JPH10261274A

JPH10261274A - ディスク再生装置

Info

Publication number: JPH10261274A
Application number: JP6590197A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Nagai; 裕永井; Chomei Kudo; 朝明工藤; Masayuki Hirabayashi; 正幸平林; Toshifumi Takeuchi; 敏文竹内
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1997-03-19
Filing date: 1997-03-19
Publication date: 1998-09-29

Abstract

(57)【要約】【課題】アクセス時のディスクの回転数の変化等からの
復調レートの変化に対して、独立して誤り訂正を行う。【解決手段】復調は入力されたデータの入力レートに合
わせて生成された再生クロックで行い、誤り訂正は固定
の周波数のクロックで動作させる。ブロックの先頭を検
出した時に発生される信号によりインクリメントするカ
ウンタと、ブロック単位のデータを誤り訂正した時に発
生される信号によりインクリメントするカウンタを設
け、その値を比較し、その結果に基づいて、誤り訂正を
開始する信号を発生する手段を設ける。誤り訂正は固定
時間で行い、再生速度を２倍，４倍，自然数倍と切り替
えても同一とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はデジタル信号を記録
した光ディスク再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディスクを使用する再生装置は、コンパ
クト・ディスク（以下ＣＤ）がある。ＣＤ等ディスク状
の記録媒体は一般に、記録密度を高めるため線速度一定
方式（以下ＣＬＶ）で記録されている。ＣＬＶ方式で記
録されている媒体は、回転数が内周と外周では、約２．
６倍の差があり、再生中はデータを読み込むピックアッ
プの移動にしたがって、媒体の回転数も変動する。その
ため、アクセスの際には、ディスクの回転数は最大で約
２．６倍変化するため規定の線速度となるまでデータの
再生は出来なかった。これに対し、特願平４−５０７８
９号明細書は、ＣＬＶで記録してあるディスクを回転数
一定（以下ＣＡＶ）で制御し、ピックアップ位置に従っ
てマスタクロックを変化させる。しかしこの方法では、
モータを回転数一定で操作するために回転数検出手段を
設けることが必要になり、構成が複雑になった。そこ
で、特願平４−２４１７０１号明細書のように通常再生
時は線速度一定で制御し、アクセス時のみ回転数一定で
制御する方法が考案された。この方法では、現在のピッ
クアップ位置と、アクセス後のピックアップ位置より、
ディスク回転数や、クロック周波数を演算し、その結果
に従ってクロックを発生させる必要があった。これは計
算量を増大させ、アクセス中に計算が終了しない場合も
あるという欠点があった。そこで、ＰＬＬを用いてディ
スクの回転に同期した再生クロックで、復調・誤り訂正
を行う手段がとられた。この方法では、入力されたデー
タより、データに同期したクロックを再生し、そのクロ
ックにより復調・誤り訂正を行う。そのため、アクセス
時にも、スムーズな復調が可能になった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の方法では、ディ
スク上の傷などにより、データの読み出しができない
と、クロックの再生が不安定となり、復調が不安定にな
ると同時に、誤り訂正処理の信頼度が低下するという問
題点がある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明では、復調は、入
力されたデータの入力レートに合わせて生成された再生
クロックで行うのに対し、誤り訂正は、固定の周波数の
クロックで動作させる。ブロックの先頭を検出した時に
発生される信号によりインクリメントするカウンタと、
ブロック単位のデータを誤り訂正した時に発生される信
号によりインクリメントするカウンタを設け、その値を
比較し、その結果に基づいて、誤り訂正を開始する信号
を発生する手段を設ける。誤り訂正は、固定時間で行
い、再生速度を２倍，４倍，ｊ（ｊ：自然数）倍と切り
替えても同一とする。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明によるディスク再生装置の
実施例を図面を用いて説明する。

【０００６】図１はディスク再生装置のブロック図であ
る。なお、本実施例の説明では、図５、及び、図６に示
されるフォーマットに従ったデータが入力される場合を
前提にする。

