JPH10162561A - 記録媒体読出装置及び読出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 可変ビットレートのシーケンシャル圧縮デー
タの記録されたディスクに関して、再生時間位置と圧縮
データ内の論理アドレスの対応関係が該ディスクに保持
されていない場合でも、任意の再生時間をアクセス可能
にする。 【解決手段】 可変ビットレートの圧縮データの任意の
再生時間位置の読み出しを指令する入力手段50と、前記
圧縮データの再生時間と記録データ量に基づいて平均ビ
ットレートを演算するレート演算手段20と、前記再生時
間位置と前記平均ビットレートに基づいて前記再生時間
位置に対応するディスク記録媒体90内のアドレスを演算
するアドレス演算手段20と、演算されたアドレスをアク
セスするアクセス手段20,41,42と、を有する記録媒体読
出装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、連続再生されるシ
ーケンシャルなデータを可変ビットレートで圧縮して記
録した記録媒体に関し、特に、任意に指定した再生時間
位置を簡易にアクセスできる装置と方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】映画や音楽等のように、連続再生される
シーケンシャルなデータを可変ビットレートで圧縮して
記録したディスク記録媒体（ＣＤ，ビデオＣＤ，ＤＶＤ
等）が提供もしくは提案されている。例えば、ＭＰＥＧ
規格にしたがって圧縮符号化された動画像データと音声
データの多重化ビットストリームを記録して成るディス
ク記録媒体である。また、かかるディスク記録媒体のデ
ータを読み出して再生出力するための再生装置が提供も
しくは提案されている。なお、可変ビットレートでのデ
ータ圧縮は、各場面の特質（例：動きの激しさ等）とは
無関係に全体の画質を一定にして良好な映像を再現した
いという要請によるものである。図７に可変ビットレー
トで圧縮されたビデオストリームの例を示し、図８に固
定ビットレートで圧縮されたビデオストリームの例を示
す。図示のように、可変ビットレート／固定ビットレー
トという概念は、約１５フレーム程度で構成されるＧＯ
Ｐ(Group of Picture)のデータ量が可変であるか固定で
あるかで論じられる。

【０００３】上記ディスク、即ち、シーケンシャルなデ
ータを可変ビットレートで圧縮して記録したディスクの
記録データ内に任意に指定した再生時間位置、つまり、
映画中の任意の場面や、音楽中の任意の楽章等を、再生
したり、或いは、飛び飛びにサーチしたい場合がある。
換言すれば、ランダムアクセスしたい場合がある。かか
る場合には、まず、上記再生時間位置に対応する記録デ
ータ内の論理アドレスを求めた後、該論理アドレスに基
づいてディスク内の物理アドレスを求めて、該物理アド
レスをアクセスすることになる。

【０００４】しかるに、可変ビットレートの場合は、図
１の（ａ）に実線で示すように、映画や音楽中の再生時
間位置（図中横軸方向の位置）と、圧縮データ内の論理
アドレス（図中縦軸方向の位置）とが、必ずしも比例関
係にはない。このため、指定された再生時間位置のみに
基づいて論理アドレスを確定することができない。した
がって、前述の如く任意の再生時間位置をアクセスする
ためには、映画や音楽等の開始時刻（先頭時間位置）か
ら所定時間間隔で多数の再生時刻を決め、該多数の再生
時刻に各々対応する圧縮データ中の多数の論理アドレス
を求め、これらの対応関係をテーブルデータとして当該
記録媒体に保持させて、このテーブルデータに基づいて
ディスク内の物理アドレスを求めることが必要となる。
即ち、図４の上段に示すような再生時間位置t0,t1,t
2,,, と物理アドレス（記録ブロック１，記録ブロック
２，，，）との対応を与えるためのテーブルデータを、
当該記録媒体に保持させることが必要となる。なお、図
１の（ｂ）は固定ビットレートの場合の再生時間位置と
圧縮データ内の論理アドレスとの関係を示す。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のテーブルデー
タ、即ち、所定時間間隔の多数の各再生時間位置を、各
々圧縮データ内の論理アドレスもしくはディスクの物理
アドレスに対応付けるテーブルデータでは、そのデータ
量が非常に多くなる。このため、上述のテーブルデータ
をディスク記録媒体に保持させることが望ましくない場
合もある。

