JPH11232076A

JPH11232076A - バッファメモリの制御装置及び制御方法

Info

Publication number: JPH11232076A
Application number: JP2758298A
Authority: JP
Inventors: Akio Ishikawa; 明雄石川
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1998-02-09
Filing date: 1998-02-09
Publication date: 1999-08-27

Abstract

(57)【要約】【課題】バッファメモリの出力レートを一定にし、か
つ、キックバック動作を必要最小限に抑えながらアンダ
ーフローを防止する。【解決手段】連続供給判定回路８は、バッファメモリ
５の容量Ｓを無視した場合のデータ量を示す基本遷移関
数Ｂｕに基づいて、実際のデータ量を示すデータ遷移関
数Ｂｉを算出する。読出しコントローラ７は、データ遷
移関数Ｂｉに基づいて、バッファメモリ５の読出しを制
御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録媒体に記録さ
れたデータの編集を行う編集システムに用いて好適なバ
ッファメモリの制御装置及び制御方法に関し、特にバッ
ファリングの有効性を検証してアンダーフローを防止す
るバッファメモリの制御装置及び制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、光ディスクには、例えばＭＰ
ＥＧ（Moving Picture Experts Group）方式等によって
圧縮符号化されたデータが記録されている。ここで、光
ディスク再生装置は、光ディスクからデータを読み出す
光学ヘッドと、読み出したデータの復号処理を行う復号
回路と、復号回路からのデータを記憶するバッファメモ
リと、光学ヘッド及びバッファメモリのデータの読出し
を制御するコントローラとを備える。復号回路は、光デ
ィスクに記録されているデータの圧縮率によって復号す
るデータ量が異なるので、一定レートのデータを出力す
ることができない。そこで、光ディスク再生装置は、か
かる入出力レートの変化を吸収するためにバッファメモ
リを備えている。

【０００３】上記バッファメモリの入力レートＲinは、
図１４に示すように、光ディスクからデータが読み出さ
れているときは単位時間当たりのデータ量と同じであ
る。また、光ヘッドが光ディスク上で移動しているとき
は、入力レートＲinが０になり、その時間はジャンプ時
間に相当する。よって、入力レートＲinは、一定又は最
低レートの可変値であるものの、平均的には一定値とな
る。

【０００４】また、バッファメモリの出力レートＲout
は、図１５に示すように、バッファメモリから出力され
るデータの単位時間当たりのデータ量を示す。すなわ
ち、出力レートＲoutは、一定の値である。

【０００５】そして、上記バッファメモリには、図１６
に示すように、入力レートＲinから出力レートＲoutを
引いた入出力レートＲin−Ｒoutを時間積分して得られ
たデータが蓄積される。ここで、入力レートＲin＞０の
ときは、常に入力レートＲin＞出力レートＲoutとなる
ので、入出力レートＲin−Ｒoutは正となり、右上がり
のグラフになる。しかし、入力レートＲin＝０のとき
は、右下がりのグラフになる。

【０００６】ところが、バッファメモリの容量は有限で
あるので、バッファメモリに蓄積されるデータ量が０に
なるとデータの枯渇（アンダーフロー）が生じ、このと
き出力レートＲoutの値を一定に維持することができな
くなる。また、バッファメモリの容量の限界にまでデー
タが蓄積されると、光ディスクからデータの読み出しを
行うことができず、バッファメモリにデータを蓄積でき
る空きができるのを待つ必要があり、このときキックバ
ック動作が行われる。キックバック動作とは、バッファ
メモリの容量の空きができるまで光ディスクのデータの
読み出しを行わず、バッファメモリに空きができてから
光ディスクのデータの読み出しを行うことをいう。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】したがって、入出力デ
ータの遷移によってアンダーフローになったりキックバ
ック動作が行われるので、バッファメモリの出力レート
を常に一定にすることができない。

【０００８】また、従来では、アンダーフローやオーバ
ーフローを防止するためにバッファメモリに蓄積される
データ量を監視しながらその出力レートを制御する手法
が採られていたが、かかる手法では出力レートを一定に
することができない。

【０００９】本発明は、このような実情に鑑みて提案さ
れたものであり、バッファメモリの出力レートを一定に
し、かつ、キックバック動作を必要最小限に抑えながら
アンダーフローを防止することができるバッファメモリ
の制御装置及び制御方法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明に係るバッファメモリの制御装置は、有限
容量のバッファメモリに対して入力レート及び出力レー
トが一定の状態で、出力開始点から出力終了点まで連続
的にデータを出力するようにバッファメモリを制御する
バッファメモリの制御装置において、バッファメモリの
容量を無限大と仮定してバッファメモリの時間毎のデー
タ量を示す基本遷移関数を用いて、基本遷移関数の最小
値が０になるように基本遷移関数をシフトすることによ
ってバッファメモリのバッファ占有量を示すデータ遷移
関数を算出し、データ遷移関数で示される出力開始点に
おけるバッファ占有量を算出する算出手段と、バッファ
メモリに蓄積されるデータ量が算出されたバッファ占有
量以上になったときにデータを出力するようにバッファ
メモリを制御する制御手段とを備える。

