JP4588127B2

JP4588127B2 - ディスク記録方法及びディスク記録装置

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Publication number: JP4588127B2
Application number: JP51533999A
Authority: JP
Inventors: 誠光野
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-09-05
Filing date: 1998-09-04
Publication date: 2010-11-24
Anticipated expiration: 2018-09-04
Also published as: US20010012246A1; US6219311B1; WO1999013469A1; KR20000068905A; US6826132B2; KR100584484B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像や音声，楽音などの各種時間及び／又は容量の連続したデータをディスク状記録媒体に記録するディスク記録方法及びディスク記録装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば画像データ，音声データ，楽音データ等の各種時間及び／又は容量の連続したデータ、つまり、再生時において連続して出力されるべきデータ（以下、画像楽音データと言う。）を、記録媒体に記録する場合には、通常、記録媒体上の連続した領域へ書き込むことが行われる。特にテープ状記録媒体は瞬時に不連続な領域へアクセスすることが非常に困難であるため、上記画像楽音データをこのテープ状記録媒体に記録する場合には、一般に、連続した領域へ書き込むことが行われる。
【０００３】
また、ライトワンスのディスク状記録媒体（１回のみ書き込み可能なディスク）に上記画像楽音データを記録する場合も、上記テープ状記録媒体と同様に、一般に、連続した領域へ書き込むことが行われる。
【０００４】
しかし、例えば、書き換え可能なディスク状記録媒体（リライタブルディスク）では、一旦データを書き込みその後そのデータを消去するといった作業が繰り返される。そのため、リライタブルディスクに上記画像楽音テータを記録する場合には、上記テープ状記録媒体の場合と同様に連続した領域へ書き込みを行うと、結果として膨大な使用不可能な空き領域を発生してしまうことがある。
【０００５】
図１を用いて、各種時間及び／又は容量の連続した画像楽音データの記録及び消去を繰り返すことによって、上記リライタブルディスク上に使用不可能な空き領域が発生する仕組みについて説明する。なお、図中の点線はリライタブルディスク上に存在する記録可能な空き領域を示し、図中の二重線はリライタブルディスク上に存在する記録済みの領域を示す。
【０００６】
まず、（１）において、リライタブルディスクは、初期状態、すわなち、記録領域が全て記録可能な空き領域となっているものとする。つまり、リライタブルディスクは、ブランクディスクの状態となっている。この時点でのリライタブルディスクの使用可能な空き領域（すなわちディスクの総容量）を、１００と仮定する。
【０００７】
続いて、（２）において、上記（１）の初期状態のリライタブルディスクに対して、例えば容量２５のデータＡを記録する。続いて、（３）において、上記データＡが記録された状態のリライタブルディスクに対して、更に、例えば容量５０のデータＢを追加記録する。続いて、（４）において、上記データＡ及びデータＢが記録された状態のリライタブルディスクから、先に（２）で記録したデータＡを消去する。この（４）でデータＡを消去した時点では、リライタブルディスク上の使用可能な空き領域は分断されており、各々容量２５の空き領域が２箇所で発生している（すなわち、総空き容量は５０になる）。
【０００８】
次に、（５）において、データＡを消去した状態のリライタブルディスクに対して、容量５０のデータＣを記録することを考えてみる。この場合、リライタブルディスクの空き領域は容量５０分存在しているが、この容量５０分の空き領域は連続した空き領域ではなく、分断されている。このため、当該容量５０のデータＣを連続した領域へ書き込むことが行えない。つまり、当該リライタブルディスクには、総容量５０の使用不可能な空き領域が発生してしまったことを意味している。
【０００９】
また、このようなリライタブルディスクの使用方法として、同時に再生する複数の画像楽音データを、異なる時刻に記録する場合がある。例えば、画像データと音声データとをそれぞれ異なる時刻に記録し、異なる時刻に記録した画像データと音声データとを同時に再生する場合がある。
【００１０】
また、リライタブルディスクの使用方法として、異なる時刻に再生する複数の画像楽音データを、同時に記録する場合がある。例えば、異なる時刻に再生する複数の画像データを、同時に記録する場合がある。
【００１１】
また、リライタブルディスクの使用方法として、同時に再生する複数の画像楽音データを、同時に記録する場合がある。例えば、画像データと音声データとをそれぞれ同時に記録し、同時に記録した画像データと音声データとを同時に再生する場合がある。
【００１２】
また、リライタブルディスクの使用方法として、複数の画像楽音データを記録しながら、同時に、記録済みの複数の画像楽音データを再生する場合がある。
【００１３】
このような使用方法を用いてリライタブルディスクに記録をした場合も、上記テープ状記録媒体の場合と同様に連続した領域へ書き込みを行うと、結果として膨大な使用不可能な空き領域を発生してしまう。
【００１４】
また、分断された使用可能な空き領域にそのまま画像楽音データを分散して記録していくと、再生時において、単数又は複数の画像楽音データを、同時に連続して出力することができなくなってしまう。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、画像や音声，楽音などの各種時間及び／又は容量の連続したデータを、書き換え可能なディスク状記録媒体に記録する場合において、当該ディスク状記録媒体上の使用不可の空き領域を削減し、ディスク容量を効率的に使用することを可能とするディスク記録方法を提供する。
