JPH0664894B2 - デイジタルデイスク用の信号処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ディジタルオーディオディスクに記録され
る信号を生成するマスタリング及びマスターテープから
の再生信号をカッティングシステムに供給する場合に適
用されるディジタルディスク用の信号処理装置に関す
る。

〔従来の技術〕

光学式のディジタルオーディオディスク（コンパクトデ
ィスクと称される）を用いたシステムは、訂正能力の高
いエラー訂正符号を用いており、高品質のステレオ音楽
を再生できるディスクシステムである。このコンパクト
ディスクには、メインチャンネルとしてのステレオ音楽
データの他に、表示、制御等のためのサブチャンネルが
設けられている。

サブチャンネルは、Ｐチャンネル、Ｑチャンネル、Ｒチ
ャンネル、Ｓチャンネル、Ｔチャンネル、Ｕチャンネ
ル、Ｖチャンネル、Ｗチャンネル、の８チャンネルによ
り構成されている。現行のコンパクトディスクでは、Ｐ
チャンネル及びＱチャンネルのデータフォーマットが定
められている。つまり、Ｐチャンネルは、コンパクトデ
ィスクに記録されている音楽信号の曲の間でハイレベル
となる信号である。Ｑチャンネルは、コンパクトディス
クに記録されている音楽信号に関して、より複雑な番号
付け及びタイムコード信号を含むものである。

Ｒ〜Ｗチャンネルについては、現行のコンパクトディス
クでは、データフォーマットが決められていない。この
Ｒ〜Ｗチャンネルのサブコード信号を利用して、メイン
チャンネルの音楽信号と関連を持つ静止画像等の画像情
報をコンパクトディスクに記録することが提案されてい
る。コンパクトディスクの再生装置にサブコード信号の
出力端子を設けて、サブコード信号の処理装置を付加す
ることにより、ステレオ音楽の再生を楽しむ時に、音楽
に合った絵画などの静止画像を再生したり、作曲者、曲
名などを表示することが可能となり、コンパクトディス
クシステムの応用範囲を広げることができる。

コンパクトディスクに記録される音楽信号は、まず、固
定ヘッド式のでディジタルテープレコーダにより、多チ
ャンネル記録され、次に、ディジタルテープレコーダか
らPCMプロセッサを用いてVTR（Ｕ規格）に記録（トラッ
クダウン）される。その次に、VTR、PCMオーディオプロ
セッサ、編集装置、キュー編集装置により、マスターテ
ープが完成（マスタリング）される。このマスターテー
プを再生して、再生信号をカッティングシステムに供給
して、グラスマスターが作製される。そして、次のスタ
ンプ工程により、コンパクトディスクが製造される。

上述のマスターテープの作製時にキュー編集装置によ
り、Ｐチャンネル及びＱチャンネルのサブコード信号が
マスターテープに記録されていた。メインチャンネルの
ディジタルオーディオ信号が記録されたビデオトラック
とは別の長手方向に延長するオーディオトラックにキュ
ーデータが記録されている。この場合、キューデータ
は、マスターテープの始端部にまとめてTOC（Table Of
Contents）データの形式で記録されていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

コンパクトディスクのＲチャンネル〜Ｗチャンネルのサ
ブコード信号をマスターテープに記録する方法として、
マスターテープの長手方向の専用のトラックにこれらの
サブコード信号を記録し、カッティング時のマスターテ
ープの専用トラックからサブコード信号を再生すること
が考えられる。

しかし、Ｒチャンネル〜Ｗチャンネルのサブコード信号
を記録するための新たなトラックを設けることは、ヘッ
ドの親設及び回路の増設を必要とし、コストアップを招
く問題を生じる。静止画像データのように、Ｒチャンネ
ル〜Ｗチャンネルのサブコード信号は、データ量が多い
ので、長手方向のトラックを利用する場合には、長い記
録区間が必要となり、マスターテープの作製が面倒とな
る。これと共に、Ｒチャンネル〜Ｗチャンネルのサブコ
ード信号をカッティングシステムに供給するカッティン
グ時に、サブチャンネルの信号の再生にかかる時間が長
くなる問題が生じる。

