JP4531978B2 - 多レベルのテーブルオブコンテンツ(toc)機構及び領域tocの二重化を用いてオーディオを対象とした情報を蓄積する方法及び装置 - Google Patents

多レベルのテーブルオブコンテンツ(toc)機構及び領域tocの二重化を用いてオーディオを対象とした情報を蓄積する方法及び装置 Download PDF

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Description

【0001】
発明の背景
本発明は、請求項1の前文で記載された方法に関する。ディジタルオーディオをディスク又は、テープ等の単一の媒体に蓄積することは、広く行われている。実際にオーディオを複数の副部分に副分割する場合には、テーブルオブコンテンツ(TOC)を設けることで簡単な方法で情報にアクセスできる。このようなTOCは、何が蓄積されているか及び、どこに蓄積されているかを少なくとも規定する。オーディオは、例えば、2チャネルステレオ、サラウンドサウンド応用のような多(5−6)チャネルオーディオ及び、その他の種々の標準化されたフォーマットによって定義され得る。オーディオ提供者は、同じ及び/又は異なるそのようなフォーマットを有する種々のトラック領域を、光ディスクのような単一の媒体に結合することを望んでいるであろう。
発明の概要
従って、本発明の目的は、ユーザが、高速に且つ簡単に種々のオーディオトラック領域にアクセスできるオーディオ管理システムを提供することである。それゆえ、1つの特徴に従って、本発明は、請求項1の特徴部分を特徴とする。ユーザは、種々のトラック領域の間を区別でき、また、もし可能なら、TOC自身をデータ誤り無しに、強力な方法で単一のトラック領域の種々の項目を操作できる。
【0002】
発明は、また、方法を用いて生産される単一の蓄積媒体、そのような方法を実施するために配置された蓄積装置、及び、そのような蓄積媒体とインターフェースするために配置された読取又は再生装置にも関する。特定のオーディオ媒体例では、ステレオのみに制限され、それによって、多チャネル版は、実際にはダミーである。標準化の理由から、多レベルTOC機構は採用されるであろう。更に、発明の優位点は、独立請求項で列挙される。
好適な実施例の詳細な記載
本発明の特徴及び利点は、好適な実施例を参照しながら、特に添付の図面を参照しながら、以後詳細に説明される。
【0003】
図1aは、トラック19及び、中心穴10を有するディスク状記録担体11を示す。トラック19は、情報層に、実質的に平行なトラックを形成する螺旋状パターンを有する。担体は、記録可能又は、予め記録された光学式ディスクでも良い。CD−R,CD−RW及び、DVD−RAMは記録可能ディスクである。オーディオCDは予め記録されたディスクである。予め記録されたディスクは、最初にマスタディスクを記録し、次に消費者用ディスクをプレスすることにより生産される。記録可能記録担体上のトラック19は、プリエンボストラック構造により形成される。トラックは、読み出し/書きこみヘッドがトラック19を追従できるように、プリグルーブ14に配置される。情報は、例えば、ピットやランド等の、トラックに沿った光学的に検出可能なマークによって情報層に記録される。
【0004】
図1bは、記録可能な記録担体11の線b−bに沿った断面図である。ここで透明基板15は、記録層16及び、保護層17を担う。プリグルーブ14は、欠刻や、高さ又は、周囲と偏差する材料特性として実現されうる。
【0005】
ユーザの便利のために、記録担体上のオーディオ情報は、アルバム中の歌曲や交響曲の楽章のように、数分間ずつの継続時間を有する部分に副分割される。担体は、テーブルオブコンテンツ(TOC)又は、CD−ROMのISO9660のようなファイルシステム等の、その部分を識別するアクセス情報も有する。
アクセス情報は、各部分の再生時間、開始アドレス及び、歌曲の題名等の更なる情報を有し得る。
【0006】
オーディオ情報は、アナログディジタル変換(A/D)後にディジタル形式で記録される。A/D変換の例は、CDオーディオとして知られている44.1kHzのサンプル当りPCM16ビット及び、例えば、ビットストリームと呼ばれる64xFsの高オーバーサンプリングレートの1ビットシグマデルタ変調である。後者は、高品質符号化方法であり、高品質復号又は、低品質復号のいずれかができる。関連文献D5のJ.J.van der Kamによる’hi−fiオーディオ信号のアナログディジタル変換のための間引きディジタルフィルタ’及び、関連文献D6のKirk C.H. Chao他による’オーバーサンプリングA/D変換器のための補間的変調器のための高次トポロジー’を参照する。