
3 チューナ
5 エンコーダ
6 バックエンドバッファ(第1のバッファ)
9 制御部(制御手段)
11 フロントエンドバッファ(第2のバッファ)
14 光ピックアップ
16 制御部(制御手段)

Claims (2)

  1. テレビジョン放送信号を受信するチューナと、このチューナが受信した放送信号を圧縮符号化するエンコーダと、このエンコーダによって圧縮符号化された信号を一時的に蓄積する第1のバッファと、この第1のバッファに蓄積された信号の転送を受け、転送された信号を蓄積する第2のバッファと、光ディスクにレーザ光を照射することにより、前記第2のバッファに蓄積された信号を光ディスクに書き込む光ピックアップと、上記各部を制御する制御手段とを備えた光ディスクレコーダにおいて、
    前記制御手段は、
    録画時に、まず前記第1のバッファへの信号の蓄積を開始すると共に、
    装填された光ディスク上で連続して信号の書き込みが可能な領域のデータサイズを検出し、
    以下に示す式(1)で求めた書き込み回数の小数部分が所定の値より小さいとき、式(2)を用いて前記第2のバッファの最適蓄積閾値を算出し、
    式(1)で求めた書き込み回数の小数部分が所定の値以上であるとき、式(3)を用いて前記第2のバッファの最適蓄積閾値を算出し、
    前記第1のバッファに蓄積されている信号を前記第2のバッファに転送して、該第2のバッファへの信号の蓄積を開始し、
    前記第2のバッファに蓄積されたバッファ量が前記最適蓄積閾値を超えたとき、該第2のバッファへのバッファリングを継続しながら光ピックアップによって信号の書き込みを開始させ、
    前記第1のバッファから第2のバッファへの信号の転送と、光ピックアップによる信号の書き込みを略同時に終了させることにより、書き込み時間の短縮を図ったことを特徴とする光ディスクレコーダ。
    N=(A/M)×{(Rw−Rt)/Rw} (1)
    M’=M (2)
    M’={A/(N+1)}×{(Rw−Rt)/Rw} (3)
    (但し、Nは書き込み回数、Aは検出されたデータサイズ、Rtは第1のバッファから第2のバッファへの信号転送速度、Rwは光ピックアップによる光ディスクへの信号書き込み速度、Mは第2のバッファにおける当初の蓄積閾値、M’は第2のバッファにおける最適蓄積閾値とする)
  2. テレビジョン放送信号を受信するチューナと、このチューナが受信した放送信号を圧縮符号化するエンコーダと、このエンコーダによって圧縮符号化された信号を一時的に蓄積する第1のバッファと、この第1のバッファに蓄積された信号の転送を受け、転送された信号を蓄積する第2のバッファと、光ディスクにレーザ光を照射することにより、前記第2のバッファに蓄積された信号を光ディスクに書き込む光ピックアップと、上記各部を制御する制御手段とを備えた光ディスクレコーダにおいて、
    前記制御手段は、
    録画時に、まず前記第1のバッファへの信号の蓄積を開始すると共に、
    装填された光ディスクにおける連続して信号の書き込みが可能な領域のデータサイズ又は番組の録画に必要なデータサイズと、前記第1のバッファから前記第2のバッファへの信号転送速度と、前記光ピックアップによる光ディスクへの信号書き込み速度とから、該第2のバッファの最適蓄積閾値を算出し、
    前記第1のバッファに蓄積されている信号を前記第2のバッファに転送して、該第2のバッファへの信号の蓄積を開始し、
    前記第2のバッファに蓄積されたバッファ量が前記最適蓄積閾値を超えたとき、該第2のバッファへのバッファリングを継続しながら光ピックアップによって信号の書き込みを開始させ、
    前記第1のバッファから第2のバッファへの信号の転送と、光ピックアップによる信号の書き込みを略同時に終了させることにより、書き込み時間の短縮を図ったことを特徴とする光ディスクレコーダ。
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