JPH077579B2 - データ再生装置とデータ再生方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はコンパクトディスク（以下、CDと略記する）、
デジタルオーディオテープ（以下、DATと略記する）や
光学式ビデオディスク（以下、LDと略記する）等に一般
のデジタルデータを記録した記録媒体を再生する再生装
置に関するものである。

従来の技術 近年、CDを応用したコンパクトディスク・リード・オン
リー・メモリ（以下、CD−ROMと略記する。）に代表さ
れるように、デジタルオーディオデータに記録する記録
媒体に文字データやコンピュータプログラムのような一
般のデータを記録する手法が確立され、その再生装置も
広く普及しようとしている。

以下、上述したデータ再生装置の一例について説明す
る。

CDは標本化周波数44.1kHz、量子化ビット数16でデジタ
ルデータに変換された２チャンネルの音声を記録する記
録媒体で、CDの再生時の音声データの転送レートは176.
4kbyte/secとなっている。この音声データの代わりに文
字データや画像データ，コンピュータプログラム等の一
般のデジタルデータを記録するのがCD−ROMで、記録内
容が異なるだけでその他は基本的にCDと同一である。こ
れらのデータを記録するために、CD−ROMでは音声デー
タ記憶領域にブロック構造化を施し、150kbyte/secの転
送レートを得ている（例えば「エレクトロニクス」昭和
60年２月号73〜80ページ）。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、CDの再生装置をそ
のままCD−ROMに応用しているため、150kbyte/secの転
送レートしか得られないという課題を有していた。画像
データの転送を例にとると、640×480ドット、一画素あ
たり８ビットの階調を持つ画像は１画面あたり300kbyte
/secのデータ量となり、１画面分のデータを取り込むの
に２秒もかかってしまう。

CD−ROMの転送レートを上げる手法としては特開昭59−1
78607号公報がある。この公報に開示の手法は、オーデ
ィオデータにビデオデータを混在させて記録することに
よるオーディオデータの転送レートの低下を、再生線速
度を上げることによって最小限に抑える手法である。こ
れを実現するために再生線速度をコントロールデータと
してディスク内に記録し、データを再生する際にコント
ロールデータを読み出して指定された再生速度でディス
クの再生を行っている。

しかしながら、この装置は再生されたデータをそのまま
実時間で処理し出力する装置であり、各データによって
再生速度が規定されるため、データの転送先によって再
生速度を変えることができないという課題を有してい
た。

また、この手法でCD−ROMにデータを記録した場合、一
般のCD−ROMドライブ装置では再生ができないという課
題を有していた。即ち、このディスクは線速度を上げて
再生しなければ音声の実時間再生が保証できないため、
150kbyte/secの転送レートしか実現できない一般のCD−
ROMドライブ装置では再生できない。

本発明は上記課題に鑑み、専用の記録媒体を必要とせ
ず、且つ、データの転送先によって転送レートを変更で
きるデータ再生装置を提供することを目的とするもので
ある。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明のデータ再生装置は、
記録媒体を再生しデータを出力する再生手段と、データ
を音声信号，映像信号等の外部に出力できる形に順次変
換して出力する１つ以上の出力手段と、データを一旦内
部に蓄え、再生終了後に必要に応じて処理し出力手段へ
送る処理手段と、再生手段から出力されたデータを処理
手段もしくは出力手段へ振り分ける選択手段と、処理手
段が記録媒体内のデータを出力手段へ送るように指示し
た場合には、第１の再生速度で再生するように再生手段
に指示し、出力されたデータを出力手段へ送るように選
択手段を制御し、処理手段が記録媒体内のデータを処理
手段へ送るように指示した場合には、第１の再生速度よ
り速い第２の再生速度で再生するように再生手段に指示
し、出力されたデータを処理手段へ送るように選択手段
を制御する制御手段とを備えたものである。

作用 本発明は上記した構成によって、データ再生装置内に一
旦データを取り込み、再生終了後にデータを処理し出力
する場合には高転送レートで記録媒体からデータを再生
できることとなる。

実施例 以下、本発明の一実施例のデータ再生装置について、第
１図，第２図，第３図及び第４図を参照しながら説明す
る。本実施例では記録媒体としてCD−ROMを用いてい
る。第１図は本発明の一実施例におけるデータ再生装置
の概略ブロック図、第２図は第１図のデータ再生装置の
詳細ブロック図、第３図はCDもしくはCD−ROMのデータ
フォーマットの模式図、第４図はCD−ROMのメインチャ
ンネルに記録されるデータフォーマットの模式図であ
る。

まず、第３図を用いてCDとCD−ROMのデータフォーマッ
トの共通な部分について説明する。

第３図において、（ａ）は記録の最小単位であるデータ
フレームの模式図、（ｂ）はサブコードフレームの模式
図、（ｃ）はリードイン領域におけるＱチャンネルのデ
ータフォーマットの模式図、（ｄ）プログラム領域にお
けるＱチャンネルのデータフォーマットの模式図であ
る。CD−ROMにはディスクの内周から外周に向かって、
リードイン領域，プログラム領域，ディスクの終端を示
すリードアウト領域が存在し、実際のデータが記録され
るのはプログラム領域である。CDも第３図と同様のデー
タフォーマットで音声データが記録される。

１データフレームにはサブチャンネル２とメインチャン
ネル１が存在し、CD−ROMに時分割で記録される。サブ
チャンネル２には１バイトのデータ記録域があり、メイ
ンチャンネル１には24バイトのデータ３用と８バイトの
誤り検出訂正符号４用の計32バイトのデータの記録域が
ある。