A/D変換後、ディジタルオーディオは、情報層に記録するために可変ビットレートオーディオデータに圧縮される。圧縮されたオーディオデータは、連続してオーディオを再生するときに、伸張後に、元々の時間スケールが実質的に再現されるような速度で、担体から読み出される。従って、圧縮されたデータは、記録担体から変化するビットレートに依存する速度で取り出されなければならない。データはいわゆる転送速度で、即ち、記録担体から伸張器へデータバイトを転送する速度で、取り出される。一定の螺旋データ密度の記録担体は、領域の単位当りのデータ蓄積容量が最も高い。転送速度は、媒体と読み出し/書きこみヘッドの相対線速度に比例する。伸張器の前にバッファがあれば、実際の転送速度はバッファ前の速度である。
【0007】
図2は、図1に示す記録担体11を読み出す本発明の再生装置を示す。装置は、担体11を回転させる駆動手段21及び、記録トラックを走査する読み出しヘッド22を有する。位置決め手段25は、読み出しヘッド22の大まかな半径方向の位置決めを行う。光学部品で導かれ、情報トラック上にスポット23を合焦するビーム24を発生する放射源を有する知られた光学系を有する。読み出しヘッドは、放射24の焦点をビームの光軸に沿って移動するフォーカスアクチュエータと、スポット23を半径方向にトラックの中心上に正確に位置決めするトラッキングアクチュエータを更に有する。トラッキングアクチュエータは、光学部品を移動するコイルを有し得る又は、反射部品の角度を変化するように配置され得る。情報層で反射された放射は、読み出しヘッド22の中の、例えば、読み出し信号と、更に、それぞれトラッキングアクチュエータ及び、フォーカスアクチュエータのためのトラッキングエラー及び、フォーカスエラーを含む検出信号を生成する4文円ダイオードの、知られた検出器で検出される。読み出し信号は、例えば、チャネル復号器や誤り訂正器などの、取り出されたデータを取り出すための標準的な読み出し手段27により処理される。取り出されたデータは、データ選択手段28へ送られる。選択は、例えば、フレームフォーマットのヘッダ等の、記録担体上にあるデータ形式識別子に基づく。バッファ29から、圧縮されたオーディオデータは信号30として伸張器31へ送られる。伸張器31は、圧縮されたオーディオデータを復号し、元々のオーディオ情報を出力32へ生成する。伸張器は、独立したD/A変換器33内に設けられても良くまた、バッファはデータ選択前に配置されても良い。バッファ29は、独立して存在しても良く、また、伸張器のバッファと結合しても良い。装置はさらに、ユーザからの或は図示していないいがホストコンピュータからの制御命令を受ける制御装置20を有する。制御装置20は、制御線26を介して、駆動手段21、位置決め手段25、読み出し手段27、及び、データ選択手段28、及び、充填レベル制御のためのバッファ29に接続される。このために、制御装置20は、以下の手続きを行うディジタル制御回路を有し得る。
【0008】
オーディオ圧縮及び、伸張の技術は知られている。オーディオは、ディジタル化後、信号の相関を分析し、そして、規定のサイズの部分に関するパラメータを生成することで圧縮され得る。伸張中は、逆処理が元の信号を再構成する。元のディジタル化された信号が正確に再構成される場合には、圧縮(伸張)は無損失である。損失のある圧縮(伸張)は、実質的に、人間の耳又は、目では検出できない元の信号の細部を再生しない。DCC又は、MPEGのようなオーディオ及び、ビデオの最も知られたシステムは、損失のある圧縮を使用し、一方、無損失圧縮は、コンピュータデータで使用される。オーディオ圧縮及び伸張の例はD2、D3及び、D4で与えられる。
【0009】
データ選択手段28は、読み出し信号から、特に転送速度プロファイルを示すある制御情報を取り出す。データ選択手段28は、速度プロファイルに従って記録の間に付加されたスタッフィングデータを捨てる。制御装置20が記録担体からオーディオ項目を再生することを命令したときは、位置決め手段25は、TOCを有するトラックに読み出しヘッドを移動する。その項目の開始アドレス及び、速度プロファイルが、データ選択手段28を介してTOCから取り出される。代わりに、ディスクが装置に挿入されたときに、TOCの無い様が1回読まれメモリに蓄積されてもよい。項目を再生するために、駆動手段21は、速度プロファイルで示された速度で記録担体を回転する。必要な回転レートは、駆動手段を設定するために速度プロファイルで与えられ得る代わりに。速度プロファイルは、ビットレートを有しても良く、そのときは、回転レートは次のように計算される。規格からトラックピッチやビット長のような記録担体密度パラメータは通常は再生装置では知られているので、開始アドレスから項目の半径方向の位置が計算される。続いて、回転レートを、ビットレートと半径位置から得ることができる。バッファのオーバーフロー及び、アンダーフロー無しに連続再生するために、転送速度は、D/A変換器の再生速度、即ち、伸張後のビットレートに結合する。さらに、装置は、伸張器を制御する基準周波数源を有し、回転レートは基準周波数と速度プロファイルに従って設定される。回転レートは、バッファ29の平均充填レベルにより、即ち、バッファが平均の50%以上充填された場合には、回転レートを下げるように調整される。
