JP4399172B2 - データ記録装置、データ記録再生装置、データ記録方法及びデータ記録再生方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、符号化されたディジタルデータをディスク上に記録し、読み出したデータに対して復号化して再生出力を得るような、データ記録技術及びデータ記録再生技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディスクを用いたパッケージ系メディアとしては、オーディオ用のコンパクトディスク（以下、ＣＤと記す）や、ＣＤと同一の光ディスクにオーディオ以外のコンピュータデータ等のディジタルデータも併せて記録したＣＤ−ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等があり、それらの再生専用機器が広く民生化されている。
【０００３】
例えば、ＣＤ−ＲＯＭ上のディジタルデータは、記録トラックを有し、らせん状にディスクに記録されている。データの記録フォーマットは図２（ａ）に示すようにフレームと呼ばれる最小単位を構成しており、同期データ、位置情報（アドレス）や時間情報を含むサブコード、主情報のディジタルデータ、エラー訂正コード等から構成される。さらにディスク上の記録データは、図２（ｂ）に示すように９８フレーム分（２３５２バイト）の前記ディジタルデータを１セクタとするセクタ構造をとって連続であり、前記サブコードは情報として１セクタを単位にその内容を完結している。
【０００４】
またディスク最内周部にはＴＯＣ（Ｔａｂｌｅ Ｏｆ Ｃｏｎｔｅｎｔｓ）と呼ばれる、ディスクの記録データに関するメニュー情報が記録された領域が設けられており、通常指定位置への高速シーク等は、ＴＯＣを参照し、現在の再生位置における前記サブコード内の時間情報等との比較をとることにより行われる。
【０００５】
ところで現在、前記ＣＤ−ＲＯＭ等の記録フォーマットと互換性を持ち、ディジタルデータの記録が可能なディスク（以下、記録可能ディスクと呼ぶ）も製品化されており、主に業務用に使われている。このような記録可能ディスクには、例えば一度だけ記録可能なＣＤ−ＷＯ（Ｗｒｉｔｅ Ｏｎｃｅ）や、光磁気記録により記録消去が可能なＣＤ−ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ Ｏｐｔｉｃｓ）等があり、その用途が広がっている。
【０００６】
さらに近年、前記ディスクに記録するディジタルデータとして、コンピュータデータだけではなく動画像データ及び音声データを高能率符号化した圧縮データを扱い、これをディスク上に記録して再生するという、ＡＶ機器としてのディスク記録装置及び記録再生装置の需要が高まっている。
【０００７】
このようなものとして、例えば再生専用ディスク及び再生装置として既にビデオＣＤが製品化されており、オーディオ用のＣＤと同一サイズの光ディスクを用いて動画像データ及びこれに付随する音声データを７４分間再生することが可能である。
【０００８】
このビデオＣＤでは記録データの符号化方式及び多重方式として、ＩＳＯ（国際標準化機構）のＭＰＥＧ１（Moving Picture coding Experts Group phase1）と呼ばれる方式が採用されており、各データはパケットと呼ばれる適当な長さのデータ列（以後、ストリームと呼ぶ）に分割され、付加情報を含むヘッダを付けて多重されディスク上に記録されている。
【０００９】
また、この方式では例えば動画像データは図３のような並びでディスク上に記録されている。Ｉピクチャはその画面（ピクチャ）内のみで符号化が完結する面内符号化ピクチャ、Ｐピクチャはそれ以前のＩまたはＰピクチャからの予測が行われる前方向予測ピクチャ、Ｂピクチャはその前後にあるＩ及び／またはＰピクチャからの予測が行われる両方向予測ピクチャである。この構成からわかるように、Ｐピクチャ及びＢピクチャは符号化が他のピクチャに依存するため、そのピクチャのデータのみでは復号化を完結することができない。そのため、ストリーム中途からの再生や高速再生等の特殊再生を行うためには、通常ピクチャヘッダと呼ばれるそのピクチャのモード（Ｉ／Ｐ／Ｂ）を示す付加情報を順次検索していき、Ｉピクチャを見つけてからデータを適当な形で再生出力している。
