JPS62192076A - データの記録方法 - Google Patents

データの記録方法

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JPS62192076A
JPS62192076A JP61033322A JP3332286A JPS62192076A JP S62192076 A JPS62192076 A JP S62192076A JP 61033322 A JP61033322 A JP 61033322A JP 3332286 A JP3332286 A JP 3332286A JP S62192076 A JPS62192076 A JP S62192076A
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曜一郎 佐古
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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】 以下の順序でこの発明を説明する。
A 産業上の利用分野 B 発明の概要 C従来の技術 D 発明が解決しようとする問題点 E 問題点を解決するための手段 F 作用 G 実施例 C1光磁気ディスクのフォーマットの++Q 明(第2
図、第3図) G2ディスク回転数を変えて転送レートに合わせる例(
第1図) G3ディスク回転数を変えずに転送レートの異なるデー
タを記録再生する例(第4図)H発明の効果 A 産業上の利用分野 この発明は例えば光磁気ディスクのような記録媒体にデ
ータを記録再生する方法に関する。
B 発明の概要 この発明はデータを記録媒体に記録するに当たって、デ
ータの転送レートが異なるときにも、このデータの転送
レートのままで記録媒体に記録を行なうとともに、その
記録データの転送レートを示す識別信号を記録媒体上に
記録しておき、再生時、この識別信号から記録データの
転送レートを知り、転送レートに同期した速度でデータ
再生を行なうことができるようにしたもので、転送レー
トの異なる種々のメディアのデータを、その転送レート
のままで記録再生することができるものである。
C従来の技術 書き込み可能で大容量の情報蓄積用のディスク装置とし
ては、従来、いわゆるハードディスク装置が知られてい
る。
これは、一般にコンピュータのデータストレージ用とし
て用いられているもので、一定の定められた回転数で回
転するディスクに間怠円状(あるいはスパイラル状)の
トラックとして情報が記録されるものである。
第5図に示すように、このハードディスク装置(11へ
のデータの書き込み及び読み出しはCP U (31に
よりデータバス(2)を介してなされる。これはハード
ディスク装置は記録すべき入力データの転送レートとは
無関係(非同期)の一定回転数でドライブされているの
で、CP U (31でタイミングをとって記録をなす
からである。また、扱うデータが間欠的データでよいか
らである。
ハードディスク装置(1)とCP U (31間のデー
タのやりとりはバッファメモリとしてのRA M (4
1を介してなされる。また、CP U (31を介在さ
せずにDMAコントローラを用いてRA M +41と
ディスク装置(11間で高速転送を行なうものもあるが
、ここで取り扱っているデータも間欠的なデータであり
、連続的なデータは扱っていない。
もっとも静止画像やイメージはRA M (41として
フレームメモリを用いることによりlフレーム分の間欠
的なデータとして扱うことはできる。
第6図はこのようなバースト性のデータを扱う場合の構
成例で、CP U (31とディスク装置(1)間には
ディスクコントローラ(5)が介在され、RA M (
41に貯えられたバースト性のデータのうち必要なもの
がCP U (31の命令によりディスクコントローラ
(5)を介してディスク装E (11に記録されるよう
にされている。このような使い方は例えば電子メールな
どでなされている。
D 発明が解決しようとする問題点 ところで、最近はニューメディア時代といわれ、覆々の
情報が世に提供され、いわゆるマルチメディア情報とな
っている。
この情報としてはコンピュータデータ等の間欠的なデー
