JP4588127B2 - ディスク記録方法及びディスク記録装置 - Google Patents

ディスク記録方法及びディスク記録装置 Download PDF

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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 (2)

  1. 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。
  2. 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。
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