この点を改善するために、リアルタイムでサブコード信
号を再生してカッティングシステムに供給することが考
えられる。しかし、万一、サブコード信号の再生を失敗
したときに、カッティングを全てやり直す必要が生じる
欠点がある。

従って、この発明の目的は、専用のトラックを新設する
ことなく、且つ短時間にディジタルディスクのサブチャ
ンネルに記録されるサブコード信号をマスターテープを
用いて記録及び再生することができるディジタルディス
ク用の信号処理装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、ステレオ音楽信号が記録されるメインチャ
ンネルの他に表示、制御等のためのデータが記録された
サブチャンネル（Ｐチャンネル〜Ｗチャンネル）を有す
るディジタルディスクに記録される信号を生成するよう
にしたディジタルディスク用の信号処理装置に関する。

この発明の第１の発明は、サブチャンネルのデータを生
成するためのサブチャンネルデータ生成手段（２）と、 メインチャンネルのデータ及び生成されたサブチャンネ
ルのデータが記録され、記録信号を生成するためのマス
ターテープ（21）を作成するヘリカルスキャン型テープ
レコーダ（１）とを有し、 マスターテープ（21）の斜めトラック区間（25）に、メ
インチャンネルのディジタルデータを記録し、メインチ
ャンネルのディジタルデータの記録区間の前または後に
まとめて、サブチャンネルのデータと、メインチャンネ
ルのデータ及びサブチャンネルのデータ間の時間関係を
規定するための時間情報を記録するようにしたことを特
徴とするディジタルディスク用の信号処理装置である。

この発明の第２の発明は、マスターテープ（21）の斜め
トラック区間（25）に記録されたメインチャンネルのデ
ィジタルデータを再生し、メインチャンネルのディジタ
ルデータの記録区間の前または後にまとめて記録され
た、サブチャンネルのデータと、メインチャンネルのデ
ータ及びサブチャンネルのデータ間の時間関係を規定す
るための時間情報を再生するヘリカルスキャン型テープ
レコーダ（11）と、 サブチャンネルのデータ及び時間情報を貯えるメモリ
（15）と、 時間情報で規定される所定の時間関係でもって、サブチ
ャンネルのデータをメモリ（15）から読み出し、メイン
チャンネルのデータ及びメモリ（15）からのサブチャン
ネルのデータをカッティングシステム（12）に供給する
手段（16）とからなることを特徴とするディジタルディ
スク用の信号処理装置である。

〔作用〕

マスターテープ21のメインチャンネルのディジタルオー
ディオ信号が記録されるトラック25の一部の区間にサブ
チャンネルのデータを記録する。従って、サブチャンネ
ル専用の別個のトラックを新設する必要がない。ディジ
タルオーディオ信号が記録されるトラックは、データの
記録密度が高く、コンパクトディスクの１枚分のサブチ
ャンネルのデータを短時間で記録／再生できる。また、
サブチャンネルのデータと共に、メインチャンネル及び
サブチャンネル間の時間関係を規定する時間情報を記録
しているので、マスターテープから再生されたサブチャ
ンネルのデータ及び時間情報のデータをメモリ15に一旦
貯え、この時間情報を用いて、メインチャンネルのデー
タと所定の時間関係でサブチャンネルのデータをカッテ
ィングシステムに供給することができる。この発明は、
リアルタイムカッティングを行う必要がない。

〔実施例〕

この発明の一実施例は、コンパクトディスクに対してこ
の発明を適用したものである。

コンパクトディスクに記録される信号がステレオオーデ
ィオデータの場合のデータ構成について第１図及び第２
図を参照して説明する。

第１図は、コンパクトディスクに記録されているデータ
ストリームを示すものである。記録データの588ビット
を１フレームとし、この１フレーム毎に特定のビットパ
ターンのフレーム同期パルスFSが挿入され、フレーム同
期パルスFSの後には、３ビットの直流分抑圧ビットRBが
設けられ、更に、その後に各々が14ビットの０〜32番目
のデータビットDBと、３ビットの直流分抑圧ビットRBと
が交互に設けられている。

このデータビットDBのうちで０番目のものは、サブコー
ド信号或いはユーザーズビットと呼ばれ、ディスクの再
生制御、関連する情報の表示などに使用されるものであ
る。１〜12,17〜28番目のデータビットDBは、メインチ
ャンネルのオーディオデータに割当てられ、残る13〜1
6,29〜32番目のデータビットDBは、メインチャンネルの
エラー訂正コードのパリティデータに割当られる。各デ
ータビットDBは、記録時にEFM変調により８ビットのデ
ータが14ビットに変換されたものである。

第２図は、直流分抑圧ビットを除き、各データビットDB
を８ビットとして、98フレームを順に並列に並べた状態
を示す。０及び１のフレームのサブコード信号Ｐ〜Ｗ
は、所定のビットパターンであるシンクパターンを形成
している。また、Ｑチャンネルに関しては、98フレーム
のうちの終端側の16フレームにエラー検出用のCRCコー
ドが挿入されている。

Ｐチャンネルは、ポーズ及び音楽を示すフラッグであっ
て、音楽で低レベル、ポーズで高レベルとされ、リード
アウト区間で2Hz周期のパルスとされる。従って、この
Ｐチャンネルの検出及び計数を行うことによって、指定
された音楽を選択して再生することが可能となる。Ｑチ
ャンネルは、同種の制御をより複雑に行うことができ、
例えばＱチャンネルの情報をディスク再生装置に設けら
れたマイクロコンピュータに取り込んで、音楽の再生途
中でも直ちに他の音楽の再生に移行するなどのランダム
選曲を行うことができる。これ以外のＲチャンネル〜Ｗ
チャンネルは、ディスクに記録されている曲の作詞者，
作曲者，その解説，歌詞などを表示したり、音声で解説
するために用いられる。

Ｑチャンネルの98ビットのうちで、先頭の２ビットがシ
ンクパターンとされ、次の４ビットがコントロールビッ
トとされ、更に、次の４ビットがアドレスビットとさ
れ、その後の72ビットがデータビットとされ、最後にエ
ラー検出用のCRCコードが付加される。

また、プログラム領域におけるＱチャンネルのデータの
最初の４ビットがコントロールビットとされ、次の４ビ
ットがアドレスビットとされ、更に次の８ビットがトラ
ックナンバーTNOとされている。リードイントラックで
は、TNO＝00）であり、プログラム領域では、（TNO＝01
〜99）であり、リードアウトトラックでは、（MNR＝A
A）である。リードアウトトラックは、ディスクに記録
された最後の音楽プログラムの終了位置から始まるもの
である。

トラックナンバーTNOの次の８ビットがインデックスＸ
とされている。インデックスは、各音楽プログラムを更
に分割するもので、01から始まり、最大99まで１づつ変
化しうる。ポーズ期間では、常に（Ｘ＝00）とされる。
インデックスＸの後の分，秒，フレームのデータは、音
楽プログラム又はポーズの各々の始まりから終了までの
経過時間を示す。また、８ビットの全ての０のデータの
後に続く、分（A MIN.），秒（A SEC.），フレーム（A
FRAME）の各データは、プログラム領域の最初から始ま
り、リードアウトトラックの終りで終了する経過時間を
表す絶対時間データである。

上述のＰチャンネル及びＱチャンネルを除くＲチャンネ
ル〜Ｗチャンネルには、静止画像データ、フォントデー
タ等のディジタルデータが挿入される。シンクパターン
を除く（６×96）ビットを単位としてディジタルデータ
が挿入されている。このディジタルデータは、データの
種類を示すコードを含み、リードソロモンコード等のエ
ラー訂正符号により符号化されている。例えば静止画像
データの場合には、１フレームの画像データが上述の単
位に分割されてコンパクトディスクの所定の位置に記録
されている。

Ｒチャンネル〜Ｗチャンネルにディジタルデータが挿入
されているコンパクトディスクを再生する場合、メイン
チャンネルの音楽信号は、従来と同様に再生することが
できる。Ｒチャンネル〜Ｗチャンネルのディジタルデー
タは、データの種類に応じた処理系統に供給される。静
止画像データの場合には、再生された１フレーム分の画
像データがフレームメモリに書き込まれる。フレームメ
モリから繰り返し読み出された画像データをアナログ画
像信号に変換して、表示装置に供給することで、音楽再
生と合わせて、静止画像を再生できる。

コンパクトディスクのどの位置にどのような内容のサブ
コード信号を記録するかは、メインチャンネルのディジ
タルオーディオ信号との関係で規定される。従って、デ
ィジタルディスクのカッティング時には、Ｒチャンネル
〜Ｗチャンネルの記録データの他に記録位置を規定す時
間情報が必要とされる。この時間情報は、コンパクトデ
ィスクの記録位置と対応するタイムコード信号により表
される。

第３図を参照してこの発明の一実施例について説明す
る。第３図は、マスターテープヘサブコード信号を記録
する時の構成を示す。

第３図において、１は、マスターテープの記録／再生を
行うＵ規格の回転ヘッド形VTRを示す。このVTR1は、第
４図に示すようなテープフォーマットを有している。磁
気テープ21の上側のエッジに沿った長手方向に延長する
コントロールトラック22と、磁気テープ21の下側のエッ
ジに沿った長手方向に延長する２本のオーディオトラッ
ク23及び24と、傾斜するビデオトラック25とが形成され
ている。

磁気テープ21の一方のオーディオトラック23の始端に
は、Ｐチャンネル及びＱチャンネルのキューデータがTO
C形式で記録される。磁気テープ21の他方のオーディオ
トラック24には、SMPTEのタイムコード信号が記録され
る。コントロールトラック22には、サーボ用の信号が記
録される。ビデオトラック25にトラックダウンされたデ
ィジタルオーディオ信号が記録される。この一実施例で
は、磁気テープ21のディジタルオーディオ信号の記録区
間の前において、Ｒチャンネル〜Ｗチャンネルのディジ
タルデータをビデオトラック25として記録する。１枚の
コンパクトディスクのＲチャンネル〜Ｗチャンネルのデ
ィジタルデータは、高密度記録が可能なビデオトラック
を用いているために、約３分間程度の区間に記録でき
る。

第３図において、２は、Ｒチャンネル〜Ｗチャンネルの
データフォーマットに静止画像データ等のディジタルデ
ータを編集するためのミニコンピュータである。ディジ
タル化された例えば複数枚の静止画像データがミニコン
ピュータ２による編集処理により、順番、再生の開始時
間が決定され、Ｒチャンネル〜Ｗチャンネルのデータフ
ォーマットに変換される。このデータフォーマットは、
ディジタルデータの種類を示すコード、再生の開始時間
を指定するタイムコード信号及びディジタルデータとが
ブロック化されたものである。ディジタルデータの種類
を示すコードは、メインチャンネル及びサブチャンネル
を区別するためのコードと、サブチャンネルのなかで、
静止画像データ、フォントデータ等の区別をするための
コードとから構成されている。

ミニコンピュータ２からのコンパクトディスク１枚分の
編集済みのデータがハードディスクメモリ３に一旦貯え
られる。ハードディスクメモリ３は、高速メモリであ
る。このハードディスクメモリ３に貯えられたＲチャン
ネル〜Ｗチャンネルのサブコード信号は、インターフェ
ース回路４に供給される。このインターフェース回路４
は、ハードディスクメモリ３からのデータを次段のPCM
オーディオプロセッサ５のデータフォーマットに変換す
るために設けられている。

PCMオーディオプロセッサ５のディジタル入力端子に供
給されたＲチャンネル〜Ｗチャンネルのディジタルデー
タがPCMオーディオプロセッサ５によりエラー訂正符号
化の処理を受けると共に、VTR1により記録できる信号形
態に変換される。PCMオーディオプロセッサ５の処理
は、ディジタル入力がディジタルオーディオ信号の場合
と同様のものである。PCMオーディオプロセッサ５の疑
似ビデオ出力信号は、ビデオ信号と同様に、同期信号を
有し、ビデオ信号の代わりにディジタルデータが挿入さ
れたものである。

このPCMオーディオプロセッサ５の出力信号がVTR1のビ
デオトラックに記録される。実際には、VTR1及びPCMオ
ーディオプロセッサ５によりディジタルオーディオ信号
を先に記録し、次に、この磁気テープ21のディジタルオ
ーディオ信号の記録区間の前に第３図に示す構成により
Ｒチャンネル〜Ｗチャンネルのデータが記録される。メ
インチャンネルのディジタルオーディオ信号の記録及び
Ｐチャンネル、Ｑチャンネルのサブコード信号の記録
は、従来と同様であるので、これらに関連する構成は、
第３図において省略されている。

第５図は、作製されたマスターテープ21を用いてなされ
るカッティングの時の構成を示す。第５図において、11
は、マスターテープとしての磁気テープ21を再生するVT
Rを示す。12は、コンパクトディスクをプレス工程で生
産するときのグラスマスターを作製するカッティングシ
ステムを示す。第５図では、Ｐチャンネル、Ｑチャンネ
ルのサブコード信号の記録に関連する構成は、省略され
ている。

ディジタルオーディオ信号より先に、VTR11は、磁気テ
ープ21からＲチャンネル〜Ｗチャンネルのディジタルデ
ータを再生する。この再生データは、PCMオーディオプ
ロセッサ13の疑似ビデオ入力端子に供給され、エラー訂
正符号により訂正処理を受け、PCMオーディオプロセッ
サ13のディジタル出力端子に取り出される。この再生デ
ータは、インターフェース回路14によりデータフォーマ
ットが変換されてハードディスクメモリ15に記憶され
る。

ハードディスクメモリ15に貯えられたＲチャンネル〜Ｗ
チャンネルのデータがリーダ／ジェネレータ16に供給さ
れる。リーダ／ジャネレータ16は、ハードディスクメモ
リ15から間歇的に出力されたデータを読み取り、このデ
ータを連続のサブコード信号に変換する。VTR11により
再生されたメインチャンネルのディジタルオーディオ信
号がPCMオーディオプロセッサ13からカッティングシス
テム12に供給される。

カッティングシステム12は、レーザーヘッド、スピンド
ルモータ、グラスマスター等から構成されている。VTR1
1により、磁気テープ21のオーディオトラック24から再
生されたタイミングコード信号がリーダ／ジェネレータ
16及びカッティングシステム12に供給されている。この
タイムコード信号がシステム全体を制御する基準の時間
となる。リーダ／ジェネレータ16の出力がタイムコード
信号により制御されたタイミング即ちディジタルオーデ
ィオ信号の再生のタイミングと所定の時間関係で、カッ
ティングシステム12に供給される。カッティングシステ
ム12において、コンパクトディスクのデータフォーマッ
トに合致したサブコード信号に変換される。

カッティングシステム12のレーザー変調器は、メインチ
ャンネルのディジタルオーディオ信号及びサブコード信
号によりレーザーヘッドに供給されるレーザー光を変調
する。レーザーヘッドにより、メインチャンネルのディ
ジタルオーディオ信号及びサブコード信号が第１図及び
第２図に示すデータフォーマットでもって、グラスマス
ターに記録される。