タ、また、静止画像やイメージ等の準間欠的なデータの
他に、デジタルオーディオ等の全く連続的な情報もある
これらの種々の情報をディスクに貯えて適宜、ユーザー
の利用に供することができれば便利である。しかし、前
述したように従来のディスク装置では回転速度一定で、
CPUでコントロールしてデータの記録をなすのが一般
であり、マルチメディア情報に対処するものは従来なか
った。
ところで、書き替え可能な大容量記憶装置として光磁気
ディスクが注目されている。このよ・うな大容量記憶装
置ではマルチメディア情報の記憶ができる可能性がある
。この場合に、ディスクへの書き込み、読み出しに際し
、データ自身の転送レートのままで書き込み、読み出し
ができれば非常に便利である。
ここで、データの転送レートがマルチメディア情報のす
べてで同一であれば従来のハードディスク装置のように
ディスク回転速度が一定であっても、問題ないが、実際
的にはデータの転送レートは種々のものがあり、一定で
はない。
例えば通信の標準転送レートの例を上げると、日本の場
合でも例えばNTTI次群、2次群で1.536Mbp
s 、 6.144Mbps等があり、欧州共同体EC
標準は 2.048Mbpsと多様である。
また、オーディオ信号をデジタル信号にする場合には、
そのサンプリング周波数は、32kHz 。
31.5kllz (8ミリビデオ) 、  44.1
kHz (コンパクトディスク)  、  48k)l
z (R−DAT)等と種々あり、また、1サンプルを
何ビットで量子化するかも8ビツト12ビツト、16ビ
ツトとまちまちであり、このため転送レートも一つでは
ない。
E 問題点を解決するための手段 この発明は種々の転送レートで転送されてくる情報をそ
の転送レートのまま記録再生することを可能にした記録
再生方法を提案するもので、この発明においてはデータ
をその転送レートのままで記録媒体に記録するとともに
、上記データの転送レートを示す識別信号を上記記録媒
体に記録し、再生時、上記識別信号を検知して上記記録
媒体に記録されているデータの転送レートを知るように
する。
F 作用 データをその転送レートのままで記録した場合にも、そ
のデータの転送レートを示す識別信号をデータとともに
記録媒体に記録するようにしたので、再生時、この識別
信号から記録データの転送レートを知ることができ、転
送レートの異なるデータを良好に記録再生ができる。
G 実施例 この発明の一実施例を記録媒体が光磁気ディスクの場合
を例にとって説明する。
G1光磁気ディスクのフォーマ7)の説明先ず、この例
の光磁気ディスクのセクターフォーマットについて説明
する。
この光磁気ディスク(11)は第2図に示すようにデー
タが1回転当たり1トラックとして、間怠円状あるいは
スパイラル状にトラック(12)が形成されて記録され
、これより再生されるようにされる。
この光磁気ディスク(11)の1トラック(12)は円
周方向に等分割された複数のセクターからなっており、
各セクターに、定められた所定数のデータにエラー訂正
符号、エラー検出符号等が生成付加されたものが記録さ
れている。
第2図の場合、lトラックは同図Aに示すように(n+
1)セクターからなり、この例では1トラックは32セ
クターとされている。
1セクターに記録されるデータのフォーマットは例えば
同図Bのようになされている。すなわち、1セクタ一分
は、ヘッダ部とデータ部と、ヘッダ部の後とデータ部の
後にそれぞれ設けられるギャップ部GAPとからなる。
ヘッダ部にはその先頭にプリアンプル信号が記録される
とともに、トラックアドレスTAとセクターアドレスS
Aからなるアドレス信号ADDに対してエラー訂正符号
ECCが付加されたものにアドレス用同期信号ASYN
Cが付加されたものが2回くり返して記録されている。
また、データ部にはその先頭にプリアンプル信号が記録
されるとともに、その後にデータ及びそのデータに対す
るエラー訂正符号ECCその他が付加されたものが記録
される。
ところで、1セクターのデータ部に記録する単位データ
量は、コンピュータの記憶装置として用いることを考慮
して512バイトが標準とされる。
この場合に、データ部の構造は第3図のようになってい
る。
すなわち、第3図の場合はデータ数がDo=Dsxxま
での512バイトの場合で、実際のデータとしてはこの