【0010】
図3は、情報を(再)書きこみ可能な記録担体11に書きこむための記録装置を示す。記録動作中は、色素、合金、又は、相変化又は、周囲と磁化の方向が異なる領域の形式で記録されることにより、光学的に読み出し可能、即ち、反射率がその周囲と異なる領域として、情報を示すマークが、記録担体上に形成される。光学式ディスク上に記録する情報の、書きこみ及び、読み出し及び、使用できるフォーマットの規則、誤り訂正及び、チャネル符号化は、例えば、CDシステムから良く知られている。マークは、通常はレーザダイオードを使用した電磁放射のビーム24を介して記録装置に発生されたスポット23を通して形成される。記録装置は、図2を参照して説明したのと同様な基本要素、即ち、制御装置20、駆動手段21及び、位置決め手段25を有し、しかし、特徴的な書きこみヘッド39を有する。オーディオ情報は、圧縮手段35の入力に与えられる。好ましい圧縮は、D2,D3及び、D4に記載されている。圧縮手段35の出力の可変レートで圧縮されたオーディオは、バッファ36へ送られる。バッファ36から、データは、スタッフィングデータと更なる制御データを付加するためのデータ結合手段37へ送られる。全データストリームは、記録のための書きこみ手段38へ送られる。書きこみヘッド39は、例えば、フォーマッタ、誤り訂正符号化器及び、チャネル変調器を有する書きこみ手段38と結合する。書きこみ手段38の入力に与えられるデータは、フォーマット化と符号化規則に従って論理及び、物理セクタに亘って分散され、書きこみヘッド39のための書きこみ信号へ変換される。装置20は、バッファ36、データ圧縮手段37及び、書きこみ手段38を制御線26を介して制御し、そして、読み出し装置のための上述の位置決め処理を行う。記録装置は、再生装置の特徴も有し、結合された記録/再生ヘッドも有する。
【0011】
図4は、本発明で使用するファイルシステムを示し、種々の異なるオプションが実現できる。発明者は、蓄積媒体がUDFファイルシステム又は、ISO9660ファイルシステムに基づくものを提案している。両システムは当業者には標準である。代わりの場合としては,ファイルシステムが全く無い場合、及び、関連するセクタ空間が空白の場合である。
【0012】
ファイルシステムでは、全てのオーディオファイルは、サブディレクトリSCD_AUDIOに配置されたオーディオファイルに蓄積される。図4に示すように、階層は、種々の下位ファイル52,54,56を指すROOTファイル50に基づいている。MASTER.TOC52の構造は、以後説明する。更に2_CH_AUDIOファイル54がある。これは、TOC2_CH_TOC58及び、種々のステレオトラックTRACKn.2CH60を指す。更にM_CH_AUDIOファイル56は、TOCM_CH_TOC62と並列の種々のマルルチチャネルトラックTRACKn.MCH64を指す。
【0013】
図5は、本発明と共に使用する、例により、単一の連続トラックにマップされた第1蓄積配置を示す。水平軸に沿って、次の項目が明かである。項目120は、読み出し器と媒体の駆動を相互に同期させるのに使用するリードイン領域である。項目122は図4を参照して説明したファイルシステムを示す。項目124は、MASTER_TOCを示す。MASTER_TOCは、標準手続きにより配置され、かつ、ステレオ領域126及び、マルチチャネル領域128がそして、もし必要ならエクストラックデータ領域が続く。これらの3つの領域の長さは、種々の異なる量の情報が存在しうるので、標準化される必要は無い。オーディオ領域に関しては、オーディオトラック領域そのものは、関連するSUB_TOCと同様に含まれる。以後の開示とは別に、項目126,128,130の内容は、従来の規格に従って定義されることができ、それ自身は本発明の部分を構成しない。一般的に、種々のチャネル間で区別することは別として、オーディオ領域は同じ構造を有し、また、同じ種類の情報を有する。オーディオは、単純に符号化され又は、無損失符号化されてもよい。全ての種類のオーディオは、コンパクトディスクテキストの様に、補助データと共に多重される。
【0014】