【００１０】
以上のＭＰＥＧ１方式は対象がパッケージ系メディアに限定され、データの伝送レートも約１．５Ｍｂｐｓ［ｂｉｔｓ ｐｅｒ ｓｅｃｏｎｄ］までと考えられており、再生画像の画質もアナログＶＴＲのＶＨＳ方式程度と言われている。そのため、例えば放送や通信メディアにより送られてきた複数のデータを記録可能ディスクに記録して、品質を損なわずにその再生出力を得るためには、データの伝送レートを上げ、さらに高能率な符号化方式及び多重方式を用いる必要があり、これに対応した方式の代表例として、ＭＰＥＧ１方式を拡張したＭＰＥＧ２（MPEG phase2）方式を用いるのが現在主流となっている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例に則り、例えば高能率符号化後の多重された動画像データ及び音声データが放送あるいは通信により配信され、これを受信して記録可能ディスクに記録する場合、前記記録動作の要求が数回に分れて発生し、データとしても複数の分散した内容が１枚のディスクに対して記録されることが考えられる。このようなディスクから特定の記録データを再生していく場合、高速シークや高速再生等の特殊再生は必須の機能であるが、それを実現するには前述のＴＯＣに当るメニュー情報や、さらに各種の位置情報等を特定領域に確保しておく方法が有効である。
【００１２】
そこで本発明の目的は、高速シークや高速再生等の特殊再生機能が実現可能な、データ記録技術及びデータ記録再生技術を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の１つでは、符号化されたディジタルデータをディスクに記録し、前記符号化されたディジタルデータから特定のデータを抽出し、前記抽出された特定のデータに基づいて、当該特定のデータの内容を示す内容情報と、前記符号化されたディジタルデータ中における前記特定のデータの記録位置を示す位置情報とを生成し、前記内容情報と前記位置情報とを前記ディスクに記録するように構成する。
【００１４】
前記ディスク上の特定のディレクトリ領域には、ディスク上に記録されたデータのアドレス情報等のテーブルが構成されているので、このテーブルを参照することにより、高速シークや高速再生等の特殊再生を容易に実現できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【００１６】
図１は本発明の実施例を示すブロック図であり、受信した複数の符号化データから特定のデータを取り出して、記録可能ディスク上に記録し、さらに前記ディスクから記録されたデータを再生する構成のディスク記録装置及び記録再生装置を示している。なお、本実施例では簡単のため、動画像データの符号化データのみが複数多重されて放送された場合について説明する。
【００１７】
図１において、まず受信データから画像出力を得るまでのデータの流れについて、各構成要素の内容と共に説明する。動画像データは放送局において符号圧縮され、複数の符号化データが一つながりのストリームとして所定の方式により多重されてディジタル伝送される。１はディジタル伝送されたデータを受信するアンテナ、２はＲＦ復調回路、３はＲＦ復調されたストリームＤ１から所望の符号化データｄｎを分離抽出するデ・マルチプレクサ回路、４は符号化データｄｎに施された符号化処理に対応する復号化処理を行い動画像データを出力する復号化回路、５は復号化回路４に付随するフレームメモリ、６はディジタルの動画像データをアナログの動画像信号に変換するディジタル／アナログ（以下、Ｄ／Ａと記す）変換回路、７は出力端子である。
【００１８】