512バイトのデータD o ” D 5+ 1の前に
トラックナンバーTrNo、セクターナンバーSe。
データ識別情報IDを含む12バイトの付加情報が付加
されている。そしてこの合計524バイトのデータに対
して生成されたエラー検出用のCRCコードが4バイト
分付加された528バイトが、同図のように24X22
バイトとしてマトリクス状に配列される。
そして、このCRCコードの4バイト分を含めた528
バイトに対し、行方向に1行について4ハイド分として
第1のエラー訂正符号C1(これは例えば(28,24
)  リードソロモン符号)が付加され、同様に列方向
に一列について4ハイドの第2のエラー訂正符号C2(
これは例えば(26,22)リードソロモン符号)が付
加される。
図において各行の先頭には、行の先頭を示す同期信号(
リシンクと呼ぶ)がこの例では付加されており、この行
方向に順次書き込み、読み出しがなされる。
次に、以上のようなセクターフォーマットで種々の転送
レートの情報を記録し、再生するこの発明方法の例につ
いて説明しよう。
G2ディスク回転数を変えて転送レートに合わせる例 第1図はこの発明方法を実施した記録再生装置の一例の
フロック図である。
(11)は光磁気ディスクで、このディスク(11)に
はスパイラル状のトラックとして記録がなされるが、記
録再生用のヘッド(図示せず)はあらかじめ形成されて
いるトラックを正しく走査してゆくようにトラッキング
制御がこのヘッドに対して施されている。
(21)はディスク駆動モータで、ディスク(11)は
このモータにより角速度一定の状態で所定の速度で回転
するように回転制御される。
すなわち、この駆動モータ(21)には周波数発電機(
22)が設けられており、この周波数発電機(22)よ
りモータ(21)の回転速度に比例した周波数信号FC
が得られ、これが位相比較回路(23)に供給される。
一方、この位相比較回路(23)にはスピード基準信号
REFが供給される。このスピード基準信号REFは後
述するように記録すべき、あるいは再生するデータの転
送レートに応じて変えられるものであるが、ディスク(
11)が目的とする回転速度で回転しているときの周波
数発電機(22)の出力FGの周波数と等しい信号であ
る。もっとも、出力FGを分周U7たような周波数の信
号でもよく、そのときは出力FGも同じ分周比で分周さ
れて比較回路(23)に供給されるのはもちろんである
この位相比較回路(23)の比較出力は積分回路(24
)を通されてスピード誤差電圧とされ、これがモータド
ライブ回路(25)を介してモータ(21)に供給され
て、このモータ(21)がスピード7、t、 ′1%信
号REFに応じた角速度で回転するように制御される。
次に記録系について説明するに、(310)はデジタル
データの入力端で、デジタルデータとしてはコンピュー
タデータの他に、アナログオーディオデータが種々の所
定のサンプリング周波数でサンプリングされ、各サンプ
ル値が所定のビット数のワードとして標本化されたもの
、その他種々の転送レートのデジタルデータが入力され
る。
(31A )はアナログ信号例えばオーディオ信号が供
給される入力端子である。
デジタル信号人力m(31D)にデジタル信号が入力さ
れるとき、このデジタル信号とともにその転送レートを
示す信号が送られてくる場合があるが、その転送レート
を示す信号は入力端子(31R)に供給される。
入力端子(310)よりのデジタルデータはセレクタ(
33)に供給される。また、入力端子(314)よりの
アナログ信号はA/Dコンバータ(32)においてデジ
タル信号に変換される。このA/Dコンバータ(32)
でのサンプリング周波数は、例えば32kllz 、 
 44.1kHz 、  48kllz等種々のものに
切り換え可能であり、また、1サンプルは8ビツト。
12ピッl−,16ビツト等の種々のビット数のワード
として切り換えて出力することができるようにされてい
る。
このA/Dコンバータ(32)よりのデジタル信号はセ
レクタ(33)に供給される。
セレクタ(33)は手動により、あるいは外部よりのコ
ントロール信号により入力端子(31D )よりのデジ
タル信号とA/Dコンバータ(32)よりのデジタル信
号とのいずれかを選択する。
このセレクタ(33)より得られたデジタル信号はEC
