JPS59178607A - デイジタルデイスクの再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、オーディオデータ及びビデオデータからな
るディジタルデータが記録されているディジタルディス
クの再生装置に関する。

「背景技術とその間照点」 光学式のディジタルオーディオディスク（コンパクトデ
ィスクと称される）を用いた再生装置において、コンパ
クトディスクに音の情報と画像の情報とを記録すること
によって１両者の情報による美術全集、旅行案内１図鑑
、教育システムなどを実現することができる。この場合
、静止画データが記録されているために、伝送できるオ
ーディオデータの量が減少する。

そのひとつは、現行のコンパクトディスクが１サンプル
１６ビツトであるのに対し、１サンプル８ビツトとなる
ビット数の減少即ちダイナミックレンジの縮少である。

例えば１６ビツトの場合には、９６ｄＢのダイナミック
レンジが得られるのに対し、８ビツトの場合には、／１
８ｃＩＢのダイナミックレンジしか得られない。しかし
、この問題は、Ｄ−ＰＣＭ方式やアナログ圧伸方式を用
いることによって、６０ｄＢ或いは７８　ＣＡＢのよう
に。

当初のダイナミックレンジに近い値を得ることが可能と
なる。

他の問題として、伝送できるサンプリングデータの不足
による伝送帯域の縮少がある。現行のコンパクトディス
クでは、２０ｋＨｚの伝送帯域を得ている。しかし、静
止画データを記録するためＧこ、サンプリングデータが
不足すると、１．０ｋＨｚ程度の伝送帯域になる。この
場合でも、音声の再生にとって大きな不都合が生じない
が、音楽を再生する時には、］−５ｋＨｚ程度の伝送帯
域が望ましし）。

「発明の目的」 この発明は、オーディオデータ及びビデオデータの両者
が記録されているディジタルディスクを再生する時に、
オーディオデータのサンプル数の不足による伝送帯域の
縮少の問題を解決するようにしたものである。

「発明の概要」 この発明は、再生時のディジタルディスクの線速度を示
すコントロールデータが記録されており。

このコントロールデータＧこよって再生時（こディジタ
ルディスクを一定の線速度で回転させると共Ｇこ。

再生データの伝送レートに応じた周波数のクロック信号
を再生回路Ｇこ供給し、再生回路からの再生オーディオ
データをＤ／Ａ変換し、再生アナログオーディオ信号が
供給されるローパスフィルタの通過帯域を再生アナログ
オーディオ信号の帯域に適合させるようＧこしたもので
ある。

「実施例」 この発明の一実施例は、コンパクトディスクを用いたデ
ィジタルディスクの再生装置に対してこの発明を適用し
たものである。

コンパクトディスクに記録される信号のデータ構成につ
いて第１図及び第２図を参照して説明する。

第１図は、コンパクトディスクに記録さ第１ているデー
タストリームを示すものである。記νテータの５８８ビ
ツトを１フレームとし、この］フ１／−ム毎Ｇこ特定の
ビットパターンのフレーム同期パルスＦＳが先頭に付加
されている。フレーム同期パルスＦＳの後には、３ビツ
トの直流分抑圧ビットＲＢが設けられ、更に、その後に
各々が１４ビツトの０〜３２番のデータビットＤ’Ｂと
、３ビツトの直流分抑圧ピッ）ＲＢとが交互に設けられ
ている。このデータビットＤＢのうちでＯ番目のものは
、サブコーディング信号あるいはユーザーズビットと呼
ばれ、ディスクの再生制御、関連する情報の表示などＧ
こ使用されるものである。１〜１２．１７〜２８番目の
データビットＤＢは、メインチャンネルのオーディオデ
ータに割当てられ。

残る１３〜１．６．２９〜３２番目のデータビットＤＢ
は、メインチャンネルのエラー訂正コードのパリティデ
ータに割当てられる。各データビットＤＢは、記録時に
８−１４変換により８ビツトのデータが１４ピツ）に変
換されたものである。