ここで、前記ストリームＤ１について、データの形態を図４を用いて簡単に説明する。図４は動画像データの符号化方式及び多重方式として、前述のＭＰＥＧ２方式が用いられた場合に伝送されるストリームのデータフォーマットを示したものである。複数の符号化データを多重するために、データはトランスポート・ストリームと呼ばれる形態を呈し、時分割多重のために１８８バイト固定のトランスポート・パケットが伝送単位として用いられる。例えば図４（ａ）のようなトランスポート・ストリームＤ１が伝送されると、前記デ・マルチプレクサ回路３により図４（ｂ）のような一つながりの符号化データｄｎが分離抽出される。図４（ａ）において記号が付されていないパケットは、他の符号化データが多重されている部分である。なお、実際には各パケットはパケットヘッダを始めとする付加情報を含むものであるが、ここでは特に必要ではないため説明は省略する。また、この場合復号化回路４もＭＰＥＧ２方式に対応したものとなる。
【００１９】
以上のようなデータの流れにより、特にディスクに記録を行わなくても、受信したストリームから特定の符号化データを抽出して画像出力を得ることが可能であり、これは一つの帯域で伝送された複数チャネルのテレビ番組から、所望のチャネルの番組を選択して視聴することに相当する。
【００２０】
次に記録時の動作について、同じく構成要素の内容と共に説明する。なお、構成要素の中には再生時の動作においても兼用されるものがあるが、ここでは記録時に行われる動作についてのみ述べる。８は符号化データｄｎに対して、ディスク１３上に記録するデータのパワースペクトルの平均化を図るためのスクランブル処理等を行うスクランブル回路、９は記録と再生を切り換えるスイッチ、１０はスクランブル処理後のデータについて、誤り訂正符号の付加やインターリーブ、変調といったディスク１３の記録フォーマットに従ったディジタル信号処理を行うディジタル信号処理回路、１１は記録／プリアンプ、１２は記録／プリアンプ１１によって増幅された信号をディスク１３上に記録していくピックアップ、１３は記録可能ディスク、１４はピックアップ１２の動きを制御するサーボ回路、１５はディスク１３を回転させるモータ、１６はモータ１５を線速度一定で回転させるように制御するモータサーボ回路、１７はシステム制御を行うマイコンである。
【００２１】
以上の構成により符号化データｄｎのディスク１３ヘの記録は行われるが、本実施例において注目すべき構成要素は記録データ生成回路１８とＲＡＭ１９である。例えばディジタル信号処理回路１０において生成されるセクタ単位の各データに対して、図５のようにセクタアドレスが付加されているとして、記録データ生成回路１８は、復号化回路４より例えばＩピクチャが含まれる符号化データｄ１内での位置情報を受け取り、図６に示すようなセクタアドレスに対応するＩピクチャの位置というテーブルデータを生成する。ＲＡＭ１９にはこれらのテーブルデータが順次記憶されていき、符号化データｄ１のディスク１３上への記録が全て終った時点で、記憶されたテーブルデータを記録／プリアンプ１１を通してディスク１３上のＴＯＣ領域、あるいは特定のディレクトリ領域に記録するように構成されている。
【００２２】
そこで、続いて再生時の動作について説明する。ピックアップ１２によりディスク１３から読み出された信号は、記録／プリアンプ１１において増幅され、ディジタル信号処理回路１０において誤り訂正やデ・インターリーブ、復調といった記録時とは逆の処理が行われ、スイッチ９を介してデ・スクランブル回路２０に渡される。デ・スクランブル回路２０ではスクランブル処理の解除が行われ符号化データｄｎが得られるので、これを復号化回路４に渡すことにより、後は上記画像出力を得る場合と同様にして、出力端子７から再生出力を得ることが可能となる。
【００２３】
ディスク１３に記録されたデータを先頭から順次通常速で再生していく場合は、以上の構成のみで動画像データの再生が行われるが、高速再生等の特殊再生を行う場合には前記ＴＯＣあるいは特定のディレクトリ領域に記録されたテーブルデータが用いられる。
【００２４】