【００１１】本発明に係るバッファメモリの制御装置
は、有限容量のバッファメモリに対して入力レート及び
出力レートが一定の状態で、出力開始点から出力終了点
まで連続的にデータを出力するようにバッファメモリを
制御するバッファメモリの制御装置において、バッファ
メモリの容量を無限大と仮定してバッファメモリの時間
毎のデータ量を示す基本遷移関数を用いて、基本遷移関
数で示される出力終了点でのデータ量が０になるように
基本遷移関数をシフトすることによってバッファメモリ
のバッファ占有量を示すデータ遷移関数を算出し、デー
タ遷移関数のバッファ占有量が最小値かつ０未満となる
極点に対してこのバッファ占有量が０になるようにデー
タ遷移関数をシフトし、このデータ遷移関数の出力開始
点におけるバッファ占有量を算出する算出手段と、バッ
ファメモリに蓄積されるデータ量が算出されたバッファ
占有量以上になったときにデータを出力するようにバッ
ファメモリを制御する制御手段とを備える。

【００１２】本発明に係るバッファメモリの制御方法
は、有限容量のバッファメモリに対して入力レート及び
出力レートが一定の状態で、出力開始点から出力終了点
まで連続的にデータを出力するようにバッファメモリを
制御するバッファメモリの制御方法において、バッファ
メモリの容量を無限大と仮定してバッファメモリの時間
毎のデータ量を示す基本遷移関数を用いて、基本遷移関
数の最小値が０になるように基本遷移関数をシフトする
ことによってバッファメモリのバッファ占有量を示すデ
ータ遷移関数を算出し、データ遷移関数で示される出力
開始点におけるバッファ占有量を算出し、バッファメモ
リに蓄積されるデータ量が算出されたバッファ占有量以
上になったときにデータを出力するようにバッファメモ
リを制御することを特徴とする。

【００１３】本発明に係るバッファメモリの制御方法
は、有限容量のバッファメモリに対して入力レート及び
出力レートが一定の状態で、出力開始点から出力終了点
まで連続的にデータを出力するようにバッファメモリを
制御するバッファメモリの制御方法において、バッファ
メモリの容量を無限大と仮定してバッファメモリの時間
毎のデータ量を示す基本遷移関数を用いて、基本遷移関
数で示される出力終了点でのデータ量が０になるように
基本遷移関数をシフトすることによってバッファメモリ
のバッファ占有量を示すデータ遷移関数を算出し、デー
タ遷移関数のバッファ占有量が最小値かつ０未満となる
極点に対してこのバッファ占有量が０になるようにデー
タ遷移関数をシフトし、このデータ遷移関数の出力開始
点におけるバッファ占有量を算出し、バッファメモリに
蓄積されるデータ量が算出されたバッファ占有量以上に
なったときにデータを出力するようにバッファメモリを
制御することを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００１５】本発明は、例えば図１に示す構成の光ディ
スク再生装置１に適用される。上記光ディスク装置１
は、光ディスク２０に記録されているデータを読み出し
たときに、有効にバッファリングが行われるかを判定す
るものである。

【００１６】上記光ディスク再生装置１は、光ディスク
２０に記録されたデータを読み出す光学ヘッド２と、読
み出されたデータの復号処理を行う復号回路３と、誤り
訂正処理を行うＥＣＣ回路４と、誤り訂正されたデータ
を記憶するバッファメモリ５と、バッファメモリ５から
読み出されたデータをビデオ信号とオーディオ信号とに
分けるデマルチプレクサ６と、光学ヘッド２とバッファ
メモリ５のデータの読み出しを制御する読出しコントロ
ーラ７と、読み出されたデータを連続してデマルチプレ
クサ６に供給できるかを判定する連続供給判定回路８と
を備える。

【００１７】読出しコントローラ７は、バッファメモリ
５からのバッファ使用状況情報に基づいてその容量の限
界までデータが蓄積されたと判定すると、キックバック
動作を行う。キックバック動作とは、バッファメモリ５
の容量の空きができるまで光ディスク２０からのデータ
の読み出しを行わず、バッファメモリ５に空きができて
から光ディスク２０からのデータの読み出しを行うこと
をいう。すなわち、光学ヘッド２は、通常、光ディスク
２０からは所定単位（例えばＥＣＣブロック）毎にデー
タを読み出すので、バッファメモリ５に上記所定単位の
データの空きが生じないと光ディスク２０から次のデー
タを読み出すことができない。そこで、読出しコントロ
ーラ７は、このとき光学ヘッド２に１トラックジャンプ
を必要に応じて繰り返し行わせて、バッファメモリ５に
データの空きが生じるのを待つ。この動作がキックバッ
クである。

【００１８】ここで、バッファメモリ５の容量Ｓを無視
した場合のバッファメモリ５のデータ量を示す基本遷移
関数Ｂｕの一例を図２に示す。このグラフの横軸は時間
ｔ、縦軸はバッファメモリ５を占有しているデータ量ｓ
である。なお、入力レートＲin及び出力レートＲoutは
固定されており、入力レートＲinは出力レートＲoutよ
りも大きいものとする。また、バッファメモリ５の容量
が無限であると仮定しているので基本遷移関数Ｂｕのｓ
切片には意味はなく、基本遷移関数Ｂｕの傾きが重要で
ある。

【００１９】例えば傾きが正（右上がり）の部分では、
バッファメモリ５にデータの入力と出力が同時に行われ
ている。入力レートＲinは出力レートＲoutよりも大き
いため、データの入力と出力が同時に行われているとき
は必ず傾きが正になる。傾きが負（右下がり）の部分で
は、例えばトラックジャンプが行われていることによっ
て、バッファメモリ５のデータの入力が停止し、出力の
みが行われている。

【００２０】一方、バッファメモリ５の容量Ｓを考慮し
た場合、データ量の推移を示すデータデータ遷移関数Ｂ
ｉを図２に示す。図２では、データデータ遷移関数Ｂｉ
が点Ａから点Ｂに推移したところで、バッファメモリ５
のデータ量（以下、「バッファ占有量」という。）は一
杯になっている。