【００１６】
また、本発明の目的は、画像や音声，楽音などの各種時間及び／又は容量の連続したデータを、書き換え可能なディスク状記録媒体に記録する場合において、当該ディスク状記録媒体上の使用不可の空き領域を削減し、ディスク容量を効率的に使用することを可能とするディスク記録装置を提供する。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、連続して再生するデータ（連続再生データ）が分散して記録されたディスク状記録媒体から間欠的に読み出される連続再生データが入力されるバッファメモリを備え、上記バッファメモリへの入力レートをＲｉ、上記バッファメモリから連続的に出力される上記連続再生データの出力レートをＲｏ、上記連続再生データを上記バッファメモリに入力する際の最大の入力停止時間をＴｓとして、上記バッファメモリのバッファサイズＢをＢ≧Ｒｏ×Ｔｓ、再生ヘッドの最大シーク時間をＴｊ、上記ディスク状記録媒体からデータを読み出す際の最小の読み取り時間をＴｒとした再生装置により連続して再生するデータ（連続再生データ）をディスク状記録媒体に分散して記録するディスク記録方法であって、上記ディスク状記録媒体に上記連続再生データを記録する際同時に記録及び再生する連続再生データの総数或いは上記ディスク状記録媒体から上記連続再生データを再生する際同時に記録及び再生する連続再生データの総数のうちいずれか大きい数をＮとし、上記連続再生データの最小連続記録単位Ｂａを、
Ｂａ＝［Ｒｉ×Ｒｏ×｛（Ｎ−１）×Ｔｒ＋Ｎ×Ｔｊ｝］／（Ｒｉ−Ｒｏ）
として設定し、上記ディスク状記録媒体に対して、上記連続再生データを上記最小連続記録単位Ｂａ以上のデータ量毎に分散して実時間記録することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明は、連続して再生するデータ（連続再生データ）が分散して記録されたディスク状記録媒体から間欠的に読み出される連続再生データが入力されるバッファメモリを備え、上記バッファメモリへの入力レートをＲｉ、上記バッファメモリから連続的に出力される上記連続再生データの出力レートをＲｏ、上記連続再生データを上記バッファメモリに入力する際の最大の入力停止時間をＴｓとして、上記バッファメモリのバッファサイズＢをＢ≧Ｒｏ×Ｔｓ、再生ヘッドの最大シーク時間をＴｊ、上記ディスク状記録媒体からデータを読み出す際の最小の読み取り時間をＴｒとした再生装置により連続して再生するデータ（連続再生データ）をディスク状記録媒体に分散して記録するディスク記録装置であって、上記連続再生データが連続して入力される入力部と、入力された上記連続再生データを一時格納するバッファメモリと、上記バッファメモリに格納された連続再生データを上記ディスク状記録媒体に間欠的に書き込む書込部と、上記書込部を制御して、上記ディスク状記録媒体に記録する連続再生データの書き込み位置を制御する制御部とを備え、上記制御部は、上記ディスク状記録媒体に上記連続再生データを記録する際同時に記録及び再生する連続再生データの総数或いは上記ディスク状記録媒体から上記連続再生データを再生する際同時に記録及び再生する連続再生データの総数のうちいずれか大きい数をＮとし、上記連続再生データの最小連続記録単位Ｂａを、
Ｂａ＝［Ｒｉ×Ｒｏ×｛（Ｎ−１）×Ｔｒ＋Ｎ×Ｔｊ｝］／（Ｒｉ−Ｒｏ）
として設定し、上記ディスク状記録媒体に対して、上記連続再生データを上記最小連続記録単位Ｂａ以上のデータ量毎に分散して実時間記録することを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２２】
図２には、本発明を実現する−実施の形態としてのディスク記録再生装置の概略構成を示す。なお、この実施の形態の説明において、ディスク状記録媒体として光磁気ディスクを用いた例を挙げている。以下このディスク状記録媒体のことを単にディスクと呼ぶ。
【００２３】
本発明を実現する一実施の形態のディスク記録再生装置は、図２に示すように、ディスク１にレーザ光を照射する光学ヘッド３と、再生信号を取り出すＲＦアンプ４と、再生信号のデコード及び記録信号のエンコードをするエンコーダ／デコーダ回路６と、バッファメモリ８及びバッファメモリ１７に格納するデータをコントロールするバッファメモリコントローラ７と、画像データ及び音声データを圧縮及び伸張する圧縮／伸張回路１０，１８と、画像データの入出力端子１１，１９と、音声データの入出力端子１２，２０とを備えている。また、このディスク記録再生装置は、記録時にディスク１に磁界を印加する磁気ヘッド１４と、この磁気ヘッド１４を駆動するヘッド駆動回路１３とを備えている。また、このディスク記録再生装置は、ディスク１を回転駆動するスピンドルモータ２と、光学ヘッド３のスレッド機構を駆動する送りモータ５と、磁気ヘッド１４のスレッド機構を駆動する送りモータ１５と、フォーカスサーボ、トラッキングサーボ等のサーボ制御を行うサーボ回路１６と、装置全体の制御を行うシステムコントローラ９とを備えている。
【００２４】
上記ディスク記録再生装置の再生系の概略的な動作について説明する。
【００２５】
ディスク１は、スピンドルモータ２により回転駆動される。この回転駆動されているディスク１には、光学ヘッド３からレーザ光が照射される。光学ヘッド３は、ディスク１からの反射光を取り込み、再生信号を取り出す。このため、光学ヘッド３には、レーザ出力手段としてのレーザダイオード、偏光ビームスプリッタや対物レンズ等の機能を有する光学系、及び反射光を検出するためのフォトディテクタ、対物レンズを駆動する二軸アクチュエータ等が搭載されている。また、この光学ヘッド３は、図示しないスレッド機構を有しており、このスレッド機構の送りモータ５によってディスク半径方向に移動可能とされている。
【００２６】