例えばテーブルデータが図６に示されるようなものであった場合、マイコン１７はこの情報をもとにしてＩピクチャを順次再生出力することにより、容易に高速再生を実現する事ができ、またマイコン１７は次に再生すべきＩピクチャのアドレスを任意に判断してディスク１３上のアドレスをシークしていくことにより、任意の速度の高速再生を実現することができる。この場合、次に再生すべきＩピクチャのアドレスは時間的に後のものに限定されないので、同様に逆方向の高速再生や、ランダムな静止画再生なども容易に実現できる。
【００２５】
また、前記テーブルデータとして記録されている情報が、図７に示すように各セクタアドレスに対応する記録データの内容であった場合、これを利用して所望のデータへの高速シークが容易に実現可能となる。
【００２６】
以上のように本実施例によれば、受信した符号化データをディスクに記録する際に、セクタアドレス等に対応した位置情報をテーブルデータとしてＲＡＭ上に生成し、ディスクへの符号化データの記録が終わった時点でＲＡＭの内容をディスク上の特定領域等に記録しておくことにより、この情報を利用して再生時には高速シークや高速再生等の特殊再生が容易に実現できる。
【００２７】
なお本実施例において、ＲＡＭ上のテーブルデータとしてＩピクチャの位置情報や、記録データの内容情報を生成する場合について述べたが、例えば時間情報などについてテーブルデータを生成して、特殊再生に用いても良く、テーブルデータの内容は上記に限定されるものではない。また本実施例では、受信したトランスポート・ストリームＤ１から符号化データｄｎを分離抽出してディスク上に記録する場合について述べたが、ディスクの容量が十分なものであれば、トランスポート・ストリームＤ１をそのままディスク上に記録し、この記録内容に関する詳細な情報をテーブルデータとしてＲＡＭ上に生成し、これをディスク上の特定のディレクトリ領域に記録するように構成しても特に問題はない。さらに本実施例においては、動画像データのみを伝送する場合について述べたが、音声が多重されている場合でも問題はなく、また符号化方式及び多重方式はＭＰＥＧ２方式に限定されるものではない。さらにまた本実施例においては、記録時のスイッチの前段及び再生時のスイッチの後段に、スクランブル回路及びデ・スクランブル回路を設けるように構成する場合について述べたが、ディスク上へのデータの記録変調方式等によっては、前記両回路を必要としない構成も可能である。
【００２８】
【発明の効果】
本発明のようにディジタルデータ、内容情報、位置情報を記録することにより、高速シークや高速再生等の特殊再生を容易に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例による、ディスク記録装置及び記録再生装置を示すブロック図である。
【図２】ＣＤ−ＲＯＭ上に記録される、データフォーマットのフレーム構成及びセクタ構成を示す図である。
【図３】ＭＰＥＧ方式における、動画像データの構成を説明するための図である。
【図４】受信するストリームの構成と、そこから分離抽出される符号化データを示す図である。
【図５】セクタ毎のアドレスの位置を示す図である。
【図６】ディスク上の特定領域に記録される、テーブルデータの一例を示す図である。
【図７】ディスク上の特定領域に記録される、テーブルデータの別の一例を示す図である。
【符号の説明】
１…アンテナ、２…ＲＦ復調回路、３…デ・マルチプレクサ回路、４…復号化回路、９…スイッチ、１０…ディジタル信号処理回路、１１…記録／プリアンプ、１２…ピックアップ、１３…ディスク、１７…マイコン、１８…記録データ生成回路、１９…ＲＡＭ。

Claims (9)

1. 符号圧縮化されたディジタルデータを受信する受信手段と、
   前記受信手段が受信した符号圧縮化されたディジタルデータをディスクに記録する記録手段と、
   前記受信手段が受信した符号圧縮化されたディジタルデータからＩピクチャの有無を抽出する抽出手段と、