【０００６】本発明は、かかる事情に鑑みたもので、シ
ーケンシャルなデータを可変ビットレートで圧縮して記
録した記録媒体のデータを読み出して再生出力する装置
及び方法に於いて、再生時間位置と圧縮データ内の論理
アドレスとの多数の時刻に於ける対応関係を与えるテー
ブルが当該記録媒体に保持されていない場合でも、任意
の再生時間位置をアクセスできるようにすることを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、時間
的に連続な可変ビットレートの圧縮データを記録媒体か
ら読み出す記録媒体読出装置であって、前記圧縮データ
の任意の再生時間位置の読み出しを指令する指令手段
と、前記指令された再生時間位置と前記圧縮データの平
均ビットレートに基づいて前記指令された再生時間位置
に対応する前記記録媒体内のアドレスを演算するアドレ
ス演算手段と、前記演算されたアドレスをアクセスする
アクセス手段と、を有する記録媒体読出装置である。

【０００８】請求項２の発明は、請求項１の発明に於い
て、さらに、前記圧縮データの再生時間と記録データ量
に基づいて当該圧縮データの平均ビットレートを演算す
るレート演算手段、を有する記録媒体読出装置である。

【０００９】請求項３の発明は、請求項１又は請求項２
の発明に於いて、前記指令手段が任意の再生時間位置を
指定するための入力手段であるところの記録媒体読出装
置である。請求項４の発明は、請求項１又は請求項２の
発明に於いて、前記指令手段が時間間隔とサーチ方向を
指定することで該時間間隔で該方向への断続的な読み出
しを指令するための入力手段であるところの記録媒体読
出装置である。請求項５の発明は、請求項１〜請求項４
の発明の何れかに於いて、前記圧縮データが圧縮ビデオ
データと圧縮オーディオデータを多重してなるデータで
あるところの記録媒体読出装置である。

【００１０】請求項６の発明は、時間的に連続な可変ビ
ットレートの圧縮データを記録媒体から読み出す記録媒
体読出方法であって、前記圧縮データの平均ビットレー
トに基づいて前記圧縮データに関して任意に指定された
再生時間位置に対応する前記記録媒体内のアドレスを演
算し、前記演算したアドレスをアクセスする、記録媒体
読出方法である。

【００１１】

【発明の実施の形態】図２は本発明の一実施の形態を示
すディスク読出装置のブロック図、図３は図２の要部の
機能を示すブロック図、図４は可変ビットレートの圧縮
データでは各再生時間位置t0,t1,t2,,,,とディスクの記
録ブロックアドレスとの間に一定の対応関係が無いこと
を示す説明図、図５は可変ビットレートの圧縮データを
ディスクに記録する場合に再生時間位置t0,t1,t2,,,,が
ディスクの記録ブロックの構成からずれる様子を示す説
明図、図６は再生時間と記録データ量から各ファイルの
平均ビットレートを求める様子を示すグラフ、図７は可
変ビットレートのビデオストリームに於けるデータ量を
示す説明図、図８は固定ビットレートのビデオストリー
ムに於けるデータ量を示す説明図である。

【００１２】図２に示すディスク読出装置は、ビデオデ
ータとオーディオデータをＭＰＥＧ規格に従って圧縮符
号化して多重化したビットストリームが記録されたディ
スク記録媒体90を読み出して、ビデオデータとオーディ
オデータを再生して出力する装置である。