CDではデータ３の位置に標本化周波数44.1kHz、量子化
ビット数16ビットで量子化された２チャンネルのオーデ
ィオデータ（以降、このデータをCD−DAデータと略記す
る。）が記録される。従って、データフレームは44.1k
（16/8）×2/24＝7350データフレーム／秒となる。CD−
ROMでは、この領域にブロック構造化された一般のデジ
タルデータを記録する。このブロック構造化の手法に関
しては後述する。誤り検出訂正符号４はメインチャンネ
ル１のデータのデータ誤りを検出訂正するための符号
で、サブチャンネル２に対するものではない。CDとCD−
ROMでは誤り検出訂正符号４の作成方法は同じである。

これらのデータをCD−ROMに記録する前には、EFM（Eigh
t-to-Fourteen-Modulation）変調や、データフレームの
境界を識別するためのデータフレーム同期信号の付加作
業等が行われる。その結果、１データフレームは588ビ
ットとなり、CD−ROMに記録される際のビットレートは5
88×7350＝4.3218Mbit/secとなる。このデータはNRZI信
号の形式で、速度一定（約1.25m/sec）で記録される。

連続する98データフレーム分のサブチャンネル２でサブ
コードフレームを構成する。サブコードフレームは１秒
間に75個存在する。この様子を第３図（ｂ）に示す。最
初の２データフレーム分のサブチャンネル２でサブコー
ドフレーム同期７を構成し、残りの96データフレーム分
のサブチャンネルでサブコードと呼ばれるデータを記録
する。サブコードの１バイトは各ビットがそれぞれチャ
ンネルに対応しており、これらのチャンネルをＰチャン
ネル,Qチャンネル，……Ｗチャンネルと呼んでいる。

Ｐチャンネル８はトラック（CDでは通常１トラックが１
曲に対応する）の頭出しに用いられるフラグで、プログ
ラム領域においては各トラックが始まる前に２秒以上１
となっている。また、リードアウト領域では１と０が２
秒の周期で繰り返される。

Ｑチャンネル９にはディスク内の検索を行うための検索
情報が記録されている。

プログラム領域のＱチャンネル９には検索情報としてア
ドレスが記録されている（第３図（ｄ）参照）。アドレ
スにはプログラム領域の先頭を０分０秒０フレームとし
て外周にいくにしたがって増大する絶対時間（AMIN,ASE
C,AFRAME）と、各トラックの先頭を０分０秒０フレーム
とする相対時間（MIN,SEC,FRAME）と、トラックナン
バ、インデックスが存在し、それぞれがBCDコード（２
進化10進数）で記録されている。ここでいうフレームと
は時間の単位で75フレームが１秒に相当する。即ち、時
間の単位としてのフレームは１サブコードフレームの時
間長に等しい。トラックナンバはリードイン領域では0
0、リードアウト領域ではAA（16進表示）で固定であ
る。プログラム領域ではトラックナンバは01から99まで
の値をとり得る。Ｑチャンネル９の先頭に記録されるコ
ントロールは４ビットの制御情報である。この値はプロ
グラム領域の１つのトラック内では同様の値をとる。具
体的には以下のような値が記録されている。

00×０…２チャンネルオーディオ、エンファシス無し 00×１…２チャンネルオーディオ、エンファシス有り 01×０…データトラック ××０×…デジタルコピー禁止 ××１×…デジタルコピー可 （但し、×は０もしくは１） CDには（00×０）や（00×１）が記録されている。一
方、CD−ROMには（01×０）が記録されている。但し、C
D−ROMディスクでもCD−DAデータが記録されたトラック
（以降、CD−DAトラックと略記する）を設けることもで
き、これらのトラックにはコントロールとして（00×
０）や（00×１）が記録されている。即ち、CD−ROMに
はデータ３の領域にブロック構造化された一般のデジタ
ルデータが記録されたトラック（以降、CD−ROMトラッ
クと略記する）のみからなるディスクと、CD−ROMトラ
ックとCD−DAトラックが混在するディスクが存在する。

リードイン領域のＱチャンネル９には検索情報としてプ
ログラム領域とリードアウト領域の配置に関する情報が
記録されている。この情報はTOC（Table of contents）
と呼ばれ、プログラム領域内の各トラックの先頭の絶対
時間と各トラックの制御情報、プログラム領域の最初と
最後のトラックナンバと、リードアウト領域の開始絶対
時間が記録されている。

以下、TOCの具体的な記録方法について、第３図（ｃ）
を用いて説明する。同図はリードイン領域におけるＱチ
ャンネルの１サブコードフレーム内の96ビットのデータ
構造を模式的に表わしている。ビット４からビット７ま
でのADRには（0001）が記録される。トラックナンバに
はリードイン領域のトラックナンバである00が記録され
る。MIN,SEC,FRAMEはリードイン領域内における相対時
間をそれぞれ分，秒，フレームで示す。ビット48からの
８ビットには０が記録される。ビット80からの16ビット
はエラー検出用のCRC（Cyclic Re−dundancy Check）コ
ードが記録される。コントロール，ポイント，、PMIN,P
SEC,PFRAMEを用いてTOCが記録される。ポイントがBCDコ
ードで01から99までの値を取る場合には、PMIN,PSEC,PF
RAMEにはポイントで示されるトラックの開始絶対時間が
それぞれ分，秒，フレームで記録され、コントロールに
はポイントで示されるトラックの制御情報が記録され
る。例えば、ポイント,PMIN,PSEC,PFRAME,コントロール
が、それぞれ09,43,20,24,4（0100）であれば第９トラ
ックが絶対時間で43分20秒24フレームから開始するCD−
ROMトラックであることを示している。ポイントがA0（1
6進表示）である場合にはPMINにそのCDの最初の音楽ト
ラックのトラックナンバである01が記録される。このと
きのPSEC,PFRAMEには00が記録される。ポイントがA1（1
6進表示）である場合にはPMINにそのディスクの最後の
音楽トラックのトラックナンバが記録される。このとき
のPSEC,PFRAMEには00が記録される。ポイントがA2（16
進表示）である場合にはPMIN,PSEC,PFRAMEには絶対時間
でリードアウト領域の開始アドレスが記録される。この
TOCはリードイン領域内で繰り返し記録されており、ま
た、連続する３つのサブコードフレームには同一内容が
記録される。