光学ヘッド３によりディスク１から検出された再生信号は、ＲＦアンプ４に供給される。ＲＦアンプ４は、この再生信号を増幅し、２値の再生ＲＦ信号を取り出す。また、このＲＦアンプ４では、この２値の再生ＲＦ信号からデータビットを抜き出し、このデータビットを抜き出すとともにクロックを抽出する。このデータビットはエンコーダ／デコーダ回路６のデコーダ部に送られ、上記クロックはサーバ回路１６に送られる。さらに、ＲＦアンプ４では、上記再生信号からトラッキングエラー信号及びフォーカスエラー信号も抽出し、これらエラー信号もサーボ回路１６に送る。
【００２７】
サーボ回路１６は、ＲＦアンプ４が抽出したクロックに基づいて、ディスク１を回転駆動するスピンドルモータ２の回転サーボを行う。また、サーボ回路１６は、ＲＦアンプ４が抽出したフォーカスエラー信号に基づいて、光学ヘッド３の二軸アクチュエータを光軸方向に駆動してフォーカスサーボを行う。また、サーボ回路１６は、ＲＦアンプ４が抽出したトラッキングエラー信号に基づいて、光学ヘッド３の二軸アクチュエータをディスク半径方向に駆動してトラッキングサーボを行う。
【００２８】
また、ＲＦアンプ４からデータビットが供給されたエンコーダ／デコーダ回路６のデコーダ部では、データビットの復調及びデータビットの誤り訂正処理等を行って再生データを復元し、この再生データをバッファメモリコントローラ７に送る。このデコーダ部から出力される再生データは、所定の圧縮符号化方式にて圧縮された画像データと楽音データとが多重化された多重化データである。バッファメモリコントローラ７は、この多重化データをその種別毎に対応するバッファメモリ８，１７に所定量蓄積する。バッファメモリコントローラ７は、バッファメモリ８，１７に蓄積した多重化データをその種別毎に対応する圧縮／伸張回路１０，１８に送る。なお、バッファメモリの数は２個に限られず、３個以上を用いて多重化データを分割して蓄積しても良いし、また、１個にまとめて用いても良い。
【００２９】
圧縮／伸張回路１０，１８は、バッファメモリコントローラ７から送られた多重化データを、それぞれ圧縮画像データと圧縮楽音データとに分離し、さらにこれら分離した圧縮画像データと圧縮楽音データとを対応する伸張部により各々伸張する。伸張された画像データは端子１１，１９から出力され、伸張された楽音データは端子１２，２０から出力される。
【００３０】
次に、ディスク記録再生装置の記録系の概略的な動作について説明する。
【００３１】
端子１１，１９には画像データが、端子１２，２０には楽音データが供給され、これら画像データと楽音データは圧縮／伸張回路１０，１８の対応する圧縮部にそれぞれ送られる。これら圧縮部では、供給された画像データと楽音データとを所定の圧縮符号化方式でそれぞれ圧縮する。また、この圧縮／伸張回路１０，１８では、上記圧縮された画像データと楽音データとを多重化し、バッファメモリコントローラ７に供給する。
【００３２】
バッファメモリコントローラ７は、圧縮／伸張回路１０，１８により多重化された多重化データを、その種別毎に対応するバッファメモリ８，１７に所定量蓄積する。バッファメモリコントローラ７は、バッファメモリ８，１７に蓄積した多重化データをその種別毎に読み出して、エンコーダ／デコーダ回路６のエンコーダ部に送る。
【００３３】
このエンコーダ／デコーダ回路６のエンコーダ部では、供給された多重化データに対して誤り訂正符号の付加と変調とを施し、記録信号としてヘッド駆動回路１３に送る。
【００３４】
ヘッド駆動回路１３は、上記エンコーダ／デコーダ回路６から供給された記録信号に応じて、磁気ヘッド１４を駆動する。磁気ヘッド１４は、送りモータ１５によって光学ヘッド３と相対する位置に移動する。また、この記録時の光学ヘッド３は、ディスク１上の磁気記録膜の温度をキュリー点まで上昇させるだけのレーザ光を発生している。すなわち、この記録時には、磁気ヘッド１４から記録信号に基づいた変調磁界をディスク１に印加すると共に、光学ヘッド３によりディスク１の目的トラックにレーザ光を照射して磁気記録膜の温度をキュリー点まで上昇させることによって、いわゆる磁界変調方式による熱磁気記録を行う。
【００３５】
システムコントローラ９は、装置全体の動作を制御するだけでなく、後述するようにバッファメモリコントローラ７を制御してバッファメモリ８の書き込み／読み出しをコントロールすると共に、記録時において後述するように、磁気ヘッド１４及びその周辺回路並びに光学ヘッド３及びその周辺回路をコントロールすることによって、光ディスク１に対する効率的な記録を行い得るようにしている。
【００３６】
なお、このディスク記録再生装置では、最大２本までの多重化データを同時に記録又は再生することが可能であるが、３個以上の圧縮／伸張回路を設けて、３本以上の多重化データを同時に記録又は再生するようにしてもよい。また、このディスク記録再生装置では、２個の圧縮／伸張回路１０，１８を設けているが、例えば、この圧縮／伸張回路１０，１８の個々の性能と比べて２倍以上の処理能力をもった１個の圧縮／伸張回路を設けても良い。
【００３７】
上述したような構成を有する本発明の実施の形態のディスク記録再生装置において、多重化データをディスク１に記録する際の動作を以下に説明する。
【００３８】
本発明の実施の形態のディスク記録再生装置では、各種時間及び／又は容量を持つ連続するデータである画像及び楽音データ等からなる多重化データをディスク１に記録しその後消去するというような作業を繰り返すことによってディスク１上に分断された空き領域が例えば複数発生したとしても、この空き領域への記録を可能にし、ディスク１の記録容量を効率的に使用できるようにしている。
【００３９】
換言すると、本発明の実施の形態のディスク記録再生装置では、連続的に入力される画像データ及び楽音データ等からなる多重化データをディスク１に記録する際に、後の再生動作時に連続的に再生できるように配慮しながら、当該多重化データをディスク１上の空き領域に分散的に配置して実時間で記録するようにしている。
【００４０】
具体的には、本発明の実施の形態のディスク記録再生装置では、本来は連続的なデータである画像や楽音のデータからなる多重化データを、上述のようにディスク１上の空き領域に分散的に記録した場合であっても、再生時には、ディスク１から読み出した多重化データを一旦バッファメモリ８，１７に蓄積し、連続的な画像や楽音テータとして出力している。
【００４１】