【００２１】このとき、読出しコントローラ７は、キッ
クバック動作を行う。一般に、キックバック動作は光デ
ィスク２０に記録されている各種のパラメータによって
決定されるので、キックバック動作中のバッファ占有量
の遷移を予想することができない。

【００２２】したがって、以下の説明では、キックバッ
ク動作中においては、バッファ占有量は、図２に示すよ
うに、例えばＡ−Ｂ−Ｂ１−Ｂ２−Ｂ３−Ｂ４−Ｂ５−
Ｂ６のように遷移するものとする。すなわち、バッファ
占有量は、データの入出力が小刻みに行われることによ
って、ＳｋからＳまでの間でランダムに変動するものと
する。

【００２３】このように、キックバック動作中ではデー
タ遷移関数ＢｉがＳｋからＳまで推移するものとする
と、基本遷移関数Ｂｕの極点Ｊに相当するデータがバッ
ファメモリ５に蓄積されるのは、データ遷移関数Ｂｉが
Ｃ−Ｄ間上に到達したときである。しかし、バッファメ
モリ５のデータの最低量を保証することができればアン
ダーフローを回避することができるので、以降の説明で
は、キックバック動作中のときはデータ量はＡ−Ｂ１−
Ｂ３−Ｂ５−Ｄを推移するものとする。この場合におい
て、基本遷移関数Ｂｕの点Ｊに相当するデータがバッフ
ァメモリ５に蓄積されるのは、データ遷移関数Ｂｉが点
Ｄに到達したときになる。

【００２４】つぎに、データ遷移関数Ｂｉの妥当性につ
いて説明する。すなわち、基本遷移関数Ｂｕの点Ｊに相
当するデータがバッファメモリ５に蓄積されるのは、デ
ータ遷移関数Ｂｉが点Ｄに到達したときであることの証
明を行う。図３において、バッファメモリ５の容量を無
視した場合のデータ量の推移関数をＢｕとし、バッファ
メモリ５の容量Ｓを考慮した場合のデータ量の推移関数
をＢｉとする。

【００２５】期間ｔ１でバッファメモリ５に蓄積された
データ量と、期間ｔ２で蓄積されたデータ量は同じであ
る。したがって、式（１）が成立する。

【００２６】（Ｒin−Ｒout）×ｔ１＝Ｒout×ｔ２・・・・・（１）また、データ遷移関数Ｂｉの期間ｘにおける入力データ
量は、基本遷移関数Ｂｕの入力データ量に等しいことか
ら、式（２）が成立する。

【００２７】Ｒout×ｘ＝Ｒin×ｔ１・・・・・（２）式（１）及び式（２）より、ｘ＝ｔ１＋ｔ２となる。したがって、図３に示す点Ａ及び点Ｂは一致す
る。すなわち、図２に示す基本遷移関数Ｂｕの点Ｊに相
当するデータがバッファメモリ５に蓄積されるのは、デ
ータ遷移関数Ｂｉが点Ｄに到達したときであることが証
明された。

【００２８】つぎに、基本遷移関数Ｂｕ，データ遷移関
数Ｂｉの時間差について図４を用いて説明する。基本遷
移関数Ｂｕはバッファメモリ５の容量が無限であると仮
定しているので、バッファメモリ５のデータの入力が停
止するのはトラックジャンプのときだけである。一方、
データ遷移関数Ｂｉはバッファメモリ５の容量が考慮さ
れているので、データ量が一杯になってキックバック動
作が行われている間はデータの入力が停止される。推移
データ遷移関数Ｂｉにおいて、Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３はキッ
クバック動作によってデータの入力が停止した時間を示
す。このように、キックバック動作によって消費した時
間があるので、図４に示すように、基本遷移関数Ｂｕと
データ遷移関数Ｂｉには時間的な差が生じ、基本遷移関
数Ｂｕとデータ遷移関数Ｂｉを容易に比較しにくい。そ
こで、データ遷移関数Ｂｉからキックバック動作によっ
て消費した時間（Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３）を削除することに
よって図５に示すように、基本遷移関数Ｂｕに対するデ
ータ遷移関数Ｂｉとを示すものとする。

【００２９】つぎに、基本遷移関数Ｂｕ，データ遷移関
数Ｂｉの関係の特徴について図６を用いて説明する。第
１に、基本遷移関数Ｂｕにおいて、任意の点（例えば点
Ｑ）でバッファ占有量が一杯になったとすると、その点
と同じ高さの点（例えば点Ｔ）でもバッファ占有量は一
杯になり、かつ、点Ｑと点Ｔの間ではバッファ占有量が
一杯になることがない。但し、点Ｓと点Ｔの間ではアン
ダーフローが生じることはないものとする。

【００３０】第２に、基本遷移関数Ｂｕの任意の点（例
えば点Ｖ）でバッファ占有量が一杯になった場合、デー
タ遷移関数Ｂｉでその点以前のデータ量を増やしても
（例えばｓ切片を点Ｃから点Ｅに上げて基本遷移関数Ｂ
ｕをシフトしても）、その点以降のデータ遷移関数Ｂｉ
には何ら影響が生じない。

【００３１】そこで、連続供給判定回路８は、このよう
な特性を用いることによって、例えば図７に示すよう
に、バッファメモリ５の容量を無視した場合のデータ量
の基本遷移関数Ｂｕ＝ｆ（ｔ）に基づいて、バッファメ
モリの出力レートを一定にし、かつ、キックバック動作
を必要最小限に抑えながらアンダーフローを防止するた
めのデータ遷移関数Ｂｉを求めることができる。このと
き、連続供給判定回路８は、図８に示すステップＳＴ１
以下の処理を行う。

