JPH04304030A - 圧縮データ記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタルオーディオ
信号等をビット圧縮した圧縮データの記録再生装置に関
し、特に、一定ビットレートの記録媒体と可変ビットレ
ートの記録媒体との間でデータ転送し記録するような圧
縮データ記録再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】本件出願人は、先に、入力されたディジ
タルオーディオ信号をビット圧縮し、所定のデータ量を
記録単位としてバースト的に記録するような技術を、例
えば特願平２−２２１３６４号、特願平２−２２１３６
５号、特願平２−２２２８２１号、特願平２−２２２８
２３号の各明細書及び図面等において提案している。

【０００３】この技術は、記録媒体として光磁気ディス
クを用い、いわゆるＣＤ−Ｉ（ＣＤ−インタラクティブ
）やＣＤ−ＲＯＭ　　ＸＡのオーディオデータフォーマ
ットに規定されているＡＤ（適応差分）ＰＣＭオーディ
オデータを記録再生するものであり、このＡＤＰＣＭデ
ータの例えば３２セクタ分とインターリーブ処理のため
のリンキング用の数セクタとを記録単位として、光磁気
ディスクにバースト的に記録している。

【０００４】この光磁気ディスクを用いた記録再生装置
におけるＡＤＰＣＭオーディオにはいくつかのモードが
選択可能になっており、例えば通常のＣＤの再生時間に
比較して、２倍の圧縮率のレベルＡ、４倍のレベルＢ、
８倍のレベルＣが規定されている。すなわち、例えば上
記レベルＢの場合には、ディジタルオーディオデータが
略々１／４に圧縮され、このレベルＢのモードで記録さ
れたディスクの再生時間（プレイタイム）は、標準的な
ＣＤフォーマット（ＣＤ−ＤＡフォーマット）の場合の
４倍となる。これは、より小型のディスクで標準１２ｃ
ｍと同じ程度の記録再生時間が得られることから、装置
の小型化が図れることになる。

【０００５】ただし、ディスクの回転速度は標準的なＣ
Ｄと同じであるため、例えば上記レベルＢの場合、所定
時間当たりその４倍の再生時間分の圧縮データが得られ
ることになる。このため、例えばセクタやクラスタ等の
時間単位で同じ圧縮データを重複して４回読み出すよう
にし、そのうちの１回分の圧縮データのみをオーディオ
再生にまわすようにしている。具体的には、スパイラル
状の記録トラックを走査（トラッキング）する際に、１
回転毎に元のトラック位置に戻るようなトラックジャン
プを行って、同じトラックを４回ずつ繰り返しトラッキ
ングするような形態で再生動作を進めることになる。こ
れは、例えば４回の重複読み取りの内、少なくとも１回
だけ正常な圧縮データが得られればよいことになり、外
乱等によるエラーに強く、特に携帯用小型機器に適用し
て好ましいものである。

【０００６】さらに将来的には、半導体メモリを記録媒
体として用いることが考えられており、圧縮効率をさら
に高めるために、いわゆるエントロピ符号化等の可変ビ
ットレートによる圧縮符号化が用いられる。具体的には
、いわゆるＩＣカードを用いてオーディオ信号を記録再
生するようなものであり、このＩＣカードに対して、可
変ビットレートでビット圧縮処理された圧縮データを記
録し、再生する。

【０００７】このような半導体メモリを用いたＩＣカー
ド等は、半導体技術の進歩に伴って記録容量の増大や低
価格化が実現されてゆくものであるが、市場に供給され
始めた初期段階では容量が不足気味で、また高価である
ことが考えられる。従って、例えば上記光磁気ディスク
等のような他の安価で大容量の記録媒体からＩＣカード
等に内容を転送して頻繁に書き換えて使用することが充
分考えられる。具体的には、例えば上記光磁気ディスク
に収録されている複数の曲の内、好みの曲をＩＣカード
にダビングするようにし、不要になれば他の曲と入れ換
える。このようにして、ＩＣカードの内容書換えを頻繁
に行うことにより、少ない手持ち枚数のＩＣカードで種
々の曲を戸外等で楽しむことができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば上記
光磁気ディスクに収録されている複数の曲の内、いくつ
かの曲を上記ＩＣカードにダビングしようとする場合、
内容に応じてビットレートが変化し、同じ再生時間分で
もデータ量が異なることがあり、光磁気ディスク内での
データ量とＩＣカード内でのデータ量とが異なってくる
ことががある。このため、ＩＣカードに記録可能な曲数
や最適な曲の組合せ等を記録前に即座に知ることができ
ず、曲の途中までしか記録できなかったり、余り部分の
有効利用ができなかったりすることがある。

【０００９】また、このようなダビングを行う際に、光
磁気ディスクからの圧縮データをデコードして元の再生
時間に戻した後、可変ビットレートの高能率符号でエン
コードしてＩＣカードに記録すると、通常再生と同じ時
間（実演奏時間）だけかかることになり、より高速のダ
ビングが望まれる。

【００１０】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たものであり、一定ビットレートでビット圧縮処理され
て記録されているデータを可変ビットレートで圧縮して
ＩＣカード等に書き込む際に、書き込み可能なデータ量
が瞬時に確認でき、また高速書き込みが可能な圧縮デー
タ記録再生装置の提供を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る圧縮データ
記録再生装置は、一定ビットレートでビット圧縮処理さ
れて記録された一の記録媒体からディジタルデータを少
なくとも再生する圧縮データ再生系と、可変ビットレー
トでビット圧縮処理されて記録される他の記録媒体にデ
ィジタルデータを少なくとも記録する圧縮データ記録系
とを有し、上記再生系の一の記録媒体に記録された圧縮
データを連続再生して、伸張処理することなくそのまま
上記記録系に送り、上記他の記録媒体に可変ビットレー
トでビット圧縮して記録することにより、上述の課題を
解決する。

【００１２】ここで、上記一の記録媒体には、上記一定
ビットレートでビット圧縮処理されたデータのみならず
、該一定ビットレート圧縮データを上記他の記録媒体に
可変ビットレートでビット圧縮したときのデータ量情報
を記録しておくことが好ましい。また、上記他の記録媒
体には、上記可変ビットレート圧縮データのみならず、
上記一の記録媒体に一定ビットレートでビット圧縮記録
するときのデータ量情報を記録することが好ましい。