すなわち、連続するデータが分散して記録されているディスク１からこのデータの再生を行う場合には、ある一の記録領域からの読み出しが終了した後に次の記録領域まで光学ヘッド３をシークさせて当該記録領域からの読み出しを行い、そしてこの記録領域からの読み出しが終了した後はさらに次の記録領域まで光学ヘッド３をシークさせて読み出しを行うといった再生動作が必要になる。しかしながら、このような再生動作を行うと、光学ヘッド３のシーク時には連続したデータ再生が行われなくなり、再生データの連続性もなくなる。つまり、光学ヘッド３から読み出される再生データは、間欠的なデータとなる。従って、本発明の実施の形態のディスク再生装置では、間欠的に読み出された再生データをバッファメモリ８，１７に一旦蓄え、このバッファメモリ８，１７から連続再生が可能な一定レートで再生データを出力するようにしている。
【００４２】
上述のような再生時におけるバッファメモリ８，１７の書き込み／読み出し制御について、図３〜図８を用いてより具体的に説明する。この図３〜図８までの各図は、横軸が時間軸を示し、この時間軸を共有している。
【００４３】
図３には、ディスク１に記録されているある多重化データ（以下、多重化データＡと呼ぶ。）が再生時においてバッファメモリ８に書き込まれる際の入力レートを示している。バッファメモリ８には、この図３に示すように、多重化データＡが間欠的に書き込まれる。具体的には、このバッファメモリ８には、ｔ０〜ｔ１の期間及びｔ４〜ｔ５の期間において入力レートＲｉで多重化データＡが入力されており、ｔ１〜ｔ４の期間及びｔ５〜ｔ８の期間においてデータが入力されていない。
【００４４】
図７には、バッファメモリ８に書き込まれた多重化データＡの出力レートを示している。バッファメモリ８からは、この図７に示すように、多重化データＡが連続的に出力される。具体的には、このバッファメモリ８からは、一定の出力レートＲｏで多重化データＡが出力されている。
【００４５】
図５には、バッファメモリ８が蓄積している多重化データＡのデータ占有量を示している。バッファメモリ８には、多重化データＡが間欠的に書き込まれ、一定の出力レートでこの多重化データＡが出力されることから、データ占有量が変化している。具体的には、ｔ０〜ｔ１の期間及びｔ４〜ｔ５の期間（区間Ｔｒ）では、入力レートＲｉで多重化データＡが書き込まれ、出力レートＲｏで多重化データＡが読み出されるため、バッファメモリ８のデータ占有量はＲｉ−Ｒｏのレートで徐々に増加する。
【００４６】
そして、ｔ１〜ｔ４の期間及びｔ５〜ｔ８の期間（区間Ｔｓ）では、多重化データＡが書き込まれなくなり、出力レートＲｏで多重化データＢが読み出されるため、バッファメモリ８のデータ占有量は−Ｒｏのレートで徐々に低下する。
【００４７】
また、図４には、ディスク１に記録されている上記多重化データＡと異なる多重化データ（以下、多重化データＢと呼ぶ。）が再生時においてバッファメモリ１７に書き込まれる際の入力レートを示している。バッファメモリ１７には、この図４に示すように、多重化データＢが間欠的に書き込まれる。具体的には、このバッファメモリ１７には、ｔ２〜ｔ３の期間及びｔ６〜ｔ７の期間において入力レートＲｉで多重化データＢが入力されており、ｔ０〜ｔ２の期間及びｔ３〜ｔ６の期間においてデータが入力されていない。
【００４８】
図８には、バッファメモリ１７に書き込まれた多重化データＢの出力レートを示している。バッファメモリ１７からは、この図８に示すように、多重化データＢが連続的に出力される。具体的には、このバッファメモリ１７からは、一定の出力レートＲｏで多重化データＢが出力されている。
【００４９】
図６には、バッファメモリ１７が蓄積している多重化データＢのデータ占有量を示している。バッファメモリ１７には、多重化データＢが間欠的に書き込まれ、一定の出力レートでこの多重化データＢが出力されることから、データ占有量が変化している。具体的には、ｔ２〜ｔ３の期間及びｔ６〜ｔ７の期間（区間Ｔｒ）では、入力レートＲｉで多重化データＢが書き込まれ、出力レートＲｏで多重化データＢが読み出されるため、バッファメモリ１７のデータ占有量はＲｉ−Ｒｏのレートで徐々に増加する。そして、ｔ０〜ｔ２の期間及びｔ３〜ｔ６の期間（区間Ｔｓ）では、多市化データＢが書き込まれなくなり、出力レートＲｏで多重化データＢが読み出されるため、バッファメモリ１７のデータ占有量は−Ｒｏのレートで徐々に低下する。
【００５０】
ここで、バッファメモリ８，１７に間欠的に書き込まれるデータ量と、バッファメモリ８，１７から一定レートで読み出されるデータ量とがつり合っていれば、バッファメモリ８，１７はオーバーフロウやアンダーフロウすることなく、書き込みと読み出しが繰り返される。
【００５１】
しかし、ディスク１への記録の際に、連続したデータ、つまり、再生時において連続して出力されるべきデータを、極端に分散化又は細分化してディスク１に記録してしまうと、後の再生時にバッファメモリ８，１７を用いても、データの連続性を保証することができなくなり、データの連続再生の実現が不可能になる虞がある。
【００５２】
そのため、本発明の実施の形態のディスク記録再生装置では、記録時におけるデータの分散化及び／又は細分化に対して制約条件を設けている。
【００５３】
この制約条件について、図３〜図８の例を参考にしながら、より一般化して説明する。ディスク１の再生時において、このディスク１から多重化データＡ又は多重化データＢをバッファメモリ８，１７に対して間欠的に書き込む際の最小書き込み時間をＴｒ（秒）とする。バッファメモリ８に対する最小書き込み時間Ｔｒは、例えば、図３に示すような書き込み制御を行う場合であれば、ｔ０〜ｔ１の期間或いはｔ４〜ｔ５の期間のうち短い方の期間となる。
【００５４】
また、バッファメモリ１７に対する最小書き込み時間Ｔｒは、例えば、図１に示すような書き込み制御を行う場合であれば、ｔ２〜ｔ３の期間或いはｔ６〜ｔ７の期間のうち短い方の期間となる。
【００５５】
また、ティスク１の再生時において、このディスク１から多重化データＡのバッファメモリ８への書き込みを終えた時刻から、一旦多重化データＢのバッファメモリ１７への書き込みを行い、再度多重化データＡの書き込みを開始するまでの時間、或いは、このディスク１から多重化データＢのバッファメモリ１７への書き込みを終えた時刻から、一旦多重化データＡのバッファメモリ８への書き込みを行い、再度多重化データＢの書き込みを開始するまでの時間をＴｓ（秒）とする。