ＲチャンネルからＷチャンネルの６チャンネルは統一し
て扱われる。業務用分野で販売されているCDグラフィッ
クカラオケ装置では、これらのチャンネルにグラフィッ
クデータを記録している。

次に、第４図を用いてCD−ROMトラックのメインチャン
ネル１内に記録されるデータのフォーマットについて説
明する。第４図（ａ）にはCD−ROMモード１のセクタの
データフォーマットの模式図、第４図（ｂ）はCD−ROM
モード２フォーム１のセクタのデータフォーマットの模
式図、第４図（ｃ）はCD−ROMモード２フォーム２のセ
クタのデータフォーマットの模式図、第４図（ｄ）はサ
ブヘッダの記録内容を示す模式図、第４図（ｅ）はサブ
モードバイトの模式図である。

１データフレームのメインチャンネル１には第３図
（ａ）に示されるように24バイトのデータが記録され
る。CD−ROMトラックでは98データフレーム分のデータ2
352バイトを１セクタとして構造化が行われる。１セク
タの長さは１サブコードフレームの長さに対応する。各
セクタはその先頭にセクタの区切りを識別するための12
バイトの同期信号があり、同期信号に引き続いて４バイ
トのヘッダがある。ヘッダの先頭の３バイトは物理セク
タアドレスと呼ばれ、プログラム領域の先頭を０分０秒
０セクタとした絶対アドレスが記録される。この絶対ア
ドレスは第３図（ｄ）で説明した絶対時間（AMIN,ASEC,
AFRAME）と等しい値となっている。ヘッダの最終のバイ
トはモードを示し、この値によって残りの2336バイトの
記録内容が異なる。モード０は残りの2336バイト全てが
０である。モード１は第４図（ａ）に示されるように20
48バイトのユーザデータの後に４バイトのエラー検出用
の符号,8バイトの０データ,276バイトのエラー訂正用の
符号が付加される。モード２はヘッダに続いて８バイト
のサブヘッダが設けられる。サブヘッダは第４図（ｄ）
に示されるように先頭からファイルナンバ，チャンネル
ナンバ，サブモード，コーディングインフォメーション
の４バイトが２回繰り返して記録される。サブモードは
第４図（ｅ）で示されるようにビットエンコードされて
いる。サブモードのビット５はフォームビットと呼ば
れ、このビットの値によってサブヘッダ以降の2328バイ
トのフォーマットが異なる。フォームビットが０のセク
タをフォーム１セクタと呼び、そのデータ構造はサブヘ
ッダの後に2048バイトのユーザデータ,4バイトのエラー
検出用の符号,276バイトのエラー訂正用の符号が付加さ
れる（第４図（ｂ）参照）。一方、フォームビットが１
のセクタをフォーム２セクタと呼び、そのデータ構造は
サブヘッダの後に2324バイトのユーザデータ,4バイトの
リザーブ領域が付加される（第４図（ｃ）参照）。サブ
モードのビット1,2,3はそれぞれビデオビット，オーデ
ィオビット，データビットと呼ばれる。ビデオビットが
１のセクタはビデオセクタと呼ばれユーザデータとして
画像データが記録される。オーディオビットが１のセク
タはオーディオセクタと呼ばれ、ユーザデータとして圧
縮音声データが記録される。データビットが１のセクタ
はデータセクタと呼ばれ、ユーザデータとしてコンピュ
ータプログラムや文字データ等が記録される。これらの
セクタは１つのファイル内で混在可能である。例えば、
音声と画像を同時に長時間再生するためのファイルを実
現しようとした場合、音声データを記録媒体から読み出
しながら同時に画像データを読み出す必要がある。これ
を実現するためにオーディオセクタとビデオセクタを一
定間隔で記録し、再生時には、画像出力手段と音声出力
手段へデータを振り分ける処理を行う。具体的には音声
出力手段がオーディオセクタを受け取っているときには
圧縮音声データを音声出力手段内のバッファに蓄えると
同時に圧縮音声データをデコードして音声として出力す
る。また、画像出力手段がビデオセクタを受け取り内部
の画像メモリにっているときにも、音声出力手段はバッ
ファ内に蓄えられた圧縮音声データのデコードを行い、
音声が途切れないようにする。このように記録内容の異
なるセクタが一定間隔で混在するファイルをインターリ
ーブファイルと呼ぶ。

次に、第１図を用いて上述したCD−ROMディスクが本発
明のデータ再生装置でどのように再生されるかを説明す
る。第１図において、50はCD−ROM、51はCD−ROMを再生
しデータを出力する再生手段、52は選択手段、53はデー
タの処理及び出力を行う処理手段、54は制御手段、55は
圧縮音声データもしくはCD−DAデータを受け取り、アナ
ログ音声信号に変換して出力する音声出力手段、56は画
像データを受け取り、映像信号に変換して出力する画像
出力手段である。

CD−ROM50は上述した文字や画像データが記録されたCD
−ROMトラック（第1,第２トラック）と音声が記録され
たCD−DAトラック（第３〜第10トラック）が混在してお
り、CD−ROMトラックはモード２で記録されているもの
とする。