上述のディジタル信号の９８フレームが１ブロツクと呼
ばれ、この１ブロック単位で各種の処理が行なわｎでい
る。

第２図は、直流分抑圧ビットを除き、各データビットＤ
Ｂを８ビツトとして、■ブロック（９８フレーム）を順
に並列に並べた状態を示す。０及び１のフレームのサブ
コーディング信号“ｐ　−ｗは。

所定のビットパターンであるシンクパターンを形成して
いる。また、Ｑチャンネルに関しては。

９８フレームのうちの終端側の１６フレームＧこエラー
検出用のＣＲＣコードが挿入されている。

Ｐチャンネルは、ポーズ及び音楽を示すフラッグであっ
て、音楽で低レベル、ポーズで高レベルとぎれ、リード
アウト区間で２Ｈｚ周期のパルスとぎわ、る。したがっ
て、このＰチャンネルの検出及び計数を行なうことによ
って、指定された音楽を選択して再生することが可能と
なる。Ｑチャンネルは、同種の制御をより複雑に行なう
ことができ１例えばＱチャンネルの情報をディスク再生
装置に設けられたマイクロコンピュータに取り込んで、
音楽の再生途中でも直ちに他の音楽の再生に移行するな
どのランダム選曲を行なうことができる。これ以外のＲ
ヂャンネル〜Ｗチャンネルは。

ディスクＧこ記録されている曲の作詞者１作曲者。

そのＭ説、詩などを表示したり、音声で解説するために
用いられる。

この発明の一実施例では、コンバクＩ・ディスクの第１
図に示すデータストリームと同一の形態でステレオ音楽
信号以外のディジタルデータを記録する。このディジタ
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及びチャンネル変調（ＥＦＭ変調
）がなされ、また、ｐ−ｗチャンネルからなるサブコー
ディング信壮がイ」加さ第１て記録される。そして、デ
ィジタルデータは、１フレームの長さく１６Ｘ６Ｘ２＝
］、９２ビット）のデータにより１ブロツクを構成する
。

第３図、第４図、第５図、第６図は、このディジタルデ
ータの１ブロツクの構成を夫々示す。この例では、ディ
ジタルデータとして３通りのモードが用いられる。第１
のモードは、カラー静止画データのみからなるものであ
る。第２のモードは。

カラー静止画データと２チヤンネルのオーディオデータ
とから構成さ′１１る。第３のモードは、カラー静止画
データと３チヤンネルのオーディオデータとから構成さ
れる。第４のモードｌｊ、カラー静止画データと５チヤ
ンネルのオーディオデータとから構成される。

第３図は、第１のモードの１ブロツクのデータ構成を示
す。データは、８ビツトを単位としており、１ブロツク
中に（］２Ｘ２＝２／Ｉ）個のデータが存在する。第３
図で端部の４個のデータがコントロールデータ及びアド
レスデータとされている。

コントロールデータは、スピットのモード、３ビツトの
アイテム及び６ビツトのインストラクションからなる。

モードは、グラフィックモード、スチル画像モードなど
を区別するもので、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ためのものである。この実
施例は、スチル画イψモードであって、前述の第１〜第
４のモードは、アイテムによって区別される。インスト
ラクションは、各モードにおける指令である。また。

アドレスデータは９表示領域の垂直方向及び水平方向の
夫々のアドレスを示す１０ビツトのロー及びカラムから
なる。

第１のモードでは、１ブロツクの他の２０個のデータが
スチル画像データとされる。この例では。

輝度データＹと２つの色差データＶ、Ｕとからなるコン
ポーネント符号化による画像データが用いられている。

また、３サンプルの輝度データに対して１ザンブルの色
差データの割合とさワる。第１のモードでは、１２サン
プルの輝度データＹ、１゜Ｙ、、、Ｙ、３・・・・・・
Ｙ　　、Ｙ　　と各４サンプルの色差４２　　　　４３ データＶ、〜Ｖ　４　＋　Ｕ　１〜Ｕ４とが１ブロツク
中に挿入される。