【００５６】
また、バッファメモリ８，１７のバッファサイズをＢ（ビット）とし、再生時のバッファメモリ８への多重化データＡの入力レート及びバッファメモリ１７への多重化データＢ入力レートをＲｉ（ビット／秒）とし、同じく再生時のバッファメモリ８からの多重化データＡの出力レート及びバッファメモリ１７からの多重化データＢの出力レートをＲｏ（ビット／秒）とする。
【００５７】
このとき、バッファメモリ８，１７の入出力レートの関係は下式で示すことができる。
【００５８】
Ｒｉ×Ｔｒ＝Ｒｏ×（Ｔｒ＋Ｔｓ）
このような関係において、バッファメモリ８，１７から一定の出力レートで連続して多重化データＡ，Ｂを出力する為に必要なバッファサイズＢは、下記条件を満たす必要がある。
Ｂ≧Ｒｏ×Ｔｓ
なお、このＴｓの長さは、同時に再生する多重化データの数に依存して変化する。同時に再生する多重化データの数をＮ、光学ヘッド３のシーク時間をＴｊ（秒）とすると、このＴｓは、下式で示すことができる。
【００５９】
Ｔｓ＝（Ｎ−１）×Ｔｒ＋Ｎ×Ｔｊ（Ｎ＝１，２，３，４・・・）
この式からわかるように、同時に再生する多重化データの数が多くなるほどＴｓの時間が長くなる。
【００６０】
また、光学ヘッド３のシーク時間Ｔｊは、ディスク１上の物理的なデータ配置に依存する。例えば、ディスク１の最内周と最外周に配置されているデータを連続して読み込む場合には、最も多くのシーク時間を必要とすることとなる。従って、バッファメモリ８，１７から多重化データＡ，Ｂを一定の出力レートで連続して出力するためには、ディスク１から全ての多重化データＡ，Ｂを再生する際に生じる最大シーク時間を隠蔽できるようなサイズのバッファメモリ８，１７が必要となる。バッファメモリ８，１７のバッファサイズは、ディスク１から多重化データＡ，Ｂを再生する際に生じる最大シーク時間を考慮したＴｓに基づき、決定する必要がある。例えば、ディスク１から多重化データＡ，Ｂを再生する際に生じる最大シーク時間が、ディスク１の最内周と最外周に配置されているデータを連続して読み込む際に生じるシーク時間Ｔｊ_ｍａｘであれば、Ｔｓは下式のようになる。
【００６１】
Ｔｓ＝（Ｎ−１）×Ｔｒ＋Ｎ×Ｔｊ_ｍａｘ（Ｎ＝１，２，３，４・・・）
ここで、再生時において、バッファメモリ８，１７から多重化データＡ，Ｂを一定の出力レートで連続して出力するためには、光学ヘッド３のシーク開始直前でＲｏ×Ｔｓ以上の多重化データＡ，Ｂがバッファメモリ８，１７にストアされている必要がある。再生時において、シーク開始直前にＲｏ×Ｔｓ以上の多重化データＡ，Ｂをバッファメモリ８，１７にストアさせるようにするための一つの手法としては、記録時において、下式で示す最小連続記録単位Ｂａ（ビット）以上の大きさのデータ量毎に、多重化データＡ，Ｂを分散して記録しておくことが考えられる。
【００６２】
【数１】

【００６３】
すなわち、バッファメモリ８，１７のバッファサイズがＢ（ビット）以上あり、且つ記録時にＢａ（ビット）以上のデータを連続配置できるだけの連続した空き領域がディスク１上に存在する場合、本発明の実施の形態のディスク記録再生装置のシステムコントローラ９は、上記Ｂａを最小連続記録単位として設定し、この最小連続記録単位Ｂａ以上のデータ単位でディスク１上の１つの連続した空き領域に配置するように制御して、多重化データＡ，Ｂを記録する。具体的には、システムコントローラ９は、記録時においてバッファメモリ８，１７から上記最小連続記録単位Ｂａの多重化データＡ，Ｂが読み出されるようにバッファメモリコントローラ７を制御し、さらに、当該データをディスク１に記録するために、磁気ヘッド１４及びその周辺回路と光学ヘッド３及びその周辺回路を制御する。これにより、後の再生時において連続したデータの生成を実現することが可能になる。
【００６４】
また、ディスク１上にＢａ（ビット）より少ないデータでしか連続配置することができないような場合には、再生時の光学ヘッド３の最大シーク時間が短くなるように、ディスク１上で分散配置されるデータ間の相対距離（分散した空き領域間でのデータ間相対距離）に上限を加えて、多重化データＡ，Ｂを記録する。
【００６５】
すなわち、バッファメモリ８，１７のバッファサイズがＢ（ビット）以上あったとしても、Ｂａ（ビット）以上のデータを連続配置できる空き領域がディスク１上にない場合には、システムコントローラ９は、上記Ｔｓが短くなるように、ディスク１上で分散配置されるデータ間の相対距離（分散した空き領域間でのデータ間相対距離）に上限を定める制御をして、多重化データＡ，Ｂを記録する。具体的には、システムコントローラ９は、記録時において、データ間相対距離が上記上限以内になるように、磁気ヘッド１４及びその周辺回路と光学ヘッド３及びその周辺回路を制御する。これにより、後の再生時において連続したデータの生成を実現することが可能になる。
【００６６】
さらに、バッファメモリ８，１７のバッファサイズがＢ（ビット）より小さい場合にも、再生時の光学ヘッド３の最大シーク時間が短くなるように、ディスク１上で分散配置されるデータ間の相対距離に上限を加えて、多重化データＡ，Ｂを記録する。すなわち、Ｂａ（ビット）以上のデータを連続配置できる空き領域がディスク１上にあったとしても、バッファメモリ８，１７のバッファサイズがＢ（ビット）より小さい場合には、システムコントローラ９は、上記Ｔｓが短くなるように、ディスク１上で分散配置されるデータ間の相対距離（分散した空き領域間でのテータ間相対距離）に上限を定める制御をして、多重化データＡ，Ｂを記録する。具体的には、システムコントローラ９は、記録時において、データ間相対距離が上記上限以内になるように、磁気ヘッド１４及びその周辺回路と光学ヘッド３及びその周辺回路を制御する。これにより、後の再生時において連続したデータの生成を実現することが可能になる。
【００６７】
本発明の実施の形態のディスク記録再生装置における、多重化データＡ，Ｂをディスク１に記録する際の処理内容、及び、ディスク１に記録された多重化データＡ，Ｂを再生する処理内容について、図９〜図１６に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００６８】