尚、この一実施例と異なり、Ｐチャンネル及びＱチャン
ネルのサブコード信号を生成するためのキューデータを
ディジタルオーディオトラックに記録するようにしても
良い。更に、サブコード信号をマスターテープのディジ
タルオーディオ信号の記録区間の終端に記録することも
可能である。この構成の場合には、先にサブコード信号
を再生しておき、その後、ディジタルオーディオ信号を
再生するように、VTRの動作が制御される。

〔発明の効果〕

この発明によれば、サブコード信号を記録するための専
用トラックを別個に設けるのを異なり、既存のディジタ
ルテープレコーダをそのまま用いてサブコード信号を記
録することができる。データ量が多いコンパクトディス
クのＲチャンネル〜Ｗチャンネルのサブコード信号で
も、短い区間に記録でき、記録時間或いは再生時間が長
くなる欠点を生じない。

この発明では、サブチャンネルのデータと共に、メイン
チャンネル及びサブチャンネル間の時間関係を規定する
時間情報を記録している。従って、マスターテープの一
部の区間にまとめてサブチャンネルのデータを記録し、
再生されたサブチャンネルのデータを一旦メモリに貯
え、メインチャンネルのディジタルオーディオ信号に規
定された時間関係でもって、メモリから読み出されたサ
ブチャンネルの信号を混合することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を適用することができるコンパクトデ
ィスクのデータフォーマットを示す略線図、第２図はコ
ンパクトディスクのメインチャンネル及びサブチャンネ
ルのデータの関係を示す略線図、第３図はこの発明の一
実施例のブロック図、第４図はマスターテープのテープ
フォーマットの説明のための略線図、第５図はカッティ
ング時の構成を示すブロック図である。 1,11:VTR、3,15……ハードディスクメモリ、4,14:イン
ターフェース回路、5,13:PCMオーディオプロセッサ、2
1:磁気テープ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】メインチャンネルの他に表示、制御等のた
   めのデータが記録されたサブチャンネルを有するディジ
   タルディスクに対する記録信号を生成するようにしたデ
   ィジタルディスク用の信号処理装置において、 上記サブチャンネルのデータを生成するためのサブチャ
   ンネルデータ生成手段と、 上記メインチャンネルのデータ及び上記生成された上記
   サブチャンネルのデータが記録され、上記記録信号を生
   成するためのマスターテープを作成するヘリカルスキャ
   ン型テープレコーダとを有し、 上記マスターテープの斜めトラック区間に、上記メイン
   チャンネルのディジタルデータを記録し、上記メインチ
   ャンネルのディジタルデータの記録区間の前または後に
   まとめて、上記サブチャンネルのデータと、上記メイン
   チャンネルのデータ及び上記サブチャンネルのデータ間
   の時間関係を規定するための時間情報を記録するように
   したことを特徴とするディジタルディスク用の信号処理
   装置。
2. 【請求項２】メインチャンネルの他に表示、制御等のた
   めのデータが記録されたサブチャンネルを有するディジ
   タルディスクに対する記録信号を生成するようにしたデ
   ィジタルディスク用の信号処理装置において、 マスターテープの斜めトラック区間に記録された上記メ
   インチャンネルのディジタルデータを再生し、上記メイ
   ンチャンネルのディジタルデータの記録区間の前または
   後にまとめて記録された、上記サブチャンネルのデータ
   と、上記メインチャンネルのデータ及び上記サブチャン
   ネルのデータ間の時間関係を規定するための時間情報を
   再生するヘリカルスキャン型テープレコーダと、 上記再生されたサブチャンネルのデータ及び上記時間情
   報を貯えるメモリ手段と、 上記時間情報で規定される所定の時間関係でもって、上
   記サブチャンネルのデータを上記メモリ手段から読み出
   し、上記メインチャンネルのデータ及び上記メモリから
   の上記サブチャンネルのデータをカッティングシステム
   に供給する手段とからなることを特徴とするディジタル
   ディスク用の信号処理装置。