一例として、１枚のスチル画像を表示するのに必要な垂
直方向の画素を５７６とし、その水平方向の画素を６１
２とし、総計で（５７６Ｘ６１．２＝３５２５１２　）
画素とする。コンパクトディスクは。

１秒間に７３５０フレームのデータを再生するのを要１
−る。

第２のモードでは、第４図に示すようＧこ、■ブロック
内に前述と同様のコントロールデータ及びアドレスデー
タが挿入されると共に、２画素分のカラー静１１二画デ
ータとＡ及びＢの２チヤンネルのオーディオデータとが
挿入される。オーディオデータは、８ビツトを１サンプ
ルとして片チャンネルで５ザンプル挿入される。現行の
コンパクトディスク？：ｊ：、４４゜１．　ｋ　Ｈｚを
サンプリング周波数とし、１フレーム中Ｇこ６サンプル
を挿入しているので、サンプル数の減少比は、閣となる
。伝送帯域をサンプリング周波数の（１／２．２　）と
すると、第２のモードのオーディオ信号の伝送帯域は４
４　、　］　Ｘ”−Ｘ　−’−＝１．６．７　ｋＨｚ６
２．２ となる。また、１枚のスチル画像のデータを再生する時
間は、第１のモードの２倍となり、１枚のコンパクトデ
ィスクに記録できる画像の枚数ハ。

上となる。

第３のモードでは、第５図に示すように、前述ト同様の
コントロールデータ及びアドレスデータが挿入されると
共に、２画素分のカラー静止画データとＡ、Ｂ、Ｃの計
３チャンネルのオーディオデータとが挿入さオ］７る。

オーディオデータけ、１チャンネル当り３ザンプルの割
合で１ブロツク中に挿入される。１枚のスチル画像のデ
ータの再生時間は、第２のモードと同様である。また、
第３のモードでは、１ブロツク中の１個のデータが余分
となる。

第４のモードでは、第６図に示すように、前述と同様の
コントロールデータ及びアドレスデータが挿入されると
共に、■画素分のカラー静止画データとＡ、、Ｂ、Ｃ，
Ｄ、Ｅの計５チャンネルのオーディオデータとが挿入さ
れる。オーディオデータは、１チャンネル当り３サンプ
ルの割合で１ブロツク中に挿入される。

こわらの第３のモード及び第４のモードでは。

１チヤンネルのサンプル数が現行のコンパクトディスク
の半分に減少するため、オーディオ信号の伝送帯域が１
０．０２ｋＨｚに縮少してしまう。そこで、この第３の
モード及び第４のモードにおけるオーディオデータは、
サンプリング周波数が１．５倍とされている。これによ
って、オーディオデータの伝送帯域は と広げることができる。また、サンプリング周波数を１
．５倍とするため（こ、再生時のコンパクトディスクの
線速度も１．５倍とされる。現行のコンパクトディスク
は６ｍ速度が１　、２５　ｍ／′ｓｅｃの一定で回転さ
れるので、第３のモード及び第４のモードでは、線速度
が１．８７５ｍ／ｓｅｃとぎれる。

このように、再生時の線速度を１．５倍とすると。

１枚のスチル画像のデータの再生時間が５．３３ｓｅｃ
（第３のモード）　、　　１０．６６ｓｅｃ　（第４の
モード）に短縮化される。１枚のコンパクトディスクに
記録できるスチル画像の枚数は、減少しない。もっとも
、再生時間が現行のコンパクトディスク（６０分）より
４０分と短かくなるが、実用上１問題とならない。

また、オーディオデータの伝送帯域を現行のコンパクト
ディスクと等しいもの（２０ｋ　Ｈ７，）とするには、
第２のモードで１．２倍の線速度、第３のモードで２倍
の線速度が必要となる。