【００３２】ステップＳＴ１において、基本遷移関数Ｂ
ｕにおける出力開始点ＩＮから出力終了点ＯＵＴまでの
間で、バッファ占有量が最大となる点（以下、「最大バ
ッファ占有点」という。）Ｔ１を求めて、ステップＳＴ
２に進む。なお、ここにいう出力開始点ＩＮとは、基本
推移関数Ｂｕ又はデータ推移関数Ｂｉにおいてバッファ
メモリ５に蓄積されるデータの出力が開始される点をい
い、出力終了点ＯＵＴとは、バッファメモリ５に蓄積さ
れるデータの出力を終了する点をいう。

【００３３】ステップＳＴ２において、基本遷移関数Ｂ
ｕにおける最大バッファ占有点Ｔ１から出力終了点ＯＵ
Ｔまでの間で、バッファ占有量が最小となる点（以下、
「最小バッファ占有点」という。）Ｂ１を求めて、ステ
ップＳＴ３に進む。

【００３４】ステップＳＴ３において、最小バッファ占
有点Ｂ１におけるバッファ占有量が０になるように基本
遷移関数Ｂｕをシフトしてデータ遷移関数Ｂｉを求め、
このときの最大バッファ占有点Ｔ１のバッファ占有量Ｓ
１を求めて、ステップＳＴ４に進む。

【００３５】ステップＳＴ４において、ステップＳＴ３
で求められた最大バッファ占有点Ｔ１のバッファ占有量
Ｓ１がバッファメモリ５の容量Ｓ以下であるかを判定
し、バッファ占有量Ｓ１がバッファメモリ５の容量Ｓ以
下であるときはステップＳＴ５に進み、それがバッファ
メモリ５の容量Ｓ以下でないときはデータの枯渇が生じ
るので処理を終了する。

【００３６】連続供給判定回路８は、このようにステッ
プＳＴ１〜ステップＳＴ４の処理を行うことによって、
最大バッファ占有点Ｔ１から出力終了点ＯＵＴまでの間
のデータ遷移関数Ｂｉを求める。すなわち、最大バッフ
ァ占有点Ｔ１，最小バッファ占有点Ｂ１，出力終了点Ｏ
ＵＴにおける時刻をｔ_T1，ｔ_B1，ｔ_OUTとおくと、Ｂｉ＝ｆ（ｔ）−ｆ（ｔ_B1）（ｔ_T1≦ｔ≦ｔ_OUT）となる。このデータ遷移関数Ｂｉは、アンダーフローを
防止するための最小限の値を保証した関数であるので、
最大バッファ占有点Ｔ１でのバッファ占有量がＳ１（＝
ｆ（ｔ_T1）−ｆ（ｔ_B1））以上であればアンダーフロー
は生じないことを意味している。但し、ステップＳＴ５
以下の処理によって、データ遷移関数Ｂｉが変わること
がある。

【００３７】ステップＳＴ５において、出力開始点ＩＮ
から最大バッファ占有点Ｔ１まで（但し、最大バッファ
占有点Ｔ１自体は除く。）の最大バッファ占有点Ｔ２を
求めて、ステップＳＴ６に進む。

【００３８】ステップＳＴ６において、最大バッファ占
有点Ｔ２から最大バッファ占有点Ｔ１までの最小バッフ
ァ占有点Ｂ２を求めて、ステップＳＴ７に進む。

【００３９】ステップＳＴ７において、最小バッファ占
有点Ｂ２でのバッファ占有量が０より小さいかを判定
し、０より小さいときはステップＳＴ８に進み、０より
小さくないときはステップＳＴ９に進む。

【００４０】ステップＳＴ８において、最小バッファ占
有点Ｂ２でのバッファ占有量が０になるようにデータ遷
移関数Ｂｉをシフトして、ステップＳＴ９に進む。

【００４１】ステップＳＴ９において、最大バッファ占
有点Ｔ２におけるバッファ占有量Ｓ２を求めて、ステッ
プＳＴ１０に進む。

【００４２】ステップＳＴ１０において、最大バッファ
占有点Ｔ２におけるバッファ占有量Ｓ２がバッファメモ
リ５の容量Ｓ以下であるかを判定し、バッファ占有量Ｓ
１がバッファメモリ５の容量Ｓ以下であるときはステッ
プＳＴ１１に進み、それがバッファメモリ５の容量Ｓ以
下でないときはデータの枯渇が生じるので処理を終了す
る。

【００４３】このように、連続供給判定回路８は、ステ
ップＳＴ５〜ステップＳＴ１０の処理を行うことによっ
て、最大バッファ占有点Ｔ２から出力終了点ＯＵＴまで
の間のデータ遷移関数Ｂｉを求める。すなわち、最大バ
ッファ占有点Ｔ２，最小バッファ占有点Ｂ２における時
刻をｔ_T2，ｔ_B2とおくと、Ｂｉ＝ｆ（ｔ）−ｆ（ｔ_B2）（ｔ_T2≦ｔ≦ｔ_OUT）となる。このデータ遷移関数Ｂｉは、アンダーフローを
防止するための最小限の値を保証した関数であるので、
最大バッファ占有点Ｔ２でのバッファ占有量がＳ２（＝
ｆ（ｔ_T2）−ｆ（ｔ_B2））以上であればアンダーフロー
は生じないことを意味している。

【００４４】ステップＳＴ１１において、出力開始点Ｉ
Ｎから最大バッファ占有点Ｔ２の間についてもステップ
ＳＴ４〜ステップＳＴ１０の処理を繰り返し行うことに
よって、出力開始点ＩＮから最大バッファ占有点Ｔ２の
間のデータ遷移関数Ｂｉを求め、そして、出力開始点Ｉ
Ｎにおけるバッファ占有量Ｓinを算出する。

【００４５】連続供給判定回路８は、以上のようなステ
ップＳＴ１〜ステップＳＴ１１の処理を行うことによっ
て、出力開始点ＩＮから出力終了点ＯＵＴまでのデータ
遷移関数Ｂｉを求めることができる。

【００４６】そして、読出しコントローラ７は、連続供
給判定回路８が求めたデータ遷移関数Ｂｉに基づいて記
録ヘッド２のデータの読出しを制御する。すなわち、読
出しコントローラ７は、再生を開始して、バッファメモ
リ５からのバッファ使用状況情報に基づいてバッファ占
有量がＳinになったと判定すると、バッファメモリ５の
データの出力を開始する。

【００４７】したがって、読出しコントローラ７は、バ
ッファメモリ５のデータの入力レート及び出力レートは
一定であることからバッファ占有量を図７に示すデータ
遷移関数Ｂｉのように遷移させて、アンダーフローを防
止することができる。換言すると、読出しコントローラ
７は、出力開始点ＩＮにおけるバッファ占有量がＳin〜
Ｓのときにバッファメモリ５からのデータの読出しを開
始すれば、アンダーフローを防止することができる。特
に、出力開始点ＩＮにおけるバッファ占有量がＳinにな
ったときにバッファメモリ５からのデータの読出しを開
始すると、バッファ占有量は図７に示すデータ遷移関数
Ｂｉのように推移し、キックバック動作によるデータの
読出しの遅延を最も少なくすることができる。

【００４８】つぎに、本発明の第２の実施の形態につい
て説明する。なお、上述した実施の形態と同じ回路につ
いては同じ符号を付し、詳細な説明は省略するものとす
る。

【００４９】第２の実施の形態において、連続供給判定
回路８は、図９に示す基本遷移関数Ｂｕの極点を出力開
始点ＩＮから出力終了点ＯＵＴまでの時間を走査して、
データ遷移関数Ｂｉ−２を算出する。連続供給判定回路
８は、具体的には、図１０に示すステップＳＴ２１以下
の処理を行う。

【００５０】ステップＳＴ２１において、出力開始点Ｉ
Ｎにおけるバッファ占有量Ｓinが０になるように基本遷
移関数Ｂｕをシフトしてデータ遷移関数Ｂｉ−２を求
め、さらに最大値変数Ｓmaxに０を代入して、ステップ
ＳＴ２２に進む。

【００５１】ステップＳＴ２２において、基本遷移関数
Ｂｕのつぎの極点に移動して、ステップＳＴ２３に進
む。

【００５２】ステップＳＴ２３において、この極点のバ
ッファ占有量Ｓｎが最大値変数Ｓmaxよりも大きいとき
はその値を上記最大値変数Ｓmaxに代入して、ステップ
ＳＴ２４に進む。

【００５３】ステップＳＴ２４において、この極点のバ
ッファ占有量Ｓｎが０未満であるか、バッファメモリ５
の容量Ｓ以上であるか、いずれにも該当しないかを判定
する。そして、バッファ占有量Ｓｎが０未満のときはス
テップＳＴ２５に進み、バッファ占有量Ｓｎが容量Ｓ以
上のときはステップＳＴ２８に進み、何れにも該当しな
いときはステップＳＴ２９に進む。

【００５４】ステップＳＴ２５において、Ｓinの値に｜
Ｓｎ｜を加算して、ステップＳＴ２６に進む。

【００５５】ステップＳＴ２６において、バッファメモ
リ５の容量Ｓが上記最大値変数Ｓmaxに｜Ｓｎ｜を加算
した値よりも大きいかを判定し、大きいときはステップ
ＳＴ２７に進む。一方、大きくないと判定したときはデ
ータの枯渇が生じるので処理を終了する。

【００５６】ステップＳ２７において、最大値Ｓmaxに
｜Ｓｎ｜を加算し、さらに、Ｓｎが０になるようにデー
タ遷移関数Ｂｉ−２をシフトして、ステップＳＴ２９に
進む。

【００５７】一方、ステップＳＴ２４でバッファ占有量
ＳｎがＳ以上であると判定したときのステップＳＴ２８
において、この極点（例えば極点Ｔ２）以降の各極点の
バッファ占有量が０以上になるかを調べる。すなわち、
極点Ｔ２以降については出力開始点ＩＮにおけるバッフ
ァ占有量Ｓinがこれ以上増えても何等影響が生じないの
で、各極点が０以上になるか、すなわちアンダーフロー
が生じないかを調べて、処理を終了する。

【００５８】また、ステップＳＴ２９において、これま
で処理の対象となっていた極点が出力終了点ＯＵＴであ
るかを判定し、出力終了点ＯＵＴでないときはステップ
ＳＴ２２に戻り、再生終了点ＯＵＴであるときは処理を
終了する。

【００５９】したがって、連続供給判定回路８は、この
ようなステップＳＴ２１〜ステップＳＴ２９の処理を行
うことによって基本遷移関数Ｂｕをシフトして、実際の
データ量を示すデータ遷移関数Ｂｉ−２を求める。そし
て、このデータ遷移関数Ｂｉ−２の出力開始点ＩＮにお
けるバッファ占有量をＳinを求めることができる。

【００６０】これにより、読出しコントローラ７は、出
力開始点ＩＮにおけるバッファ占有量がＳin〜Ｓのとき
にバッファメモリ５からのデータの読出しを開始すれ
ば、アンダーフローを防止することができる。特に、バ
ッファ占有量がＳinのときにバッファメモリ５からのデ
ータの読出しを開始すると、バッファ占有量は図９に示
すデータ遷移関数Ｂｉ−２を推移し、キックバック動作
によるデータの読出しの遅延を最も少なくすることがで
きる。