項目132は、リードアウト情報を示す。後者の項目は特にサーチ中に使用される。そのトラックは、トラック番号とアドレス以外の情報は含まない。リードアウトトラック数は、0.5から1ミリメータの幅の環である。上記に従って、蓄積された情報は、項目122示されているファイルシステム又は、項目124に示されているTOC構造のいずれかを介して、特に、以後説明される2つ又は、多レベルのTOC構造を介してしてアクセスされる。
【0015】
どの単一の又は、複数のマスタTOC124も、例えば、第1のマスタTOCに対してはバイト番号500等の、リードイン領域からのそれぞれの単一の標準化されたオフセット位置から始まる。本実施例では、マスタTOCは、1標準サイズセクタのみの長さであり、最初に,以後説明する種々のサブTOC又は、領域TOCへのポインタを有する。マスタTOCの好ましいシンタックスは次の様である。
1.16バイトの署名は、例えば、”SACD Master TOC”の様に、マスタTOCを識別する。署名は、3つのスペースキャラクタを有するが、アポストロフィは定義の部分ではない。
2.2バイトのSpec_versionはディスクで使用されているフォーマットの版番号を示す。
3.14バイトのSpaceは、整列のスタッフィングのために予約される。
4.4バイトの整数2CH−start_addressは、ステレオ領域の第1セクタの論理アドレスを示す。
5.4バイトの整数2CH−end_addressは、ステレオ領域の最後セクタの論理アドレスを示す。
6.4バイトの整数MC−start_addressは、マルチチャネル領域の第1セクタの論理アドレスを示す。
7.4バイトの整数MC−end_addressは、マルチチャネル領域の最後セクタの論理アドレスを示す。
8.4バイトの整数Extra_data_start_addressは、エクストラックデータ領域の第1セクタの論理アドレスを示す。
9.4バイトの整数Extra_data_end_addressは、エクストラックデータ領域の最後セクタの論理アドレスを示す。
【0016】
上述の前情報は、56バイトである。更なる特徴が、マスタTOCに付加され得る。ステレオ領域、マルチチャネル領域又は、エクスデータ領域等のある領域が無い場合には、当の領域の両開始及び、終了アドレスは、値ゼロを有する。
【0017】
次に項目126及び、128は、それぞれ図6に関して以後説明される様にフォーマットされた、ステレオ及び、マルチチャネルオーディオ期間に対するサブTOC又は、領域TCOを有する。マスタTOCの好ましいシンタックスは次の様である。
16バイトの署名は、例えば、ステレオオーディオ領域に対しては”SACD stereo TOC”及び、マルチチャネルオーディオ領域に対しては”SACD MC TOC”の様に、当のサブTOCを識別する。バイト数は、最後にスペースキャラクタを付加することにより得られる。
2.2バイトのSpec_versionはディスクで使用されているフォーマットの版番号を示す。
3.4バイトのSub_TOC_lengthは、実際のTOCのバイト数を示す。
4.10バイトのSpaceは、整列のスタッフィングのために予約される。
5.Album()名及び、Catalogue()名等の、/*ディスクパラメータ*/の可変サイズの組がある。
6.4バイトのdisc_play_timeは、時間コードで表されたディスクの全連続再生時間を示す。
7.4バイトのdisc_name_pointerは、当のサブTOCの開始からdisc_name()フィールドの開始までのオフセットをバイトで示す。当の値が0ならば、disc_name()フィールドは無い。
8.4バイトのdisc_date_pointerは、当のサブTOCの開始からdisc_date()フィールドの開始までのオフセットをバイトで示す。当の値が0ならば、disc_date()フィールドは無い。
9.4バイトのdisc_copyright_pointerは、当のサブTOCの開始からdisc_copyright()フィールドの開始までのオフセットをバイトで示す。当の値が0ならば、disc_copyright()フィールドは無い。
10.4バイトのdisc_publisher_pointerは、当のサブTOCの開始からdisc_publisher()フィールドの開始までのオフセットをバイトで示す。当の値が0ならば、disc_publisher()フィールドは無い。
11.当のTOCの開始を基準としたオフセット情報と、例えば、トラック名及び、当の記録の聴者に多分興味を持たせる非常に多くの項目等の種々の更なる項目を有するために、可変サイズTrack_List()は、複数のオーディオトラックの各々に対して存在し得る。
【0018】