【００１３】ディスク記録媒体90の記録データは、光ピ
ックアップ11により読み出され、フォーマットデコーダ
10にて所定のフォーマットのデータに復調された後、Ｍ
ＰＥＧシステムデコーダ31にてＭＰＥＧ規格の多重化ビ
ットストリームに復調され、さらに、圧縮ビデオストリ
ームと圧縮オーディオストリームに分離される。ここ
で、レートコントロールＲＡＭ32は、フォーマットデコ
ーダ10から送られて来るデータ量と、ビデオデコーダ33
やオーディオデコーダ35へ出力するデータ量とのレート
コントロールを行う。即ち、フォーマットデコーダ10側
からの入力側のデータ転送レートは、ディスク記録媒体
90を連続的にアクセスしている時には一定レートであ
り、非連続なアクセスを伴う時には一時的なデータの転
送停止が生ずる。一方、可変レート再生の場合に於い
て、ビデオデコーダ33とオーディオデコーダ35では単位
時間に要するデータ量が変動し、このため、ＲＡＭ34,3
6 へのデータ転送量（出力側の転送量）も大きく変動す
る。このことから、レートコントロールＲＡＭ32は、出
力データ量が大きく変動した場合でも、データのオーバ
ーフローやアンダーフローを生じないように制御される
必要がある。一方で、入力データ量は、出力データ量よ
り大きいことが求められている。このため、レートコン
トロールＲＡＭ32は、記憶しているデータ量をできるだ
け大きく保つことにより、レートコントロールＲＡＭ32
から最大転送レートでデータが読み出された場合でもア
ンダーフローが発生しないように制御される。つまり、
入力側の転送レートの平均値と出力側の転送レートの平
均値を比較すると、入力側の方が大きな値となる。この
ため、レートコントロールＲＡＭ32の記憶データ量が満
杯になると、ディスク記録媒体90のアクセスを中断し
て、レートコントロールＲＡＭ32に空き容量が生ずるの
を待つように制御される。このような事情から、ディス
ク記録媒体90を間欠的にアクセスしつつ、後段のビデオ
デコーダ33やオーディオデコーダ35で必要とされるレー
トまで転送量を調整することを主目的として、レートコ
ントロールＲＡＭ32が設けられているのである。

【００１４】ＭＰＥＧシステムデコーダ31にて分離され
た圧縮ビデオストリームは、ビデオデコーダ33に入力さ
れて、ビデオデータに復号されて出力される。また、圧
縮オーディオストリームは、オーディオデコーダ35に入
力されて、オーディオデータに復号されて出力される。
ここで、ＲＡＭ34は、ビデオデコーダ33でのデータデコ
ード用のバッファメモリとして用いられる。また、ＲＡ
Ｍ36は、オーディオデコーダ35でのデータデコード用の
バッファメモリとして用いられる。なお、ＲＡＭ34は、
参照フレームと被参照フレームとの入れ換え用のバッフ
ァメモリとしても用いられている。

【００１５】上述の読出制御の間、光ピックアップ11の
ディスク半径方向の位置は、移送制御機構12によって所
望の位置に制御される。即ち、コントローラ20からの命
令に従って処理を行う移送制御回路41により駆動制御さ
れる移送機構12によって、所望の位置をアクセスするよ
うに制御される。また、ディスク記録媒体90は、スピン
ドルモータ15によって回転される。即ち、コントローラ
20からの命令に従って処理を行う回転制御回路42により
回転駆動制御されるスピンドルモータ15によって回転さ
れる。

【００１６】次に、本ディスク読出装置の特徴を説明す
る。ディスク記録媒体90が本ディスク読出装置にセット
されたことがコントローラ20によって検知されると、コ
ントローラ20からの命令により、まず、ディスク記録媒
体90のＴＯＣ（Table of Contents ／ディスクの最内周
等に設けられる管理領域）データが読み出されて、ＲＡ
Ｍ25に記憶される。図３は、ＲＡＭ25にＴＯＣデータが
記憶された状態を示す。図３では、本発明に直接的に関
係のあるＴＯＣデータ、即ち、ディスク記録媒体90の各
記録ブロックの物理アドレス252 、データ量・再生時間
・先頭アドレス・終了アドレスを各ファイル毎に有する
テーブル251 が示されている。なお、図３のＲＡＭ25の
テーブル251 中、括弧書きで示す平均ビットレートは、
本ディスク読出装置によって各ファイルのデータ量や再
生時間等に基づいて後述の如く演算されたものであり、
当初からＴＯＣに保持されていたものではないが、ディ
スク記録媒体90によっては当初から平均ビットレートを
ＴＯＣに保持しているものもあり、その場合には平均ビ
ットレートを演算によって求める必要はない。なお、デ
ィスク管理データは、上述のＴＯＣではなく、予め決め
られた位置もしくはデータを順番に再生してたどり着く
位置に置かれていてもよい。