【００６１】つぎに、本発明の第３の実施の形態につい
て説明する。なお、上述した実施の形態と同じ回路につ
いては同じ符号を付し、詳細な説明は省略するものとす
る。

【００６２】第３の実施の形態において、連続供給判定
回路８は、図１１に示す基本遷移関数Ｂｕの極点を出力
終了点ＯＵＴから出力開始点ＩＮまでの時間を逆に走査
することによって、データ遷移関数Ｂｉ−３を算出す
る。具体的には、図１２に示すステップＳＴ３１以下の
処理を行う。

【００６３】ステップＳＴ３１において、出力終了点Ｏ
ＵＴにおけるバッファ占有量が０になるように基本遷移
関数Ｂｕをシフトしてデータ遷移関数Ｂｉ−３を求め、
ステップＳＴ３２に進む。

【００６４】ステップＳＴ３２において、出力終了点Ｏ
ＵＴから時間を遡った次の極点に進んで、ステップＳＴ
３３に進む。

【００６５】ステップＳＴ３３において、上記極点が出
力開始点ＩＮであるかを判定し、出力開始点ＩＮである
ときは処理を終了し、出力開始点ＩＮでないときはステ
ップＳＴ３４に進む。

【００６６】ステップＳＴ３４において、上記極点にお
けるバッファ占有量が０未満であるかを判定し、０未満
であるときはステップＳＴ３５に進み、０未満でないと
きはステップＳＴ３６に進む。

【００６７】ステップＳＴ３５において、上記極点にお
けるバッファ占有量が０になるようにデータ遷移関数Ｂ
ｉ−３をシフトし、ステップＳＴ３２に戻る。なお、上
記極点（例えば極点Ｐ）におけるバッファ占有量が０に
なるようにデータ遷移関数Ｂｉ−３をシフトしたとき
に、既にチェックした極点（例えば極点Ｑ）のバッファ
占有量が容量Ｓを超えても問題はない。このとき、極点
Ｑではキックバック動作が行われ、その後のデータ遷移
関数Ｂｉ−３には影響が生じないからである。

【００６８】一方、ステップＳＴ３６において、上記極
点におけるバッファ占有量がバッファメモリ５の容量よ
りも大きいかを判定し、大きいときは既にチェックした
いずれかの極点においてデータの枯渇が生じるため処理
を終了する。一方、バッファ占有量がバッファメモリ５
の容量よりも大きくないときはステップＳＴ３２に戻
る。

【００６９】連続供給判定回路８は、以上のようなステ
ップＳＴ３１〜ステップＳＴ３６の処理を繰り返し行
い、ステップＳＴ３３においてチェックの対象となる極
点が出力開始点ＩＮであると判定すると、出力開始点Ｉ
Ｎから出力終了点ＯＵＴまでのデータ遷移関数Ｂｉ−３
を算出して、このデータ遷移関数Ｂｉ−３の出力開始点
ＩＮにおけるバッファ占有量をＳinを求めることができ
る。

【００７０】これにより、読出しコントローラ７は、出
力開始点ＩＮにおけるバッファ占有量がＳin〜Ｓのとき
にバッファメモリ５からのデータの読出しを開始すれ
ば、アンダーフローを防止することができる。特に、バ
ッファ占有量がＳinのときにバッファメモリ５からのデ
ータの読出しを開始すると、バッファ占有量は図９に示
すデータ遷移関数Ｂｉ−２を推移し、キックバック動作
によるデータの読出しの遅延を最も少なくすることがで
きる。

【００７１】つぎに、本発明の第４の実施の形態につい
て説明する。なお、上述した実施の形態と同じ回路につ
いては同じ符号を付し、詳細な説明は省略するものとす
る。

【００７２】第４の実施の形態において、連続供給判定
回路８は、複数のファイルを連続的に再生する場合にお
いては、ファイル間をジャンプするときのジャンプ時間
をバッファメモリ５から供給されるＡＶデータ配置情報
に基づいて計算し、出力レートとの乗算で得られるバッ
ファ占有量をファイル間に加算して解析する。

【００７３】例えば図１３に示すように、光ディスク２
０にファイル（タイトル）Ａ，ファイル（タイトル）
Ｂ，ファイル（タイトル）Ｃのデータが記録されている
ものとする。連続供給判定回路８は、最初に、ファイル
Ｃの基本遷移関数Ｂｕ−Ｃに基づいて、第３の実施の形
態と同様の手法でファイルＣのデータ遷移関数Ｂｉ−Ｃ
を算出する。

【００７４】連続供給判定回路８は、つぎに、ファイル
Ｂの出力終了点ＯＵＴからファイルＣの出力開始点ＩＮ
までにおけるバッファ占有量の減少分Ｖ₂₃を計算する。
具体的には、光ディスク２０から読み出したＡＶデータ
配置情報に基づいてジャンプ時間を計算し、このジャン
プ時間と出力レートを乗算することによってバッファ占
有量の減少分Ｖ₂₃を計算する。

【００７５】そして、連続供給判定回路８は、データ遷
移関数Ｂｉ−Ｃの出力開始点ＩＮのバッファ占有量に上
記減少分Ｖ₂₃を加算し、これをデータ遷移関数Ｂｉ−Ｂ
の出力終了点ＯＵＴとする。そして、ファイルＢの基本
遷移関数Ｂｕ−Ｂに基づいて第３の実施の形態と同様の
手法でファイルＢのデータ遷移関数Ｂｉ−Ｂを算出す
る。なお、ファイルＢのデータ遷移関数Ｂｉ−Ｂがシフ
トする場合は、それに応じてファイルＣのデータ遷移関
数Ｂｉ−Ｃもシフトさせる必要がある。