【０００７】入力データのフォーマットについて説明す
る。図５で、時系列的に入力されたデータを、２０４８
バイト単位に分割し、１２バイトの付加データを主デー
タの前に、４バイトの付加データを主データの後ろに書
き加えた後、そのデータを１７２バイト単位に分割し、
列とし、各列を、１列ずつ１２列順にならべて、１セク
タを構成する。連続する１６個のセクタを順に並べて、
１ブロックを構成する。図６で、ＰＯは、付加データ及
び、主データに付加された列方向の誤り訂正符号であ
り、ＰＩは、付加データ，主データ及び、ＰＯに付加さ
れた行方向の誤り訂正符号である。

【０００８】以下、図１について説明する。図１にディ
スク再生装置で、１はディスクであり、図６のフォーマ
ットに従ったデータが変調されて記録された媒体であ
る。２はディスク１を回転させるモータであり、３はデ
ィスク１に記録されているデータを読み取るピックアッ
プであり、４はピックアップ３にディスク１より読み出
されたシリアルデータである。５はシリアルデータ４か
ら同期したクロックを作り出すＰＬＬであり、入力デー
タのビットレートに従ってクロック周波数は変化する。
６はＰＬＬ５によって再生されたクロックであり、７は
シリアルデータである。８はシリアルデータ７のブロッ
クの先頭を検出し、復調する手段であり、その検出方法
は、図７で説明する。９はモータの回転速度をコントロ
ールする信号であり、１０は復調されたデータであり、
１１は１ブロック分の信号の先頭を検出した信号であ
る。１２は入力されたデータを一時的に貯えておくＲＡ
Ｍであり、１３はデータの出力手段である。１４は出力
手段１３の同期クロックであり、１５は外部からデータ
を求める信号であり、１６は出力手段１３と外部とのデ
ータバスである。１７は誤り訂正を行う手段であり、１
８は誤り訂正手段１７が発生する誤り訂正終了信号であ
り、１９はブロック先頭検出信号をカウントする手段で
あり、復調カウンタと呼ぶ。２０は誤り訂正終了信号を
カウントする手段であり、誤り訂正カウンタと呼ぶ。２
１は復調カウンタ１９と誤り訂正カウンタ２０のカウン
タ値を比較し、１７に対して誤り訂正の開始信号２２発
生する手段である。２３は誤り訂正手段１７とＲＡＭ１
２間のデータバスを示し、２４は出力手段１３とＲＡＭ
１２間のデータバスである。２５はこのシステム全体を
統括するマイコンであり、２６は２５から発生されたア
クセス信号である。２７はクリスタルからマスタクロッ
クを生成する水晶発振器である動作クロックについて説
明する。本ディスク再生装置は、２系統のクロックを持
つ。再生クロックと、水晶クロックである。再生クロッ
クは、ＰＬＬ５によって、入力されたデータから再生さ
れる。ディスク１，モータ２，ピックアップ３，ＰＬＬ
５，復調手段８は、再生クロックで動作し、ＲＡＭ１
２，出力手段１３，誤り訂正手段１７，復調カウンタ１
９，誤り訂正カウンタ２０，比較手段２１は水晶クロッ
クで動作する。そのため、ディスク１，モータ２，ピッ
クアップ３，ＰＬＬ５，復調手段８はピックアップ３が
取り込むデータの速さによって、クロック周波数は変化
するが、ＲＡＭ１２，出力手段１３，誤り訂正手段１
７，復調カウンタ１９，誤り訂正カウンタ２０，比較手
段２１は常に固定周波数で動作する。

【０００９】ディスクは記録密度を高めるために、線速
度一定（ＣＬＶ）で記録されている。そのため、アクセ
ス時など、ディスクの回転数が変わると、アクセス終了
後、回転数が初期値に一致するまでは、入力レートは一
時的に高くなったり、低くなったりし、再生クロックも
変動する。そのため予め、再生クロックの周波数が±５
０％まで変動しても、復調できるようにしておく。１ブ
ロック分のデータの誤り訂正は、ｎ（ｎ：自然数）倍速
の１ブロック分のデータの復調より速く終了するように
設定しておくと、誤り訂正は水晶発振のクロックで動作
するため、復調の周波数変動の影響を受けずに独立し
て、かつ、復調よりも速く誤り訂正を行うことができ
る。