まず、CD−ROM50が再生手段51にセットされると再生手
段51はCD−ROM50のリードイン領域を再生し、Ｑチャン
ネル９に記録されているTOCを内部メモリに蓄える。TOC
には上述したように、各トラックの先頭の絶対時間が含
まれているため、以降、再生手段51はCD−ROM50の任意
の位置を再生することが可能となる。

CD−DAトラック（例えば第５トラック）を再生し、出力
されたデータをアナログ音声信号として外部に出力する
場合（CD−DAの再生）を説明する。処理手段53は制御手
段54に対して第５トラックを再生し、再生されたデータ
を音声出力手段55へ送るように指示する。制御手段54は
受け取った命令がCD−DAの再生命令であるので、再生手
段51に第５トラックの再生を通常の速度（1.25m/sec）
で行うように指示するとともに、選択手段52に入力され
たデータを音声出力手段55に送るように指示する。再生
手段51は内部メモリに蓄えたTOCの中から、第５トラッ
クの先頭の絶対時間を得、この絶対時間をCD−ROM50上
の物理位置に変換し、ピックアップ（図示せず）をその
位置まで移動させ、再生を開始する。再生が開始される
と、CD−DAデータが選択手段52を介して音声出力手段55
に176.4kbyte/secのデータレートで送られる。音声出力
手段55では送られてきたCD−DAデータを２チャンネルの
アナログ音声信号に変換して外部に出力する。

次に、オーディオセクタとビデオセクタが時間軸多重さ
れたインターリーブファイルを再生し、音声信号と映像
信号を出力する場合（CD−ROMの再生）を説明する。処
理手段53は制御手段54に対してインターリーブファイル
を再生し、再生されたデータを音声出力手段55もしくは
画像出力手段56へ送るように指示（CD−ROMの再生命
令）する。具体的には処理手段53は制御手段54に対して
インターリーブファイルの先頭の論理セクタアドレスを
知らせる。論理セクタアドレスは０番地から１づつ増大
するアドレスで、物理セクタアドレスが０分２秒０セク
タのセクタが論理セクタアドレスの０番地に対応してい
る。制御手段54はこの論理セクタアドレスを物理セクタ
アドレスに変換し、再生手段51にこのアドレスから通常
の速度（1.25m/sec）で再生を行うように指示する。再
生手段51はサブコードＱチャンネル９の絶対時間を使っ
て指定された位置から再生を始める。選択手段52内では
CD−ROMの信号処理が行われる。選択手段52に入力され
たCD−ROMトラックのデータは第４図のようにロック構
造化されているため、選択手段52内部で同期検出，アド
レス検出を行った後、サブヘッダのデータが制御手段54
へ送られる。制御手段54はサブヘッダのサブモードをチ
ェックし、ビデオセクタであれば画像出力手段56へユー
ザデータを送るように選択手段52を制御する。また、オ
ーディオセクタであれば音声出力手段55へユーザデータ
を送るように指示する。

次に、CD−ROMトラックの任意のファイルを処理手段53
へ読み込む場合（CD−ROMの読み込み）について説明す
る。処理手段53は制御手段54に対して論理セクタアドレ
スを指定してデータを処理手段53へ送るように指示（CD
−ROMの読み込み命令）する。この場合には、読み出さ
れた全てのデータは一旦処理手段53内に蓄えられ、その
後音声出力手段55や画像出力手段56を介して出力され
る。従って、この際の再生速度は1.25m/secである必要
がないため、制御手段54は再生手段51に再生位置を指定
するとともにその再生速度を２倍（2.5m/sec）とするよ
うに指示する。再生手段51が２倍の速度で指定された位
置から再生を始めると、選択手段52内では上述したよう
にCD−ROMの信号処理が行われ、サブヘッダのデータが
制御手段54へ送られる。この場合はサブモードがいかな
る値をとろうとも指定されたファイルに属するセクタは
処理手段53へ送られるため、制御手段54はデータを処理
手段53へ送るように選択手段52を制御する。

次に、第２図を用いて上述した第１図のデータ再生装置
の動作をより詳細に説明する。第２図は第１図のデータ
再生装置の詳細ブロック図である。

第２図において、61はCD−ROM50を回転させるスピンド
ルモータ、62はCD−ROM50から信号を読み取るピックア
ップ、63はピックアップ62から出力されたアナログ信号
をパルス信号に整形する波形整形回路、64はデータフレ
ーム同期やサブコードフレーム同期７を検出する同期検
出回路、65はEFM復調回路、66は誤り検出訂正符号４を
用いてメインチャンネル１の誤り検出訂正を行う誤り検
出訂正回路、67はRAM、68はマイクロプロセッサ、69はC
D−ROM信号処理回路、70はRAM、71はマイクロプロセッ
サである。72はスイッチ回路であり、誤り検出訂正回路
66から送られてきたデータをマイクロプロセッサ71の指
示に従ってDA変換回路73もしくはCD−ROM信号処理回路6
9へ振り分ける。73はDA変換回路、75はサーボ回路77と
誤り検出訂正回路66に基準クロックを送るクロック発生
回路、76はマイクロプロセッサ、77はスピンドルモータ
61の回転を制御するCLV（Constant Linear Velocity）
サーボ、CD−ROM50に読み取りレーザ光のフォーカスを
合わせるフォーカスサーボ、CD−ROM50上に螺旋状に形
成されたトラックを読み取りレーザ光を追従させるトラ
ッキングサーボ、ピックアップ62を内外周に移動させる
トラバースサーボを行うサーボ回路、78はクロック抽出
回路、79はマウス、キーボード等の入力手段、80,83,84
はインタフェース回路、81はROM、82はDMAコントロー
ラ、85はRAM、86は圧縮音声データをデコードする音声
デコード、87はシステムバスである。88はスイッチ回路
であり、CD−ROM信号処理回路69から送られてきたユー
ザデータを音声デコーダ86もしくはインタフェース回路
83へ振り分ける。89は画像デコーダ、90は画像メモリで
ある。また、点線で囲んだ51,55,56はそれぞれ第１図の
再生手段51,音声出力手段55,画像出力手段56に対応し、
その他の部分が選択手段52,処理手段53,制御手段54に対
応している。