【００１３】

【作用】上記一の記録媒体に記録されている圧縮データ
をそのまま伸張処理せずに上記他の記録媒体の記録系に
送っているため、高速でデータ転送が行える。また、上
記一の記録媒体に記録されている可変ビットレート圧縮
時のデータ量情報を見ることにより、上記他の記録媒体
に記録するために必要なデータ容量が迅速に確認でき、
記録可能な曲数や曲の最適組合せを容易に知ることがで
きる。これは、逆の場合、すなわち上記他の記録媒体か
ら上記一の記録媒体に記録する場合も同様である。

【００１４】

【実施例】先ず図１は、本発明に係る圧縮データ記録再
生装置の一実施例の概略構成を示すブロック回路図であ
る。この図１の記録再生装置は、一の記録媒体である光
磁気ディスク１の記録再生ユニットと、他の記録媒体で
あるＩＣカード２の記録ユニットとの２つのユニットを
１つのシステムに組んで構成されている。この光磁気デ
ィスク記録再生ユニット側の再生系で再生された信号を
上記ＩＣカード記録ユニットで記録する際には、上記再
生系の光磁気ディスク１より光学ヘッド５３にて読み取
られ、デコーダ７１に送られてＥＦＭ復調やデインター
リーブ処理や誤り訂正処理等が施された再生圧縮データ
（ＡＤＰＣＭオーディオデータ）が、上記ＩＣカード記
録ユニットのメモリ８５に送られ、このメモリ８５に対
してエントロピ符号化器８４による可変ビットレート符
号化処理が施され、ＩＣカードインターフェース回路８
６を介してＩＣカード２に記録される。このように、再
生された圧縮データは、ＡＤＰＣＭデコーダ７３による
伸張処理を受ける前の圧縮状態のままで記録系に送られ
、可変ビットレート符号化されてＩＣカード２に記録さ
れる。

【００１５】ところで、通常の（オーディオ聴取のため
の）再生時には、記録媒体（光磁気ディスク１）から間
歇的あるいはバースト的に所定データ量単位（例えば３
２セクタ＋数セクタ）で圧縮データを読み出し、これを
伸張して連続的なオーディオ信号に変換しているが、上
記いわゆるダビング時には、媒体上の圧縮データを連続
的に読み取って記録系に送って記録している。これによ
って、データ圧縮率に応じた高速の（短時間の）ダビン
グが行える。

【００１６】以下、図１の具体的な構成について詳細に
説明する。図１に示す圧縮データ記録再生装置の光磁気
ディスク記録再生ユニットにおいて、先ず記録媒体とし
ては、スピンドルモータ５１により回転駆動される光磁
気ディスク１が用いられる。光磁気ディスク１に対する
データの記録時には、例えば光学ヘッド５３によりレー
ザ光を照射した状態で記録データに応じた変調磁界を磁
気ヘッド５４により印加することによって、いわゆる磁
界変調記録を行い、光磁気ディスク１の記録トラックに
沿ってデータを記録する。また再生時には、光磁気ディ
スク１の記録トラックを光学ヘッド５３によりレーザ光
でトレースして磁気光学的に再生を行う。

【００１７】以下、上記記録再生機を主として説明する
。光学ヘッド５３は、例えば、レーザダイオード等のレ
ーザ光源、コリメータレンズ、対物レンズ、偏光ビーム
スプリッタ、シリンドリカルレンズ等の光学部品及び所
定パターンの受光部を有するフォトディテクタ等から構
成されている。この光学ヘッド５３は、光磁気ディスク
１を介して上記磁気ヘッド５４と対向する位置に設けら
れている。光磁気ディスク１にデータを記録するときに
は、後述する記録系のヘッド駆動回路６６により磁気ヘ
ッド５４を駆動して記録データに応じた変調磁界を印加
すると共に、光学ヘッド５３により光磁気ディスク１の
目的トラックにレーザ光を照射することによって、磁界
変調方式により熱磁気記録を行う。またこの光学ヘッド
５３は、目的トラックに照射したレーザ光の反射光を検
出し、例えばいわゆる非点収差法によりフォーカスエラ
ーを検出し、例えばいわゆるプッシュプル法によりトラ
ッキングエラーを検出する。光磁気ディスク１からデー
タを再生するとき、光学ヘッド５３は上記フォーカスエ
ラーやトラッキングエラーを検出すると同時に、レーザ
光の目的トラックからの反射光の偏光角（カー回転角）
の違いを検出して再生信号を生成する。

【００１８】光学ヘッド５３の出力は、ＲＦ回路５５に
供給される。このＲＦ回路５５は、光学ヘッド５３の出
力から上記フォーカスエラー信号やトラッキングエラー
信号を抽出してサーボ制御回路５６に供給するとともに
、再生信号を２値化して後述する再生系のデコーダ７１
に供給する。

【００１９】サーボ制御回路５６は、例えばフォーカス
サーボ制御回路やトラッキングサーボ制御回路、スピン
ドルモータサーボ制御回路、スレッドサーボ制御回路等
から構成される。上記フォーカスサーボ制御回路は、上
記フォーカスエラー信号がゼロになるように、光学ヘッ
ド５３の光学系のフォーカス制御を行う。また上記トラ
ッキングサーボ制御回路は、上記トラッキングエラー信
号がゼロになるように光学ヘッド５３の光学系のトラッ
キング制御を行う。さらに上記スピンドルモータサーボ
制御回路は、光磁気ディスク１を所定の回転速度（例え
ば一定線速度）で回転駆動するようにスピンドルモータ
５１を制御する。また、上記スレッドサーボ制御回路は
、システムコントローラ５７により指定される光磁気デ
ィスク１の目的トラック位置に光学ヘッド５３及び磁気
ヘッド５４を移動させる。このような各種制御動作を行
うサーボ制御回路５６は、該サーボ制御回路５６により
制御される各部の動作状態を示す情報をシステムコント
ローラ５７に送る。