   前記抽出手段により抽出されたＩピクチャの有無に基づいて、前記Ｉピクチャの有無を示す情報と、前記符号圧縮化されたディジタルデータ中における前記Iピクチャの記録位置を示す位置情報とを生成する生成手段とを有し、
   前記記録手段は、前記Ｉピクチャの有無を示す情報と前記Iピクチャの位置情報とを前記ディスクに記録することを特徴とするデータ記録装置。
2. 請求項１記載のデータ記録装置において、
   前記ディジタルデータはＭＰＥＧ方式で符号化されたデータであることを特徴とするデータ記録装置。
3. 符号圧縮化されたディジタルデータを受信する受信手段と、
   前記受信手段が受信した符号圧縮化されたディジタルデータをディスクに記録する記録手段と、
   前記受信手段が受信した符号圧縮化されたディジタルデータからＩピクチャの有無を抽出する抽出手段と、
   前記ディスクに記録されている符号圧縮化されたディジタルデータを再生する再生手段と、
   前記抽出手段により抽出されたＩピクチャの有無に基づいて、前記Ｉピクチャの有無を示す情報と、前記符号圧縮化されたディジタルデータ中における前記Ｉピクチャの記録位置を示す位置情報とを生成する生成手段とを有し、
   前記記録手段は、前記Ｉピクチャの有無を示す情報と前記Ｉピクチャの記録位置を示す位置情報とを前記ディスクに記録し、
   前記再生手段は、前記ディスクに記録された前記Ｉピクチャの有無を示す情報と前記Ｉピクチャの記録位置を示す位置情報とを用いて、前記ディジタルデータを再生することを特徴とするデータ記録再生装置。
4. 請求項３記載のデータ記録再生装置において、
   前記ディジタルデータはＭＰＥＧ方式で符号化されたデータであることを特徴とするデータ記録再生装置。
5. 符号圧縮化されたディジタルデータを受信し、
   前記受信した符号圧縮化されたディジタルデータをディスクに記録し、
   前記受信した符号圧縮化されたディジタルデータからＩピクチャの有無を抽出し、
   前記抽出されたＩピクチャの有無に基づいて、前記Ｉピクチャの有無を示す情報と、前記符号圧縮化されたディジタルデータ中における前記Ｉピクチャの記録位置を示す位置情報とを生成し、
   前記Ｉピクチャの有無を示す情報と前記Ｉピクチャの記録位置を示す位置情報とを前記ディスクに記録することを特徴とするデータ記録方法。
6. 請求項５記載のディスク記録方法において、
   前記ディジタルデータはＭＰＥＧ方式で符号化されたデータであることを特徴とするデータ記録方法。
7. 符号圧縮化されたディジタルデータを受信し、
   前記受信した符号圧縮化されたディジタルデータをディスクに記録し、
   前記受信した符号圧縮化されたディジタルデータからＩピクチャの有無を抽出し、
   前記ディスクに記録されているディジタルデータを再生し、
   前記抽出されたＩピクチャの有無に基づいて、前記Ｉピクチャの有無を示す情報と、前記符号圧縮化されたディジタルデータ中における前記Ｉピクチャの記録位置を示す位置情報とを生成し、
   前記Ｉピクチャの有無を示す情報と前記Ｉピクチャの記録位置を示す位置情報とを前記ディスクに記録し、
   前記ディスクに記録された前記Ｉピクチャの有無を示す情報と前記Ｉピクチャの記録位置を示す位置情報とを用いて、前記ディジタルデータを再生することを特徴とするデータ記録再生方法。
8. 請求項７記載のデータ記録再生方法において、
   前記ディジタルデータはＭＰＥＧ方式で符号化されたデータであることを特徴とするデータ記録再生方法。
9. 符号圧縮化されたパケット形式のディジタルデータを受信し、
   受信した前記パケット形式のディジタルデータのうち特定のパターンデータを含むパケットを抽出し、
   前記受信したパケット形式のディジタルデータと、前記抽出された特定パケットに含まれる所定の内容情報と、該特定パケットの記録位置を識別可能な識別情報とをディスクに記録することを特徴とするデータ記録方法。

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