まず、CD−ROM50がスピンドルモータ61にセットされる
と、マイクロプロセッサ68はサーボ回路77を制御してCD
−ROM50のリードイン領域を再生させる。即ち、マイク
ロプロセッサ68はサーボ回路77を使ってピックアップ62
をリードインエリアへ移動させ、次にスピンドルモータ
61を回転させてピツクアップ62のフォーカスサーボ，ト
ラッキングサーボ，トラバースサーボをかける。ピック
アップ62が読み出した信号はアナログ信号であるため、
波形整形回路63でパルス信号に変換された後、同期検出
回路64とクロック抽出回路78へ送られる。クロック抽出
回路78はPLL回路を内蔵しており、入力されたパルス信
号からデータの打ち抜きに必要なクロック（以降、この
クロックを再生クロックと略記する）を作成する。同期
検出回路64では入力されたパルス信号を再生クロックで
ラッチし、データフレーム同期とサブコードフレーム同
期を検出し、EFM復調回路65と誤り検出訂正回路66へ送
る。EFM復調回路65ではEFM復調を行うと同時にメインチ
ャンネル１とサブチャンネル２の分離を行う。メインチ
ャンネル１のデータは次段の誤り検出訂正回路66へ送ら
れる。サブチャンネル２のデータの内Ｑチャンネル９の
データはCRCを用いて誤り検出が行われた後、誤りがな
いデータがマイクロプロセッサ68へ送られる。マイクロ
プロセッサ68は入力したＱチャンネル９のデータに含ま
れるTOCを内部メモリ（図示せず）に蓄える。TOCによっ
てマイクロプロセッサ68はCD−ROM50の各トラックの開
始絶対時間を知る。

マイクロプロセッサ76とインタフェース回路80,ROM81,D
MAコントローラ82,インタフェース回路83,インタフェー
ス回路84,RAM85,音声デコーダ86,画像デコーダ89はシス
テムバス87を介して接続されている。システムバス87は
データバス，アドレスバス，制御線からなる。ROM81に
はマイクロプロセッサ76が実行する基本プログラムが記
録されている。CD−ROM50がスピンドルモータ61にセッ
トされると、後述する手法でマイクロプロセッサ76が実
行する応用プログラムがCD−ROM50からRAM85に読み出さ
れる。マイクロプロセッサ76はこの応用プログラムを実
行し、種々のデータをCD−ROM50から読み出すこととな
る。基本プログラムはシステムバス87やインタフェース
回路につながった様々なハードウェアを制御するプログ
ラムである。応用プログラムは基本プログラムを使って
これらのハードウェアを制御することになる。入力手段
79はマイクロプロセッサ76が実行する応用プログラムを
使用者が選んだり、CD−ROM50から読み出すデータを使
用者が選んだりするときに使用される。

まず、CD−DAの再生、即ち、データ再生装置の使用者も
しくは応用プログラムによって、CD−DAトラック（例え
ば第５トラック）の再生が指示された場合について説明
する。マイクロプロセッサ76はインタフェース回路84を
介してマイクロプロセッサ71にCD−DAトラックである第
５トラックを再生し、音声信号を出力するように指示す
る。マイクロプロセッサ71は送られてきた命令がCD−DA
の再生命令であるため、スイッチ回路72をDA変換回路73
側に設定する。また、マイクロプロセッサ71はマイクロ
プロセッサ68に対して第５トラックを通常のスピードで
再生するように指示する。マイクロプロセッサ68は内部
メモリに蓄えたTOCの中から、第５トラックの先頭の絶
対時間を得る。マイクロプロセッサ68は絶対時間をCD−
ROM50上の物理位置に変換し、サーボ回路77を介してピ
ックアップ62をその位置まで移動させ、再生を指示す
る。第５トラックの実際の再生が開始されるまでには以
下の手順がとられる。まず、マイクロプロセッサ68はピ
ックアップ62を絶対時間から算出されたおおよその位置
まで移動させ、ピックアップ62により再生を行う。再生
された信号からEFM復調回路65でＱチャンネル９のデー
タを抽出し、これに含まれる絶対時間とTOC内の第５ト
ラックの先頭の絶対時間を比較する。異なっていればマ
イクロプロセッサ68はピックアップ62を移動させたり、
トラックジャンプをさせたりして再生位置を移動させ
る。この操作は再生位置が第５トラックの先頭になるま
で繰り返される。