【００２０】システムコントローラ５７にはキー入力操
作部５８や表示部５９が接続されている。このシステム
コントローラ５７は、キー入力操作部５８による操作入
力情報により指定される動作モードで記録系及び再生系
の制御を行う。またシステムコントローラ７は、光磁気
ディスク１の記録トラックからヘッダータイムやサブコ
ードのＱデータ等により再生されるセクタ単位のアドレ
ス情報に基づいて、光学ヘッド５３及び磁気ヘッド５４
がトレースしている上記記録トラック上の記録位置や再
生位置を管理する。さらにシステムコントローラ５７は
、キー入力操作部５８により切換選択された後述するＡ
ＤＰＣＭエンコーダ６３でのビット圧縮モード情報や、
ＲＦ回路５５から後述する再生系を介して得られる再生
データ内のビット圧縮モード情報に基づいて、このビッ
ト圧縮モードを表示部５９に表示させると共に、該ビッ
ト圧縮モードにおけるデータ圧縮率と上記記録トラック
上の再生位置情報とに基づいて表示部５９に再生時間を
表示させる制御を行う。

【００２１】この再生時間表示は、光磁気ディスク１の
記録トラックからいわゆるヘッダータイムやいわゆるサ
ブコードＱデータ等により再生されるセクタ単位のアド
レス情報（絶対時間情報）に対し、上記ビット圧縮モー
ドにおけるデータ圧縮率の逆数（例えば１／４圧縮のと
きには４）を乗算することにより、実際の時間情報を求
め、これを表示部９に表示させるものである。なお、記
録時においても、例えば光磁気ディスク等の記録トラッ
クに予め絶対時間情報が記録されている（プリフォーマ
ットされている）場合に、このプリフォーマットされた
絶対時間情報を読み取ってデータ圧縮率の逆数を乗算す
ることにより、現在位置を実際の記録時間で表示させる
ことも可能である。

【００２２】次にこのディスク記録再生装置の記録再生
機の記録系において、入力端子６０からのアナログオー
ディオ入力信号ＡＩＮがローパスフィルタ６１を介して
Ａ／Ｄ変換器６２に供給され、このＡ／Ｄ変換器６２は
上記アナログオーディオ入力信号ＡＩＮを量子化する。 Ａ／Ｄ変換器６２から得られたディジタルオーディオ信
号は、ＡＤ（適応差分）ＰＣＭエンコーダ６３に供給さ
れる。また、入力端子６７からのディジタルオーディオ
入力信号ＤＩＮがディジタル入力インターフェース回路
６８を介してＡＤＰＣＭエンコーダ６３に供給される。 ＡＤＰＣＭエンコーダ６３は、上記入力信号ＡＩＮを上
記Ａ／Ｄ変換器６２により量子化した所定転送速度のデ
ィジタルオーディオＰＣＭデータについて、前述したＣ
Ｄ−Ｉ方式における各種モードに対応するビット圧縮（
データ圧縮）処理を行うもので、上記システムコントロ
ーラ５７により動作モードが指定されるようになってい
る。例えば前記レベルＢのモードでは、サンプリング周
波数が３７．８ｋＨｚで１サンプル当たりのビット数が
４ビットの圧縮データ（ＡＤＰＣＭデータ）とされ、メ
モリ１４に供給される。このレベルＢのステレオモード
でのデータ転送速度は、上記標準のＣＤ−ＤＡのフォー
マットのデータ転送速度（７５セクタ／秒）の１／４（
１８．７５セクタ／秒）に低減されている。

【００２３】ここで図１の実施例においては、Ａ／Ｄ変
換器６２のサンプリング周波数が例えば上記標準的なＣ
Ｄ−ＤＡフォーマットのサンプリング周波数である４４
．１ｋＨｚに固定されており、ＡＤＰＣＭエンコーダ１
３においては、上記圧縮モードに応じたサンプリングレ
ート変換（例えばレベルＢでは４４．１ｋＨｚから３７
．８ｋＨｚへの変換）が行われた後、１６ビットから４
ビットへのビット圧縮処理が施されるようなものを想定
している。なお、他の構成例として、Ａ／Ｄ変換器１２
のサンプリング周波数自体を上記圧縮モードに応じて切
換制御するようにしてもよく、この場合には、切換制御
されたＡ／Ｄ変換器１２のサンプリング周波数に応じて
ローパスフィルタ６１のカットオフ周波数も切換制御す
る。 すなわち、上記圧縮モードに応じてＡ／Ｄ変換器６２の
サンプリング周波数及びローパスフィルタ６１のカット
オフ周波数を同時に切換制御するようにすればよい。

【００２４】次にメモリ６４は、データの書き込み及び
読み出しがシステムコントローラ５７により制御され、
ＡＤＰＣＭエンコーダ６３から供給されるＡＤＰＣＭデ
ータを一時的に記憶しておき、必要に応じてディスク上
に記録するためのバッファメモリとして用いられている
。すなわち、例えば上記レベルＢのステレオのモードに
おいて、ＡＤＰＣＭエンコーダ６３から供給される圧縮
オーディオデータは、そのデータ転送速度が、標準的な
ＣＤ−ＤＡフォーマットのデータ転送速度（７５セクタ
／秒）の１／４、すなわち１８．７５セクタ／秒に低減
されており、この圧縮データがメモリ１４に連続的に書
き込まれる。この圧縮データ（ＡＤＰＣＭデータ）は、
前述したように４セクタにつき１セクタの記録を行えば
足りるが、このような４セクタおきの記録は事実上不可
能に近いため、後述するようなセクタ連続の記録を行う
ようにしている。この記録は、休止期間を介して、所定
の複数セクタ（例えば３２セクタ＋数セクタ）から成る
クラスタを記録単位として、標準的なＣＤ−ＤＡフォー
マットと同じデータ転送速度（７５セクタ／秒）でバー
スト的に行われる。すなわちメモリ１４においては、上
記ビット圧縮レートに応じた１８．７５（＝７５／４）
セクタ／秒の低い転送速度で連続的に書き込まれたレベ
ルＢでステレオモードのＡＤＰＣＭオーディオデータが
、記録データとして上記７５セクタ／秒の転送速度でバ
ースト的に読み出される。この読み出されて記録される
データについて、記録休止期間を含む全体的なデータ転
送速度は、上記１８．７５セクタ／秒の低い速度となっ
ているが、バースト的に行われる記録動作の時間内での
瞬時的なデータ転送速度は上記標準的な７５セクタ／秒
となっている。従って、ディスク回転速度が標準的なＣ
Ｄ−ＤＡフォーマットと同じ速度（一定線速度）のとき
、該ＣＤ−ＤＡフォーマットと同じ記録密度、記憶パタ
ーンの記録が行われることになる。