【００１０】以下、図１に示されるディスク再生装置の
動作を入力より、順次説明する。

【００１１】ピックアップ３は、ディスク１よりデータ
を読みだし、ＰＬＬ５は、そのデータに同期してクロッ
クを生成する。復調手段８は、ディスクより読みだされ
たシリアルデータを復調し、復調後のデータを逐次ＲＡ
Ｍ１２に転送する。又、復調手段８は、データのブロッ
クの先頭を検出すると、復調カウンタ１９へ先頭検出信
号を送る。復調カウンタ１９は先頭検出信号を検出する
と、カウンタをインクリメントする。ＲＡＭ１２は誤り
訂正前のデータと、誤り訂正後のデータを記憶する。Ｒ
ＡＭ１２の内部のデータの配置については、図４に説明
する。図２は、誤り訂正の状態遷移図である。誤り訂正
を行っていない時は、誤り訂正手段は信号入力待ちの状
態を維持し続ける。これをアイドル状態と呼ぶ。アイド
ル状態の時に、比較手段より発生された誤り訂正開始信
号が入力されると、ＲＡＭ１２の復調データを読みだ
し、誤り訂正を開始する。誤り訂正中は外部からの信号
を受け付けず、一度誤り訂正が始まると、誤り訂正が終
わり、その結果を再びＲＡＭ１２に書き込み終わるま
で、誤り訂正を続ける。誤り訂正中は、途中で中断され
ることはない。誤り訂正が終わると、再びアイドル状態
に戻る。誤り訂正が終了すると、誤り訂正終了信号を発
生する。誤り訂正カウンタ２０では誤り訂正終了信号を
検出すると、カウンタをインクリメントする。比較手段
２１は二つの値の差が１以上になると、誤り訂正開始信
号を出す。出力手段１３は、誤り訂正したデータを出力
する。誤り訂正手段はマスタロックで動作し、再生クロ
ックの影響を受けずに、誤り訂正を行うことが出来る。
そのため、誤り訂正を常に一定時間内に行うことが出
来、一度誤り訂正を開始すると、そのブロックの全ての
データの誤り訂正が終了するまで、連続的に誤り訂正を
行うことができる。

【００１２】図１に示された第１の実施例におけるディ
スク再生装置の動作を更に詳しく説明する。

【００１３】図３は標準速、及び、２倍速における復調
にかかる時間と、誤り訂正にかかる時間の相対関係を示
した図である。図中の復調とは、復調にかかる時間を示
し、図上段のブロックＡとは、ブロックＡの復調にかか
る時間を示す。図中の訂正とは、誤り訂正にかかる時間
を示し、図下段のブロックＡとは、ブロックＡの誤り訂
正にかかる時間を示す。標準速とは、２７ＭHzのクロッ
クで再生，復調、及び、誤り訂正をすることを意味す
る。２倍速とは、標準速の２倍の速さで、再生，復調、
及び、誤り訂正をすることを意味する。

【００１４】ブロックＡの復調後、ブロックＢの復調が
行われる。ブロックＢの復調と同時に、ブロックＡの誤
り訂正が開始される。この処理が終了すると、同様にし
て、復調と、一つ前のブロックの誤り訂正が同時に開始
される。この動作は、復調が２倍速で行われていても同
様である。２倍速で復調が行われると、一つのブロック
の復調にかかる時間は、短くなる。しかし、誤り訂正は
水晶発振のクロックで動作するため、誤り訂正にかかる
時間は、復調手段が標準速，２倍速で動作しても、同一
である。そのため、誤り訂正は固定時間で行うことがで
き、復調手段の影響を受けることなく、動作することが
出来る。標準速でディスクを回転制御した場合で、線速
度誤差を±５０％許容すると、再生クロックの周波数が
±５０％まで変動する。復調速度もクロックに同期して
変動する。しかし、誤り訂正は水晶発振のクロックで動
作しているため、復調速度に対して常に、独立して、速
く誤り訂正を行う。一方、２倍速でディスクを回転制御
で、線速度誤差を±５０％許容すると、再生クロックの
周波数は±５０％まで変動する。復調速度もクロックに
同期して変動する。誤り訂正はｎ（ｎ：自然数）倍速の
再生クロックよりも速く処理を行うように予め設定して
おくと、誤り訂正時間は常に復調時間より短く、再生速
度に関係なく、誤り訂正を行う。