【００１７】次に、ファイルの選択画面が液晶タッチパ
ネル51に表示されて、ユーザにファイルの選択入力を促
す。この選択画面でユーザのタッチ入力によりファイル
が選択されると、当該ファイルのプログラムが実行され
る。例えば、映画のファイルであれば、該映画がスター
トされる。なお、ディスク記録媒体90がディスク読出装
置にセットされたことが検知されたときに自動的に最初
のファイルが実行されるように制御してもよい。また、
図３に基づく説明では、複数のファイルがディスク記録
媒体90に記録されている場合を述べているが、ファイル
の再生時間が十分に長い場合は、１つのファイルのみが
ディスク記録媒体90内に記録されている場合もある。

【００１８】任意のプログラムの実行中や、或いは、上
述の選択画面に於いて、液晶タッチパネル51からのユー
ザ入力により、或る任意の再生時間位置の再生が命令さ
れると、当該再生時間位置として演算された位置がアク
セスされ、これにより、当該再生時間位置もしくは当該
再生時間位置に近い再生時間位置がアクセスされて再生
される。この演算とアクセスは、次のように行われる。

【００１９】或る再生時間位置が指定されて、当該再生
時間位置をアクセスして再生すべき旨が、ユーザにより
操作パネル50から入力されると、この入力は、操作パネ
ル50からコントローラ20に送られる。これにより、コン
トローラ20では、まず、平均レート演算回路201 にて平
均ビットレートが演算される。

【００２０】平均ビットレートは、図６のグラフの傾斜
に相当する値である。例えば、図３のテーブル251 に示
すように、ファイル１のデータ量は、 ３００００KB＝３００００×８Kbit＝２４００００Kbit であり、その再生時間は、 ６０sec である。このため、平均ビットレートは、 ２４００００Kbit／６０sec ＝４０００Kbps＝４Mbps として求められる。ファイル２の平均ビットレートも、
同様に、４Mbpsとして求められ、以下同様にして、ファ
イルＮの平均ビットレート８Mbpsまで求められる。

【００２１】平均ビットレートが演算されると、次に、
指定された再生時間位置の概略の論理アドレスが、論理
アドレス演算回路202 にて演算される。例えば、ファイ
ル１の先頭位置から３００sec 後の再生時間位置が指定
された場合、ファイル１の先頭番地が１００００セクタ
（番地）＝２００００KBで、平均ビットレートが４Mbps
＝５００KB/secであることから、 ２００００KB＋（３００sec ×５００KB/sec）＝１７０
０００KB として、概略の論理アドレスが求まる。「概略」とは、
上記演算中で平均ビットレートを用いていることによる
ものである。なお、１００００セクタ（番地）＝２００
００KBは、ディスク記録媒体90として、図５に示すよう
に、ディスク内周側から各２KBのセクタ構造を成し、各
セクタに順番に物理アドレスが与えられたディスクを採
用していることによるものである。

【００２２】論理アドレスが求まると、次に、物理アド
レス変換回路203 にて、論理アドレスから、物理アドレ
スが演算される。上述の場合であれば、 １７００００KB／２KB＝８５０００セクタ（番地） のように、物理アドレスが演算される。なお、ここで
は、論理アドレスから物理アドレスを求めるという２段
階の演算を説明したが、指定された再生時間位置と平均
ビットレートから、直ちに物理アドレスを演算すること
も当然に可能である。

【００２３】こうして、目標位置の物理アドレスが求ま
ると、現在位置から該目標位置まで光ピックアップ11を
ディスク半径方向へ移動させて、該目標位置にてディス
ク記録媒体90の記録データの読み出しを再開するように
制御が行われる。

【００２４】現在位置を求める方法や、現在位置から目
標位置までの移動量、即ち、目標位置へ達するまでに横
切るべきトラック数の算出方法は、例えば、特公平１−
５００３０号公報に詳細に開示されているため、ここで
の説明は省略する。また、現在位置から目標位置まで光
ピックアップ11をディスク半径方向へ移動させるととも
に、該目標位置に到達した時点で光ピックアップの回転
速度が該目標位置の半径位置に適合する回転速度になる
ように制御する方式も上記公報中に詳細に開示されてい
るため、ここでの説明は省略する。なお、上記公報は、
ＣＬＶディスクに関する技術であるが、ＣＡＶディスク
の場合に於いて現在位置から目標位置まで光ピックアッ
プを移動させる方法も同様に公知である。

