JP3931021B2 - フレーム番号検出装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、デジタルデータ再生装置、特に、光ディスク再生装置などに用いられる、再生データ中のフレーム番号を検出するフレーム番号検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスク再生装置などのデジタルデータ再生装置でのデータの再生を行うに際しては、まず光ディスク等の記録媒体から光ピックアップ等の検出部を用いて再生信号が読み取られる。そして、読み取られた再生信号は増幅器で増幅され、波形等価器で信号の波形修正が行われてデジタル信号に変換される。そして、再生信号中に含まれるフレーム同期信号が同期検出回路により検出され再生データとの同期がとられる。
【０００３】
さて、新たな情報メディアとして注目されているＤＶＤ（Digital Versatile Disc）では、図１１に示すように、画像等のデータがフレーム単位で記録され、複数のフレームがセクタ単位で一塊をなしている。なお、１セクタは２６フレームからなる。そして、各フレームは３２ビットのフレーム同期信号（ＳＹ０〜ＳＹ７の８種類）と１４５６ビットのデータとからなる。
【０００４】
各フレーム同期信号ＳＹ０〜ＳＹ７は、８種類のそれぞれごとに特有の１３ビットのビットパターンと、１４Ｔ４Ｔと称される、ＳＹ０〜ＳＹ７に共通の１９ビットのビットパターンとが連結された信号である。なお、実際にはＳＹ０〜ＳＹ７の各フレーム同期信号につき４種類の変形があるので、計３２種類のビットパターンとなる。
【０００５】
そして、各フレーム同期信号ＳＹ０〜ＳＹ７は、図１１に示すような、ある決まった配列に従って１セクタ中の２６フレームのそれぞれに配置される。なお、セクタ先頭に配置されるフレーム同期信号を、特にセクタ同期信号という。また以下では、フレーム同期信号ＳＹ０〜ＳＹ７のビットパターンタイプを同期信号タイプと呼び、セクタ内でフレーム同期信号がセクタ先頭から何番目にあるかを示す番号を同期ナンバーと呼ぶ。
【０００６】
この同期信号タイプの変化を観察することで同期ナンバーが特定できる（例えば同期信号タイプがＳＹ０からＳＹ５へと変化した場合、第０フレームのＳＹ０から第１フレームのＳＹ５に変化したと特定できる）。そのため、フレーム同期信号ＳＹ０〜ＳＹ７は、セクタ内でのフレームの番号を特定するためのフレーム番号情報として機能する。
【０００７】
ＤＶＤではフレーム同期信号の検出、及び、セクタ同期信号の検出と保護が必要であり、特に、セクタ同期信号の検出と保護のためには、再生するフレームがセクタ内で何番目であるのか、を正確に検出し出力することが非常に重要となる。しかし、実際には、ディスク上の欠陥（汚れ、傷、指紋など）や、それに伴うデータのビットスリップ（ディスク上のゴミや傷などの欠陥などによって再生信号の検出が正しく出来なくなり、クロックとデータとの同期がとれなくなること）等が生じるため、正確なフレーム番号を検出することは困難である。例えば、実際にＤＶＤなどの光ディスクを再生すると、ディスクを覆う透明樹脂パッケージの塗りムラやその表面についた指紋などによって、光ピックアップに入力される光量が変化するため、アナログ信号処理部でデジタル化する際に、３Ｔパターン（１、０、０と並ぶデータ列のこと）が２Ｔパターン（１、０と並ぶデータ列のこと）として検出されることがある。このような誤検出は、同期信号タイプの読み取りにおいても当然発生する。そこで、正確なフレーム番号を検出するフレーム番号検出装置が種々考案されている。
【０００８】
図１２は、そのようなフレーム番号検出装置の一例として、特開平１０−５５６２７号公報の図７に示された装置の一部を示すブロック図である。図において、１はシリアルデータをパラレルデータに変換するＳ／Ｐ（シリアル→パラレル）変換部、４はパラレルデータ中のフレーム同期信号の同期信号タイプを検出し、同期信号タイプを符号化する同期信号タイプ検出／符号化部、５ａは検出、符号化された同期信号タイプをラッチするラッチ回路、６は連続する同期信号タイプの変化から同期ナンバー（すなわちフレーム番号）を符号化する同期ナンバー符号化部、７は同期信号の入力に対応してカウント数を繰り上げ、予想されるフレーム番号としてそのカウント数を出力し、所定の条件下でカウント数を同期ナンバー符号化部６からの出力値に変更するフレームカウンタ、８は同期ナンバー符号化部６から出力される同期ナンバーとフレームカウンタ７におけるカウント数とを比較する比較部、９はフレーム番号検出の精度の指標となる状態変数を比較部８の結果に応じてアップダウンさせる状態検出カウンタ、１０ａは状態検出カウンタ９での状態変数の値が最低となるときを検出する、ＡＮＤゲートやＯＲゲート等を組み合わせたゲート回路、１１はフレームカウンタ７がカウント数を同期ナンバー符号化部６からの出力値に変更する条件を設定するゲート回路を示している。
【０００９】
次に、このフレーム番号検出装置の動作について説明する。まず、Ｓ／Ｐ変換部１は、シリアルデータであるデジタル入力信号Ｓ０を複数の同一内容のパラレルデータＳ１に変換する。
【００１０】
同期信号タイプ検出／符号化部４は、同期信号タイプ検出部４ａおよび同期信号タイプ符号化部４ｂを備え、同期信号タイプ検出部４ａにおいてパラレルデータＳ１のそれぞれをＳＹ０〜ＳＹ７を検出する検出器に入力してＳＹ０〜ＳＹ７のいずれの同期信号タイプであるかを特定する。そして、検出された同期信号タイプを同期信号タイプ符号化部４ｂにおいて符号化する。符号化された同期信号タイプの情報は信号Ｓ２として出力され、ラッチ回路５ａで１フレーム期間、保持される。
【００１１】
同期ナンバー符号化部６では、同期信号タイプの情報の信号Ｓ２と、ラッチ回路５ａから出力される信号Ｓ３との組み合わせから、現在のフレーム番号を符号化して信号Ｓ５として出力する。例えば、ＳＹ３→ＳＹ７の変化となった場合（ラッチ回路５ａから出力される信号Ｓ３がＳＹ３、同期信号タイプの情報の信号Ｓ２がＳＹ７である場合）、現在のフレーム番号は、図１１より第２３フレームであると判断でき、このフレーム番号を表すよう符号化して信号Ｓ５として出力する。
【００１２】
なお、同期信号タイプ検出／符号化部４で正確なフレーム番号の検出が行えず、符号化された同期信号タイプの情報の信号Ｓ２とラッチ回路５ａから出力される信号Ｓ３との組み合わせが存在しない場合（例えばＳＹ４→ＳＹ３の変化となった場合、すなわち、ラッチ回路５ａの出力信号Ｓ３がＳＹ４、同期信号タイプの信号Ｓ２がＳＹ３となった場合）には、同期ナンバー符号化部６では、フレーム番号の特定が行えなかったとして信号Ｓ４の出力をＬｏｗにする。
【００１３】
一方、フレームカウンタ７では、同期信号の入力に対応したイネーブル信号（端子Ｅに入力される）によってカウント数を繰り上げ、その値を端子Ｑから信号Ｓ７として出力する（なお、カウント数は２５に達すると０に戻る）。ただし、所定の条件が成就して端子Ｌに入力される信号Ｓ６がＨｉｇｈとなったときには、端子ＩＮから信号Ｓ５をロードしてカウント数の値を同期ナンバー符号化部６からの出力値に変更する。
【００１４】
同期ナンバー符号化部６から出力される信号Ｓ５およびフレームカウンタ７から出力される信号Ｓ７は、比較部８において一致するかどうか判断される。そして、その判断結果は、例えば２ビット（採り得る状態の値が０、１、２、３のいずれか、なお本願では、この採り得る状態の値のことを状態変数と称する）のアップダウンカウンタである状態検出カウンタ９に信号Ｓ８として出力される。両者が一致している場合、信号Ｓ８は、状態検出カウンタ９の信号Ｓ９として出力される状態変数の値を例えばアップさせる。逆に不一致の場合には状態検出カウンタ９の状態変数の値を例えばダウンさせる。
【００１５】
そして、ゲート回路１０ａは、状態検出カウンタ９から出力される信号Ｓ９の値が最低レベル（信号Ｓ５と信号Ｓ７との間のズレが続いている状態で、例えば状態変数の値が０）である場合に信号Ｓ１０をＨｉｇｈにする。この信号Ｓ１０は信号Ｓ４とともにＡＮＤゲートであるゲート回路１１に入力され、信号Ｓ１０と信号Ｓ４とがともにＨｉｇｈである場合にゲート回路１１からの出力である信号Ｓ６がＨｉｇｈとなる。これが、フレームカウンタ７が同期ナンバー符号化部６からの出力である信号Ｓ５をロードする条件である。
【００１６】
このようにすれば、フレームカウンタ７のカウント数が、同期ナンバー符号化部６から出力される信号Ｓ５とずれたまま自走を続けるのを防ぐことができる。すなわち、比較部８では、同期ナンバー符号化部６から出力される信号Ｓ５とフレームカウンタ７からの予想フレーム番号である信号Ｓ７とを比較することで、両者にズレが生じていないかどうかをチェックする。そして、状態検出カウンタ９が、比較部８の出力に基づいてフレームカウンタ７のカウント数が同期ナンバー符号化部６から出力される信号Ｓ５とずれたまま自走を続けていることを検出し、ゲート回路１０ａ，１１を介してフレームカウンタ７に同期ナンバー符号化部６から出力される信号Ｓ５の内容を反映させるので、補正が行える。
【００１７】
また、フレームカウンタ７を用いることで、ディスク上の欠陥（汚れ、傷、指紋など）等で同期信号タイプが正しく検出できなかった場合であっても、フレームカウンタ７から信号Ｓ７として正しいフレーム番号を出力することができる。
【００１８】
図１３は、図１２に示したフレーム番号検出装置の動作のタイミングチャートを示すものである。このタイミングチャートではまず、同期信号タイプがＳＹ７と検出されるべきフレームＳ３ｉにおいてＳＹ４と誤検出し、その次のフレームでは、同期信号タイプＳＹ３を正しく検出できた場合を示している。このようにＳＹ４→ＳＹ３となる場合（信号Ｓ３がＳＹ４、信号Ｓ２がＳＹ３である場合）、同期ナンバー符号化部６はこの変化に対応するフレーム番号が存在しないことから、フレーム番号の特定が行えずフレームＳ５ｏに示すように信号Ｓ５を出力することができない。また、信号Ｓ４の出力をＨｉｇｈからＬｏｗに変化させる。
【００１９】
このとき、端子Ｌに入力される信号Ｓ６がＨｉｇｈとなっていないので、フレームカウンタ７では、同期信号の入力に対応したイネーブル信号によってカウント数を２１から２２に繰り上げ、その値を信号Ｓ７として出力する（１つ前のフレームの時点でカウント数が２１であったとする）。また、信号Ｓ５と信号Ｓ７とが不一致であることから、比較部８は信号Ｓ８により状態検出カウンタ９の状態変数を１から０にダウンさせる（１つ前のフレームの時点で状態変数の値が１であったとする）。図１３においては、フレームＳ９ｉに状態変数である信号Ｓ９の値が示されている。
【００２０】
さて、次のフレームのデータが入力され、その同期信号タイプがＳＹ７と正しく検出された場合（信号Ｓ３がＳＹ３、信号Ｓ２がＳＹ７となる場合）、同期ナンバー符号化部６はこの変化に対応するフレーム番号２３を信号Ｓ５として出力する。また、フレーム番号の特定が行えたので信号Ｓ４の出力をＬｏｗからＨｉｇｈに変化させる。
【００２１】
前のフレームにおける状態検出カウンタ９の状態変数の値が０であり、かつ、同期ナンバー符号化部６においてフレーム番号の特定が行えたので、ゲート回路１１から出力される信号Ｓ６はＨｉｇｈとなる。よって、フレームカウンタ７では、端子ＩＮから信号Ｓ５をロードしてカウント数の値を同期ナンバー符号化部６からの出力値に変更する。すなわち、図１３においてフレームＳ７ｊに示すようにフレームカウンタ７でのカウント数の値は２３となる。
【００２２】
またこのとき、信号Ｓ５と信号Ｓ７とが一致していることから、比較部８は信号Ｓ８により状態検出カウンタ９の状態変数を０から１にアップさせる。
【００２３】
このように、従来のフレーム番号検出装置では、イネーブル信号を受けて自走するフレームカウンタ７を用いてフレーム番号の読み取りを行うので、ディスク上の欠陥（汚れ、傷、指紋など）等で図１３中のフレームＳ３ｉに示すように同期信号タイプが正しく検出できなかった場合であっても、フレームカウンタ７の出力する信号Ｓ７によって正しいフレーム番号を出力し、同期信号タイプ検出／符号化部４で検出された同期信号タイプをそのまま用いてフレーム番号を特定する場合に比べ、フレーム番号をより正確に出力することができる。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
図１３中の信号Ｓ２において、ＳＹ７が検出されたフレームの次のフレームＳ２ａでは、フレーム番号が２４となるためＳＹ４が検出されるべきであるが、誤検出によりＳＹ２が検出されている。その結果、本来、第２４フレーム目であるのにもかかわらず、ＳＹ７→ＳＹ２（信号Ｓ３がＳＹ７、信号Ｓ２がＳＹ２）という組合せに従って、同期ナンバー符号化部６はフレームＳ５ｍに示すようにフレーム番号を２０と出力してしまう。またこのとき、フレーム番号の特定が行えたので信号Ｓ４の出力をＨｉｇｈに保つ。
【００２５】
そして、前のフレームにおける状態検出カウンタ９の状態変数の値が１であったので、ゲート回路１１から出力される信号Ｓ６はＬｏｗとなり、フレームカウンタ７では、信号Ｓ５をロードすることなくカウント数の繰り上げを行う。すなわち、フレームカウンタ７でのカウント数の値は２４となる。
【００２６】
このとき、信号Ｓ５と信号Ｓ７とが不一致であることから、比較部８は信号Ｓ８により状態検出カウンタ９の状態変数を、フレームＳ９ｈに示すように１から０にダウンさせる。
【００２７】
さて、次のフレームのデータが入力され、その同期信号タイプがＳＹ７と正しく検出された場合（信号Ｓ３がＳＹ２、信号Ｓ２がＳＹ７となる場合）、本来フレーム番号２５を出力すべきところを、フレームＳ３ｈの誤検出したＳＹ２に基づいてフレーム番号は検出されるので、同期ナンバー符号化部６はフレームＳ５ｎに示すように、この変化に対応するフレーム番号２１を信号Ｓ５として出力する。また、フレーム番号の特定が行えたので信号Ｓ４の出力をＨｉｇｈに保つ。
【００２８】
このとき、前のフレームにおける状態検出カウンタ９の状態変数の値が０であり、かつ、同期ナンバー符号化部６においてフレーム番号の特定が行えたので、ゲート回路１１から出力される信号Ｓ６はＨｉｇｈとなる。よって、フレームカウンタ７では、端子ＩＮから信号Ｓ５をロードしてカウント数の値を同期ナンバー符号化部６からの出力値に変更する。すなわち、図１３においてフレームＳ７ｇに示すようにフレームカウンタ７でのカウント数の値は２１となる。もちろん、この値は誤りであり、本来ならば２５と出力されるべきである。
【００２９】
またこのとき、信号Ｓ５と信号Ｓ７とが一致していることから、比較部８は信号Ｓ８により状態検出カウンタ９の状態変数を０から１にアップさせる。
【００３０】
その後、次のフレームのデータが入力され、その同期信号タイプがＳＹ０と正しく検出された場合（信号Ｓ３がＳＹ７、信号Ｓ２がＳＹ０となる場合）、以上と同様の動作が行われ、フレームカウンタ７では、フレームＳ７ｈに示すようにカウント数の値を２１から２２に繰り上げて信号Ｓ７として出力する。もちろん、この値は誤りであり、本来ならば０と出力されるべきである。
【００３１】
そして、次のフレームのデータが入力され、その同期信号タイプがＳＹ５と正しく検出された場合（信号Ｓ３がＳＹ０、信号Ｓ２がＳＹ５となる場合）も、以上と同様の動作が行われ、フレームカウンタ７では、フレームＳ７ｉに示すように信号Ｓ５をロードしてカウント数の値を同期ナンバー符号化部６からの出力値１に変更する。
【００３２】
このように、従来のフレーム番号検出装置では、ディスク上の欠陥（汚れ、傷、指紋など）やそれに伴うビットスリップなどによって同期信号タイプ検出／符号化部４において同期信号タイプを誤って検出した時に、その同期信号タイプの変化の組合せが存在する場合には、フレームカウンタ７が誤った出力をすることになる。
【００３３】
そこで、この発明の課題は、ＤＶＤ等から同期信号タイプを誤って検出し、その同期信号タイプの変化の組合せに対応するフレーム番号が存在する場合であっても、フレームカウンタが誤ったフレーム番号を出力する可能性の少ないフレーム番号検出装置を提供することにある。
【００３４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、複数のフレームのデータを有するセクタを含み、前記セクタ内での前記フレームの番号を特定するためのフレーム番号情報が同期信号として前記フレームごとに記録された入力信号が入力され、前記入力信号の前記同期信号を用いて前記フレームの前記番号を検出するフレーム番号検出手段と、前記同期信号の入力に対応してカウント数を繰り上げ、所定の値に達すると０に戻して再び前記同期信号の入力に対応して前記カウント数を繰り上げる第１および第２カウンタと、前記フレーム番号検出手段の読み取った前記フレームの前記番号の値と前記第１カウンタの前記カウント数の値とを比較して一致するかどうかを判断する比較手段と、前記比較手段における比較結果に基づき状態変数の値を遷移させ、前記状態変数が所定の条件を満たすときには前記第１カウンタの前記カウント数を繰り上げずに前記カウント数の値を前記フレーム番号検出手段の読み取った前記フレームの前記番号の値に変更し、前記状態変数が他の所定の条件を満たすときには前記第２カウンタの前記カウント数を繰り上げずに前記カウント数の値を前記第１カウンタの前記カウント数の値に変更する状態検出手段とを備え、前記第２カウンタのカウント数の値を前記フレームの前記番号として出力するフレーム番号検出装置である。
【００３５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のフレーム番号検出装置であって、前記状態変数の採り得る値は少なくとも３つ存在し、前記状態検出手段は、前記比較手段における前記比較結果が不一致の場合には前記状態変数の値を加えるまたは減じる方向に遷移させ、前記比較手段における前記比較結果が一致の場合には前記状態変数の値を前記不一致の場合とは逆の方向に遷移させ、前記所定の条件とは、前記フレーム番号検出手段が前記フレームの前記番号を検出することができ、かつ、前記状態変数が所定の値に達することであり、前記他の所定の条件とは、前記状態変数が他の所定の値に達することであるフレーム番号検出装置である。
【００３６】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のフレーム番号検出装置であって、前記同期信号を用いて、前記フレーム番号検出手段、前記第１および第２カウンタ、および前記状態検出手段の各動作のタイミングの調整を行うタイミング調整手段をさらに備えるフレーム番号検出装置である。
【００３７】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のフレーム番号検出装置であって、前記同期信号を検出して前記同期信号に対応するパルスを出力し、前記同期信号に欠落がある場合には補間同期信号のパルスを内挿する同期信号検出／保護手段と、前記同期信号検出／保護手段から出力された前記パルスのうち、１つのパルスの出力後、所定の期間は前記パルスの出力を阻止するマスク処理手段とをさらに備えるフレーム番号検出装置である。
【００３８】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のフレーム番号検出装置であって、前記同期信号は複数のタイプを有し、前記フレーム番号検出手段は、連続する２つ以上の前記フレームの前記同期信号の前記タイプの組み合わせの一部を用いて前記フレームの前記番号を検出するフレーム番号検出装置である。
【００３９】
【発明の実施の形態】
＜実施の形態１＞
図１はこの発明の実施の形態１に係るフレーム番号検出装置を示す図である。図１においては、図１２に示した従来のフレーム番号検出装置と同様の機能を有する要素については同一符号を付している。すなわち、本実施の形態に係るフレーム番号検出装置は、図１２に示した従来のフレーム番号検出装置と同様、シリアルデータをパラレルデータに変換するＳ／Ｐ（シリアル→パラレル）変換部１、パラレルデータ中のフレーム同期信号の同期信号タイプを検出し、同期信号タイプを符号化する同期信号タイプ検出／符号化部４、検出、符号化された同期信号タイプをラッチするラッチ回路５ａ、連続する同期信号タイプの変化から同期ナンバー（すなわちフレーム番号）を符号化する同期ナンバー符号化部６、同期信号の入力に対応してカウント数を繰り上げ、予想されるフレーム番号としてそのカウント数を出力し、所定の条件下でカウント数を同期ナンバー符号化部６からの出力値に変更する第１のフレームカウンタ７、同期ナンバー符号化部６から出力される同期ナンバーと第１のフレームカウンタ７におけるカウント数とを比較する比較部８、フレーム番号検出の精度の指標となる状態変数を比較部８の結果に応じてアップダウンさせる状態検出カウンタ９、状態検出カウンタ９での状態変数の値が最低となるときを検出する、ＡＮＤゲートやＯＲゲート等を組み合わせたゲート回路１０ａ、第１のフレームカウンタ７がカウント数を同期ナンバー符号化部６からの出力値に変更する条件を設定するゲート回路１１を備えている。ただし、フレームカウンタ７については、後述の第２のフレームカウンタと区別するために、その名称を第１のフレームカウンタとした。なお、上記各部の信号の入出力については、信号Ｓ２が同期ナンバー符号化部６に入力されていないことを除けば、図１２に示した従来のフレーム番号検出装置と同様である。
【００４０】
そしてさらに、本実施の形態に係るフレーム番号検出装置は、同期信号を検出し、欠落等により検出されないときには補間同期信号のパルスを内挿する同期信号検出／保護部２、タイミングを調整しつつ各部にイネーブル信号を与えるタイミング調整部３、ラッチ回路５ａにおいてラッチされた同期信号タイプをさらにラッチするラッチ回路５ｂ、状態検出カウンタ９での状態変数の値が所定の値以上となるときを検出する、ＡＮＤゲートやＯＲゲート等を組み合わせたゲート回路１０ｂ、同期信号の入力に対応してカウント数を繰り上げ、予想されるフレーム番号としてそのカウント数を出力し、所定の条件下でカウント数を第１のフレームカウンタ７からの出力値に変更する第２のフレームカウンタ１３を備えている。
【００４１】
次に動作について説明する。まず、シリアルデータとして入力されるデジタル入力信号Ｓ０を受けて、Ｓ／Ｐ変換部１はこれをパラレルデータの信号Ｓ１に変換する。
【００４２】
そして、同期信号検出／保護部２は、Ｓ／Ｐ変換部１から出力される信号Ｓ１を受けて同期信号が一定周期で入力されるかどうかを予測ウィンドウを用いて検出する。ＤＶＤでは、同期信号のうち１４Ｔ４Ｔパターンがデータ部分との区別が容易な特徴的部分であるため、これを同期信号検出／保護部２で検出する。そして、同期信号が検出されないときには補間同期信号を内挿しつつ信号Ｓ１４として出力する。なお、同期信号検出／保護部２には、例えば特開平１０−５５６２７号公報における実施の形態１に示された技術等を用いればよい。
【００４３】
タイミング調整部３は同期信号検出／保護部２から出力される信号Ｓ１４を受けて、ラッチ回路５ａ，５ｂ、第１のフレームカウンタ７、状態検出カウンタ９、第２のフレームカウンタ１３に、それぞれイネーブル信号Ｓ１５，Ｓ１６，Ｓ１７，Ｓ１８を出力する。各イネーブル信号は、Ｓ１５，Ｓ１６，Ｓ１７，Ｓ１８の順に出力され、フレーム期間内において適切な順序で各部が動作するようにタイミング調整される（例えば各信号間で１ビット期間以上遅延させるなどして、ラッチ回路５ａ，５ｂ、第１のフレームカウンタ７、状態検出カウンタ９、第２のフレームカウンタ１３の各部の動作の先後が逆転しないようにする）。
【００４４】
同期信号の検出に並行して、同期信号タイプ検出／符号化部４は、信号Ｓ１から同期信号タイプを検出し、ＳＹ０からＳＹ７のうちどのタイプであるかを判断して符号化する。符号化された同期信号タイプは信号Ｓ２として出力され、ラッチ回路５ａで１フレーム期間、保持される。また、ラッチ回路５ａの出力する信号Ｓ３は、ラッチ回路５ｂで１フレーム期間、保持される。その際のラッチタイミングは、タイミング調整部３で同期信号検出／保護部２から出力される信号Ｓ１４を例えば１ビット期間以上遅延して生成され、同期信号タイプ検出／符号化部４における検出／符号化動作に先んじないよう調整される。
【００４５】
同期ナンバー符号化部６では、ラッチ回路５ａから出力される信号Ｓ３と、ラッチ回路５ｂから出力される信号Ｓ１１との組み合わせから、１つ前のフレームのフレーム番号を符号化して信号Ｓ５として出力する。また、同期信号タイプ検出／符号化部４で正確なフレーム番号の検出が行えず、信号Ｓ３と信号Ｓ１１との組み合わせが存在しない場合には、同期ナンバー符号化部６では、フレーム番号の特定が行えなかったとして信号Ｓ４の出力をＬｏｗにする。
【００４６】
なおここでは、図１２に示した従来のフレーム番号検出装置と異なり、ラッチ回路を５ａ，５ｂと２つ用い、信号Ｓ２ではなく両者の出力信号Ｓ３，Ｓ１１を同期ナンバー符号化部６に入力している。この差異は、同期ナンバー符号化部６で、現在のフレームの番号が特定されるか、１つ前のフレームの番号が特定されるかという違いに現れるが、フレーム番号の特定という点については、本実施の形態にかかるフレーム番号検出装置と図１２に示した従来のフレーム番号検出装置との間で、動作が格別異なるわけではない。
【００４７】
ただし、本実施の形態のようにラッチ回路を５ａ，５ｂと２つ用いておれば、同期ナンバー符号化部６に信号Ｓ３，Ｓ１１に加えてさらに信号Ｓ２をも入力し、連続する３フレームの同期信号タイプを用いて同期ナンバーの符号化を行うこともできる。このように、同期ナンバー符号化部６に入力される信号の数が多くなるにつれて、正確なフレーム番号の検出ができるようになる。しかし、その反面、ジャンプ動作やトラック滑りなどによって、フレーム番号の連続性が壊れたときには、正しくフレーム番号を検出できるまで時間がかかってしまう。よって、このメリット・デメリットのトレードオフを勘案しながら、ラッチ回路の数と同期ナンバー符号化部６への信号の入力数とを設計すればよい。
【００４８】
なお、図２〜図４に、同期ナンバー符号化部６が正しく同期ナンバーの符号化を行うことができない場合の例をあらためて示しておく。図２では、同期信号に欠落ＬＫが生じたことにより、フレームＳ３ａに示すように同期信号タイプ検出／符号化部４で同期信号タイプＳＹ４が検出することができず、フレームＳ５ａ，Ｓ５ｂに示すように同期ナンバー符号化部６でフレーム番号が特定できない場合を示している。また、図３では、フレームＳ３ｂに示すように同期信号タイプ検出／符号化部４でＳＹ４ではなくＳＹ５を誤検出し、フレームＳ５ｃ，Ｓ５ｄに示すように同期ナンバー符号化部６でフレーム番号が特定できない場合を示している。また、図４では、フレームＳ３ｃに示すように同期信号タイプ検出／符号化部４でＳＹ４ではなくＳＹ２を誤検出し、フレームＳ５ｅ，Ｓ５ｆに示すように同期ナンバー符号化部６で、フレーム番号を誤って２０，２１と出力している場合を示している。
【００４９】
図２および図３のような場合は、図１２に示した従来のフレーム番号検出装置と同様に、第１のフレームカウンタ７、比較部８、状態検出カウンタ９およびゲート回路１０ａ，１１を設けることで正確なフレーム番号を出力することができる。
【００５０】
すなわち、第１のフレームカウンタ７では、イネーブル信号Ｓ１６によってカウント数を繰り上げ、その値を信号Ｓ７として出力する（なお、カウント数は２５に達すると０に戻る）。ただし、所定の条件が成就して端子Ｌに入力される信号Ｓ６がＨｉｇｈとなったときには、端子ＩＮから信号Ｓ５をロードしてカウント数の値を同期ナンバー符号化部６からの出力値に変更する。
【００５１】
同期ナンバー符号化部６から出力される信号Ｓ５およびフレームカウンタ７から出力される信号Ｓ７は、比較部８において一致するかどうか判断される。そして、その判断結果は、例えば２ビット（採り得る状態変数の値が０、１、２、３のいずれか）のアップダウンカウンタである状態検出カウンタ９に信号Ｓ８として出力される。両者が一致している場合、信号Ｓ８は、状態検出カウンタ９の信号Ｓ９として出力される状態変数の値をアップさせる。逆に不一致の場合には状態検出カウンタ９の状態変数の値をダウンさせる。なお、図５は２ビットの場合の状態変数の状態遷移図を示したものである。
【００５２】
そして、ゲート回路１０ａは、状態検出カウンタ９から出力される信号Ｓ９の値が最低レベル（信号Ｓ５と信号Ｓ７との間のズレが続いている状態で、図５では「状態０」）である場合に信号Ｓ１０をＨｉｇｈにする。この信号Ｓ１０は信号Ｓ４とともにＡＮＤゲートであるゲート回路１１に入力され、信号Ｓ１０と信号Ｓ４とがともにＨｉｇｈである場合にゲート回路１１からの出力である信号Ｓ６がＨｉｇｈとなる。これが、第１のフレームカウンタ７が同期ナンバー符号化部６からの出力である信号Ｓ５をロードする条件である。
【００５３】
なお、図１１に示したＤＶＤの信号記録フォーマットにおいては、ＳＹ５→ＳＹ１の変化の組み合わせが１セクタ中に２組（第１→第２フレーム、及び、第９→第１０フレーム）存在する。この場合、いずれの組であるのかが区別できないため、同期ナンバー符号化部６については出力信号Ｓ４をＬｏｗにし、状態検出カウンタ９については状態変数の値を保持するようにしても良い。
【００５４】
また、第１のフレームカウンタ７におけるカウント数の繰り上げのイネーブルのタイミングおよび信号Ｓ５のロードのイネーブルのタイミングは、タイミング調整部３で信号Ｓ１５を例えば１ビット期間以上遅延して生成され、同期ナンバー符号化部６における符号化動作および信号Ｓ４の出力動作に先んじないよう調整される。また、状態検出カウンタ９における状態変数のアップダウンのイネーブルのタイミングは、タイミング調整部３で信号Ｓ１６を例えば１ビット期間以上遅延して生成され、第１のフレームカウンタ７におけるカウント数の繰り上げ動作および信号Ｓ５のロード動作に先んじないよう調整される。
【００５５】
しかし、図４のように同期信号タイプを誤って検出した時に、その同期信号タイプの変化の組合せが存在する場合には、第１のフレームカウンタ７が誤った出力をする。このような場合は、第１のフレームカウンタ７、比較部８、状態検出カウンタ９およびゲート回路１０ａ，１１を設けるだけでは解決できない。
【００５６】
そこで、ゲート回路１０ｂおよび第２のフレームカウンタ１３をさらに設けて以下のような動作を行わせるのである。
【００５７】
まず、ゲート回路１０ｂは、状態変数の値を示す信号Ｓ９が良好なレベルであることを検出して信号Ｓ１２をＨｉｇｈにするゲート回路である。ここでいう良好なレベルとは、信号Ｓ５と信号Ｓ７とが少なくとも２回以上一致した状態のことを指し、例えば図５では「状態２」または「状態３」に相当する。ただし、「状態２」の場合、直前のフレームで不一致となって「状態３」から「状態２」に遷移したとも考えられるので、「状態３」を良好なレベルとすることが望ましい。
【００５８】
なお、図５では「状態０」〜「状態３」の４通りの状態変数を設定した場合を例示しているが、信号Ｓ５と信号Ｓ７とが少なくとも２回以上一致した状態を良好なレベルとして検出するためには、状態変数の採り得る値は少なくとも３つ存在すればよい。
【００５９】
そして、第２のフレームカウンタ１３では、同期信号の入力に対応したイネーブル信号Ｓ１８によってカウント数を繰り上げ、その値を信号Ｓ１３として出力し、これをフレーム番号とする（なお、カウント数は２５に達すると０に戻る）。ただし、信号Ｓ９が良好なレベルとなり信号Ｓ１２がＨｉｇｈとなったときには、端子ＩＮから信号Ｓ７をロードしてカウント数の値を第１のフレームカウンタ７からの出力値に変更する。
【００６０】
なお、第２のフレームカウンタ１３におけるカウント数の繰り上げのタイミングおよび信号Ｓ７のロードのイネーブル信号Ｓ１８のタイミングは、タイミング調整部３で信号Ｓ１７を例えば１ビット期間以上遅延して生成され、状態検出カウンタ９における状態変数のアップダウン動作に先んじないよう調整される。
【００６１】
このように、ゲート回路１０ｂおよび第２のフレームカウンタ１３を設けることで、同期信号タイプを誤って検出したときに、その同期信号タイプの変化の組合せに対応するフレーム番号が存在する場合であっても、誤ったフレーム番号を出力する可能性の低いフレーム番号検出装置を実現することができる。このことを図６を用いて説明する。
【００６２】
図６は、本実施の形態に係るフレーム番号検出装置のタイミングチャートを示すものである。
【００６３】
本実施の形態に係るフレーム番号検出装置は、図１２に示した従来のフレーム番号検出装置にゲート回路１０ｂおよび第２のフレームカウンタ１３を追加した構成であると考えられるため、図６中の信号Ｓ３，Ｓ１１，Ｓ５，Ｓ７，Ｓ９は、それぞれ図１３中の信号Ｓ２，Ｓ３，Ｓ５，Ｓ７，Ｓ９と同様の信号となる。すなわち、信号Ｓ３において、フレームＳ３ｄに示すように本来ＳＹ４を検出すべきところをＳＹ２と検出してしまった場合、信号Ｓ７において、フレームＳ７ａ，Ｓ７ｂに示すように本来ならば２５，０と出力されるべきフレーム番号が２１，２２と出力される。
【００６４】
しかし、本実施の形態においては、状態検出カウンタ９における状態変数の値が良好なレベルとなるまではゲート回路１０ｂの出力信号Ｓ１２がアクティブとならないため、第２のフレームカウンタ１３はカウント数の値を変更することなくその自走を続ける。よって、フレームＳ１３ａ，Ｓ１３ｂに示すように、フレーム番号を２５，０と正しく出力することができる。
【００６５】
また、信号Ｓ５と信号Ｓ７との一致が続き、信号Ｓ９の状態変数の値がフレームＳ９ｄに示すように状態３となった場合には、第２のフレームカウンタ１３は、端子ＩＮから信号Ｓ７をロードしてフレームＳ１３ｃに示すようにカウント数の値を第１のフレームカウンタからの出力値に変更する。
【００６６】
なお、タイミング調整部３により信号Ｓ９の変化は第２のフレームカウンタ１３の動作よりも先んじているため、第２のフレームカウンタ１３におけるカウント数の値の変更は、第１のフレームカウンタ７におけるカウント数の値の変更の場合と異なり、信号Ｓ９の状態変数の値が状態３となったフレーム内で即時に行われる。よって、第２のフレームカウンタ１３におけるカウント数の値が真のフレーム番号の値からずれていたとしても、即座に補正することができる。
【００６７】
本実施の形態にかかるフレーム番号検出装置を用いれば、第２のフレームカウンタ１３のカウント数の値をフレームの番号として出力するので、第１のフレームカウンタ７のカウント数の値をフレームの番号として出力する場合に比べ、同期信号タイプ検出／符号化部４の読み取った同期信号タイプに誤りがある場合やフレーム番号の特定ができない場合であっても、誤ったフレーム番号を出力する可能性が少ない。
【００６８】
また、状態変数が良好なレベルに達したときに第２のフレームカウンタ１３のカウント数の値を第１のフレームカウンタ７のカウント数の値に変更するので、同期ナンバー符号化部６の出力するフレーム番号の値と第１のフレームカウンタ７のカウント数の値とが複数回連続して一致となる場合を、第２のフレームカウンタ１３のカウント数の値を変更する条件とすることができる。よって、第２のカウンタが誤ったフレーム番号を出力する可能性が少ない。
【００６９】
＜実施の形態２＞
本実施の形態は、実施の形態１に係るフレーム番号検出装置の変形例である。
【００７０】
図７は、実施の形態１に係るフレーム番号検出装置であってもフレーム番号を正しく検出できない可能性の一例を示すタイミングチャートである。図７では、デジタル入力信号にビットスリップが生じ、その結果、同期信号検出／保護部２において同期信号を保護する目的で内挿同期信号ＩＳが生成され、内挿同期信号ＩＳと実際に検出された同期信号とがともに出力された場合を示している。
【００７１】
このとき、通常の同期信号の周期に対して信号Ｓ１４は高周波になってしまい、見かけ上、データの数が多くなっている。そのため、図７に示すように、内挿同期信号ＩＳが内挿された１フレームの期間内に２回、信号Ｓ１４を出力することになる。タイミング調整部３から生成される各タイミング信号Ｓ１５〜Ｓ１８も１フレーム期間内に２回出力されるため、第１のフレームカウンタ７及び第２のフレームカウンタ１３は、カウント数を繰り上げる際に誤出力する可能性がある。
【００７２】
すなわち、図７に示すように、デジタル入力信号にビットスリップが生じると、フレームＳ３ｅ，Ｓ３ｆ，Ｓ１１ｅ，Ｓ１１ｆが１フレーム中に混在してしまい、同期ナンバー符号化部６において、フレームＳ５ｉ，Ｓ５ｊに示すようにフレーム番号を特定できないことがある。この場合、第１のフレームカウンタ７及び第２のフレームカウンタ１３は、フレームＳ７ｄ〜Ｓ７ｆ，Ｓ１３ｄ〜Ｓ１３ｈに示すように自走誤りを一定期間持続することになる。
【００７３】
同期信号検出／保護部２では、通常、検出された同期信号に対して、誤検出を回避できるようにウィンドウ処理が施され、数バイトレベルのビットスリップへの対策も施される。そのため、本発明の実施の形態１によるフレーム番号検出装置も、ビットスリップが小さい場合には問題なく動作する。
【００７４】
しかし、ビットスリップの大きさは、ディスク上の欠陥の大きさ、ディスクの動きを制御するサーボの性能、クロックとデータの同期をとるＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路の性能、ディスクの回転速度などによって異なり、ビットスリップが大きいと、同期信号検出／保護部２は、上記のように内挿同期信号ＩＳを不要な位置に内挿してしまうことがある。そのため、このような不要な内挿同期信号ＩＳを除去する必要がある。
【００７５】
そこで、本実施の形態においては、同期信号検出／保護部２の出力する信号Ｓ１４に対して、一つのパルスの検出後、所定の期間はパルスの出力を阻止するマスク処理を施すことで、不要な内挿同期信号ＩＳを除去する。
【００７６】
図８はこの発明の実施の形態２に係るフレーム番号検出装置を示す図である。なお、図８では実施の形態１に係るフレーム番号検出装置と同様の機能を有する要素については同一符号を付している。よって、図中、符号１〜１１、１３は実施の形態１と同様であるのでその説明を省略する。
【００７７】
そして、符号１２が、同期信号検出／保護部２の出力である信号Ｓ１４にマスク処理を施すマスク処理部である。マスク処理部１２は、信号Ｓ１４にマスク処理を施して信号Ｓ１９を生成した後、タイミング制御部３へと信号Ｓ１９を出力する。
【００７８】
なお、マスク処理部１２の構成を示すのが図９である。図９に示すように、マスク処理部１２は、エッジ検出部１２ａ、カウンタ１２ｂおよびＡＮＤゲート１２ｃを備えている。
【００７９】
入力された信号Ｓ１４は、まずエッジ検出部１２ａに入力される。エッジ検出部１２ａでは、信号Ｓ１４中のパルスの例えば立ち上がりエッジが検出され、検出にともなってパルス状の信号Ｓ１４ａを出力する。信号Ｓ１４ａはカウンタ１２ｂへと入力され、カウンタ１２ｂは信号Ｓ１４ａの入力後、信号Ｓ１４のパルス幅よりも大きなパルス幅を有するパルス状の信号Ｓ１４ｂを出力し、その後は一定周期分のクロックｃｌｋが入力されるまでの期間、信号Ｓ１４ａが入力されても、信号Ｓ１４ｂを出力しない。
【００８０】
そして、信号Ｓ１４と信号Ｓ１４ｂとがＡＮＤゲート１２ｃに入力され、両者の論理和が演算されてパルス状の信号Ｓ１９が出力される。これによりマスク処理が施される。
【００８１】
図１０は、本実施の形態に係るフレーム番号検出装置のタイミングチャートを示すものである。図１０を見れば分かるように、マスク処理部１２から出力された信号１９では不要な内挿同期信号ＩＳが除去されているので、フレームＳ３ｇやＳ５ｋに多数のフレームが混在してしまうことがない。よって、第１のフレームカウンタ７及び第２のフレームカウンタ１３において、カウント数を繰り上げる際の誤出力を回避することができる。
【００８２】
本実施の形態に係るフレーム番号検出装置を用いれば、マスク処理部１２が、同期信号検出／保護部２から出力された信号Ｓ１４のうち、１つのパルスの出力後、所定の期間はパルスの出力を阻止するので、同期信号にビットスリップ等が生じた場合であっても、１フレームのデータの読み出し期間内に、ラッチ回路５ａ，５ｂ、同期ナンバー符号化部６、第１および第２のフレームカウンタ７，１３、および状態検出カウンタ９の各動作が複数回行われることはない。よって、第２のフレームカウンタ１３が誤ったフレーム番号を出力する可能性が少ない。
【００８３】
＜その他＞
上述の実施の形態１及び２に係るフレーム番号検出装置では、同期信号タイプ検出／符号化部４において、ＳＹ０〜ＳＹ７までの全ての同期信号タイプを検出するようにしていたが、例えばＳＹ０〜ＳＹ４とＳＹ７のみを検出するように限定して、第１９フレームから第０フレームのみを検出するようにしてもよい。つまり、同期信号タイプ検出／符号化部４において検出される同期信号タイプを、セクタ内の所定の位置で検出される同期信号タイプのみに限定し、同期信号タイプの組み合わせの一部を用いてフレーム番号を検出するようにしてもよい。これにより、同期信号タイプ検出／符号化部４における回路規模の減少が行え、その結果、動作速度の向上にも繋がる。
【００８４】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、第２カウンタのカウント数の値をフレームの番号として出力するので、第１カウンタのカウント数の値をフレームの番号として出力する場合に比べ、フレーム番号検出手段の読み取ったフレームの番号に誤りがある場合やフレーム番号の特定ができない場合であっても、誤ったフレーム番号を出力する可能性が少ない。
【００８５】
請求項２に記載の発明によれば、状態変数が他の所定の値に達したときに第２カウンタのカウント数の値を第１カウンタのカウント数の値に変更するので、フレーム番号検出手段の読み取ったフレームの番号の値と第１カウンタのカウント数の値とが複数回連続して一致となる場合を、第２カウンタのカウント数の値を変更する条件とすることができる。よって、第２のカウンタが誤ったフレーム番号を出力する可能性が少ない。
【００８６】
請求項３に記載の発明によれば、タイミング調整手段が同期信号を用いて、フレーム番号検出手段、第１および第２カウンタ、および状態検出手段の各動作のタイミングの調整を行うので、第１カウンタにおけるカウント数の繰り上げまたは変更をフレーム番号検出手段におけるフレーム番号の検出よりも遅くすることができる。また、状態検出手段における動作が第２カウンタにおける動作よりも先んじるようタイミングの調整を行うことができる。よって、第２カウンタにおけるカウント数の値の変更は、状態変数が他の所定の条件を満たすこととなったフレーム内で即時に行われ、第２カウンタにおけるカウント数の値が真のフレーム番号の値からずれていたとしても、即座に補正することができる。
【００８７】
請求項４に記載の発明によれば、マスク処理手段が、同期信号検出手段から出力されたパルスのうち、１つのパルスの出力後、所定の期間はパルスの出力を阻止するので、同期信号にビットスリップ等が生じた場合であっても、１フレームのデータの読み出し期間内に、フレーム番号検出手段、第１および第２カウンタ、および状態検出手段の各動作が複数回行われることはない。よって、第２のカウンタが誤ったフレーム番号を出力する可能性が少ない。
【００８８】
請求項５に記載の発明によれば、フレーム番号検出手段は、連続する２つ以上のフレームの同期信号のタイプの組み合わせの一部を用いてフレームの番号を検出するので、フレーム番号検出手段における回路規模の減少が行え、その結果、動作速度の向上にも繋がる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態１に係るフレーム番号検出装置を示すブロック図である。
【図２】 フレーム番号を正しく出力できない可能性の一例を示す図である。
【図３】 フレーム番号を正しく出力できない可能性の一例を示す図である。
【図４】 フレーム番号を正しく出力できない可能性の一例を示す図である。
【図５】 実施の形態１に係るフレーム番号検出装置の状態検出カウンタ９の状態遷移の様子を示す図である。
【図６】 実施の形態１に係るフレーム番号検出装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図７】 実施の形態１に係るフレーム番号検出装置がフレーム番号を正しく出力できない可能性の一例を示す図である。
【図８】 実施の形態２に係るフレーム番号検出装置を示す図である。
【図９】 実施の形態２に係るフレーム番号検出装置のマスク処理部１２の構成を示す図である。
【図１０】 実施の形態２に係るフレーム番号検出装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図１１】 フレーム番号検出装置に入力される入力信号のフォーマットを示す図である。
【図１２】 従来のフレーム番号検出装置を示すブロック図である。
【図１３】 従来のフレーム番号検出装置の動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１ Ｓ／Ｐ（シリアル→パラレル）変換部、２ 同期信号検出／保護部、３ タイミング調整部、４ 同期信号タイプ検出／符号化部、５ａ，５ｂ ラッチ回路、６ 同期ナンバー符号化部、７ 第１のフレームカウンタ、８ 比較部、９状態検出カウンタ、１０ａ，１０ｂ，１１ ゲート回路、１２ マスク処理部、１３ 第２のフレームカウンタ。
【発明の属する技術分野】
この発明は、デジタルデータ再生装置、特に、光ディスク再生装置などに用いられる、再生データ中のフレーム番号を検出するフレーム番号検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスク再生装置などのデジタルデータ再生装置でのデータの再生を行うに際しては、まず光ディスク等の記録媒体から光ピックアップ等の検出部を用いて再生信号が読み取られる。そして、読み取られた再生信号は増幅器で増幅され、波形等価器で信号の波形修正が行われてデジタル信号に変換される。そして、再生信号中に含まれるフレーム同期信号が同期検出回路により検出され再生データとの同期がとられる。
【０００３】
さて、新たな情報メディアとして注目されているＤＶＤ（Digital Versatile Disc）では、図１１に示すように、画像等のデータがフレーム単位で記録され、複数のフレームがセクタ単位で一塊をなしている。なお、１セクタは２６フレームからなる。そして、各フレームは３２ビットのフレーム同期信号（ＳＹ０〜ＳＹ７の８種類）と１４５６ビットのデータとからなる。
【０００４】
各フレーム同期信号ＳＹ０〜ＳＹ７は、８種類のそれぞれごとに特有の１３ビットのビットパターンと、１４Ｔ４Ｔと称される、ＳＹ０〜ＳＹ７に共通の１９ビットのビットパターンとが連結された信号である。なお、実際にはＳＹ０〜ＳＹ７の各フレーム同期信号につき４種類の変形があるので、計３２種類のビットパターンとなる。
【０００５】
そして、各フレーム同期信号ＳＹ０〜ＳＹ７は、図１１に示すような、ある決まった配列に従って１セクタ中の２６フレームのそれぞれに配置される。なお、セクタ先頭に配置されるフレーム同期信号を、特にセクタ同期信号という。また以下では、フレーム同期信号ＳＹ０〜ＳＹ７のビットパターンタイプを同期信号タイプと呼び、セクタ内でフレーム同期信号がセクタ先頭から何番目にあるかを示す番号を同期ナンバーと呼ぶ。
【０００６】
この同期信号タイプの変化を観察することで同期ナンバーが特定できる（例えば同期信号タイプがＳＹ０からＳＹ５へと変化した場合、第０フレームのＳＹ０から第１フレームのＳＹ５に変化したと特定できる）。そのため、フレーム同期信号ＳＹ０〜ＳＹ７は、セクタ内でのフレームの番号を特定するためのフレーム番号情報として機能する。
【０００７】
ＤＶＤではフレーム同期信号の検出、及び、セクタ同期信号の検出と保護が必要であり、特に、セクタ同期信号の検出と保護のためには、再生するフレームがセクタ内で何番目であるのか、を正確に検出し出力することが非常に重要となる。しかし、実際には、ディスク上の欠陥（汚れ、傷、指紋など）や、それに伴うデータのビットスリップ（ディスク上のゴミや傷などの欠陥などによって再生信号の検出が正しく出来なくなり、クロックとデータとの同期がとれなくなること）等が生じるため、正確なフレーム番号を検出することは困難である。例えば、実際にＤＶＤなどの光ディスクを再生すると、ディスクを覆う透明樹脂パッケージの塗りムラやその表面についた指紋などによって、光ピックアップに入力される光量が変化するため、アナログ信号処理部でデジタル化する際に、３Ｔパターン（１、０、０と並ぶデータ列のこと）が２Ｔパターン（１、０と並ぶデータ列のこと）として検出されることがある。このような誤検出は、同期信号タイプの読み取りにおいても当然発生する。そこで、正確なフレーム番号を検出するフレーム番号検出装置が種々考案されている。
【０００８】
図１２は、そのようなフレーム番号検出装置の一例として、特開平１０−５５６２７号公報の図７に示された装置の一部を示すブロック図である。図において、１はシリアルデータをパラレルデータに変換するＳ／Ｐ（シリアル→パラレル）変換部、４はパラレルデータ中のフレーム同期信号の同期信号タイプを検出し、同期信号タイプを符号化する同期信号タイプ検出／符号化部、５ａは検出、符号化された同期信号タイプをラッチするラッチ回路、６は連続する同期信号タイプの変化から同期ナンバー（すなわちフレーム番号）を符号化する同期ナンバー符号化部、７は同期信号の入力に対応してカウント数を繰り上げ、予想されるフレーム番号としてそのカウント数を出力し、所定の条件下でカウント数を同期ナンバー符号化部６からの出力値に変更するフレームカウンタ、８は同期ナンバー符号化部６から出力される同期ナンバーとフレームカウンタ７におけるカウント数とを比較する比較部、９はフレーム番号検出の精度の指標となる状態変数を比較部８の結果に応じてアップダウンさせる状態検出カウンタ、１０ａは状態検出カウンタ９での状態変数の値が最低となるときを検出する、ＡＮＤゲートやＯＲゲート等を組み合わせたゲート回路、１１はフレームカウンタ７がカウント数を同期ナンバー符号化部６からの出力値に変更する条件を設定するゲート回路を示している。
【０００９】
次に、このフレーム番号検出装置の動作について説明する。まず、Ｓ／Ｐ変換部１は、シリアルデータであるデジタル入力信号Ｓ０を複数の同一内容のパラレルデータＳ１に変換する。
【００１０】
同期信号タイプ検出／符号化部４は、同期信号タイプ検出部４ａおよび同期信号タイプ符号化部４ｂを備え、同期信号タイプ検出部４ａにおいてパラレルデータＳ１のそれぞれをＳＹ０〜ＳＹ７を検出する検出器に入力してＳＹ０〜ＳＹ７のいずれの同期信号タイプであるかを特定する。そして、検出された同期信号タイプを同期信号タイプ符号化部４ｂにおいて符号化する。符号化された同期信号タイプの情報は信号Ｓ２として出力され、ラッチ回路５ａで１フレーム期間、保持される。
【００１１】
同期ナンバー符号化部６では、同期信号タイプの情報の信号Ｓ２と、ラッチ回路５ａから出力される信号Ｓ３との組み合わせから、現在のフレーム番号を符号化して信号Ｓ５として出力する。例えば、ＳＹ３→ＳＹ７の変化となった場合（ラッチ回路５ａから出力される信号Ｓ３がＳＹ３、同期信号タイプの情報の信号Ｓ２がＳＹ７である場合）、現在のフレーム番号は、図１１より第２３フレームであると判断でき、このフレーム番号を表すよう符号化して信号Ｓ５として出力する。
【００１２】
なお、同期信号タイプ検出／符号化部４で正確なフレーム番号の検出が行えず、符号化された同期信号タイプの情報の信号Ｓ２とラッチ回路５ａから出力される信号Ｓ３との組み合わせが存在しない場合（例えばＳＹ４→ＳＹ３の変化となった場合、すなわち、ラッチ回路５ａの出力信号Ｓ３がＳＹ４、同期信号タイプの信号Ｓ２がＳＹ３となった場合）には、同期ナンバー符号化部６では、フレーム番号の特定が行えなかったとして信号Ｓ４の出力をＬｏｗにする。
【００１３】
一方、フレームカウンタ７では、同期信号の入力に対応したイネーブル信号（端子Ｅに入力される）によってカウント数を繰り上げ、その値を端子Ｑから信号Ｓ７として出力する（なお、カウント数は２５に達すると０に戻る）。ただし、所定の条件が成就して端子Ｌに入力される信号Ｓ６がＨｉｇｈとなったときには、端子ＩＮから信号Ｓ５をロードしてカウント数の値を同期ナンバー符号化部６からの出力値に変更する。
【００１４】
同期ナンバー符号化部６から出力される信号Ｓ５およびフレームカウンタ７から出力される信号Ｓ７は、比較部８において一致するかどうか判断される。そして、その判断結果は、例えば２ビット（採り得る状態の値が０、１、２、３のいずれか、なお本願では、この採り得る状態の値のことを状態変数と称する）のアップダウンカウンタである状態検出カウンタ９に信号Ｓ８として出力される。両者が一致している場合、信号Ｓ８は、状態検出カウンタ９の信号Ｓ９として出力される状態変数の値を例えばアップさせる。逆に不一致の場合には状態検出カウンタ９の状態変数の値を例えばダウンさせる。
【００１５】
そして、ゲート回路１０ａは、状態検出カウンタ９から出力される信号Ｓ９の値が最低レベル（信号Ｓ５と信号Ｓ７との間のズレが続いている状態で、例えば状態変数の値が０）である場合に信号Ｓ１０をＨｉｇｈにする。この信号Ｓ１０は信号Ｓ４とともにＡＮＤゲートであるゲート回路１１に入力され、信号Ｓ１０と信号Ｓ４とがともにＨｉｇｈである場合にゲート回路１１からの出力である信号Ｓ６がＨｉｇｈとなる。これが、フレームカウンタ７が同期ナンバー符号化部６からの出力である信号Ｓ５をロードする条件である。
【００１６】
このようにすれば、フレームカウンタ７のカウント数が、同期ナンバー符号化部６から出力される信号Ｓ５とずれたまま自走を続けるのを防ぐことができる。すなわち、比較部８では、同期ナンバー符号化部６から出力される信号Ｓ５とフレームカウンタ７からの予想フレーム番号である信号Ｓ７とを比較することで、両者にズレが生じていないかどうかをチェックする。そして、状態検出カウンタ９が、比較部８の出力に基づいてフレームカウンタ７のカウント数が同期ナンバー符号化部６から出力される信号Ｓ５とずれたまま自走を続けていることを検出し、ゲート回路１０ａ，１１を介してフレームカウンタ７に同期ナンバー符号化部６から出力される信号Ｓ５の内容を反映させるので、補正が行える。
【００１７】
また、フレームカウンタ７を用いることで、ディスク上の欠陥（汚れ、傷、指紋など）等で同期信号タイプが正しく検出できなかった場合であっても、フレームカウンタ７から信号Ｓ７として正しいフレーム番号を出力することができる。
【００１８】
図１３は、図１２に示したフレーム番号検出装置の動作のタイミングチャートを示すものである。このタイミングチャートではまず、同期信号タイプがＳＹ７と検出されるべきフレームＳ３ｉにおいてＳＹ４と誤検出し、その次のフレームでは、同期信号タイプＳＹ３を正しく検出できた場合を示している。このようにＳＹ４→ＳＹ３となる場合（信号Ｓ３がＳＹ４、信号Ｓ２がＳＹ３である場合）、同期ナンバー符号化部６はこの変化に対応するフレーム番号が存在しないことから、フレーム番号の特定が行えずフレームＳ５ｏに示すように信号Ｓ５を出力することができない。また、信号Ｓ４の出力をＨｉｇｈからＬｏｗに変化させる。
【００１９】
このとき、端子Ｌに入力される信号Ｓ６がＨｉｇｈとなっていないので、フレームカウンタ７では、同期信号の入力に対応したイネーブル信号によってカウント数を２１から２２に繰り上げ、その値を信号Ｓ７として出力する（１つ前のフレームの時点でカウント数が２１であったとする）。また、信号Ｓ５と信号Ｓ７とが不一致であることから、比較部８は信号Ｓ８により状態検出カウンタ９の状態変数を１から０にダウンさせる（１つ前のフレームの時点で状態変数の値が１であったとする）。図１３においては、フレームＳ９ｉに状態変数である信号Ｓ９の値が示されている。
【００２０】
さて、次のフレームのデータが入力され、その同期信号タイプがＳＹ７と正しく検出された場合（信号Ｓ３がＳＹ３、信号Ｓ２がＳＹ７となる場合）、同期ナンバー符号化部６はこの変化に対応するフレーム番号２３を信号Ｓ５として出力する。また、フレーム番号の特定が行えたので信号Ｓ４の出力をＬｏｗからＨｉｇｈに変化させる。
【００２１】
前のフレームにおける状態検出カウンタ９の状態変数の値が０であり、かつ、同期ナンバー符号化部６においてフレーム番号の特定が行えたので、ゲート回路１１から出力される信号Ｓ６はＨｉｇｈとなる。よって、フレームカウンタ７では、端子ＩＮから信号Ｓ５をロードしてカウント数の値を同期ナンバー符号化部６からの出力値に変更する。すなわち、図１３においてフレームＳ７ｊに示すようにフレームカウンタ７でのカウント数の値は２３となる。
【００２２】
またこのとき、信号Ｓ５と信号Ｓ７とが一致していることから、比較部８は信号Ｓ８により状態検出カウンタ９の状態変数を０から１にアップさせる。
【００２３】
このように、従来のフレーム番号検出装置では、イネーブル信号を受けて自走するフレームカウンタ７を用いてフレーム番号の読み取りを行うので、ディスク上の欠陥（汚れ、傷、指紋など）等で図１３中のフレームＳ３ｉに示すように同期信号タイプが正しく検出できなかった場合であっても、フレームカウンタ７の出力する信号Ｓ７によって正しいフレーム番号を出力し、同期信号タイプ検出／符号化部４で検出された同期信号タイプをそのまま用いてフレーム番号を特定する場合に比べ、フレーム番号をより正確に出力することができる。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
図１３中の信号Ｓ２において、ＳＹ７が検出されたフレームの次のフレームＳ２ａでは、フレーム番号が２４となるためＳＹ４が検出されるべきであるが、誤検出によりＳＹ２が検出されている。その結果、本来、第２４フレーム目であるのにもかかわらず、ＳＹ７→ＳＹ２（信号Ｓ３がＳＹ７、信号Ｓ２がＳＹ２）という組合せに従って、同期ナンバー符号化部６はフレームＳ５ｍに示すようにフレーム番号を２０と出力してしまう。またこのとき、フレーム番号の特定が行えたので信号Ｓ４の出力をＨｉｇｈに保つ。
【００２５】
そして、前のフレームにおける状態検出カウンタ９の状態変数の値が１であったので、ゲート回路１１から出力される信号Ｓ６はＬｏｗとなり、フレームカウンタ７では、信号Ｓ５をロードすることなくカウント数の繰り上げを行う。すなわち、フレームカウンタ７でのカウント数の値は２４となる。
【００２６】
このとき、信号Ｓ５と信号Ｓ７とが不一致であることから、比較部８は信号Ｓ８により状態検出カウンタ９の状態変数を、フレームＳ９ｈに示すように１から０にダウンさせる。
【００２７】
さて、次のフレームのデータが入力され、その同期信号タイプがＳＹ７と正しく検出された場合（信号Ｓ３がＳＹ２、信号Ｓ２がＳＹ７となる場合）、本来フレーム番号２５を出力すべきところを、フレームＳ３ｈの誤検出したＳＹ２に基づいてフレーム番号は検出されるので、同期ナンバー符号化部６はフレームＳ５ｎに示すように、この変化に対応するフレーム番号２１を信号Ｓ５として出力する。また、フレーム番号の特定が行えたので信号Ｓ４の出力をＨｉｇｈに保つ。
【００２８】
このとき、前のフレームにおける状態検出カウンタ９の状態変数の値が０であり、かつ、同期ナンバー符号化部６においてフレーム番号の特定が行えたので、ゲート回路１１から出力される信号Ｓ６はＨｉｇｈとなる。よって、フレームカウンタ７では、端子ＩＮから信号Ｓ５をロードしてカウント数の値を同期ナンバー符号化部６からの出力値に変更する。すなわち、図１３においてフレームＳ７ｇに示すようにフレームカウンタ７でのカウント数の値は２１となる。もちろん、この値は誤りであり、本来ならば２５と出力されるべきである。
【００２９】
またこのとき、信号Ｓ５と信号Ｓ７とが一致していることから、比較部８は信号Ｓ８により状態検出カウンタ９の状態変数を０から１にアップさせる。
【００３０】
その後、次のフレームのデータが入力され、その同期信号タイプがＳＹ０と正しく検出された場合（信号Ｓ３がＳＹ７、信号Ｓ２がＳＹ０となる場合）、以上と同様の動作が行われ、フレームカウンタ７では、フレームＳ７ｈに示すようにカウント数の値を２１から２２に繰り上げて信号Ｓ７として出力する。もちろん、この値は誤りであり、本来ならば０と出力されるべきである。
【００３１】
そして、次のフレームのデータが入力され、その同期信号タイプがＳＹ５と正しく検出された場合（信号Ｓ３がＳＹ０、信号Ｓ２がＳＹ５となる場合）も、以上と同様の動作が行われ、フレームカウンタ７では、フレームＳ７ｉに示すように信号Ｓ５をロードしてカウント数の値を同期ナンバー符号化部６からの出力値１に変更する。
【００３２】
このように、従来のフレーム番号検出装置では、ディスク上の欠陥（汚れ、傷、指紋など）やそれに伴うビットスリップなどによって同期信号タイプ検出／符号化部４において同期信号タイプを誤って検出した時に、その同期信号タイプの変化の組合せが存在する場合には、フレームカウンタ７が誤った出力をすることになる。
【００３３】
そこで、この発明の課題は、ＤＶＤ等から同期信号タイプを誤って検出し、その同期信号タイプの変化の組合せに対応するフレーム番号が存在する場合であっても、フレームカウンタが誤ったフレーム番号を出力する可能性の少ないフレーム番号検出装置を提供することにある。
【００３４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、複数のフレームのデータを有するセクタを含み、前記セクタ内での前記フレームの番号を特定するためのフレーム番号情報が同期信号として前記フレームごとに記録された入力信号が入力され、前記入力信号の前記同期信号を用いて前記フレームの前記番号を検出するフレーム番号検出手段と、前記同期信号の入力に対応してカウント数を繰り上げ、所定の値に達すると０に戻して再び前記同期信号の入力に対応して前記カウント数を繰り上げる第１および第２カウンタと、前記フレーム番号検出手段の読み取った前記フレームの前記番号の値と前記第１カウンタの前記カウント数の値とを比較して一致するかどうかを判断する比較手段と、前記比較手段における比較結果に基づき状態変数の値を遷移させ、前記状態変数が所定の条件を満たすときには前記第１カウンタの前記カウント数を繰り上げずに前記カウント数の値を前記フレーム番号検出手段の読み取った前記フレームの前記番号の値に変更し、前記状態変数が他の所定の条件を満たすときには前記第２カウンタの前記カウント数を繰り上げずに前記カウント数の値を前記第１カウンタの前記カウント数の値に変更する状態検出手段とを備え、前記第２カウンタのカウント数の値を前記フレームの前記番号として出力するフレーム番号検出装置である。
【００３５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のフレーム番号検出装置であって、前記状態変数の採り得る値は少なくとも３つ存在し、前記状態検出手段は、前記比較手段における前記比較結果が不一致の場合には前記状態変数の値を加えるまたは減じる方向に遷移させ、前記比較手段における前記比較結果が一致の場合には前記状態変数の値を前記不一致の場合とは逆の方向に遷移させ、前記所定の条件とは、前記フレーム番号検出手段が前記フレームの前記番号を検出することができ、かつ、前記状態変数が所定の値に達することであり、前記他の所定の条件とは、前記状態変数が他の所定の値に達することであるフレーム番号検出装置である。
【００３６】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のフレーム番号検出装置であって、前記同期信号を用いて、前記フレーム番号検出手段、前記第１および第２カウンタ、および前記状態検出手段の各動作のタイミングの調整を行うタイミング調整手段をさらに備えるフレーム番号検出装置である。
【００３７】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のフレーム番号検出装置であって、前記同期信号を検出して前記同期信号に対応するパルスを出力し、前記同期信号に欠落がある場合には補間同期信号のパルスを内挿する同期信号検出／保護手段と、前記同期信号検出／保護手段から出力された前記パルスのうち、１つのパルスの出力後、所定の期間は前記パルスの出力を阻止するマスク処理手段とをさらに備えるフレーム番号検出装置である。
【００３８】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のフレーム番号検出装置であって、前記同期信号は複数のタイプを有し、前記フレーム番号検出手段は、連続する２つ以上の前記フレームの前記同期信号の前記タイプの組み合わせの一部を用いて前記フレームの前記番号を検出するフレーム番号検出装置である。
【００３９】
【発明の実施の形態】
＜実施の形態１＞
図１はこの発明の実施の形態１に係るフレーム番号検出装置を示す図である。図１においては、図１２に示した従来のフレーム番号検出装置と同様の機能を有する要素については同一符号を付している。すなわち、本実施の形態に係るフレーム番号検出装置は、図１２に示した従来のフレーム番号検出装置と同様、シリアルデータをパラレルデータに変換するＳ／Ｐ（シリアル→パラレル）変換部１、パラレルデータ中のフレーム同期信号の同期信号タイプを検出し、同期信号タイプを符号化する同期信号タイプ検出／符号化部４、検出、符号化された同期信号タイプをラッチするラッチ回路５ａ、連続する同期信号タイプの変化から同期ナンバー（すなわちフレーム番号）を符号化する同期ナンバー符号化部６、同期信号の入力に対応してカウント数を繰り上げ、予想されるフレーム番号としてそのカウント数を出力し、所定の条件下でカウント数を同期ナンバー符号化部６からの出力値に変更する第１のフレームカウンタ７、同期ナンバー符号化部６から出力される同期ナンバーと第１のフレームカウンタ７におけるカウント数とを比較する比較部８、フレーム番号検出の精度の指標となる状態変数を比較部８の結果に応じてアップダウンさせる状態検出カウンタ９、状態検出カウンタ９での状態変数の値が最低となるときを検出する、ＡＮＤゲートやＯＲゲート等を組み合わせたゲート回路１０ａ、第１のフレームカウンタ７がカウント数を同期ナンバー符号化部６からの出力値に変更する条件を設定するゲート回路１１を備えている。ただし、フレームカウンタ７については、後述の第２のフレームカウンタと区別するために、その名称を第１のフレームカウンタとした。なお、上記各部の信号の入出力については、信号Ｓ２が同期ナンバー符号化部６に入力されていないことを除けば、図１２に示した従来のフレーム番号検出装置と同様である。
【００４０】
そしてさらに、本実施の形態に係るフレーム番号検出装置は、同期信号を検出し、欠落等により検出されないときには補間同期信号のパルスを内挿する同期信号検出／保護部２、タイミングを調整しつつ各部にイネーブル信号を与えるタイミング調整部３、ラッチ回路５ａにおいてラッチされた同期信号タイプをさらにラッチするラッチ回路５ｂ、状態検出カウンタ９での状態変数の値が所定の値以上となるときを検出する、ＡＮＤゲートやＯＲゲート等を組み合わせたゲート回路１０ｂ、同期信号の入力に対応してカウント数を繰り上げ、予想されるフレーム番号としてそのカウント数を出力し、所定の条件下でカウント数を第１のフレームカウンタ７からの出力値に変更する第２のフレームカウンタ１３を備えている。
【００４１】
次に動作について説明する。まず、シリアルデータとして入力されるデジタル入力信号Ｓ０を受けて、Ｓ／Ｐ変換部１はこれをパラレルデータの信号Ｓ１に変換する。
【００４２】
そして、同期信号検出／保護部２は、Ｓ／Ｐ変換部１から出力される信号Ｓ１を受けて同期信号が一定周期で入力されるかどうかを予測ウィンドウを用いて検出する。ＤＶＤでは、同期信号のうち１４Ｔ４Ｔパターンがデータ部分との区別が容易な特徴的部分であるため、これを同期信号検出／保護部２で検出する。そして、同期信号が検出されないときには補間同期信号を内挿しつつ信号Ｓ１４として出力する。なお、同期信号検出／保護部２には、例えば特開平１０−５５６２７号公報における実施の形態１に示された技術等を用いればよい。
【００４３】
タイミング調整部３は同期信号検出／保護部２から出力される信号Ｓ１４を受けて、ラッチ回路５ａ，５ｂ、第１のフレームカウンタ７、状態検出カウンタ９、第２のフレームカウンタ１３に、それぞれイネーブル信号Ｓ１５，Ｓ１６，Ｓ１７，Ｓ１８を出力する。各イネーブル信号は、Ｓ１５，Ｓ１６，Ｓ１７，Ｓ１８の順に出力され、フレーム期間内において適切な順序で各部が動作するようにタイミング調整される（例えば各信号間で１ビット期間以上遅延させるなどして、ラッチ回路５ａ，５ｂ、第１のフレームカウンタ７、状態検出カウンタ９、第２のフレームカウンタ１３の各部の動作の先後が逆転しないようにする）。
【００４４】
同期信号の検出に並行して、同期信号タイプ検出／符号化部４は、信号Ｓ１から同期信号タイプを検出し、ＳＹ０からＳＹ７のうちどのタイプであるかを判断して符号化する。符号化された同期信号タイプは信号Ｓ２として出力され、ラッチ回路５ａで１フレーム期間、保持される。また、ラッチ回路５ａの出力する信号Ｓ３は、ラッチ回路５ｂで１フレーム期間、保持される。その際のラッチタイミングは、タイミング調整部３で同期信号検出／保護部２から出力される信号Ｓ１４を例えば１ビット期間以上遅延して生成され、同期信号タイプ検出／符号化部４における検出／符号化動作に先んじないよう調整される。
【００４５】
同期ナンバー符号化部６では、ラッチ回路５ａから出力される信号Ｓ３と、ラッチ回路５ｂから出力される信号Ｓ１１との組み合わせから、１つ前のフレームのフレーム番号を符号化して信号Ｓ５として出力する。また、同期信号タイプ検出／符号化部４で正確なフレーム番号の検出が行えず、信号Ｓ３と信号Ｓ１１との組み合わせが存在しない場合には、同期ナンバー符号化部６では、フレーム番号の特定が行えなかったとして信号Ｓ４の出力をＬｏｗにする。
【００４６】
なおここでは、図１２に示した従来のフレーム番号検出装置と異なり、ラッチ回路を５ａ，５ｂと２つ用い、信号Ｓ２ではなく両者の出力信号Ｓ３，Ｓ１１を同期ナンバー符号化部６に入力している。この差異は、同期ナンバー符号化部６で、現在のフレームの番号が特定されるか、１つ前のフレームの番号が特定されるかという違いに現れるが、フレーム番号の特定という点については、本実施の形態にかかるフレーム番号検出装置と図１２に示した従来のフレーム番号検出装置との間で、動作が格別異なるわけではない。
【００４７】
ただし、本実施の形態のようにラッチ回路を５ａ，５ｂと２つ用いておれば、同期ナンバー符号化部６に信号Ｓ３，Ｓ１１に加えてさらに信号Ｓ２をも入力し、連続する３フレームの同期信号タイプを用いて同期ナンバーの符号化を行うこともできる。このように、同期ナンバー符号化部６に入力される信号の数が多くなるにつれて、正確なフレーム番号の検出ができるようになる。しかし、その反面、ジャンプ動作やトラック滑りなどによって、フレーム番号の連続性が壊れたときには、正しくフレーム番号を検出できるまで時間がかかってしまう。よって、このメリット・デメリットのトレードオフを勘案しながら、ラッチ回路の数と同期ナンバー符号化部６への信号の入力数とを設計すればよい。
【００４８】
なお、図２〜図４に、同期ナンバー符号化部６が正しく同期ナンバーの符号化を行うことができない場合の例をあらためて示しておく。図２では、同期信号に欠落ＬＫが生じたことにより、フレームＳ３ａに示すように同期信号タイプ検出／符号化部４で同期信号タイプＳＹ４が検出することができず、フレームＳ５ａ，Ｓ５ｂに示すように同期ナンバー符号化部６でフレーム番号が特定できない場合を示している。また、図３では、フレームＳ３ｂに示すように同期信号タイプ検出／符号化部４でＳＹ４ではなくＳＹ５を誤検出し、フレームＳ５ｃ，Ｓ５ｄに示すように同期ナンバー符号化部６でフレーム番号が特定できない場合を示している。また、図４では、フレームＳ３ｃに示すように同期信号タイプ検出／符号化部４でＳＹ４ではなくＳＹ２を誤検出し、フレームＳ５ｅ，Ｓ５ｆに示すように同期ナンバー符号化部６で、フレーム番号を誤って２０，２１と出力している場合を示している。
【００４９】
図２および図３のような場合は、図１２に示した従来のフレーム番号検出装置と同様に、第１のフレームカウンタ７、比較部８、状態検出カウンタ９およびゲート回路１０ａ，１１を設けることで正確なフレーム番号を出力することができる。
【００５０】
すなわち、第１のフレームカウンタ７では、イネーブル信号Ｓ１６によってカウント数を繰り上げ、その値を信号Ｓ７として出力する（なお、カウント数は２５に達すると０に戻る）。ただし、所定の条件が成就して端子Ｌに入力される信号Ｓ６がＨｉｇｈとなったときには、端子ＩＮから信号Ｓ５をロードしてカウント数の値を同期ナンバー符号化部６からの出力値に変更する。
【００５１】
同期ナンバー符号化部６から出力される信号Ｓ５およびフレームカウンタ７から出力される信号Ｓ７は、比較部８において一致するかどうか判断される。そして、その判断結果は、例えば２ビット（採り得る状態変数の値が０、１、２、３のいずれか）のアップダウンカウンタである状態検出カウンタ９に信号Ｓ８として出力される。両者が一致している場合、信号Ｓ８は、状態検出カウンタ９の信号Ｓ９として出力される状態変数の値をアップさせる。逆に不一致の場合には状態検出カウンタ９の状態変数の値をダウンさせる。なお、図５は２ビットの場合の状態変数の状態遷移図を示したものである。
【００５２】
そして、ゲート回路１０ａは、状態検出カウンタ９から出力される信号Ｓ９の値が最低レベル（信号Ｓ５と信号Ｓ７との間のズレが続いている状態で、図５では「状態０」）である場合に信号Ｓ１０をＨｉｇｈにする。この信号Ｓ１０は信号Ｓ４とともにＡＮＤゲートであるゲート回路１１に入力され、信号Ｓ１０と信号Ｓ４とがともにＨｉｇｈである場合にゲート回路１１からの出力である信号Ｓ６がＨｉｇｈとなる。これが、第１のフレームカウンタ７が同期ナンバー符号化部６からの出力である信号Ｓ５をロードする条件である。
【００５３】
なお、図１１に示したＤＶＤの信号記録フォーマットにおいては、ＳＹ５→ＳＹ１の変化の組み合わせが１セクタ中に２組（第１→第２フレーム、及び、第９→第１０フレーム）存在する。この場合、いずれの組であるのかが区別できないため、同期ナンバー符号化部６については出力信号Ｓ４をＬｏｗにし、状態検出カウンタ９については状態変数の値を保持するようにしても良い。
【００５４】
また、第１のフレームカウンタ７におけるカウント数の繰り上げのイネーブルのタイミングおよび信号Ｓ５のロードのイネーブルのタイミングは、タイミング調整部３で信号Ｓ１５を例えば１ビット期間以上遅延して生成され、同期ナンバー符号化部６における符号化動作および信号Ｓ４の出力動作に先んじないよう調整される。また、状態検出カウンタ９における状態変数のアップダウンのイネーブルのタイミングは、タイミング調整部３で信号Ｓ１６を例えば１ビット期間以上遅延して生成され、第１のフレームカウンタ７におけるカウント数の繰り上げ動作および信号Ｓ５のロード動作に先んじないよう調整される。
【００５５】
しかし、図４のように同期信号タイプを誤って検出した時に、その同期信号タイプの変化の組合せが存在する場合には、第１のフレームカウンタ７が誤った出力をする。このような場合は、第１のフレームカウンタ７、比較部８、状態検出カウンタ９およびゲート回路１０ａ，１１を設けるだけでは解決できない。
【００５６】
そこで、ゲート回路１０ｂおよび第２のフレームカウンタ１３をさらに設けて以下のような動作を行わせるのである。
【００５７】
まず、ゲート回路１０ｂは、状態変数の値を示す信号Ｓ９が良好なレベルであることを検出して信号Ｓ１２をＨｉｇｈにするゲート回路である。ここでいう良好なレベルとは、信号Ｓ５と信号Ｓ７とが少なくとも２回以上一致した状態のことを指し、例えば図５では「状態２」または「状態３」に相当する。ただし、「状態２」の場合、直前のフレームで不一致となって「状態３」から「状態２」に遷移したとも考えられるので、「状態３」を良好なレベルとすることが望ましい。
【００５８】
なお、図５では「状態０」〜「状態３」の４通りの状態変数を設定した場合を例示しているが、信号Ｓ５と信号Ｓ７とが少なくとも２回以上一致した状態を良好なレベルとして検出するためには、状態変数の採り得る値は少なくとも３つ存在すればよい。
【００５９】
そして、第２のフレームカウンタ１３では、同期信号の入力に対応したイネーブル信号Ｓ１８によってカウント数を繰り上げ、その値を信号Ｓ１３として出力し、これをフレーム番号とする（なお、カウント数は２５に達すると０に戻る）。ただし、信号Ｓ９が良好なレベルとなり信号Ｓ１２がＨｉｇｈとなったときには、端子ＩＮから信号Ｓ７をロードしてカウント数の値を第１のフレームカウンタ７からの出力値に変更する。
【００６０】
なお、第２のフレームカウンタ１３におけるカウント数の繰り上げのタイミングおよび信号Ｓ７のロードのイネーブル信号Ｓ１８のタイミングは、タイミング調整部３で信号Ｓ１７を例えば１ビット期間以上遅延して生成され、状態検出カウンタ９における状態変数のアップダウン動作に先んじないよう調整される。
【００６１】
このように、ゲート回路１０ｂおよび第２のフレームカウンタ１３を設けることで、同期信号タイプを誤って検出したときに、その同期信号タイプの変化の組合せに対応するフレーム番号が存在する場合であっても、誤ったフレーム番号を出力する可能性の低いフレーム番号検出装置を実現することができる。このことを図６を用いて説明する。
【００６２】
図６は、本実施の形態に係るフレーム番号検出装置のタイミングチャートを示すものである。
【００６３】
本実施の形態に係るフレーム番号検出装置は、図１２に示した従来のフレーム番号検出装置にゲート回路１０ｂおよび第２のフレームカウンタ１３を追加した構成であると考えられるため、図６中の信号Ｓ３，Ｓ１１，Ｓ５，Ｓ７，Ｓ９は、それぞれ図１３中の信号Ｓ２，Ｓ３，Ｓ５，Ｓ７，Ｓ９と同様の信号となる。すなわち、信号Ｓ３において、フレームＳ３ｄに示すように本来ＳＹ４を検出すべきところをＳＹ２と検出してしまった場合、信号Ｓ７において、フレームＳ７ａ，Ｓ７ｂに示すように本来ならば２５，０と出力されるべきフレーム番号が２１，２２と出力される。
【００６４】
しかし、本実施の形態においては、状態検出カウンタ９における状態変数の値が良好なレベルとなるまではゲート回路１０ｂの出力信号Ｓ１２がアクティブとならないため、第２のフレームカウンタ１３はカウント数の値を変更することなくその自走を続ける。よって、フレームＳ１３ａ，Ｓ１３ｂに示すように、フレーム番号を２５，０と正しく出力することができる。
【００６５】
また、信号Ｓ５と信号Ｓ７との一致が続き、信号Ｓ９の状態変数の値がフレームＳ９ｄに示すように状態３となった場合には、第２のフレームカウンタ１３は、端子ＩＮから信号Ｓ７をロードしてフレームＳ１３ｃに示すようにカウント数の値を第１のフレームカウンタからの出力値に変更する。
【００６６】
なお、タイミング調整部３により信号Ｓ９の変化は第２のフレームカウンタ１３の動作よりも先んじているため、第２のフレームカウンタ１３におけるカウント数の値の変更は、第１のフレームカウンタ７におけるカウント数の値の変更の場合と異なり、信号Ｓ９の状態変数の値が状態３となったフレーム内で即時に行われる。よって、第２のフレームカウンタ１３におけるカウント数の値が真のフレーム番号の値からずれていたとしても、即座に補正することができる。
【００６７】
本実施の形態にかかるフレーム番号検出装置を用いれば、第２のフレームカウンタ１３のカウント数の値をフレームの番号として出力するので、第１のフレームカウンタ７のカウント数の値をフレームの番号として出力する場合に比べ、同期信号タイプ検出／符号化部４の読み取った同期信号タイプに誤りがある場合やフレーム番号の特定ができない場合であっても、誤ったフレーム番号を出力する可能性が少ない。
【００６８】
また、状態変数が良好なレベルに達したときに第２のフレームカウンタ１３のカウント数の値を第１のフレームカウンタ７のカウント数の値に変更するので、同期ナンバー符号化部６の出力するフレーム番号の値と第１のフレームカウンタ７のカウント数の値とが複数回連続して一致となる場合を、第２のフレームカウンタ１３のカウント数の値を変更する条件とすることができる。よって、第２のカウンタが誤ったフレーム番号を出力する可能性が少ない。
【００６９】
＜実施の形態２＞
本実施の形態は、実施の形態１に係るフレーム番号検出装置の変形例である。
【００７０】
図７は、実施の形態１に係るフレーム番号検出装置であってもフレーム番号を正しく検出できない可能性の一例を示すタイミングチャートである。図７では、デジタル入力信号にビットスリップが生じ、その結果、同期信号検出／保護部２において同期信号を保護する目的で内挿同期信号ＩＳが生成され、内挿同期信号ＩＳと実際に検出された同期信号とがともに出力された場合を示している。
【００７１】
このとき、通常の同期信号の周期に対して信号Ｓ１４は高周波になってしまい、見かけ上、データの数が多くなっている。そのため、図７に示すように、内挿同期信号ＩＳが内挿された１フレームの期間内に２回、信号Ｓ１４を出力することになる。タイミング調整部３から生成される各タイミング信号Ｓ１５〜Ｓ１８も１フレーム期間内に２回出力されるため、第１のフレームカウンタ７及び第２のフレームカウンタ１３は、カウント数を繰り上げる際に誤出力する可能性がある。
【００７２】
すなわち、図７に示すように、デジタル入力信号にビットスリップが生じると、フレームