JPH0828047B2 - デイジタルデイスク及びその再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は，例えば２チヤンネルのデイジタルオーデ
イオ信号が記録されるデイジタルデイスクを用い，この
２チヤンネルのデイジタルオーデイオ信号以外の表示用
データを記録するようにしたデイジタルデイスク及びそ
の再生装置に関する。

「背景技術とその問題点」 光学式のデイジタルオーデイオデイスク（コンパクト
デイスクと称される）を用いたシステムは，高品質のス
テレオ音楽を再生できるデイスクシステムである。この
デイスクシステムによつて，ステレオ音楽以外に，表示
用データを再生できれば，表示装置を付加することによ
つてグラフイツクスによる図表，統計や，スチル画像に
よる図鑑などの視覚的情報の再生装置を実現することが
でき，コンパクトデイクシステムの応用範囲を広げるこ
とができる。また，静止画又はグラフイツクスと音楽と
をデイジタルオーデイオデイスクに記録しておき，両者
を同時に再生して鑑賞することも可能である。このよう
に，静止画又はグラフイツクスと音楽とを組合わせる場
合，表示内容が１種類であるのが普通である。しかしな
がら，利用者の各人が音楽から受けるイメージ或いは利
用者の好みは，同一とはいえず,1種類の表示内容では不
充分である。

「発明の目的」 したがつて，この発明の目的は，デイジタルデイスク
によつて画像を再生する時に，利用者が所望のものを選
択することができるデイジタルデイスク及びその再生装
置の提供を目的とするものである。

「発明の概要」 この発明は、ディジタルオーディオ信号が円周方向の
トラックとして記録されるディジタルディスクにおい
て、 ディジタルオーディオ信号とサンプリング周波数、量
子化ビット数が異なる表示用データがディジタルオーデ
ィオ信号と同一の信号フォーマットで記録されると共
に、複数種類の表示内容の表示用データが時分割で記録
され、所定量の表示用データによって形成されるブロッ
ク毎に表示内容の種類を識別するコントロールデータが
挿入されたディジタルディスクである。

また、この発明は、上述のように、表示用データ及び
コントロールデータが記録されたディジタルディスクの
再生装置である。この発明は、表示内容の種類を指定す
る指定信号を発生する入力装置と、入力装置により指定
された表示内容の種類の表示データを、再生されたコン
トロールデータにより選択的に表示する装置とからなる
ものである。

「実施例」 以下，この発明の一実施例について図面を参照して説
明する。第１図は，この発明の一実施例の全体の構成を
示し，同図において,1がコンパクトデイスクプレーヤで
ある。デイスクプレーヤ１の出力端子2L,2Rの夫々に
は，再生ステレオ信号の左チヤンネル及び右チヤンネル
の信号が得られる。この各チヤンネルのオーデイオ信号
がアンプ3L,3Rを夫々介してスピーカ4L,4Rに供給され，
ユーザーは，ステレオ音楽の再生を行なうことができ
る。

コンパクトデイスクに記録されているデータは,588ビ
ツトを１フレームとし，この１フレーム毎に特定のビツ
トパターンのフレーム同期パルスが挿入され，フレーム
同期のパルスの後に夫々が14ビツトの０〜32番の32個の
データと３ビツトの直流分抑圧ビツトが交互に設けられ
ている。このデータのうちで０番目のものは，サブコー
デイング信号或いはユーザーズビツトと呼ばれ，デイス
クの再生制御，関連する情報の表示などに使用される。
１〜12,17〜28番目のデータは，メインチヤンネルのオ
ーデイオデータに割当てられ，残る13〜16,29〜32番目
のデータは，メインチヤンネルのエラー訂正コードのパ
リテイデータに割当てられる。14ビツトの各データは，
記録時に８−14変換により８ビツトのデータが14ビツト
に変換されたものである。

また，デイスクプレーヤ１によつて再生されるデイス
クがステレオ音楽信号以外のデイジタルデータが記録さ
れているものの時には，このデイスクの再生データが直
列並列変換回路５に供給される。この直列並列変換回路
５には，デイスクプレーヤ１から再生データに同期した
フレームパルス及びビツトクロツクが供給され,1シンボ
ル（８ビツト）毎に並列化されたデータが直列並列変換
回路５から現れる。この並列データが入力スイツチ６を
介してバツフアメモリ7,8に対して交互に書込まれる。
また，直列並列変換回路５と関連してコントロールデー
タの切出し回路10が設けられている。

11は，マイクロコンピュータからなるコントローラを
示す。このコントローラ11には，切出し回路10からのコ
ントロールデータが供給されると共に，デイスクプレー
ヤ１からのサブコーデイング信号が供給される。サブコ
ーデイング信号のＱチヤンネルの中に，再生されるデイ
スクに記録されている信号がステレオ音楽信号かデイジ
タルデータかを示す識別コードが挿入されている。コン
トローラ11は，この識別コードに基いて，デイスクプレ
ーヤ１の再生出力信号路の切替を制御するコントロール
信号を発生し，このコントロール信号をデイスクプレー
ヤ１に供給する。

また，バツフアメモリ7,8の出力が出力スイツチ９に
より交互に読出され,DMAコントローラ12に供給される。
バツフアメモリ7,8は，コンパクトデイスクの再生デー
タが高速なために設けられている。DMAコントローラ12
は，コントローラ11によつて制御される。例えば後述の
ように，デイジタルデータがサウンドデータの場合,1ワ
ードのビツト数が10ビツトと12ビツトとの２通り存在す
るので,DMAコントローラ12では，このビツト数の違いが
セツテイングされる。

DMAコントローラ12の出力は，データセレクタ13に供
給される。データセレクタ13は，コントローラ11によつ
て制御され,DMAコントローラ12の出力データをスチル画
像モード及びサウンドモードに応じて異なる回路に供給
する。スチル画像モードでは,Y,U,Vの各コンポーネント
で構成される画像データがスチル画像データのデコーダ
14を介してフレームメモリ15に書込まれる。デコーダ14
及びフレームメモリ15の動作は，コントローラ11によつ
て行なわれる。このフレームメモリ15から１フレームづ
つ繰返して読出されたスチル画像データは,D/Aコンバー
タ16によつてアナログカラービデオ信号に変換され,CRT
デイスクプレイ17に供給される。

サウンドモードでは，デイジタルオーデイオ信号がサ
ウンドデータ用のデコーダ18を介してサウンドメモリ19
に供給され，時間軸の伸長及び時間軸変動の除去の処理
を受ける。このデコーダ18及びサウンドメモリ19の動作
は，コントローラ11によつて制御される。サウンドメモ
リ19から読出されたオーデイオデータは,D/Aコンバータ
20によりアナログオーデイオ信号に変換され，アンプ21
を介してスピーカ22に供給される。D/Aコンバータ16,20
に対するクロツクパルスは，図示せずもコントローラ11
から供給される。

コントローラ11は，切出し回路10からのコントロール
データに含まれるモード情報からデータセレクタ13を制
御するセレクト信号を発生する。また,2つの動作モード
のうちのいくつかの動作モードのデータが１枚のコンパ
クトデイスクに記録されていることもある。特に，スチ
ル画像モードによる表示画像とサウンドモードのデータ
による音楽とを同時に再生することは，有用である。ま
た，コントローラ11に関連してソフト指定キー23が設け
られている。後述するように，この一実施例では,1枚の
コンパクトデイスクに複数種類の内容のスチル画像を記
録しており，ソフト指定キー23によつて，そのうちの表
示されるスチル画像の指定がなされる。

上述のようなステレオ音楽信号以外のデイジタルデー
タをコンパクトデイスクに記録する場合のデータフオー
マツトについて説明する。

この発明の一実施例では，コンパクトデイスクにステ
レオ音楽信号の場合のデータストリームと同一の形態で
デイジタルデータを記録する。このデイジタルデータ
は，ステレオ音楽信号に関するものと同一の方式のエラ
ー訂正符号化がなされ，また,P〜Ｗチヤンネルからなる
サブコーテイング信号が付加されて記録される。そし
て，デイジタルデータは,2フレームの長さのデータによ
り１ブロツクを構成する。

第２図に示すように，デイジタルデータの１ブロツク
は,32ビツトからなる行を12個有する（32×12＝384ビツ
ト）から構成される。前述のように，コンパクトデイス
クの記録信号は，その１フレーム中に（16×６×２＝19
2ビツト）のデータが挿入される。従つて，デイジタル
データの１ブロツクは，丁度,2フレーム分のデータであ
る。コンパクトデイスクには,1ブロツクのデータが第１
行から第２行，第３行……第12行のように順番に記録さ
れる。

第１行の最初の２ビツトが（00）とされ，第２行の最
初の２ビツトが（01）とされ，第３行から第12行までの
各行の最初の１ビツトが全て１とされている。このよう
に,1ブロツクの第１行及び第２行の最初の１ビツトが０
とされていることにより,1ブロツクの区切りが示され
る。第１行及び第２行の最初の２ビツトが異ならされて
いるのは，第１行及び第２行の区別のためである。ま
た,1ブロツクの第１行及び第２行には，コントロールデ
ータ及びアドレスデータが配される。

コントロールデータは,3ビツトのモード,3ビツトのア
イテム及び８ビツトのインストラクシヨンからなる。ス
チル画像モードの時では，インストラクシヨンが５ビツ
トとされ,3ビツトのソフトコードが付加される。残りの
16ビツトは，アドレスデータとされる。これらのビツト
数は，一例であつて，他のビツト数としても良い。モー
ドは，前述のようなスチル画像モード及びサウンドモー
ドの何れかを指定するためのものである。アイテムは，
このモードの中で更に細かいモードの指定を行なう。イ
ンストラクシヨンは，各モードにおける指令である。ア
ドレスデータは，スチル画像モードにおいて，そのブロ
ツクのデータの表示領域上のアドレス（列アドレス及び
行アドレス）又はページ情報を表わすものである。

このコントロールデータ及びアドレスデータは,1ブロ
ツクのデータに比べると，より重要なデータである。仮
に，モードの１ビツトでも異なると，違うモードが指定
されることになる。そこで，この発明の一実施例では，
第１行のコントロールデータ及びアドレスデータと同一
のデータを第２行に挿入する２重書きを行なう。この２
重書きによつて，再生側では，エラーの有るデータを捨
てて，正しいデータのみを取り出すことによつて，殆ど
の場合に，正しいコントロールデータ及びアドレスデー
タを復元することができる。

コンパクトデイスクでは，クロスインターリーブとリ
ードソロモン符号とを用いた強力なエラー訂正符号化を
行なつているので，コンパクトデイスクが大きな傷を有
しない通常の状態では，連続する３ワード（１ワードは
16ビツトである）が訂正できないエラーワードとならな
い。この性質を利用して正しいコントロールデータ及び
アドレスデータを再生側で得ることができる。第１図に
おける切出し回路10において，この正しいコントロール
データ及びアドレスデータの分離の処理がなされる。こ
のため，切出し回路10には，図示せずも，ワード単位の
エラーの有無を示すエラーフラツグがデイスクプレーヤ
１から供給されている。

また,1ブロツクの第３行から第12行までの10行のデー
タは，各々の最初の１ビツトを除くと全てで（31×10＝
310ビツト）となる。この310ビツトのデータの配列は，
動作モードに応じて異なつている。スチル画像モード
は，輝度データY,色差データU,Vのカラーコンポーネン
トによつて，カラースチル画像を形成するようにしてい
る。

第３図に示すように，フレームメモリ15のメモリー領
域を488ラインとし,1ラインを651画素とする。１画素
は,8ビツトとされ，フレームメモリ15は，深さ方向が８
ビツトとされる。このメモリー領域に対して輝度データ
Ｙが全て書込まれれる。また，色差データU,Vは,3画素
に対して１サンプルのデータが共通に用いられ，第３図
に示すように，色差データU,Vの夫々は,1フレーム当り
で，（217画素×488ライン）とされる。したがつて,3画
素は,3バイトの輝度データＹと，夫々が１バイトの色差
データU,Vとの計５バイトによつて形成される。

このスチル画像モードの中には,Y,U,V方式の他にR,G,
B方式や，モノクロスチル画像のモードがあり，これら
は，アイテムによつて区別される。上述のY,U,V方式に
よるスチル画像モードは，第４図に示すように，モード
の３ビツトが（010）とされ，アイテムの３ビツトが（0
01）とされる。また，インストラクシヨンソフトコード
及びアドレスデータが挿入される。そして，各々が１バ
イトの21サンプルの輝度データY₁〜Y₂₁が第３行の第２
ビツトから順番に挿入され，その後に,7サンプルの一方
の色差データV₁〜V₇が挿入され，更に，この後に７サン
プルの他方の色差データU₁〜U₇が挿入される。３サンプ
ルの輝度データ例えばY₁，Y₂，Y₃と１サンプルの色差デ
ータ例えばU₁及びV₁とが組とされて,1画素のデータとさ
れる。したがつて,1ブロツク中には,21画素（＝35バイ
ト＝28ビツト）のデータが挿入され,1ブロツクで30ビツ
トのデータブランキングが存在する。また，フレームメ
モリ15のメモリ領域の１ラインは,31ブロツクとなる。
スチル画像モードにおいて,1ラインの画素数をブロツク
の整数倍とすることによつて，アドレスデータのビツト
数の低減を図ることができる。このスチル画像モードに
おいて,1枚の画像を再生するのに必要な時間は， となる。

ソフトコードは,3ビツトであつて，このソフトコード
により，コンパクトデイスクに記録されている複数種類
のスチル画像の内容が識別される。例えば４種類のスチ
ル画像が１枚のコンパクトデイスクに記録されている時
には，各々と対応するソフトコードが（001）（010）
（011）（100）と定められ，各スチル画像のデータのブ
ロツクに対応するソフトコードが挿入される。このソフ
トコードは，コントロールデータ及びアドレスデータと
共に，切出し回路10において分離され，コントローラ11
に供給される。コントローラ11では，ソフト指定キー23
からの指定信号と再生されたソフトコードとの比較を行
ない，指定されたスチル画像データのみをフレームメモ
リ15に書込む制御信号を発生する。

次に，サウンドモードについて説明する。サウンドモ
ードでは，モードの３ビツトが（011）とされる。ま
た，第５図に示すように，サウンドモード中には，アイ
テムの３ビツトによつて区別されるより細かい動作モー
ドが存在する。

アイテムが（000）の場合には，例えばアンプ21の動
作がオフとされて，音声系路がミューテイングされる。

アイテムが（001）（010）（011）の場合は，サンプ
リング周波数SFが22.05KHzで,1サンプルのビツト数が10
ビツトで，ノンリニア量子化がなされたオーデイオデー
タが記録されていることを意味する。また，第５図で倍
率は，オーデイオデータとスチル画像データとの比を表
わしている。

第６図Ａに示すように，スチル画像データ（Ｐで表わ
す）のみが連続する場合の倍率は,0である。第６図Ｂに
示すように,5個の連続するブロツクのうちで,3個のブロ
ツクがスチル画像のデータであつて,2個のブロツクがサ
ウンドモードのオーデイオデータ（Ｓで表わす）の場合
の倍率は,2/5である。第６図Ｃに示すように,5個の連続
するブロツクのうちで,2個のブロツクがスチル画像デー
タで,3個のブロツクがオーデイオデータの場合の倍率
は,3/5である。第６図Ｄに示すように，連続する４ブロ
ツクのうちで,1個のブロツクがスチル画像データで他の
３個のブロツクがオーデイオデータの場合の倍率は,3/4
である。更に，第６図Ｅに示すように，オーデイオデー
タのブロツクのみが連続する場合の倍率は１である。

スチル画像データのブロツクとオーデイオデータのブ
ロツクとをこのように混在させるのは，画像情報の再生
と並行して音声情報を再生するためであり，倍率が大き
くなるほど,1枚のスチル画像を再生する時間が長くな
る。したがつて，画像情報とオーデイオ情報との情報量
に応じた適切な倍率を選択することができる。

そして，アイテムが（001）の場合では,2チヤンネル
で，倍率が2/5とされる。アイテムが（010）の場合で
は,3チヤンネルで，倍率が3/5とされ，アイテムが（01
1）の場合では,5チヤンネルで，倍率が１とれさる。コ
ンパクトデイスクにステレオ音楽信号を記録する場合で
は，サンプリング周波数SFが44.1KHzで,2チヤンネルル
で,1サンプル16ビツトで，リニアな量子化がされてい
る。このステレオ音楽信号と比べると，ダイナミツクレ
ンジ及び周波数特性の点でサウンドモードの再生音の品
質が劣つている。しかし，サウンドモードは，スチル画
像の解説などを行なうためであるので，この点は，問題
とならない。また，チヤンネル数を増すことができるの
で，日本語の他に複数の外国語による解説が可能となる
利点がある。

また，サウンドモードにおいて比較的高品質のオーデ
イオ信号を伝送したい場合，例えば音楽を伝送したい場
合を考慮して，アイテムの３ビツトが（100）とされる
モードが設けられている。つまり,2チヤンネルで，サン
プリング周波数が33.075KHzで,1サンプルが12ビツト
で，ノンリニアの量子化で，倍率が3/4とされる。この
動作モードの場合には，高品質のオーデイオ情報を再生
することができる。

第７図は，サウンドモードでアイテムが（001）（01
0）（011）の場合の１ブロツクのデータ構成を示すもの
である。サウンドモードでは，アドレスデータが必要と
されず，ここがデータブランクか若しくは必要なコント
ローラデータの部分とされる。そして,1ブロツクの各行
の先頭のビツトを除くデータ領域に各サンプルが10ビツ
トのデータD₁〜D₃₀が順番に配される。したがつて,1ブ
ロツク中に300ビツトのデータが挿入され，残りの10ビ
ツトがデータブランクとされる。アイテムが（001）の
２チヤンネルの場合は，D_2n-1がＡチヤンネルのデータ
で，D_2nがＢチヤンネルのデータとされる。アイテムが
（010）の３チヤンネルの場合は，D_3n-2がＡチヤンネ
ル，D_3n-1がＢチヤンネル，D_3nがＣチヤンネルとされ
る。アイテム（011）の５チヤンネルの場合は，D_5n-1が
Ａチヤンネル，D_5n-2がＢチャンネル，D_5n-3がＣチヤン
ネル，D_5n-4がＤチャンネル，D_5nがＥチャンネルとされ
る。

また，アイテムが（100）とされる場合は,1サンプル
のビツト数が12ビツトされるので,1ブロツクのデータ構
成が第８図に示すものとされる。つまり,1サンプルが12
ビツトのデータがD₁〜D₂₄まで順番に配される。D_2n-1が
Ａチヤンネルのデータで，D_2nがＢチヤンネルのデータ
となる。したがつて,1ブロツク中には，（24×12＝288
ビツト）が挿入される。

上述のサウンドモードの中の各動作モードは，倍率が
１以上で，再生データ中に間欠的にオーデイオデータが
存在する場合でも，データの不足を生じないたけの量の
オーデイオデータを１ブロツク中に挿入することができ
るものである。

上述のこの発明の一実施例に依れば，音楽の再生とス
チル画像の再生を同時に行なうことができると共に，利
用者が所望のスチル画像を選択して再生することができ
る。第９図を参照してこの一実施例の動作について更に
説明する。

第９図Ａは,4個のソフトコード（001）（010）（01
1）（100）の夫々が山の景色，湖の景色，家の景色，花
の景色と対応していることを示す。ソフト指定キー23に
よつて，例えばソフトコード（001）を指定すると,T秒
間にわたつて１枚の山の景色がコンパクトデイスクから
再生され，フレームメモリ15に書込まれる。次に，この
フレームメモリ15の内容がくり返し読出され,CRTデイス
プレイ17により表示される。他のソフトコードをソフト
指定キー23によつて指定した時も同様に，このソフトコ
ードと対応するスチル画像が再生される。スチル画像の
再生と同時に，第９図Ｃに示すように，再生されたサウ
ンドデータによる音楽を聞くことができる。

また，ソフトコードとして，（000）を指定する時
に，第９図Ｂに示すように，複数の種類のスチル画像が
連続して再生されるようにしても良い。但し，この場合
は，フレームメモリ15を２個設け，一方のフレームメモ
リに再生されたスチル画像データが書込まれる時に，他
方のフレームメモリから以前に書込まれたスチル画像デ
ータを読出す動作が必要である。

なお，表示用データとしては，スチル画像データの他
にグラフイツクスのデータを用いても良い。

「発明の効果」 この発明に依れば，デイジタルオーデイオデイスクに
複数種類の表示内容の表示用データを記録しておき，利
用者がそのうちで希望する種類の表示内容を自由に指定
することができる。この発明は，スチル画像と音楽とを
同時に再生する時に，利用者の各人のイメージや好みに
応じたスチル画像の再生を可能とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のブロツク図，第２図はこ
の発明の一実施例におけるデイジタルデータを記録する
時の１ブロツクのデータ構成を示す略線図，第３図及び
第４図はスチル画像モード及びその場合の１ブロツクの
データ構成の説明に用いる略線図，第５図，第６図，第
７図及び第８図はサウンドモード及び１ブロツクのデー
タ構成に用いる略線図，第９図はこの発明の一実施例の
説明に用いる略線図である。 １……デイスクプレーヤ,2L,2R……ステレオ音楽信号の
出力端子,10……切出し回路,11……コントローラ,13…
…データセレクタ,15……フレームメモリ,17……CRTデ
イスプレイ,19……サウンドメモリ,23……ソフト指定キ
ー。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西岡 久雄 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 大久保 裕 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (56)参考文献 特開 昭55−28579（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−61075（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−50375（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−131066（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ディジタルオーディオ信号が円周方向のト
   ラックとして記録されるディジタルディスクにおいて、 上記ディジタルオーディオ信号とサンプリング周波数、
   量子化ビット数が異なる表示用データが上記ディジタル
   オーディオ信号と同一の信号フォーマットで記録される
   と共に、複数種類の表示内容の表示用データが時分割で
   記録され、所定量の上記表示用データによって形成され
   るブロック毎に上記表示内容の種類を識別するコントロ
   ールデータが挿入されたことを特徴とするディジタルデ
   ィスク。
2. 【請求項２】ディジタルオーディオ信号と、該ディジタ
   ルオーディオ信号と同一の信号フォーマットでもって複
   数種類の表示内容の表示用データ及び表示内容の種類を
   識別するためのコントロールデータとが記録されたディ
   ジタルディスクを再生する再生手段と、 表示内容の種類を指定する指定信号を発生する入力手段
   と、 上記入力手段により指定された表示内容の種類の表示デ
   ータを、再生された上記コントロールデータにより選択
   的に表示する手段とからなることを特徴とするディジタ
   ルディスク再生装置。