まず、記録処理について説明する。
【００６９】
多重化データＡ及び多重化データＢをディスク１に記録するのにあたり、システムコントローラ９は、図９のステップＳ１１からステップＳ１２に示すような処理を行い、最小連続記録単位Ｂａの設定を行う。
【００７０】
ステップ１１において、システムコントローラ９は、ディスク１に対して同時に記録する多重化データの本数、或いは、ディスク１から同時に再生する多重化データの本数のいずれか大きい方の値を、Ｎとして設定する。
【００７１】
続いてステップＳ１２において、システムコントローラ９は、下式を演算して、最小連続記録単位Ｂａを求める。
【００７２】
【数２】

【００７３】
また、多重化データＡ及び多重化データＢをディスク１に記録するのにあたり、バッファメモリコントローラ７は、図１０のステップＳ２１に示すようなバッファメモリ８，１７への入力処理、図１１のステップＳ３１からステップＳ３７に示すようなバッファメモリ８，１７からの出力処理を行う。
【００７４】
ステップＳ２１において、バッファコントローラ７は、圧縮／伸張回路１０，１８から供給される多重化データＡ及び多重化データＢを、各々Ｒｏの一定レートで連続的にバッファメモリ８，１７へ入力する。
【００７５】
また、ステップＳ３１において、バッファメモリコントローラ７は、多重化データＡを記録するかどうか判断する。多重化データＡを記録しない場合はステップＳ３４に進み、多重化データＡを記録する場合はステップＳ３２に進む。
【００７６】
ステップＳ３２において、バッファメモリコントローラ７は、光学ヘッド３、磁気ヘッド１４のシークに伴って多重化データＡの出力の中断をする。
【００７７】
続いて、ステップＳ３３において、バッファメモリコントローラ７は、バッファメモリ８から、最小連続記録単位Ｂａ分の多重化データＡを、エンコーダ／デコーダ回路６へＲｉのレートで出力する。
【００７８】
続いて、ステップＳ３４において、バッファメモリコントローラ７は、多重化データＢを記録するかどうか判断する。多重化データＢを記録しない場合はステップＳ３７に進み、多重化データＢを記録する場合はステップＳ３５に進む。
【００７９】
ステップＳ３５において、バッファメモリコントローラ７は、光学ヘッド３、磁気ヘッド１４のシークに伴って多重化データＢの出力の中断をする。
【００８０】
続いて、ステップＳ３６において、バッファメモリコントローラ７は、バッファメモリ１７から、最小連続記録単位Ｂａ分の多重化データＢを、エンコーダ／デコーダ回路６へＲｉのレートで出力する。
【００８１】
続いて、ステップＳ３７において、多重化データＡ及び多重化データＢの記録が終了したかどうかを判断する。多重化データＡ及び多重化データＢの記録が終了していない場合は、ステップＳ３１に戻りステップ３１からステップＳ３６までの処理を繰り返す。また、多重化データＡ及び多重化データＢの記録が共に終了した場合は処理を終了する。
【００８２】
また、多重化データＡ及び多重化データＢをディスク１に記録するのにあたり、システムコントローラ９は、図１２のステップＳ４１からステップＳ４７に示すようなディスク１に対する多重化データＡ，Ｂの記録処理を行う。
【００８３】
ステップＳ４１において、システムコントローラ９は、多重化データＡを記録するかどうか判断する。多重化データＡを記録しない場合はステップＳ４４に進み、多重化データＡを記録する場合はステップＳ４２に進む。
【００８４】
ステップＳ４２において、システムコントローラ９は、光学ヘッド３、磁気ヘッド１４をシークする。
【００８５】
続いて、ステップＳ４３において、システムコントローラ９は、エンコーダ／デコーダ回路６から供給された最小連続記録単位Ｂａ分の多重化データＡを、Ｒｉのレートでディスク１に書き込む。
【００８６】
続いて、ステップＳ４４において、システムコントローラ９は、多重化データＢを記録するかどうか判断する。多重化データＢを記録しない場合はステップＳ４７に進み、多重化データＢを記録する場合はステップＳ４５に進む。
【００８７】
ステップＳ４５において、システムコントローラ９は、光学ヘッド３、磁気ヘッド１４をシークする。
【００８８】
続いて、ステップＳ４６において、システムコントローラ９は、エンコーダ／デコーダ回路６から供給された最小連続記録単位Ｂａ分の多重化データＢを、Ｒｉのレートでディスク１に書き込む。
【００８９】
続いて、ステップＳ４７において、多重化データＡ及び多重化データＢの記録が終了したかどうかを判断する。多重化データＡ及び多重化データＢの記録が終了していない場合は、ステップＳ４１に戻りステップ４１からステップＳ４６までの処理を繰り返す。また、多重化データＡ及び多重化データＢの記録が共に終了した場合は処理を終了する。
【００９０】
本発明の実施の形態のディスク記録再生装置では、以上のようなステップＳ１１からステップＳ４７に示す処理を行い、多重化データＡ，Ｂをディスク１に記録する。
【００９１】
つぎに、再生処理について説明する。
【００９２】
多重化データＡ及び多重化データＢをディスク１から再生するのにあたり、システムコントローラ９は、図１３のステップＳ５１からステップＳ５２に示すような処理を行い、最小連続記録単位Ｂａの設定を行う。
【００９３】
ステップ５１において、システムコントローラ９は、ディスク１から同時に再生する多重化データの本数を、Ｎとして設定する。
【００９４】
続いてステップＳ５２において、システムコントローラ９は、下式を演算して、最小連続記録単位Ｂａを求める。
【００９５】
【数３】

【００９６】
なお、システムコントローラ９は、再生時に改めて最小連続記録単位Ｂａを求めずに、記録時において定めた最小連続記録単位Ｂａをディスク１に書き込んでおき、この情報をディスク１から読み込んでもよい。
【００９７】
また、多重化データＡ及び多重化データＢをディスク１から再生するのにあたり、システムコントローラ９は、図１４のステップＳ６１からステップＳ６７に示すようなディスク１に対する多重化データＡ，Ｂの再生処理を行う。
【００９８】