【００２５】メモリ６４から上記７５セクタ／秒の（瞬
時的な）転送速度でバースト的に読み出されたＡＤＰＣ
Ｍオーディオデータすなわち記録データは、エンコーダ
６５に供給される。ここで、メモリ６４からエンコーダ
６５に供給されるデータ列において、１回の記録で連続
記録される単位は、複数セクタ（例えば３２セクタ）か
ら成るクラスタ及び該クラスタの前後位置に配されたク
ラスタ接続用の数セクタとしている。このクラスタ接続
用セクタは、エンコーダ６５でのインターリーブ長より
長く設定しており、インターリーブされても他のクラス
タのデータに影響を与えないようにしている。

【００２６】エンコーダ６５は、メモリ６４から上述し
たようにバースト的に供給される記録データについて、
エラー訂正のための符号化処理（パリティ付加及びイン
ターリーブ処理）やＥＦＭ符号化処理などを施す。この
エンコーダ６５による符号化処理の施された記録データ
が磁気ヘッド駆動回路６６に供給される。この磁気ヘッ
ド駆動回路６６は、磁気ヘッド５４が接続されており、
上記記録データに応じた変調磁界を光磁気ディスク１に
印加するように磁気ヘッド５４を駆動する。

【００２７】また、システムコントローラ５７は、メモ
リ６４に対する上述の如きメモリ制御を行うとともに、
このメモリ制御によりメモリ６４からバースト的に読み
出される上記記録データを光磁気ディスク２の記録トラ
ックに連続的に記録するように記録位置の制御を行う。 この記録位置の制御は、システムコントローラ５７によ
りメモリ６４からバースト的に読み出される上記記録デ
ータの記録位置を管理して、光磁気ディスク１の記録ト
ラック上の記録位置を指定する制御信号をサーボ制御回
路５６に供給することによって行われる。

【００２８】次に、この光磁気ディスク記録再生ユニッ
トの再生系について説明する。この再生系は、上述の記
録系により光磁気ディスク１の記録トラック上に連続的
に記録された記録データを再生するためのものであり、
光学ヘッド５３によって光磁気ディスク１の記録トラッ
クをレーザ光でトレースすることにより得られる再生出
力がＲＦ回路５５により２値化されて供給されるデコー
ダ７１を備えている。

【００２９】デコーダ７１は、上述の記録系におけるエ
ンコーダ６５に対応するものであって、ＲＦ回路５５に
より２値化された再生出力について、エラー訂正のため
の上述の如き復号化処理やＥＦＭ復号化処理などの処理
を行い上述のレベルＢ、ステレオモードのＡＤＰＣＭオ
ーディオデータを、該レベルＢ、ステレオモードにおけ
る正規の転送速度よりも早い７５セクタ／秒の転送速度
で再生する。このデコーダ７１により得られる再生デー
タは、メモリ７２に供給される。

【００３０】メモリ７２は、データの書き込み及び読み
出しがシステムコントローラ５７により制御され、デコ
ーダ７１から７５セクタ／秒の転送速度で供給される再
生データがその７５セクタ／秒の転送速度でバースト的
に書き込まれる。また、このメモリ７２は、上記７５セ
クタ／秒の転送速度でバースト的に書き込まれた上記再
生データがレベルＢ、ステレオモードの正規の１８．７
５セクタ／秒の転送速度で連続的に読み出される。

【００３１】システムコントローラ５７は、再生データ
をメモリ７２に７５セクタ／秒の転送速度で書き込むと
ともに、メモリ７２から上記再生データを上記１８．７
５セクタ／秒の転送速度で連続的に読み出すようなメモ
リ制御を行う。また、システムコントローラ５７は、メ
モリ７２に対する上述の如きメモリ制御を行うとともに
、このメモリ制御によりメモリ７２からバースト的に書
き込まれる上記再生データを光磁気ディスク１の記録ト
ラックから連続的に再生するように再生位置の制御を行
う。この再生位置の制御は、システムコントローラ５７
によりメモリ７２からバースト的に読み出される上記再
生データの再生位置を管理して、光磁気ディスク１の記
録トラック上の再生位置を指定する制御信号をサーボ制
御回路５６に供給することによって行われる。

【００３２】メモリ７２から１８．７５セクタ／秒の転
送速度で連続的に読み出された再生データとして得られ
るレベルＢ、ステレオモードのＡＤＰＣＭオーディオデ
ータは、ＡＤＰＣＭデコーダ７３に供給される。このＡ
ＤＰＣＭデコーダ７３は、上記記録系のＡＤＰＣＭエン
コーダ６３に対応するもので、システムコントローラ５
７により動作モードが指定されて、例えば上記レベルＢ
、ステレオモードのＡＤＰＣＭデータを４倍にデータ伸
張（ビット伸張）することで１６ビットのディジタルオ
ーディオデータを再生する。このＡＤＰＣＭデコーダ７
３からのディジタルオーディオデータは、Ｄ／Ａ変換器
７４に供給される。

【００３３】Ｄ／Ａ変換器７４は、ＡＤＰＣＭデコーダ
７３から供給されるディジタルオーディオデータをアナ
ログ信号に変換して、アナログオーディオ出力信号ＡＯ
ＵＴ　を形成する。このＤ／Ａ変換器７４により得られ
るアナログオーディオ信号ＡＯＵＴ　は、ローパスフィ
ルタ７５を介して出力端子７６から出力される。

【００３４】次に、この圧縮データ記録再生装置の上記
ＩＣカード記録ユニットについて説明する。入力端子８
１からのアナログオーディオ入力信号ＡＩＮがローパス
フィルタ８２を介してＡ／Ｄ変換器８３に供給されて量
子化される。Ａ／Ｄ変換器６２から得られたディジタル
オーディオ信号は、可変ビットレート符号化器の一種で
あるいわゆるエントロピ符号化器８４に送られてエント
ロピ符号化処理される。この処理は、メモリ８５に対す
るデータの読み書きを伴いながら実行される。エントロ
ピ符号化器８４からの可変ビットレート圧縮符号化され
たデータは、ＩＣカードインターフェース回路８６を介
してＩＣカード２に記録される。