【００７６】データ遷移関数Ｂｉ−Ｂの算出後、連続供
給判定回路８は、ファイルＡの出力終了点ＯＵＴからフ
ァイルＢの出力開始点ＩＮまでにおけるバッファ占有量
の減少分Ｖ₁₂を計算する。上記減少分Ｖ₁₂は、減少分Ｖ
₂₃と同様にして算出する。そして、データ遷移関数Ｂｉ
−Ｂの出力開始点ＩＮのバッファ占有量に上記減少分Ｖ
₁₂を加算して、これをデータ遷移関数Ｂｉ−Ａの出力終
了点ＯＵＴとする。さらに、ファイルＡの基本遷移関数
Ｂｕ−Ａに基づいて第３の実施の形態と同様の手法でフ
ァイルＡのデータ遷移関数Ｂｉ−Ａを算出する。そし
て、このデータ遷移関数Ｂｉ−Ａの出力開始点ＩＮにお
けるバッファ占有量をＳinを求めることができる。

【００７７】以上の処理を行うことによって、連続供給
判定回路８は、複数のファイルを連続して再生する場合
に好適なデータ遷移関数Ｂｉ−Ａ，Ｂｉ−Ｂ，Ｂｉ−Ｃ
を算出することができる。

【００７８】これにより、読出しコントローラ７は、出
力開始点ＩＮにおけるバッファ占有量がＳin〜Ｓのとき
にバッファメモリ５からのデータの読出しを開始すれ
ば、アンダーフローを防止することができる。特に、バ
ッファ占有量がＳinのときにバッファメモリ５からのデ
ータの読出しを開始すると、バッファ占有量は図１３に
示すデータ遷移関数Ｂｉ−Ａ，Ｂｉ−Ｂ，Ｂｉ−Ｃを推
移し、キックバック動作によるデータの読出しの遅延を
最も少なくすることができる。これにより、複数のファ
イルを連続的に再生する場合であっても、アンダーフロ
ーによるバッファメモリ５の破綻を防止することができ
る。

【００７９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
るバッファメモリの制御装置及び制御方法によれば、基
本遷移関数の最小値が０になるように基本遷移関数をシ
フトすることによってバッファメモリのデータの推移を
示すデータ遷移関数を算出し、バッファメモリに蓄積さ
れるデータがデータ遷移関数の初期値以上になったとき
にこのデータを出力するようにバッファメモリを制御す
ることによって、アンダーフローが生じないようにバッ
ファメモリに蓄積されるデータを制御することができ
る。

【００８０】また、本発明に係るバッファメモリの制御
装置及び制御方法によれば、基本遷移関数の再生終了点
のバッファ占有量が０になるように基本遷移関数をシフ
トすることによってデータ遷移関数を算出し、データ遷
移関数のバッファ占有量が最小値かつ０未満となる極点
に対して、このバッファ占有量が０になるようにデータ
遷移関数をシフトし、バッファメモリに蓄積されるデー
タがデータ遷移関数の初期値以上になったときにこのデ
ータを出力するようにバッファメモリを制御することに
よって、アンダーフローが生じないようにバッファメモ
リに蓄積されるデータを制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した再生装置の具体的な構成を示
すブロック図である。

【図２】上記再生装置のバッファメモリの容量を無視し
た場合の基本遷移関数Ｂｕ及び考慮した場合のデータ遷
移関数Ｂｉを示す図である。

【図３】基本遷移関数Ｂｕの関係とデータ遷移関数Ｂｉ
との関係が妥当である証明をするための図である。

【図４】基本遷移関数Ｂｕとデータ遷移関数Ｂｉに時間
的な差が生じるときの状態を説明する図である。

【図５】データ遷移関数Ｂｉからキックバック動作によ
って消費した時間を削除したときの図である。

【図６】基本遷移関数Ｂｕ，データ遷移関数Ｂｉの関係
の特徴を説明する図である。

【図７】基本遷移関数Ｂｕに基づいてデータ遷移関数Ｂ
ｉを求めるときの説明図である。

【図８】上記再生装置の連続供給判定回路がデータ遷移
関数Ｂｉを求める処理動作を説明するフローチャートで
ある。

【図９】基本遷移関数Ｂｕに基づいてデータ遷移関数Ｂ
ｉ−２を求めるときの説明図である。

【図１０】上記連続供給判定回路がデータ遷移関数Ｂｉ
−２を求める処理動作を説明するフローチャートであ
る。

【図１１】基本遷移関数Ｂｕに基づいてデータ遷移関数
Ｂｉ−３を求めるときの説明図である。

【図１２】上記連続供給判定回路がデータ遷移関数Ｂｉ
−３を求める処理動作を説明するフローチャートであ
る。

【図１３】光ディスクにファイルＡ，ファイルＢ，ファ
イルＣのデータが記録されているときのデータ遷移関数
Ｂｉ−Ａ，Ｂｉ−Ｂ，Ｂｉ−Ｃの算出を説明する図であ
る。

【図１４】バッファメモリの入力レートＲinを説明する
図である。

【図１５】バッファメモリの出力レートＲoutを説明す
る図である。

【図１６】バッファメモリのデータ蓄積量を説明する図
である。

【符号の説明】

２光学ピックアップ、５バッファメモリ、７読出
しコントローラ、８連続供給判定回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有限容量のバッファメモリに対して入力
レート及び出力レートが一定の状態で、出力開始点から
出力終了点まで連続的にデータを出力するように上記バ
ッファメモリを制御するバッファメモリの制御装置にお
いて、上記バッファメモリの容量を無限大と仮定して上記バッ
ファメモリの時間毎のデータ量を示す基本遷移関数を用
いて、上記基本遷移関数の最小値が０になるように上記
基本遷移関数をシフトすることによって上記バッファメ
モリのバッファ占有量を示すデータ遷移関数を算出し、
上記データ遷移関数で示される出力開始点におけるバッ
ファ占有量を算出する算出手段と、上記バッファメモリに蓄積されるデータ量が上記算出さ
れたバッファ占有量以上になったときにデータを出力す
るように上記バッファメモリを制御する制御手段とを備
えることを特徴とするバッファメモリの制御装置。
【請求項２】上記算出手段は、上記基本遷移関数の最
小値が０になるように上記基本遷移関数をシフトしたと
きに、上記最小値よりも時間的に前の極点におけるバッ
ファ占有量がバッファメモリの容量を超えるかを判定
し、上記容量を超えたと判定したときは上記データ遷移
関数の算出を停止することを特徴とする請求項１記載の
バッファメモリの制御装置。
【請求項３】有限容量のバッファメモリに対して入力
レート及び出力レートが一定の状態で、出力開始点から
出力終了点まで連続的にデータを出力するように上記バ
ッファメモリを制御するバッファメモリの制御装置にお
いて、上記バッファメモリの容量を無限大と仮定して上記バッ
ファメモリの時間毎のデータ量を示す基本遷移関数を用
いて、上記基本遷移関数で示される出力終了点でのデー
タ量が０になるように上記基本遷移関数をシフトするこ
とによって上記バッファメモリのバッファ占有量を示す
データ遷移関数を算出し、上記データ遷移関数のバッフ
ァ占有量が最小値かつ０未満となる極点に対してこのバ
ッファ占有量が０になるように上記データ遷移関数をシ
フトし、このデータ遷移関数の出力開始点におけるバッ
ファ占有量を算出する算出手段と、上記バッファメモリに蓄積されるデータ量が上記算出さ
れたバッファ占有量以上になったときにデータを出力す
るように上記バッファメモリを制御する制御手段とを備
えることを特徴とするバッファメモリの制御装置。
【請求項４】上記算出手段は、上記データ遷移関数の
バッファ占有量が最小値かつ０未満となる極点に対して
このバッファ占有量が０になるように上記データ遷移関
数をシフトしたときに、バッファ占有量が０になった極
点より時間的に前の極点におけるバッファ占有量がバッ
ファメモリの容量を超えるかを判定し、上記容量を超え
たと判定したときは上記データ遷移関数の算出を停止す
ることを特徴とする請求項３記載のバッファメモリの制
御装置。
【請求項５】有限容量のバッファメモリに対して入力
レート及び出力レートが一定の状態で、出力開始点から
出力終了点まで連続的にデータを出力するように上記バ
ッファメモリを制御するバッファメモリの制御方法にお
いて、上記バッファメモリの容量を無限大と仮定して上記バッ
ファメモリの時間毎のデータ量を示す基本遷移関数を用
いて、上記基本遷移関数の最小値が０になるように上記
基本遷移関数をシフトすることによって上記バッファメ
モリのバッファ占有量を示すデータ遷移関数を算出し、上記データ遷移関数で示される出力開始点におけるバッ
ファ占有量を算出し、上記バッファメモリに蓄積されるデータ量が上記算出さ
れたバッファ占有量以上になったときにデータを出力す
るように上記バッファメモリを制御することを特徴とす
るバッファメモリの制御方法。
【請求項６】上記基本遷移関数の最小値が０になるよ
うに上記基本遷移関数をシフトしたときに、上記最小値
よりも時間的に前の極点におけるバッファ占有量がバッ
ファメモリの容量を超えるかを判定し、上記容量を超えたと判定したときは上記データ遷移関数
の算出を停止することを特徴とする請求項５記載のバッ
ファメモリの制御方法。
【請求項７】有限容量のバッファメモリに対して入力
レート及び出力レートが一定の状態で、出力開始点から
出力終了点まで連続的にデータを出力するように上記バ
ッファメモリを制御するバッファメモリの制御方法にお
いて、上記バッファメモリの容量を無限大と仮定して上記バッ
ファメモリの時間毎のデータ量を示す基本遷移関数を用
いて、上記基本遷移関数で示される出力終了点でのデー
タ量が０になるように上記基本遷移関数をシフトするこ
とによって上記バッファメモリのバッファ占有量を示す
データ遷移関数を算出し、上記データ遷移関数のバッファ占有量が最小値かつ０未
満となる極点に対してこのバッファ占有量が０になるよ
うに上記データ遷移関数をシフトし、このデータ遷移関
数の出力開始点におけるバッファ占有量を算出し、上記バッファメモリに蓄積されるデータ量が上記算出さ
れたバッファ占有量以上になったときにデータを出力す
るように上記バッファメモリを制御することを特徴とす
るバッファメモリの制御方法。
【請求項８】上記データ遷移関数のバッファ占有量が
最小値かつ０未満となる極点に対してこのバッファ占有
量が０になるように上記データ遷移関数をシフトしたと
きに、バッファ占有量が０になった極点より時間的に前
の極点におけるバッファ占有量がバッファメモリの容量
を超えるかを判定し、上記容量を超えたと判定したときは上記データ遷移関数
の算出を停止することを特徴とする請求項７記載のバッ
ファメモリの制御方法。