ステップＳ６１において、システムコントローラ９は、多重化データＡを再生するかどうか判断する。多重化データＡを再生しない場合はステップＳ６４に進み、多重化データＡを再生する場合はステップＳ６２に進む。
【００９９】
ステップＳ６２において、システムコントローラ９は、光学ヘッド３をシークする。
【０１００】
続いて、ステップＳ６３において、システムコントローラ９は、最小連続記録単位Ｂａ分の多重化データＡをＲｉのレートでディスク１から読み出し、エンコーダ／デコーダ回路６に供給する。
【０１０１】
続いて、ステップＳ６４において、システムコントローラ９は、多重化データＢを再生するかどうか判断する。多重化データＢを再生しない場合はステップＳ６７に進み、多重化データＢを再生する場合はステップＳ６５に進む。
【０１０２】
ステップＳ６５において、システムコントローラ９は、光学ヘッド３をシークする。
【０１０３】
続いて、ステップＳ６６において、システムコントローラ９は、最小連続記録単位Ｂａ分の多重化データＢを、Ｒｉのレートでディスク１から読み出し、エンコーダ／デコーダ回路６に供給する。
【０１０４】
続いて、ステップＳ６７において、多重化データＡ及び多重化データＢの再生が終了したかどうかを判断する。多重化データＡ及び多重化データＢの再生が終了していない場合は、ステップＳ６１に戻りステップ６１からステップＳ６６までの処理を繰り返す。また、多重化デーダＡ及び多重化データＢの再生が共に終了した場合は処理を終了する。
【０１０５】
また、多重化データＡ及び多重化データＢをディスク１から再生するのにあたり、バッファメモリコントローラ７は、図１５のステップＳ７１からステップＳ７７に示すようなバッファメモリ８，１７への入力処理、図１６のステップＳ８１に示すようなバッファメモリ８，１７からの出力処理を行う。
【０１０６】
ステップＳ７１において、バッファメモリコントローラ７は、多重化データＡを再生するかどうか判断する。多重化データＡを再生しない場合はステップＳ７４に進み、多重化データＡを再生する場合はステップＳ７２に進む。
【０１０７】
ステップＳ７２において、バッファメモリコントローラ７は、光学ヘッド３のシークに伴って多重化データＡの出力の中断をする。
【０１０８】
続いて、ステップＳ７３において、バッファメモリコントローラ７は、エンコーダ／デコーダ回路６から供給された最小連続記録単位Ｂａ分の多重化データＡを、バッファメモリ８へＲｉのレートで入力する。
【０１０９】
続いて、ステップＳ７４において、バッファメモリコントローラ７は、多重化データＢを再生するかどうか判断する。多重化データＢを再生しない場合はステップＳ７７に進み、多重化データＢを再生する場合はステップＳ７５に進む。
【０１１０】
ステップＳ７５において、バッファメモリコントローラ７は、光学ヘッド３のシークに伴って多重化データＢの出力の中断をする。
【０１１１】
続いて、ステップＳ７６において、バッファメモリコントローラ７は、エンコーダ／デコーダ回路６から最小連続記録単位Ｂａ分の多重化データＢを、バッファメモリ１７へＲｉのレートで入力する。
【０１１２】
続いて、ステップＳ７７において、多重化データＡ及び多重化データＢの再生が終了したかどうかを判断する。多重化データＡ及び多重化データＢの再生が終了していない場合は、ステップＳ７１に戻りステップ７１からステップＳ７６までの処理を繰り返す。また、多重化データＡ及び多重化データＢの再生が共に終了した場合は処理を終了する。
【０１１３】
また、ステップＳ８１において、バッファコントローラ７は、バッファメモリ８，１７に格納している多重化データＡ及び多重化データＢを、各々Ｒｏの一定レートで連続的に圧縮／伸張回路１０，１８へ出力する。
【０１１４】
本発明の実施の形態のディスク記録再生装置では、以上のようなステップＳ５１からステップＳ８１に示す処理を行い、多重化データＡ，Ｂをディスク１から再生する。
【０１１５】
以上のように、本発明の実施の形態のディスク記録再生装置では、同時に再生する複数の多重化データの本数、光学ヘッド３の最大シーク時間、及び、バッファメモリ８，１７の入出力レートに基づいて最小連続記録単位を設定し、この最小連続記録単位に従い、ディスク１上の空き領域に連続した画像や楽音データを多重化したデータを分散記録する。また、このディスク記録再生装置では、バッファメモリ８，１７の大きさ（バッファサイズ）、又は、ディスク１状の連続した空き領域の容量に基づいてディスク１上に分散配置するデータの相対距離に上限を設け、この上限に従い、ディスク１上の空き領域に連続した画像や楽音データを多重化したデータを分散記録する。このことにより、本発明の実施の形態のディスク記録再生装置では、ディスク１上の使用不可の空き領域を削減してディスク容量を効率的に使用することができ、長時間分の連続した画像及び楽音データをディスク１へ実時間で記録でき、このディスク１から一定の出力レートで連続した多重化データを再生できるなお、上述の実施の形態では、ディスク記録と再生を一つの構成にて行う例を挙げているが、記録部と再生部が別々の装置構成であってもよい。すなわち、本発明にかかるディスク記録装置にて上述したような記録を行っておけば、当該ディスクを後に別の構成であるディスク再生装置にて再生する場合でも、連続したデータ再生が可能となる。ただし、このように記録と再生の構成が別々になされている場合には、ディスク記録装置において、別構成のディスク再生装置に内蔵されるバッファメモリのバッファサイズや再生ヘッド（光学ヘッド）のシーク時間を考慮した記録を行う。
【０１１６】