【００３５】ここで、上記光磁気ディスク記録再生ユニ
ットの再生系のデコーダ７１からの圧縮データ（ＡＤＰ
ＣＭデータ）が、伸張されずにそのまま上記ＩＣカード
記録ユニットのメモリ８５に送られるようになっている
。このデータ転送は、いわゆる高速ダビング時にシステ
ムコントローラ５７がメモリ８５等を制御することによ
って行われる。なお、メモリ７２からの圧縮データをメ
モリ８５に送るようにしてもよい。

【００３６】次に、いわゆる高速ディジタルダビング動
作について説明する。先ず、いわゆる高速ディジタルダ
ビング時には、キー入力操作部８のダビング操作キー等
を操作することにより、システムコントローラ７が所定
の高速ダビング制御処理動作を実行する。具体的には、
上記デコーダ７１からの圧縮データをそのままＩＣカー
ド記録系のメモリ８５に送り、エントロピ符号化器８４
により可変ビットレート符号化を施して、ＩＣカードイ
ンターフェース回路８６を介してＩＣカード２に記録す
る。ここで、光磁気ディスク１に例えば上記レベルＢの
ステレオモードのＡＤＰＣＭデータが記録されている場
合には、デコーダ７１からは４倍の圧縮データが連続的
に読み出されることになる。

【００３７】従って、上記高速ダビング時には、光磁気
ディスク１から実時間で４倍（上記レベルＢ、ステレオ
のモードの場合）の時間に相当する圧縮データが連続し
て得られることになり、これがそのままエントロピ符号
化されてＩＣカード２に記録されるから、４倍の高速ダ
ビングが実現できる。なお圧縮モードが異なればダビン
グ速度の倍率も異なってくる。また、圧縮の倍率以上の
高速でダビングを行わせるようにしてもよい。この場合
には、光磁気ディスク１を定常速度の何倍かの速度で高
速回転駆動する。

【００３８】ところで上記光磁気ディスク１には、図２
に示すように、一定ビットレートでビット圧縮符号化さ
れたデータが記録されると同時に、該データを可変ビッ
トレート符号化器３でビット圧縮符号化した際のデータ
量（すなわちＩＣカード２内に記録するために必要とさ
れるデータ記録容量）の情報が記録されている。こうす
ることによって、例えば光磁気ディスク１に記録されて
いる曲の内、ＩＣカード２に記録可能な曲数や曲の組合
せ等を、これらのデータ量情報を読み取ることにより即
座に知ることができる。

【００３９】また逆に、ＩＣカード２内には、可変ビッ
トレートでビット圧縮符号化されたデータのみならず、
一定ビットレートでビット圧縮符号化したデータのデー
タ量情報も記録しておくことにより、ＩＣカード２から
光磁気ディスク１に曲等のデータを送って記録する際の
データ量を迅速に知ることができる。

【００４０】ここで図３は、上記図１に示す構成の圧縮
データ記録再生装置５の正面外観を示しており、光磁気
ディスク挿入部６とＩＣカード挿入スロット７とが設け
られている。

【００４１】ところで、以上の説明においては、一定ビ
ットレートのビット圧縮符号化として、いわゆるＣＤ−
ＩやＣＤ−ＲＯＭ　　ＸＡ等のオーディオデータフォー
マットに規定されているＡＤＰＣＭを具体例として挙げ
ているが、この他、次のような高能率圧縮符号化も考え
られている。すなわち、オーディオＰＣＭ信号等の入力
ディジタル信号を、帯域分割符号化（ＳＢＣ）、適応変
換符号化（ＡＴＣ）及び適応ビット割当て（ＡＰＣ−Ａ
Ｂ）の各技術を用いて高能率符号化する技術について、
図４以降を参照しながら説明する。

【００４２】図４に示す具体的な高能率符号化装置では
、入力ディジタル信号を複数の周波数帯域に分割すると
共に、高い周波数帯域ほどバンド幅を広く選定し、各周
波数帯域毎に直交変換を行って、得られた周波数軸のス
ペクトルデータを、後述する人間の聴覚特性を考慮した
いわゆる臨界帯域幅（クリティカルバンド）毎に適応的
にビット割当して符号化している。さらに、本発明実施
例においては、直交変換の前に入力信号に応じて適応的
にブロックサイズ（ブロック長）を変化させると共に、
該ブロック単位でフローティング処理を行っている。

【００４３】すなわち、図４において、入力端子１０に
は例えば０〜２０ｋＨｚのオーディオＰＣＭ信号が供給
されている。この入力信号は、例えばいわゆるＱＭＦフ
ィルタ等の帯域分割フィルタ１１により０〜１０ｋＨｚ
帯域と１０ｋ〜２０ｋＨｚ帯域とに分割され、０〜１０
ｋＨｚ帯域の信号は同じくいわゆるＱＭＦフィルタ等の
帯域分割フィルタ１２により０〜５ｋＨｚ帯域と５ｋ〜
１０ｋＨｚ帯域とに分割される。帯域分割フィルタ１１
からの１０ｋ〜２０ｋＨｚ帯域の信号は直交変換回路の
一例である高速フーリエ変換（ＦＦＴ）回路１３に送ら
れ、帯域分割フィルタ１２からの５ｋ〜１０ｋＨｚ帯域
の信号はＦＦＴ回路１４に送られ、帯域分割フィルタ１
２からの０〜５ｋＨｚ帯域の信号はＦＦＴ回路１５に送
られることにより、それぞれＦＦＴ処理される。

【００４４】ここで、各ＦＦＴ回路１３、１４、１５に
供給する各帯域毎のブロックについての標準的な入力信
号に対する具体例を図５に示す。この図５の具体例にお
いては、高域側ほど周波数帯域を広げると共に時間分解
能を高め（ブロック長を短くし）ている。すなわち、低
域側の０〜５ｋＨｚ帯域の信号に対しては１ブロックＢ
ＬＬ　を例えば１０２４サンプルとし、また中域の５ｋ
〜１０ｋＨｚ帯域の信号に対しては、上記低域側の長さ
ＴＢＬのブロックＢＬＬ　のそれぞれ半分の長さＴＢＬ
／２のブロックＢＬＭ１、ＢＬＭ２でブロック化し、高
域側の１０ｋ〜２０ｋＨｚ帯域の信号に対しては、上記
低域側のブロックＢＬＬ　のそれぞれ１／４の長さＴＢ
Ｌ／４のブロックＢＬＨ１、ＢＬＨ２、ＢＬＨ３及びＢ
ＬＨ４でブロック化している。なお、入力信号として０
〜２２ｋＨｚの帯域を考慮する場合には、低域が０〜５
．５ｋＨｚ、中域が５．５ｋ〜１１ｋＨｚ、高域が１１
ｋ〜２２ｋＨｚとなる。