第５トラックの先頭まで移動させると、再生が開始され
る。この再生はマイクロプロセッサ71が指示したように
約1.25m/secの線速度で行われる。マイクロプロセッサ6
8はクロック発生回路75に4.3218MHzの基準クロックを発
生するように指示する。この基準クロックはサーボ回路
77と誤り検出訂正回路66に送られる。サーボ回路77では
クロック抽出回路78から送られてきた再生クロックと基
準クロックが同一の周波数になるようにスピンドルモー
タ61の回転制御を行う。一方、誤り検出訂正回路66では
基準クロックに従ってメインチャンネル１の誤り検出訂
正を行い、176.4kbyte/secのデータレートでCD−DAデー
タを出力する。誤り検出訂正回路66へ送られてくるメイ
ンチャンネル１のデータは再生クロックに同期してお
り、また、再生クロックはジッタを含んでいるためRAM6
7を用いてジッタ補正が行われる。また、RAM67は誤り検
出訂正時のデータバッファとしても使用される。クロッ
ク抽出回路78内のPLL回路には中心周波数が4.3218MHzと
8.6436MHzの２つの電圧制御発信器が内蔵されており、
切り替えて使うように構成されている。この切り替えは
マイクロプロセッサ68が行う。マイクロプロセッサ71が
通常のスピードで再生するように指示した場合には4.32
18MHzの電圧制御発信器が使用される。誤り検出訂正回
路66から出力されたCD−DAデータはスイッチ回路72を通
ってDA変換回路73でアナログ音声信号に変換されて外部
に出力される。

次に、CD−ROMの再生、即ち、オーディオセクタとビデ
オセクタが時間軸多重されたインターリーブファイルを
再生し、音声信号と映像信号を音声出力手段55,画像出
力手段56を介して外部へ出力する場合を説明する。この
CD−ROMの再生命令も、前述したように、データ再生装
置の使用者もしくは応用プログラムによってなされる。
このインターリーブファイルは論理セクタアドレス1200
0番地から始まっているとする。マイクロプロセッサ76
はマイクロプロセッサ71に対してインターリーブファイ
ルの先頭の論理セクタアドレス（12000番地）を指定す
るとともに、再生されたデータは音声出力手段55もしく
は画像出力手段56から外部に出力されることを伝える。

マイクロプロセッサ71は受け取った命令がCD−ROMトラ
ックの再生命令であると知り、論理セクタアドレスを物
理セクタアドレス（２分42秒０セクタ）に変換し、マイ
クロプロセッサ68にこのアドレスから再生を行うように
指示する。このときの再生速度は、再生されたデータが
実時間で処理されて外部へ出力されるため、1.25m/sec
が指定される。また、マイクロプロセッサ71はスイッチ
回路72をCD−ROM信号処理回路69側に切り替える。ま
た、マイクロプロセッサ71はCD−ROM信号処理回路69内
のアドレスレジスタ（図示せず）に物理セクタアドレス
を設定する。

マイクロプロセッサ68はサブコードＱチャンネル９の絶
対時間を使って指定された位置から再生を始める。スイ
ッチ回路72を介してCD−ROM信号処理回路69に送られた
データに対してCD−ROMの信号処理が行われる。

CD−ROM信号処理回路69では入力されたのデータ列の同
期検出が最初に行われ、ヘッダの位置が特定される。こ
のヘッダの物理セクタアドレスとアドレスレジスタの値
が比較される。この値が一致したセクタ以降のセクタの
サブヘッダがマイクロプロセッサ71に送られる。

マイクロプロセッサ71はサブヘッダのサブモードをチェ
ックし、オーディオセクタであればスイッチ回路88を音
声デコーダ86側に切り替え、ユーザデータ（圧縮音声デ
ータ）を音声デコーダ86へ送る。音声デコーダ86は次々
に送られてくる圧縮音声データを受け取ると同時に、受
け取った圧縮音声データをデコードしてDA変換回路73へ
送出する。

CD−ROM信号処理回路69で同期検出されたセクタがビデ
オセクタであった場合、このセクタのユーザデータ（画
像データ）はスイッチ回路88,インタフェース回路83,シ
ステムバス87,画像デコーダ89を介して画像メモリ90へ
送られる。まず、マイクロプロセッサ71はスイッチ回路
88をインタフェース回路83側に切り替えるとともに、イ
ンタフェース回路84を介してマイクロプロセッサ76にビ
デオセクタを送ることを伝える。マイクロプロセッサ76
は転送元がインタフェース回路83、転送先が画像メモリ
90となるようにDMAコントローラ82を設定し、DMA転送を
開始させる。DMAコントローラ82はシスムバス87のバス
マスタとなってインタフェース回路83から送られてくる
データを画像メモリ90へ送る。次々に送られてくる画像
データが１画面分になった時点で、マイクロプロセッサ
76は画像デコーダ89に対して画像データの表示命令を送
る。画像デコーダ89は画像メモリ90に蓄えられた画像デ
ータを映像同期信号に従って読み出し、映像信号に変換
して外部に出力する。

上述したように、CD−ROM50を再生しながら再生された
データを実時間でデコードし、外部に出力する場合（CD
−DAの再生もしくはCD−ROMの再生）にはCD−ROM50の再
生は通常の速度で行われる。次に、CD−ROMから出力さ
れたデータを一旦RAM85に取り込み、再生が終了した時
点で必要に応じて処理し、出力する場合（CD−ROMの読
み込み）について説明する。

まず、マイクロプロセッサ76が読み込むファイルの先頭
の論理セクタアドレスとセクタ数をインタフェース回路
84を介してマイクロプロセッサ71に伝える。このとき、
読み出したデータはRAM85に取り込むことも伝える。マ
イクロプロセッサ71は受け取った命令がCD−ROMの読み
込み命令であるので、マイクロプロセッサ68に対してCD
−ROM50の再生速度を２倍（2.5m/sec）とするように指
示する。また、マイクロプロセッサ71はスイッチ回路72
をCD−ROM信号処理回路69側に切り替え、スイッチ回路8
8をインタフェース回路83側に切り替える。

マイクロプロセッサ68は、クロック発生回路75に8.6436
MHzの基準クロックを発生するように指示し、また、ク
ロック抽出回路78内の電圧制御発信器を中心周波数が8.
6436MHzの発信器に切り替える。サーボ回路77ではクロ
ック抽出回路78から送られてきた再生クロックと基準ク
ロックが同一の周波数になるようにスピンドルモータ61
の回転制御を行う。従って、２倍の線速度でCD−ROM50
が回転される。一方、誤り検出訂正回路66では基準クロ
ックに従ってメインチャンネル１の誤り検出訂正を行い
352.8kbyte/secのデータレートでデータを出力する。

スイッチ回路72はCD−ROM信号処理回路69側に切り替え
られているので、誤り検出訂正回路66が出力したデータ
はCD−ROM信号処理回路69に送られる。CD−ROM信号処理
回路69では上述した処理が２倍の速度で行われ、マイク
ロプロセッサ71にサブヘッダのデータが送られる。この
場合はサブモードがいかなる値をとろうとも指定された
ファイルに属するセクタはRAM85へ送られるため、マイ
クロプロセッサ71はスイッチ回路88をインタフェース回
路83側に設定する。マイクロプロセッサ71は、１セクタ
分のユーザデータの転送準備ができると、インタフェー
ス回路84を介してマイクロプロセッサ76にデータの転送
準備ができたことを知らせる。マイクロプロセッサ76は
転送元がインタフェース回路83、転送先がRAM85となる
ようにDMAコントローラ82を設定し、DMA転送を開始させ
る。DMAコントローラ82はシステムバス87のバスマスタ
となってインタフェース回路83を介して送られてくるデ
ータをRAM85へ送る。

以上の処理がマイクロプロセッサ76が指定したセクタ数
だけ繰り返されると、マイクロプロセッサ71はマイクロ
プロセッサ68に対してCD−ROM50の再生を終了するよう
に指示する。

所望のデータの読み込みが終了するとマイクロプロセッ
サ76はRAM85内のデータを必要に応じて処理する。例え
ば、読み込んだデータが応用プログラムであればそれを
実行したり、圧縮音声データであれば必要に応じてシス
テムバス87を介して音声デコーダ86へ送り音声として出
力したりする。また、RAM85内に取り込んだ画像データ
を入力手段79からの指示に従って画像メモリ90に送って
表示させることもできる。

このように、再生手段51から再生された全てのデータを
一旦バッファ内に蓄えて、再生が終了してから処理する
場合には再生を高速に行う。

以上のように本実施例によれば、記録媒体を再生しデー
タを出力する再生手段と、データを音声信号，映像信号
等の外部に出力できる形に順次変換して出力する１つ以
上の出力手段と、データを一旦内部に蓄え、再生終了後
に必要に応じて処理し出力手段へ送る処理手段と、再生
手段から出力されたデータを処理手段もしくは出力手段
へ振り分ける選択手段と、処理手段が記録媒体内のデー
タを出力手段へ送るように指示した場合には、第１の再
生速度で再生するように再生手段に指示し、出力された
データを出力手段へ送るように選択手段を制御し、処理
手段が記録媒体内のデータを処理手段へ送るように指示
した場合には、第１の再生速度より速い第２の再生速度
で再生するように再生手段に指示し、出力されたデータ
を処理手段へ送るように選択手段を制御する制御手段を
設けることにより、再生手段から再生された全てのデー
タを一旦バッファ内に蓄えて、再生が終了してから処理
する場合には再生を高速に行い、高転送レートでデータ
を読み込むことができる。

なお、上記実施例ではクロック抽出回路78内部のPLL回
路に２種の電圧制御発信器を設、切り替えて使うように
説明したが、引き込み範囲の広いPLL回路でクロック抽
出回路を実現しても良い。このようにすれば任意の再生
速度で高速再生が実現できることとなる。任意の再生速
度が実現できれば、処理手段からの要求に従って再生速
度を早くしたり遅くしたりすることができる。

また、上記第２の実施例では応用プログラムをCD−ROM
に記録していたが、応用プログラムの記録位置はこれに
限るものではない。例えば応用プログラムをフロッピー
ディスクに記録し、データ再生装置にフロッピーディス
クのドライブ装置を付加してもよい。

また、外部から切り替え可能なスイッチをデータ再生装
置に設け、通常モードと高速モードを切り替えを行い、
制御手段はスイッチが高速モードを示しており、且つ、
データを処理手段へ送る場合にのみ高速に記録媒体を再
生するように構成しても良い。

また、上記第２の実施例ではRAM85を画像メモリ90と独
立に設けていたが、マイクロプロセッサ76から画像メモ
リ90を直接アクセスできるように構成すれば、画像メモ
リ90でRAM85の機能を実現できる。この場合には画像メ
モリ90が画像出力手段内の画像メモリであると同時に処
理手段の内部バッファとして働くこととなる。

また、上記実施例ではCD−ROMを例に説明したが、記録
媒体はこれに限るものではなく、データを既定の転送速
度で連続的に読み出すことができる記録媒体であればい
かなる記録媒体を用いても良い。

発明の効果 以上のように本発明は、記録媒体を再生しデータを出力
する再生手段と、データを音声信号，映像信号等の外部
に出力できる形に順次変換して出力する１つ以上の出力
手段と、データを一旦内部に蓄え、再生終了後に必要に
応じて処理し出力手段へ送る処理手段と、再生手段から
出力されたデータを処理手段もしくは出力手段へ振り分
ける選択手段と、処理手段が記録媒体内のデータを出力
手段へ送るように指示した場合には、第１の再生速度で
再生するように再生手段に指示し、出力されたデータを
出力手段へ送るように選択手段を制御し、処理手段が記
録媒体内のデータを処理手段へ送るように指示した場合
には、第１の再生速度より速い第２の再生速度で再生す
るように再生手段に指示し、出力されたデータを処理手
段へ送るように選択手段を制御する制御手段を設けるこ
とにより、記録媒体へのデータの記録方法は何等変更す
る必要なく、再生時にはデータの転送先に応じて高転送
レートを実現するデータ再生装置を実現できる。即ち、
データを一旦取り込んだ後、必要に応じて処理し出力す
る場合には、高転送レートでデータを再生することがで
きるという効果が得られる。