Cエンコーダ(34)に供給され、前述したよウニ51
2バイト毎に1セクターのデータが形成される。このと
き、1ワード8ビツトのデジタルデータであれば512
ワード毎に1セクターのデータが形成されるが、12ビ
ツト、16ビソト等の1ワードが8ビツトでないデジタ
ルデータの場合には、第3図において整数ワードで1行
が構成できず、1ワードが2つの行さらには2つのセク
ターにまたがるような場合もあるが、第3図のセクター
フォーマットのデータ構造において行方向のバイト数を
適当な値とすることにより、それを防ぐことができる。
このECCエンコーダ(34)よりのデータは記録プロ
セス回路(35)に供給され、適当な変調が施された後
、ビットシリアルでヘッドに供給されて光磁気ディスク
(11)に記録される。
このときのディスク(11)の回転速度は次のようにし
て記録されるデジタルデータの転送レートに同期するよ
うにされる。
すなわち、この記録時、スイッチ(26)が端子REC
側に切り換えられ、スピード基準発生回路(36)より
の信号がスピード基準信号REFとして位相比較回路(
23)に供給される。
記録すべきデジタル信号が入力端子(31D )よりの
デジタル信号であって、これがいわゆるセルフクロッキ
ングのデータであるときは、この入力端子(310)よ
りのデータがスピード基準発生回路(36)に供給され
、このデータよりクロックが抽出され、これより転送レ
ートが検知され、その検知された転送レートに応じたス
ピード基準信号がこれより出力される。
入力端子(310)よりのデジタル信号がいわゆるセル
フクロックのものでなく、データとは別個に転送レート
を示す信号、例えばクロックが送られてくるときは、こ
れが入力端子(311?)を通じてスピード基準発生回
路(36)に供給され、この転送レートを示す信号から
検知した転送レートに応じたスピード基準信号がこれよ
り出力される。
また、記録する信号が入力端子(31A )よりのアナ
ログ信号を標本化した信号であるときは、前述した選択
したサンプリング周波数及び1サンプルに・ついてのビ
ット数に応じてスイッチ(37)を切り換えて、その転
送レートに応じたスピード基準信号がスピード基準発生
回路(36)より得られる。
入力端子(310)よりのデジタル信号について転送レ
ートがわかっており、しかも、セルフクロックのデータ
でな(、転送レートを示す信号も送られてこないような
場合には、このスイッチ(37)により転送レートに応
じた基準信号を選ぶことができる。
こうして得られた転送レートに応じたスピード基準信号
と周波数発電機(22)よりの周波数信号FGとが位相
一致(周波数一致)するようにモータ(21)が駆動さ
れ、ディスク(11)は転送レートに同期した回転数で
回転する。
そして、この場合、スピード基準発生回路(36)より
の転送レートを識別した信号がECCエンコーダ(34
)に供給され、この転送レートの識別信号が第3図のデ
ータ構造の付加情報部のデータ識別情報IDの一部とし
て各セクター毎に記録される。また、A/Dコンバータ
(32)でのサンプリング周波数、データワードのビッ
ト数もこの付加情報中のデータ識別情報IDの一部とし
て記録される。
なお、入力端子(310)に供給されるデジタル信号は
パリティやその他の冗長ビットが付加されたECCエン
コードされたものであるときは、これらを一旦デコード
して、本来のデジタルデータのみとする。
もっとも、光磁気ディスクは大容量であるので冗長ビッ
トを含んだままであってもよい。ただし、そのときは若
干、転送レートが異なることになり、それに合わせてデ
ィスクの回転数も補正される。
なお、記録したデータの転送レートを示す識別信号は、
ディスクの最内周あるいは最外周の再生始めにあり、デ
ータが記録されるトラックとは別のトラックのディレク
トリにも記録してもよい。
なお、A/Dコンバータでのサンプリング周波数、デー
タワードのビット数もこのディレクトリに害き込み、再
生時に用いるようにしてもよい。
現実的な用途と転送レート、ディスクの回転数との関係
を次に示す。
なお、回転数は以上のように変化するが、ヘッドは同一
トラック上を走査するようにトラッキング制御されてい
るので、1枚のディスクとしての全ビット数は変わらな
い。つまり、転送レートに応して記録時間が異なること