【００４５】再び図４において、各ＦＦＴ回路１３、１
４、１５にてＦＦＴ処理されて得られた周波数軸上のス
ペクトルデータあるいはＦＦＴ係数データは、いわゆる
臨界帯域（クリティカルバンド）毎にまとめられて適応
ビット割当符号化回路１８に送られている。このクリテ
ィカルバンドとは、人間の聴覚特性を考慮して分割され
た周波数帯域であり、ある純音の周波数近傍の同じ強さ
の狭帯域バンドノイズによって当該純音がマスクされる
ときのそのノイズの持つ帯域のことである。このクリテ
ィカルバンドは、高域ほど帯域幅が広くなっており、上
記０〜２０ｋＨｚの全周波数帯域は例えば２５のクリテ
ィカルバンドに分割されている。

【００４６】許容雑音算出回路２０は、上記クリティカ
ルバンド毎に分割されたスペクトルデータに基づき、い
わゆるマスキング効果等を考慮した各クリティカルバン
ド毎の許容ノイズ量を求め、この許容ノイズ量と各クリ
ティカルバンド毎のエネルギあるいはピーク値等に基づ
いて、各クリティカルバンド毎に割当ビット数を求めて
、適応ビット割当符号化回路１８により各クリティカル
バンド毎に割り当てられたビット数に応じて各スペクト
ルデータ（あるいはＦＦＴ係数データ）を再量子化する
ようにしている。このようにして符号化されたデータは
、出力端子１９を介して取り出される。

【００４７】次に、図６は上記許容雑音算出回路２０の
一具体例の概略構成を示すブロック回路図である。この
図６において、入力端子２１には、上記各ＦＦＴ回路１
３、１４、１５からの周波数軸上のスペクトルデータが
供給されている。このデータとしては、ＦＦＴ演算をし
て得られるＦＦＴ係数データの実数成分と虚数成分とに
基づいて算出された振幅値と位相値との内の振幅値を用
いるようにしている。これは、一般に人間の聴覚は周波
数軸上の振幅（レベル、強度）には敏感であるが位相に
ついてはかなり鈍感であることを考慮したものである。

【００４８】この周波数軸上の入力データは、帯域毎の
エネルギ算出回路２２に送られて、上記クリティカルバ
ンド（臨界帯域）毎のエネルギが、例えば当該バンド内
での各振幅値の総和を計算すること等により求められる
。この各バンド毎のエネルギの代わりに、振幅値のピー
ク値、平均値等が用いられることもある。このエネルギ
算出回路２２からの出力として、例えば各バンドの総和
値のスペクトルは、一般にバークスペクトルと称されて
いる。図７はこのような各クリティカルバンド毎のバー
クスペクトルＳＢを示している。ただし、この図７では
、図示を簡略化するため、上記クリティカルバンドのバ
ンド数を１２バンド（Ｂ１　〜Ｂ１２）で表現している
。

【００４９】ここで、上記バークスペクトルＳＢのいわ
ゆるマスキングに於ける影響を考慮するために、該バー
クスペクトルＳＢに所定の重み付け関数を掛けて加算す
るような畳込み（コンボリューション）処理を施す。こ
のため、上記帯域毎のエネルギ算出回路２２の出力すな
わち該バークスペクトルＳＢの各値は、畳込みフィルタ
回路２３に送られる。該畳込みフィルタ回路２３は、例
えば、入力データを順次遅延させる複数の遅延素子と、
これら遅延素子からの出力にフィルタ係数（重み付け関
数）を乗算する複数の乗算器（例えば各バンドに対応す
る２５個の乗算器）と、各乗算器出力の総和をとる総和
加算器とから構成されるものである。この畳込み処理に
より、図７中点線で示す部分の総和がとられる。なお、
上記マスキングとは、人間の聴覚上の特性により、ある
信号によって他の信号がマスクされて聞こえなくなる現
象をいうものであり、このマスキング効果には、時間軸
上のオーディオ信号による時間軸マスキング効果と、周
波数軸上の信号による同時刻マスキング効果とがある。 これらのマスキング効果により、マスキングされる部分
にノイズがあったとしても、このノイズは聞こえないこ
とになる。このため、実際のオーディオ信号では、この
マスキングされる範囲内のノイズは許容可能なノイズと
される。

【００５０】ここで、上記畳込みフィルタ回路２３の各
乗算器の乗算係数（フィルタ係数）の一具体例を示すと
、任意のバンドに対応する乗算器Ｍの係数を１とすると
き、乗算器Ｍ−１で係数０．１５を、乗算器Ｍ−２で係
数０．００１９を、乗算器Ｍ−３で係数０．０００００
８６を、乗算器Ｍ＋１で係数０．４を、乗算器Ｍ＋２で
係数０．０６を、乗算器Ｍ＋３で係数０．００７を各遅
延素子の出力に乗算することにより、上記バークスペク
トルＳＢの畳込み処理が行われる。ただし、Ｍは１〜２
５の任意の整数である。

【００５１】次に、上記畳込みフィルタ回路２３の出力
は引算器２４に送られる。該引算器２４は、上記畳込ん
だ領域での後述する許容可能なノイズレベルに対応する
レベルαを求めるものである。なお、当該許容可能なノ
イズレベル（許容ノイズレベル）に対応するレベルαは
、後述するように、逆コンボリューション処理を行うこ
とによって、クリティカルバンドの各バンド毎の許容ノ
イズレベルとなるようなレベルである。ここで、上記引
算器２４には、上記レベルαを求めるための許容関数（
マスキングレベルを表現する関数）が供給される。この
許容関数を増減させることで上記レベルαの制御を行っ
ている。当該許容関数は、次に説明するような（ｎ−ａ
ｉ）関数発生回路２５から供給されているものである。