図6は、図5に示すオーディオ領域126,128の構造の例を示す。ここで、トラック領域の前に領域又は、サブTOC−1が配置され、領域TOC−2が続く。これらは、2つの同一の複製である。ビットごとの反転により、論理的に一致する他の方法で生成され得る。とにかく、分離された各複製は、2つのTOCに含まれる全ての情報を有していなければならない。その位置は、各分離された領域TOCに対して、高いレベルのマスタTOCで与えられる。トラック領域と続く領域TOC−2の間のギャップは、許されていない。一方、先行する領域TOC−1とトラック領域の間のギャップは許されており、領域Gで示される。そのようなギャップは、一般的には、特定の重要な情報は含まれておらず、特に、TOC又は、トラックは無い。それゆえ、論理的には、トラック領域は、両端でTOCに隣接する。領域TOCを2倍にしたこと及び、その相互の距離により、環境又は、他の影響による妨害は通常は2つの複製に対して2倍とならない。従って、内部に冗長度を持たなくとも、2つのうちの少なくとも1つの領域TOCの全部分の正しい蓄積の可能性は実際に保証される。そのような冗長度を通しての誤り訂正は、しばしば許容できない遅延をもたらす。実際、先行するTOCが正しいなら、トラックの開始は実質的にすぐに効果がある。
関連文献リスト
(D1)研究発表番号36411、1994年8月、412頁空413頁。
(D2)PCT/IB97/01156(PHN16.452)1ビットADC及び、オーディオの無損失圧縮。
(D3)PCT/IB97/01303(PHN16.405)オーディオ圧縮器。
(D4)EP−A402,973(PHN13.241)オーディオ圧縮。
(D5)’hi−fiオーディオ信号のアナログディジタル変換のための間引きディジタルフィルタ’、 J.J.van der Kam、フィリップス技術レビュー42、番号6/7、1986年4月、230−8ページ。
(D6)’オーバーサンプリングA/D変換器のための補間的変調器のための高次トポロジー’ 、Kirk C.H. Chao他、IEEE回路システム、37巻、番号3、1990年3月、309−18頁。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1a及び1bは記録担体を示す図である。
【図2】 再生装置を示す図である。
【図3】 記録装置を示す図である。
【図4】 発明と共に使用するファイルシステムを示す図である。
【図5】 発明の蓄積配置を示す図である。
【図6】 オーディオ領域の構造を示す図である。

Claims (3)

  1. リードイン領域と、
    上記リードイン領域からのそれぞれの単一の標準化されたオフセット位置から始まるマスタTOC(Table of content)領域と、
    第1のサブTOC領域と、上記第1のサブTOC領域に後続するトラック領域と、上記トラック領域に後続し上記第1のサブTOC領域と同一の複製データが記録される第2のサブTOC領域とからなるオーディオ領域と、
    上記第1及び第2のサブTOC領域の記録位置に関するポインタを上記マスタTOC領域に記録したことを特徴とするディスク。
  2. リードイン領域と、
    第1のサブTOC領域と、上記第1のサブTOC領域に後続するトラック領域と、上記トラック領域に後続し上記第1のサブTOC領域と同一の複製データが記録される第2のサブTOC領域とからなるオーディオ領域と、
    上記リードイン領域からのそれぞれの単一の標準化されたオフセット位置から始まり、上記第1及び第2のサブTOC領域の記録位置に関するポインタが記録されたマスタTOC領域とを記録したディスクを再生する再生装置において、
    上記リードイン領域からのそれぞれの単一の標準化されたオフセット位置に基づいてマスタTOC領域を特定するとともに、上記マスタTOC領域から再生された第1及び第2のサブTOC領域の記録位置に関するポインタに基づいて第1及び第2のサブTOC領域を特定することを特徴とする再生装置。
  3. ディスクに、
    リードイン領域を設ける段階と、
    上記リードイン領域からのそれぞれの単一の標準化されたオフセット位置から始まるマスタTOC(Table of content)領域を設ける段階と、
    第1のサブTOC領域と、上記第1のサブTOC領域に後続するトラック領域と、上記トラック領域に後続し上記第1のサブTOC領域と同一の複製データが記録される第2のサブTOC領域とからなるオーディオ領域を設ける段階とを有し、
    上記第1及び第2のサブTOC領域の記録位置に関するポインタを上記マスタTOC領域に記録したことを特徴とするディスク記録方法。
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