【００１５】以上、本実施例により、ディスク上のデー
タが破壊され、クロックを再生できなくても、復調され
たデータを誤り訂正が行えるという利点がある。

【００１６】以下、図４を用いて第２の実施例について
説明する。

【００１７】図４はＲＡＭ内のデータ配列を示した図で
ある。データはブロック単位で先頭のアドレスからＲＡ
Ｍに書き込まれる。まず、復調されたデータが１ブロッ
ク書き込まれる。次のブロックが復調されて書き込み
が開始されると同時に、前のブロックの誤り訂正が始ま
る。復調データの訂正と、次のデータの復調は、同時
に開始し、この動作を繰り返して、データをＲＡＭに書
き込んでいく。データ中にエラーが無いときはそのまま
で、エラーがある場合には、エラーの個所が正しいデー
タに上書きされる。ＲＡＭに更に書き込む余裕がなくな
ると、再び先頭のアドレスから書き込みを始める。

【００１８】次に、アクセス時などで再生クロックの周
波数が、一時的に通常再生の＋５０％になった場合につ
いて説明する。再生クロックの周波数が＋５０％の最高
速の時には、誤り訂正速度よりも、復調速度のほうが速
い。そのため、ＲＡＭ上では、復調データの書き込み速
度の方が速く、誤り訂正を行っていないデータが新たに
復調されたデータに上書きされてしまう。そこで、２倍
速で＋５０％の周波数の再生クロックで復調する場合に
は、ｐ（ｐ：自然数）ブロックを復調しＲＡＭに書き込
んだ時点で、復調を停止する機能を持たせる。

【００１９】以上、本実施例によって、一時的に高速の
再生でも、全ての機能を高速で動作させる必要はなく、
ＲＡＭ上に貯えられたデータを安定して誤り訂正するこ
とができる。

【００２０】以下、実施例１におけるＩＤの検出につい
て、図５，図６，図７，図８を用いて、更に詳しく説明
する。

【００２１】図５はデータのセクタ構造を示した図であ
る。図５でＩＤは、３バイトのセクタ固有の番号（セク
タアドレス）と、セクタの情報を記録した１バイトのデ
ータの、計４バイト（図５上４Ｂと記す）から成る付加
データであり、データは、主なる記録データである。媒
体には、図５の最上の列から、最下の列の順に記録され
る。なお、各列内では、左から右の順に記録する。デー
タの全てのセクタには、固有の番号（セクタアドレス）
が付加されている。セクタは、誤りブロックを構成する
単位である。

【００２２】図６は１ブロックの構造である。各行の１
７２バイトのデータから、同位置のデータを１バイトず
つ集め、１６バイトのＰＯ符号を付加する。次に、付加
データ，主データ及び、ＰＯ符号の各列の２０８バイト
のデータから、同位置のデータを１バイトずつ集め、１
０バイトのＰＩ符号を付加する。このようにして、１６
セクタに対し、１６×１７２バイトのＰＯ符号と、２０
８×１０のＰＩ符号が付加される。

【００２３】図７は、ＩＤの構造を示した図である。Ｉ
Ｄは、１バイトのセクタインフォメーションと、３バイ
トのセクタナンバーから成る。セクタナンバーは、当該
セクタがデータの先頭からいくつ目に在るかを示すセク
タ固有の番号（セクタアドレス）であり、データ先頭の
セクタアドレスより、セクタアドレスは１ずつインクリ
メントしていく。

【００２４】図８はブロック先頭のＩＤの構造を示した
図である。データの先頭から連続する１６セクタずつを
集めて、１ブロックを成す。そのため、ブロックの先頭
のセクタアドレスは、２進法であらわすと、最下位bit
は、常に００００ｂとなる。