になる。
この表からも明らかなように、デジタル通信の種々の標
準レート、1.536Mbps、 6.144Mbps
、 2.048Mbps等に合わせることができる。ま
た、デジタルオーディオテープレコーダの音をそのまま
記録することも可能になる。
次に、再生時に′ついて説明する。
ディスク(11)からヘッドにて再生されたデジタル信
号は再生プロセス回路(41)に供給されて復調され、
ビット同期再生がされてデジタル信号にされる。このプ
ロセス回路(41)の出力は識別情報IDのデコーダ(
46)に供給されて、各セクターの付加データ部に記録
されていた転送レート等を示す識別信号がデコードされ
、そのデコード出力がスピード基準発生回路(47)に
供給されて、デコードされた転送レートに応じたスピー
ド基準信号がこれより得られ、これがスイッチ(26)
の再生側端子PBを通じて位相比較回路(23)に供給
され、ディスクは記録されていたデータの転送レートに
同期した回転数で回転をする。
この再生時のディスクの回転制御のスピード基準信号は
、ディスクのディレクトリにその転送し一部等が記録さ
れている場合にはこの転送レートを示すデータを再生に
先だって読んでおくことによっても予め得ることができ
る。
こうして、データ転送レートに同期した回転数で再生さ
れたデータは再生プロセス回路(41)を介してECC
デコーダ(42)に供給され、セク〃一単位毎にエラー
訂正等の処理がなされた後、冗長ビットの除去された本
来のデータのみとされ、これがマルチプレクサ(43)
により、デジタルデータのときは出力端子(45D )
に導出され、アナログ信号をデジタル化したものである
ときはD/Aコンバータ(44)にてアナログ信号に戻
されて出力端子(45A )に導出される。
このD/Aコンバータ(44)におけるサンプリング信
号周波数及びデータワードのビット数もセクター毎のデ
ータ識別情報IDやディスクのディレクトリに記録した
データを読むことにより予め知り、それに応じたD/A
変換を行うことができる。
なお、転送レート、サンプリング周波数、ビット数等の
データは各セクターのデータ部の前に付加されるヘッダ
一部の一部に記録するようにしてもよい。
また、以上は回転角速度一定となるようにディスクを回
転制御した場合であるが、線速度一定となるようにディ
スクを回転制御する場合にもこの発明が適用できること
は勿論である。
なお、図の例では識別情II I Dは再生プロセス回
路(41)の出力より得るようにしたが、第3図に示し
たデータ構造の付加情報としてこの識別情報IDが書き
込まれているときは、このIDもエラー訂正符号C1,
C2により訂正可能であり、ECCデコーダ(42)の
出力より得るようにもできる。
ヘッダ一部に書き込まれているときも同様である。
要するに、この識別情報は書き込み位置が定まっている
ので、エラー訂正の前と後のどちらからでも抽出するこ
とが可能である。
G3ディスク回転数を変えずに転送レートの異なるデー
タを記録再生する例 デジタルデータは1セクター512バイトのすべてのデ
ータ領域を使用する必要はなく、記録すべきデータのサ
ンプル周波数及びビット数に合わせたバイト数をデータ
の記録用に割り当てることにより、ディスクの回転数を
変えることなく、別の転送レートのデータを記録できる
すなわら、今、ディスク回転数を1406% rpmと
し、データ転送レートを3.072Mbpsとする。
この場合には、衛星放送の32kllz X 12ビツ
トのデータは整数チャンネル分、丁度記録できず、丁度
整数分とするには1406!4 X 64/ 63の回
転数とする必要がある。
また、8ミリビデオのPCMオーディオはそのサンプリ
ング周波数が31.5ktlzでビット数は1サンプル
8ビツトであり、これも1406!4 rpmでは整合
性よく記録再生できない。
そこで、この例では第4図に示すように、1セクターと
して使用可能な512ハイド分のうち、斜線を付して示
す最後の8バイトはデータとしては割り当てず使用可能
なデータ領域を504ハイドとする。
そして、最後の8バイト分としては例えばすべて「0」
又は「1」を書き込んでしまう。あるいは、この8バイ
ト分を何等かのパラメータ等の書き込み領域として使用
する。
このようにすると、 512バイト−4096ビツトで
は12ビツトのオーディオデータが整合性良く割り当て
られなかったのに対し、 504バイI−= 4032
となり、12で割り切れる数となり、次のセクターに1
ワード(lサンプル)がまたがってしまうというような
ことなく整合性良く記録再生できる。
同様に504バイトとすれば、5121504 =32
kllz/ 31.5kHzとなり、サンプリング周波
数が異なる8ミリビデオのPCMオーディオ信号もディ
スク回転数を変えることなく記録再生できる。
この場合、CRCコード、パリティC1及びC2は使用
しなかった8バイト分も含めた512バイトのデータと
考えて生成するもので、524バイトのデータに対し、
CRCコードが、528バイトのデータに対しパリティ
C1及びC2が生成される。
したがって、ディスクの転送レートは3.072Mbp
sで変わらないが実質的に転送レートの異なるデータを
記録再生できる。なお、サンプリング周波数が32 k
 fizと31.5kHzで変わるとき、データ速1n
゛、の誤差の補正をする必要があるがECCエンコーダ
及びECCデコーダのRAMでこの時間誤差の補正が行
なわれるのはもちろんである。
そして、1セクターとして実質的に使用したデータバイ
ト数は、つまり、例えば512バイトか504バイトか
の識別信号は各セクターのヘッダ一部に、あるいは各セ
クターの付加情報の識別信号IDとして記録する。
または、ディスクの最外周または最内周のデータトラッ
クでないディレクトリのトラックに記録する。
再生時は、この実質的に使用したデータパイ1〜数を識
別する信号を各セクターのデータから、あるいはディレ
クトリのトラックから予め、知ることにより、ECCデ
コーダ(42)から再生デジタル信号を得るとき、1セ
クタ一分当たりその実質的に使用したバイト数のデータ
のみをRAMから読み出すことにより元の転送レートの
デジタル信号を得ることができる。
なお、以上は記録媒体として光磁気ディスクの場合に・
ついて説明したが、これに限られるものでないことはも
ちろんである。
H発明の効果 以上のようにして、この発明によれば転送レートが異な
る種々のデータを、その転送レートを示す識別信号とと
もに、記録するようにしたので、再生時、記録データの
転送レートを容易に知ることができ、種々の転送レート
のデータの記録再生が可能になり、記録媒体のアプリケ
ーションが飛躍的に増大するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明方法の実現装置の一例のフロック図、
第2図は光磁気ディスクのセクターフォ−マノトの一例
を示す図、第3図は1セクターのデータ部の構造の一例
を示す図、第4図はこの発明方法の他の例の説明のだめ
の図、第5図は従来のディスク装置の記録再生システム
の一例のフロック図、第6図は従来のディスク装置の記
録再生システムの他の例のフロック図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、データをその転送レートのままで記録媒体に記録す
    るとともに、上記データの転送レートを示す識別信号を
    上記記録媒体に記録し、再生時、上記識別信号を検知し
    て上記記録媒体に記録されているデータの転送レートを
    知るようにしたデータの記録再生方法。 2、上記記録媒体がディスクであって、ヘッドにより同
    芯円状あるいはスパイラル状のトラックとしてデータを
    記録するとともに上記ディスクのデータトラックとは別
    のトラック部分に上記識別信号を記録するようにした特
    許請求の範囲第1項記載のデータの記録再生方法。 3、上記記録媒体がディスクであって、ヘッドにより同
    芯円状あるいはスパイラル状のトラックとしてデータを
    記録する際、1回転分の1トラックが複数のセクターに
    分けられ、各セクターに、データが所定数毎にフロック
    化されこれに冗長データが付加されたものを記録すると
    ともに上記識別信号を上記各セクターに上記冗長データ
    の一部として記録するようにした特許請求の範囲第1項
    記載のデータの記録再生方法。
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