さらに、データを処理手段に取り込む際の記録媒体の再
生速度を処理手段が制御手段に対して指定するようにす
れば、処理手段の都合に合わせて最適な転送レートで記
録媒体を再生するデータ再生装置が実現できる。例え
ば、処理手段がデータの受信以外に多くの処理を並行に
実行する必要がある場合には記録媒体の再生速度を下げ
ることも可能となり、より柔軟なデータ再生装置を実現
できる。

また、外部から切り替え可能なスイッチをデータ再生装
置に設け、通常モードと高速モードを切り替えを行い、
制御手段はスイッチが高速モードを示しており、且つ、
データの再生に実時間性が要求されない場合にのみ高速
に記録媒体を再生するようにすれば、再生装置の汎用性
を上げることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるデータ再生装置の概
略ブロック図、第２図は第１図のデータ再生装置の詳細
ブロック図、第３図はCDもしくはCD−ROMのデータフォ
ーマットの模式図、第４図はCD−ROMのメインチャンネ
ルに記録されるデータフォーマットの模式図である。 50……CD−ROM、51……再生手段、52……選択手段、53
……処理手段、54……制御手段、55……音声出力手段、
56……画像出力手段。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】データが記録された記録媒体を再生しデー
   タを出力する再生手段と、 入力されたデータを音声信号、映像信号等の外部に出力
   できる形に順次変換して出力する１つ以上の出力手段
   と、 入力されたデータを一旦内部に蓄え、前記記録媒体の再
   生終了後に必要に応じて処理し前記出力手段へ送る処理
   手段と、 前記再生手段から出力されたデータを前記処理手段もし
   くは前記出力手段へ振り分ける選択手段と、 前記処理手段が前記記録媒体内のデータを前記出力手段
   へ送るように指示した場合には、第１の再生速度で前記
   記録媒体を再生するように前記再生手段に指示し、前記
   再生手段から出力されたデータを前記出力手段へ送るよ
   うに前記選択手段を制御し、前記処理手段が前記記録媒
   体内のデータを前記処理手段へ送るように指示した場合
   には、前記第１の再生速度より速い第２の再生速度で前
   記記録媒体を再生するように前記再生手段に指示し、前
   記再生手段から出力されたデータを前記処理手段へ送る
   ように前記選択手段を制御する制御手段からなることを
   特徴とするデータ再生装置。
2. 【請求項２】記録媒体がディスク形状であって、同心円
   状もしくは螺旋状に形成されたトラックにデータが角速
   度一定もしくは線速度一定で記録されており、第２の再
   生速度で前記記録媒体を再生する場合には第１の再生速
   度より再生角速度もしくは再生線速度を上げることを特
   徴とする請求項１記載のデータ再生装置。
3. 【請求項３】記録媒体には処理手段が実行する応用プロ
   グラムが記録されており、 前記処理手段は基本プログラムが記録された読み出し専
   用メモリとマイクロプロセッサと書き込み可能メモリと
   を具備し、 前記書き込み可能メモリに前記応用プログラムを取り込
   み、 前記マイクロプロセッサが前記応用プログラム及び前記
   基本プログラムを実行して制御手段に対して前記記憶手
   段内のデータを出力手段もしくは処理手段へ送るように
   指示することを特徴とする請求項１記載のデータ再生装
   置。
4. 【請求項４】記録媒体から再生されたデータを処理手段
   へ送る場合には、前記処理手段が制御手段に対して前記
   記録媒体の再生速度を指定することを特徴とする請求項
   １記載のデータ再生装置。
5. 【請求項５】外部から通常モードと高速モードの切り替
   えを行うモード切替スイッチを有し、制御手段は前記動
   作モード切替スイッチが高速モードを示しており、且
   つ、処理手段にデータを送る場合にのみ高速に記録媒体
   を再生することを特徴とする請求項１記載のデータ再生
   装置。
6. 【請求項６】記録媒体から再生されたデータを一旦蓄
   え、再生終了後に必要に応じて処理し出力する場合に
   は、前記記録媒体から再生されたデータを音声信号、映
   像信号等の外部に出力できる形に順次変換して出力する
   場合より高速に前記記録媒体を再生することを特徴とす
   るデータ再生方法。
7. 【請求項７】記録媒体がディスク形状であって、同心円
   状もしくは螺旋状に形成されたトラックにデータが角速
   度一定もしくは線速度一定で記録されており、再生角速
   度もしくは再生線速度を上げることによって高速に前記
   記録媒体を再生することを特徴とする請求項６記載のデ
   ータ再生方法。
8. 【請求項８】記録媒体にプログラムが記録されており、
   前記プログラムに従って前記記録媒体を再生することを
   特徴とする請求項６記載のデータ記録方法。
9. 【請求項９】再生装置に設けられた通常モードと高速モ
   ードの切り替えを行うモード切替スイッチが高速モード
   を示しており、且つ、記録媒体から再生されたデータを
   一旦蓄え、再生終了後に必要に応じて処理し出力する場
   合にのみ高速に記録媒体を再生することを特徴とする請
   求項６記載のデータ再生方法。