【００２５】以下、ブロック先頭の検出方法を説明す
る。

【００２６】復調手段は、各ビット毎に、連続した入力
信号のパターンが予め規格により規格されたパターンの
同期信号であるかを判定する。同期信号を検出すると、
そこからセクタアドレスの位置を求め、セクタアドレス
を検出する。ディスクより再生される連続したセクタデ
ータに対し、セクタアドレスは、連続のものであるの
で、予めマイコンより設定された値以上のセクタアドレ
スの連続が確認され、かつ、そのセクタアドレスの最下
位bitが、００００ｂであると、復調手段は、そのセク
タをブロック先頭であると判定する。セクタアドレスや
同期信号が、破壊されていて、セクタアドレスが読み取
り不可能の場合、復調手段は、一つ前のセクタアドレス
から現在のセクタアドレスを内挿する。内挿されたセク
タアドレスの回数が予めマイコンから設定された値以上
になると、そのセクタアドレスの下位４bitが００００
ｂであっても、ブロックの先頭であると判断しない。

【００２７】以上、この方式を採用することによって、
正常なデータのブロック先頭のみを検出し、誤り訂正開
始信号を正確に発生することが出来る。

【００２８】アクセス時の動作に付いて説明する。

【００２９】図９はアクセス信号が入力されたときの復
調にかかる時間及び、誤り訂正にかかる時間の相対関係
を示した図である。復調とはデータの復調にかかる時間
を示し、訂正とは誤り訂正のかかる時間を示し、再生と
は、復調、又は誤り訂正を行い、データを再生している
状態を示し、アクセス状態とは記録媒体に記録されてい
るデータを、記録されている順にではなく、順不同に再
生する為に、再生するデータを探すことである。具体的
には、ピックアップが記録媒体上を移動している状態で
ある。アクセス状態中は、ブロックの復調は行われず、
目的のデータが入力されるまで待つ。実施例の図９で
は、ブロックＢの復調終了後にアクセス状態になった場
合である。ブロックＢの復調後、アクセス中はデータ入
力が無いため、復調を行うことができない。誤り訂正は
次に復調を行うブロックの先頭検出信号によって開始さ
れる。通常はアクセス中は復調されるデータの入力が無
いため、ブロック先頭検出信号がなく、誤り訂正を行う
ことができない。

【００３０】図１０は新たなモードを設定し、アクセス
中も誤り訂正を行う場合の復調にかかる時間及び、誤り
訂正にかかる時間の相対関係を示した図である。アクセ
ス時、及び、最終データの復調時に、マイコンがそのこ
とを示す信号を出す。復調手段では、その信号を検出す
ると、ブロック先頭検出信号を、最後のデータの最後尾
で内挿する。誤り訂正手段では、内挿されたブロック検
出信号を検出すると、誤り訂正を開始する。

【００３１】以上、このモードを追加することにより、
誤り訂正をアクセス中に行えるので、小容量のデータラ
ンダムにアクセスして再生する場合、出力を速く行なう
ことが出来る。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、入力されるデータレー
トに同期して復調を行う。誤り訂正は、固定の周波数の
クロックで行い、誤り訂正にかかる時間は最大線速度で
再生した場合の復調にかかる時間よりも短い。その為、
データが読み取れない場合でも、誤り訂正は復調の影響
を受けることなく、信頼性を高めることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】誤り訂正のブロック図。