【００２５】このようにして、指定された再生時間位置
もしくは該再生時間位置に近い再生時間位置へのアクセ
スが行われる。なお、上記説明では、指定された再生時
間位置をアクセスする場合を述べているが、サーチ方向
とサーチ間隔が指定された場合も、平均ビットレートと
順に与えられる次の目標位置に基づいて、略同様にし
て、概略の再生時間位置を飛び飛びに再生することが可
能となる。

【００２６】

【発明の効果】本発明によると、映画や音楽等のシーケ
ンシャルなデータを可変ビットレートで圧縮して記録し
た記録媒体のデータを再生出力する場合に於いて、再生
時間位置と圧縮データ内の論理アドレスとの対応関係を
与えるテーブルが当該記録媒体に保持されていない場合
でも、任意に指定された再生時間位置もしくはその前後
の再生時間位置を平均ビットレートに基づいてアクセス
することができる。したがって、例えば、大容量の記録
媒体に映像や音声を圧縮して記録／再生する際等にも有
用なシステムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】再生時間位置とデータ内の論理アドレスの関係
を示すグラフであり、（ａ）は可変ビットレートの場
合、（ｂ）は固定ビットレートの場合を示す。

【図２】本発明の一実施の形態を示すディスク読出装置
のブロック図。

【図３】図２の要部の機能を示すブロック図。

【図４】可変ビットレートの圧縮データでは各再生時間
位置とディスクのアドレスとの間に一定の対応関係が無
いことを示す説明図。

【図５】可変ビットレートの圧縮データをディスクに記
録する場合に再生時間位置がディスクのアドレスからず
れる様子を示す説明図。

【図６】再生時間と記録データ量から平均ビットレート
を求める様子を示すグラフ。

【図７】可変ビットレートのビデオストリームに於ける
データ量を示す説明図。

【図８】固定ビットレートのビデオストリームに於ける
データ量を示す説明図。

【符号の説明】

１１ 光ピックアップ １５ スピンドルモータ ５０ 操作パネル ５１ 液晶タッチパネル ９０ ディスク記録媒体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田岡 峰樹 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 時間的に連続な可変ビットレートの圧縮
   データを記録媒体から読み出す記録媒体読出装置であっ
   て、 前記圧縮データの任意の再生時間位置の読み出しを指令
   する指令手段と、 前記指令された再生時間位置と前記圧縮データの平均ビ
   ットレートに基づいて前記指令された再生時間位置に対
   応する前記記録媒体内のアドレスを演算するアドレス演
   算手段と、 前記演算されたアドレスをアクセスするアクセス手段
   と、 を有する記録媒体読出装置。
2. 【請求項２】 請求項１に於いて、さらに、 前記圧縮データの再生時間と記録データ量に基づいて当
   該圧縮データの平均ビットレートを演算するレート演算
   手段、 を有する記録媒体読出装置。
3. 【請求項３】 請求項１、又は請求項２に於いて、 前記指令手段は、任意の再生時間位置を指定するための
   入力手段である、 記録媒体読出装置。
4. 【請求項４】 請求項１、又は請求項２に於いて、 前記指令手段は、時間間隔とサーチ方向を指定すること
   で該時間間隔で該方向への断続的な読み出しを指令する
   ための入力手段である、 記録媒体読出装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜請求項４の何れかに於いて、 前記圧縮データは、圧縮ビデオデータと圧縮オーディオ
   データを多重してなるデータである、 記録媒体読出装置。
6. 【請求項６】 時間的に連続な可変ビットレートの圧縮
   データを記録媒体から読み出す記録媒体読出方法であっ
   て、 前記圧縮データの平均ビットレートに基づいて前記圧縮
   データに関して任意に指定された再生時間位置に対応す
   る前記記録媒体内のアドレスを演算し、 前記演算したアドレスをアクセスする、 記録媒体読出方法。