」二連のような線速度の違いを再生時に識別するために
、コンパクトディスクにコントロールデータを記録して
おく。

コンパクトディスクには、その最内周の位置にＴ　ＯＣ
（Ｔａｂｌｅ　　Ｏｆ　　Ｃｏｎｔｅｎｔｓ　）データ
が記録されるので、この部分のコントロールビット又は
サフコーティング信号（ｏ、チャンネル）のコントロー
ルビットに識別データを挿入する。コントロールビット
は、４ビツトのもので、現行のコンパクトディスクでは
、以下のように定められている。

ｏｏｏｏ　：ブリエンファシスがかけられていない２チ
ヤンネルのオーディオデータ １０００：プリエンファシスがかけられていない４チヤ
ンネルのオーディオデータ ０００１：プリエンファシスがかけられた２チヤンネル
のオーディオデータ １００ｍプリエンファシスがかけられた４チヤンネルの
オーディオデータ そこで、コントロールビットの音吐として次のものを追
加する。

００１０　：同速再生 ０１、　ＯＯ：　２倍速再生 ０１１（１１，２倍速再生 こｎは、オーディオデータの伝送帯域を２０ｋＨｚに拡
大する場合である。また、このコントロールビットによ
って、現行のように、２チヤンネルのステレオオーディ
オ信号が記録されたコンパクトディスクと画像データを
含むディジタルデータが記録されたコンパクトディスク
との区別を行なうことができる。

第７図を参照してこの発明の一実施例の構成について説
明する。第７図において、１は、コンパクトディスクを
示し、２は、コンパクトディスク１を回転させるモータ
を示す。コンパクトディスク１から光学式のピックアッ
プ（図示せず）により再生された信号が再生処理回路４
及び同期検出回路５に供給される。

再生処理回路４は、ＲＦアンプ、ピットクロック再生回
路、　ＥＭＦ復調回路、エラー訂正回路などを含むもの
で、その出力に再生データが得られる。また、同期検出
回路５け、フレーム同期パルスを検出するものである。

再生処理回路４がらの再生データがデータ分離回路６及
びコントロールデータ再生回路７に供給される。このコ
ントロールデータ再生回路７は、再生時のコンパクトデ
ィスクの線速度を指定するデータ及びディジタルデータ
に付加されているコントロールデータ（モード及びアイ
テム）から所定の切替信号を発生する。

データ分離回路６は、ディジタルデータを分離するもの
で、この分離されたディジタルデータがデータ分配回路
８に供給キワ、ビデオデータとオーディオデータとに分
けられる。データ分配回路８からのビデオデータ及びオ
ーディオデータの夫々が画像再生回路９及びオーディオ
再生回路１０に供給される。画像再生回路９は、ビデオ
データを記憶するフレームメモリ、ＶＡ変換回路などを
含むもので、その出力に現れるアナログカラービデオ信
号がローパスフィルタ１１を介して出力端子１３に取り
出される。オーディオ再生回路１０は、メモ＋）　、　
Ｄ／Ａ変換回路などを含むもので、その出力に現れるア
ナログオーディオ信号がローパスフィルタ１２を介して
出力端子１４に取り出される。図示せずも、出力端子１
３．１４の夫々に画像再生装置、オーディオ再生装置が
接続される。

ローパスフィルター２は、その通過帯域が複数ノものに
切替可能な構成とされている。

また、」−述の再生系の各回路のデータ処理に用いるク
ロックパルスを発生するクロック発生回路１５が設けら
れている。更に、コンパクトディスク１を回転させるた
めのモータ２と関連してサーボ回路３が設けられている
。このサーボ回路３には、同期検出回路５の出力信号が
Ｍ倍の周波数７ルチブライヤ１６とπと分周回路１７と
を介して供給される。

コントロールデータ再生ＩＦｉｌ　路７　ハ、ローパス
フィルター２の帯域を切替える切替信号と、クロック発
生回路１５で形成されるクロックパルスの周波数を旦の
比で変更する切替信号と１周波数マルチプライヤ１６の
係数Ｍを設定する切替信号と。