また、以上本発明の実施の形態の説明をするにあたり、書き換え可能なディスク状記録媒体の一例として光磁気ディスクを用いた例を挙げたが、本発明では、書き換え可能なディスク状記録媒体として、他のディスク、例えば相変化型の光ディスク、又は、フロッピィディスクやハードディスク等を用いても良い。また、本実施の形態では書き換え可能なディスク状記録媒体に記録及び／又は再生するデータとして、各種時間及び／又は容量の連続したデータ、例えば画像データと楽音データとを多重化したデータ（以下、単に多重化データと呼ぶ）を例に挙げ、さらにこれら画像データと楽音データを所定の圧縮符号化方式によって圧縮している例を挙げたが、もちろん、記録及び／又は再生するデータは、多重化や圧縮が行われていなくても良い。また、本発明の実施の形態では、２本の多重化データを同時に記録及び／又は再生するディスク記録再生装置について説明したが、本発明では、３本以上の多重化データを同時に記録及び／又は再生するものであってもよい。また、本発明の実施の形態では、２本の多重化データの記録と２本の多重化データの再生とを独立に処理をする例を挙げたが、１又は複数の多重化データの記録と平行して１又は複数の多重化データを再生する処理を行っても良い。さらに、本発明では、同時に記録又は再生する多重化データの数は、記録又は再生する毎に異なるものとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】書き換え可能なディスクに対してデータの記録と消去を繰り返すことによって使用不可の空き領域が発生する仕組みを説明する為の図である。
【図２】本発明を実現する一実施の形態のディスク記録再生装置の概略構成を示すブロック構成図である。
【図３】ディスクの再生時において、バッファメモリに間欠的に書き込まれる多重化データＡの入力レートを示す図である。
【図４】ディスクの再生時において、バッファメモリに間欠的に書き込まれる多重化データＢの入力レートを示す図である。
【図５】ディスクの再生時において、バッファメモリ上の多重化データＡのデータ占有量の変化を示す図である。
【図６】ディスクの再生時において、バッファメモリ上の多重化データＢのデータ占有量の変化を示す図である。
【図７】ディスクの再生時において、バッファメモリから一定レートで連続して読み出される多重化データＡの出力レートを示す図である。
【図８】ディスクの再生時において、バッファメモリから一定レートで連続して読み出される多重化データＢの出力レートを示す図である。
【図９】ディスクの記録時におけるシステムコントローラによる最小連続記録単位の設定処理内容を示すフローチャートである。
【図１０】ディスクの記録時におけるバッファメモリコントローラによる上記多重化データＡ及び上記多重化データＢのバッファメモリへの入力処理内容を示すフローチャートである。
【図１１】ディスクの記録時におけるバッファメモリコントローラによる上記多重化データＡ及び上記多重化データＢのバッファメモリからの出力処理内容を示すフローチャートである。
【図１２】ディスクの記録時におけるシステムコントローラによるディスクへの多重化データＡ，Ｂの書き込み処理内容を示すフローチャートである。
【図１３】ディスクの再生時におけるシステムコントローラによる最小連続記録単位の設定処理内容を示すフローチャートである。
【図１４】ディスクの再生時におけるシステムコントローラによるディスクからの多重化データＡ，Ｂの読み出し処理内容を示すフローチャートである。
【図１５】ディスクの再生時におけるバッファメモリコントローラによる上記多重化データＡ及び上記多重化データＢのバッファメモリへの入力処理内容を示すフローチャートである。
【図１６】ディスクの再生時におけるバッファメモリコントローラによる上記多重化データＡ及び上記多重化データＢのバッファメモリからの出力処理内容を示すフローチャートである。

Claims

連続して再生するデータ（連続再生データ）が分散して記録されたディスク状記録媒体から間欠的に読み出される連続再生データが入力されるバッファメモリを備え、上記バッファメモリへの入力レートをＲｉ、上記バッファメモリから連続的に出力される上記連続再生データの出力レートをＲｏ、上記連続再生データを上記バッファメモリに入力する際の最大の入力停止時間をＴｓとして、上記バッファメモリのバッファサイズＢをＢ≧Ｒｏ×Ｔｓ、再生ヘッドの最大シーク時間をＴｊ、上記ディスク状記録媒体からデータを読み出す際の最小の読み取り時間をＴｒとした再生装置により連続して再生するデータ（連続再生データ）をディスク状記録媒体に分散して記録するディスク記録方法であって、
上記ディスク状記録媒体に上記連続再生データを記録する際同時に記録及び再生する連続再生データの総数或いは上記ディスク状記録媒体から上記連続再生データを再生する際同時に記録及び再生する連続再生データの総数のうちいずれか大きい数をＮとし、
上記連続再生データの最小連続記録単位Ｂａを、
Ｂａ＝［Ｒｉ×Ｒｏ×｛（Ｎ−１）×Ｔｒ＋Ｎ×Ｔｊ｝］／（Ｒｉ−Ｒｏ）
として設定し、
上記ディスク状記録媒体に対して、上記連続再生データを上記最小連続記録単位Ｂａ以上のデータ量毎に分散して実時間記録すること
を特徴とするディスク記録方法。
連続して再生するデータ（連続再生データ）が分散して記録されたディスク状記録媒体から間欠的に読み出される連続再生データが入力されるバッファメモリを備え、上記バッファメモリへの入力レートをＲｉ、上記バッファメモリから連続的に出力される上記連続再生データの出力レートをＲｏ、上記連続再生データを上記バッファメモリに入力する際の最大の入力停止時間をＴｓとして、上記バッファメモリのバッファサイズＢをＢ≧Ｒｏ×Ｔｓ、再生ヘッドの最大シーク時間をＴｊ、上記ディスク状記録媒体からデータを読み出す際の最小の読み取り時間をＴｒとした再生装置により連続して再生するデータ（連続再生データ）をディスク状記録媒体に分散して記録するディスク記録装置であって、
上記連続再生データが連続して入力される入力部と、
入力された上記連続再生データを一時格納するバッファメモリと、
上記バッファメモリに格納された連続再生データを上記ディスク状記録媒体に間欠的に書き込む書込部と、
上記書込部を制御して、上記ディスク状記録媒体に記録する連続再生データの書き込み位置を制御する制御部とを備え、
上記制御部は、上記ディスク状記録媒体に上記連続再生データを記録する際同時に記録及び再生する連続再生データの総数或いは上記ディスク状記録媒体から上記連続再生データを再生する際同時に記録及び再生する連続再生データの総数のうちいずれか大きい数をＮとし、上記連続再生データの最小連続記録単位Ｂａを、
Ｂａ＝［Ｒｉ×Ｒｏ×｛（Ｎ−１）×Ｔｒ＋Ｎ×Ｔｊ｝］／（Ｒｉ−Ｒｏ）
として設定し、上記ディスク状記録媒体に対して、上記連続再生データを上記最小連続記録単位Ｂａ以上のデータ量毎に分散して実時間記録すること
を特徴とするディスク記録装置。