【図２】誤り訂正の状態遷移図。

【図３】標準速、及び、２倍速における復調にかかる時
間と、誤り訂正にかかる時間の相対関係を示した説明
図。

【図４】ＲＡＭ内のデータの配列を示した説明図。

【図５】データのセクタ構造の説明図。

【図６】データのＥＣＣブロックの構造の説明図。

【図７】データのＩＤの構造の説明図。

【図８】データのブロック先頭のＩＤの構造の説明図。

【図９】アクセス信号入力時の復調にかかる時間と、誤
り訂正にかかる時間の相対関係を示した説明図。

【図１０】新モードにおけるアクセス信号入力時の復調
にかかる時間と、誤り訂正にかかる時間の相対関係を示
した説明図。

【符号の説明】

１…ディスク、２…サーボモータ、３…ピックアップ、
４…データ、５…ＰＬＬ、６…再生クロック、７…シリ
アルデータ、８…復調手段、９…サーボコントロール信
号、１０，１６，２３，２４，１８…パラレルデータ、
１１…ブロック先頭検出信号、１２…ＲＡＭ、１３…出
力手段、１４…出力ＯＫ信号、１５…データ請求信号、
１７…誤り訂正手段、１８…誤り訂正終了信号、１９…
復調カウンタ、２０…誤り訂正カウンタ、２１…比較手
段、２２…誤り訂正開始信号、２５…マイコン、２６…
アクセス信号。

フロントページの続き (72)発明者平林正幸神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所マルチメディアシステム開発本部内 (72)発明者竹内敏文神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所マルチメディアシステム開発本部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】データをｈ（ｈ：自然数）バイト単位に区
切り識別アドレスを付加し、誤り訂正符号を付加してブ
ロックを構成し、ｉ（ｉ：自然数）バイト単位のデータ
に分割し、同期信号を付加してフレームを構成し、更に
フレームデータが変調されて記録されているディスクよ
り信号を検出する手段と、検出された信号より同期信号
を検出する手段と、変調則に従った復調手段と、復調さ
れたデータを一時的に蓄える記憶手段と、前記一時的に
蓄えられたデータに対し誤り訂正する手段と、誤り訂正
されたデータを出力する手段を有するディスク再生装置
において、検出された同期信号からブロック先頭を検出する手段
と、ブロック先頭検出手段から誤り訂正開始信号を生成
する手段を有する特徴を備えたことを特徴とするディス
ク再生装置。
【請求項２】請求項１に記載の誤り訂正手段は、前記誤
り訂正開始信号に従って、誤り訂正を開始する特徴を備
えたディスク再生装置。
【請求項３】請求項１に記載の誤り訂正手段は、誤り訂
正中の誤り訂正開始信号を無効とするディスク再生装
置。
【請求項４】請求項１に記載のディスクは、線速度一定
で記録されていること、前記誤り訂正手段の１ブロック
の誤り訂正にかかる時間は、再生線速度によらず、定常
的に設定可能である最大線速度で再生した場合の１ブロ
ックの再生時間よりも短いディスク再生装置。
【請求項５】復調手段からブロックの先頭を検出したこ
とを示す信号によりインクリメントするカウンタと、誤
り訂正手段から誤り訂正が終了したことを示す信号によ
りインクリメントするカウンタと、前記両カウンタの値
を比較する手段を有することを特徴とするディスク再生
装置。
【請求項６】定常的に設定可能な最大の線速度に対応す
る１ブロック分のデータの再生時間を再生時間１とし、
アクセス時など設定値までモーターの回転速度制定の
間、一時的に発生する最大の線速度に対応した１ブロッ
ク分のデータの再生時間を再生時間２とし、誤り訂正に
かかる時間を、再生時間２＞誤り訂正時間＞再生時間１
の関係にし、再生時間１＞誤り訂正時間の場合、ｋ
（ｋ：自然数）ブロック復調データを一時的記憶手段へ
書き込んだ後、復調を一時停止する処理と、ピックアッ
プを移動して中断した箇所より再び再生する処理を繰り
返すことを特徴とするディスク再生方法。
【請求項７】入力されたデータより、同期信号を検出
し、そこからブロックを構成する単位であるセクタ内で
の当フレームの位置を求め、セクタの先頭を検出する
と、そのアドレスよりブロックの先頭かを判定し、ブロ
ックの先頭を検出すると誤り訂正開始信号を生成するこ
とを特徴とするディスク再生方法。
【請求項８】請求項７に記載の誤り訂正は、誤り訂正開
始信号に従って、誤り訂正を開始するディスク再生方
法。
【請求項９】請求項７に記載の誤り訂正は、誤り訂正中
の誤り訂正開始信号を無効とするディスク再生方法。