分周回路１７の係数Ｎを設定する切替信号とを発生する
。再生データ中に含まれるコントロールデータが同速再
生を指示する時には、（Ｍ＝Ｎ＝１）とされる。これに
よって、クロック発生回路１５から周波数ｆのクロック
パルスが発生し、ローパスフィルタ１２の帯域が２０ｋ
Ｈｚとキワ、サーボ回路３に同期検出回路５からのフレ
ーム周波数の信号が供給される。この同速再生の典型的
な例は。

現行のステレオ音楽信号が記録されているコンパクトデ
ィスクを再生する場合である。

また、コントロールデータが１．２倍速の再生を指示す
る時は、（Ｍ＝５．Ｎ＝６）とされる。

この時は、クロック発生回路１５から１．２ｆの周波数
のクロックパルスが発生し、サーボ回路３に対して供給
される信号の周波数が４に低下する。

サーボ回路３は１分周回路１７から供給される信号の周
波数がフレーム周波数と等しくなるよう０こ。

モータ２の回転数を制御するので、コンパクトディスク
の線速度が１，２倍とされる。ローパスフィルタ１２の
通過帯域は、再生されるディジタルデータが前述の複数
のモードの何れのモードのものかによって異なる。第２
のモードのディジタルデータの場合には、ローパスフィ
ルター２の通過帯域が２０　ｋ　Ｈｚとされ、第３及び
第４のモードのディジタルデータの場合には、その通過
帯域が１２ｋＨｚとぎれる。

更に、コントロールデータが１．ｓ倍ｍ又は２倍速の再
生を指示する時でも、」−述と同様にしてコンパクトデ
ィスク１が指示された線速度で回転すると共に、クロッ
クパルスの周波数及びローパスフィルタ１２の通過帯域
が再生データに適合したものに変更される。

「応用例」 この発明は、光学式のものに限らず、静電容量の変化と
してディジタル信号を記録するディジタルディスクに対
して適用して同様の作用効果を奏する。

また、ディジタルデータのブロック構成は、１フレーム
を単位とぜず、２フレームを単位とするようにしても良
い。

「発明の効果」 この発明に依れば、ディジタルディスクにビデオデータ
とオーディオデータの両者を記録する時に、オーディオ
データのザンブル数の減少に伴なうオーディオ信号帯域
の縮少を防止することができる。この発明に依ｎば、オ
ーディオのチャンネル数を多チャンネル化することがで
き９日本語及び複数の外国語の音声情報を記録すること
が可能となる。例えば、旅行案内のための画像に関連す
る音声の解説を複数の外国語のものとすることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はこの発明の適用されるコンパクトデ
ィスクのデータ構成を示す路線図、第３図、第４図、第
５図及び第６図はこの発明の一実施例におけるディジタ
ルデータの１ブロツクの構成を示す路線図、第７図はこ
の発明の一実施例のブロック図である。 １・・・・・・コンパクトディスク、３・・・・・・サ
ーボ回路、５・・・・・同期検出回路、６・　・・・デ
ータ分離回路、７・・・・・・コントロールデータ再生
回’ｔ５．１１゜１２・・・・・・ローパスフィルタ、
１５・・・・・・クロック発生回路。 代理人　　杉　浦　正　知 ４８− １Ｎ開■３５９〜１７８６０７（７） 特開昭５９−１７８ｆｌｉ０７（８） 特開昭５９−１７８６０７　（９）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 再生時のディジタルディスクの線速度を示すコントロー
   ルデータがオーディオデータ及びビデオデータからなる
   ディジタルデータと共に記録されたディジタルディスク
   の再生装置において。 再生ぎワだ上記コントロールデータで規定される一定の
   線速度で上記ディジタルディスクを回転させると共に、
   再生データの伝送レートに応じた周波数のクロック信号
   を再生回路に供給し、この再生回路からの再生オーディ
   オデータをシリ、変換し、この再生アナログ信号が供給
   されるローパスフィルタの通過帯域を上記再生アナログ
   オーディオ信号の帯域に適合させるようにしたディジタ
   ルディスクの再生装置。