【００５２】すなわち、許容ノイズレベルに対応するレ
ベルαは、クリティカルバンドのバンドの低域から順に
与えられる番号をｉとすると、次の（１）式で求めるこ
とができる。 α＝Ｓ−（ｎ−ａｉ）　　　　・・・（１）この（１）
式において、ｎ，ａは定数でａ＞０、Ｓは畳込み処理さ
れたバークスペクトルの強度であり、（１）式中（ｎ−
ａｉ）が許容関数となる。本実施例ではｎ＝３８，ａ＝
１としており、この時の音質劣化はなく、良好な符号化
が行えた。

【００５３】このようにして、上記レベルαが求められ
、このデータは、割算器２６に伝送される。当該割算器
２６では、上記畳込みされた領域での上記レベルαを逆
コンボリューションするためのものである。したがって
、この逆コンボリューション処理を行うことにより、上
記レベルαからマスキングスペクトルが得られるように
なる。すなわち、このマスキングスペクトルが許容ノイ
ズスペクトルとなる。なお、上記逆コンボリューション
処理は、複雑な演算を必要とするが、本実施例では簡略
化した割算器２６を用いて逆コンボリューションを行っ
ている。

【００５４】次に、上記マスキングスペクトルは、合成
回路２７を介して減算器２８に伝送される。ここで、当
該減算器２８には、上記帯域毎のエネルギ検出回路２２
からの出力、すなわち前述したバークスペクトルＳＢが
、遅延回路２９を介して供給されている。したがって、
この減算器２８で上記マスキングスペクトルとバークス
ペクトルＳＢとの減算演算が行われることで、図８に示
すように、上記バークスペクトルＳＢは、該マスキング
スペクトルＭＳのレベルで示すレベル以下がマスキング
されることになる。

【００５５】当該減算器２８からの出力は、許容雑音補
正回路３０を介し、出力端子３１を介して取り出され、
例えば割当てビット数情報が予め記憶されたＲＯＭ等（
図示せず）に送られる。このＲＯＭ等は、上記減算回路
２８から許容雑音補正回路３０を介して得られた出力（
上記各バンドのエネルギと上記ノイズレベル設定手段の
出力との差分のレベル）に応じ、各バンド毎の割当ビッ
ト数情報を出力する。この割当ビット数情報が上記適応
ビット割当符号化回路１８に送られることで、ＦＦＴ回
路１３、１４、１５からの周波数軸上の各スペクトルデ
ータがそれぞれのバンド毎に割り当てられたビット数で
量子化されるわけである。

【００５６】すなわち要約すれば、適応ビット割当符号
化回路１８では、上記クリティカルバンドの各バンドの
エネルギと上記ノイズレベル設定手段の出力との差分の
レベルに応じて割当てられたビット数で上記各バンド毎
のスペクトルデータを量子化することになる。なお、遅
延回路２９は上記合成回路２７以前の各回路での遅延量
を考慮してエネルギ検出回路２２からのバークスペクト
ルＳＢを遅延させるために設けられている。

【００５７】ところで、上述した合成回路２７での合成
の際には、最小可聴カーブ発生回路３２から供給される
図９に示すような人間の聴覚特性であるいわゆる最小可
聴カーブＲＣを示すデータと、上記マスキングスペクト
ルＭＳとを合成することができる。この最小可聴カーブ
において、雑音絶対レベルがこの最小可聴カーブ以下な
らば該雑音は聞こえないことになる。この最小可聴カー
ブは、コーディングが同じであっても例えば再生時の再
生ボリュームの違いで異なるものとなが、現実的なディ
ジタルシステムでは、例えば１６ビットダイナミックレ
ンジへの音楽のはいり方にはさほど違いがないので、例
えば４ｋＨｚ付近の最も耳に聞こえやすい周波数帯域の
量子化雑音が聞こえないとすれば、他の周波数帯域では
この最小可聴カーブのレベル以下の量子化雑音は聞こえ
ないと考えられる。したがって、このように例えばシス
テムの持つワードレングスの４ｋＨｚ付近の雑音が聞こ
えない使い方をすると仮定し、この最小可聴カーブＲＣ
とマスキングスペクトルＭＳとを共に合成することで許
容ノイズレベルを得るようにすると、この場合の許容ノ
イズレベルは、図９中の斜線で示す部分までとすること
ができるようになる。なお、本実施例では、上記最小可
聴カーブの４ｋＨｚのレベルを、例えば２０ビット相当
の最低レベルに合わせている。また、この図９は、信号
スペクトルＳＳも同時に示している。

【００５８】また、上記許容雑音補正回路３０では、補
正情報出力回路３３から送られてくる例えば等ラウドネ
スカーブの情報に基づいて、上記減算器２８からの出力
における許容雑音レベルを補正している。ここで、等ラ
ウドネスカーブとは、人間の聴覚特性に関する特性曲線
であり、例えば１ｋＨｚの純音と同じ大きさに聞こえる
各周波数での音の音圧を求めて曲線で結んだもので、ラ
ウドネスの等感度曲線とも呼ばれる。またこの等ラウド
ネス曲線は、図９に示した最小可聴カーブＲＣと略同じ
曲線を描くものである。この等ラウドネス曲線において
は、例えば４ｋＨｚ付近では１ｋＨｚのところより音圧
が８〜１０ｄＢ下がっても１ｋＨｚと同じ大きさに聞こ
え、逆に、５０ｋＨｚ付近では１ｋＨｚでの音圧よりも
約１５ｄＢ高くないと同じ大きさに聞こえない。このた
め、上記最小可聴カーブのレベルを越えた雑音（許容ノ
イズレベル）は、該等ラウドネス曲線に応じたカーブで
与えられる周波数特性を持つようにするのが良いことが
わかる。 このようなことから、上記等ラウドネス曲線を考慮して
上記許容ノイズレベルを補正することは、人間の聴覚特
性に適合していることがわかる。

【００５９】ここで、補正情報出力回路３３として、上
記符号化回路１８での量子化の際の出力情報量（データ
量）の検出出力と、最終符号化データのビットレート目
標値との間の誤差の情報に基づいて、上記許容ノイズレ
ベルを補正するようにしてもよい。これは、全てのビッ
ト割当単位ブロックに対して予め一時的な適応ビット割
当を行って得られた総ビット数が、最終的な符号化出力
データのビットレートによって定まる一定のビット数（
目標値）に対して誤差を持つことがあり、その誤差分を
０とするように再度ビット割当をするものである。すな
わち、目標値よりも総割当ビット数が少ないときには、
差のビット数を各単位ブロックに割り振って付加するよ
うにし、目標値よりも総割当ビット数が多いときには、
差のビット数を各単位ブロックに割り振って削るように
するわけである。

【００６０】このようなことを行うため、上記総割当ビ
ット数の上記目標値からの誤差を検出し、この誤差デー
タに応じて補正情報出力回路３３が各割当ビット数を補
正するための補正データを出力する。ここで、上記誤差
データがビット数不足を示す場合は、上記単位ブロック
当たり多くのビット数が使われることで上記データ量が
上記目標値よりも多くなっている場合を考えることがで
きる。また、上記誤差データが、ビット数余りを示すデ
ータとなる場合は、上記単位ブロック当たり少ないビッ
ト数で済み、上記データ量が上記目標値よりも少なくな
っている場合を考えることができる。したがって、上記
補正情報出力回路３３からは、この誤差データに応じて
、上記減算器２８からの出力における許容ノイズレベル
を、例えば上記等ラウドネス曲線の情報データに基づい
て補正させるための上記補正値のデータが出力されるよ
うになる。上述のような補正値が、上記許容雑音補正回
路３０に伝送されることで、上記減算器２８からの許容
ノイズレベルが補正されるようになる。

【００６１】なお、本発明は上記実施例のみに限定され
るものではなく、例えば、オーディオＰＣＭ信号のみな
らず、ディジタル音声（スピーチ）信号やディジタルビ
デオ信号等の信号処理装置にも適用可能である。また、
上述した最小可聴カーブの合成処理を行わない構成とし
てもよい。この場合には、最小可聴カーブ発生回路３２
、合成回路２７が不要となり、上記引算器２４からの出
力は、割算器２６で逆コンボリューションされた後、直
ちに減算器２８に伝送されることになる。また、光磁気
ディスク１を定常速度よりも速い回転速度で駆動するこ
とにより、ビット圧縮率よりもさらに高速のダビングを
行わせてもよい。この場合には、データ転送速度の許す
範囲で高速ダビングを行わせることができる。

【００６２】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明に係る圧縮データの記録再生装置によれば、一の記録
媒体（光磁気ディスク等）からビット圧縮処理されたデ
ィジタルデータを再生して、そのまま（ビット伸張処理
等を行わずに）可変ビットレートのビット圧縮処理を施
して他の記録媒体（ＩＣカード）に直接的に記録してい
るため、圧縮率に応じたいわゆる高速ダビングが行え、
短時間で能率よくダビングが行える。

【００６３】また、光磁気ディスク等の一の記録媒体に
は、一定ビットレートで圧縮符号化されたデータと同時
に、該データ可変ビットレートで圧縮符号化したときの
データ量情報を記録しておくことにより、あるいは、Ｉ
Ｃカード等の他の記録媒体に、可変ビットレート圧縮符
号化データと同時に一定ビットレートで圧縮符号化した
ときのデータ量情報を記録しておくことにより、曲を移
す際の曲数や最適組合せを即座に知ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る圧縮データの記録再生装置の一実
施例としてのディスク記録再生装置の構成例を示すブロ
ック回路図である。

【図２】光磁気ディスク１、ＩＣカード２の記録内容を
示す図である。

【図３】該実施例装置の外観の一例を示す概略正面図で
ある。

【図４】上記実施例の一定ビットレート圧縮符号化に使
用可能な高能率圧縮符号化装置の一具体例を示すブロッ
ク回路図である。

【図５】図４の装置における分割帯域及び各帯域での時
間軸方向のブロック化の具体例を示す図である。

【図６】図４の装置の許容雑音算出回路１８の具体例を
示すブロック回路図である。

【図７】バークスペクトルを示す図である。

【図８】マスキングスペクトルを示す図である。

【図９】最小可聴カーブ、マスキングスペクトルを合成
した図である。

【符号の説明】

１・・・・・光磁気ディスク ２・・・・・ＩＣカード １１、１２・・・・・帯域分割フィルタ１３、１４、１
５・・・・・直交変換回路１８・・・・・適応ビット割
当符号化回路２０・・・・・許容雑音算出回路 ２２・・・・・帯域毎のエネルギ検出回路２３・・・・
・畳込みフィルタ回路 ２７・・・・・合成回路 ２８・・・・・減算器 ３０・・・・・許容雑音補正回路 ３２・・・・・最小可聴カーブ発生回路３３・・・・・
補正情報出力回路 ５３・・・・・光学ヘッド ５４・・・・・磁気ヘッド ５６・・・・・サーボ制御回路 ５７・・・・・システムコントローラ ６２、８３・・・・・Ａ／Ｄ変換器 ６３・・・・・ＡＤＰＣＭエンコーダ ６４、７２、８５・・・・・メモリ ６５・・・・・エンコーダ ６６・・・・・磁気ヘッド駆動回路 ７１・・・・・デコーダ ７３・・・・・ＡＤＰＣＭデコーダ ７４・・・・・Ｄ／Ａ変換器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　一定ビットレートでビット圧縮処理さ
   れて記録された一の記録媒体からディジタルデータを少
   なくとも再生する圧縮データ再生系と、可変ビットレー
   トでビット圧縮処理されて記録される他の記録媒体にデ
   ィジタルデータを少なくとも記録する圧縮データ記録系
   とを有し、上記再生系の一の記録媒体に記録された圧縮
   データを連続再生して上記記録系に送って上記他の記録
   媒体に可変ビットレートでビット圧縮して記録すること
   を特徴とする圧縮データ記録再生装置。
2. 【請求項２】　　上記一の記録媒体には、上記他の記録
   媒体に可変ビットレートでビット圧縮記録する際のデー
   タ量情報が記録されていることを特徴とする請求項１記
   載の圧縮データ記録再生装置。
3. 【請求項３】　　上記他の記録媒体には、上記一の記録
   媒体に一定ビットレートでビット圧縮記録されているデ
   ィジタルデータのデータ量情報が記録されることを特徴
   とする請求項１記載の圧縮データ記録再生装置。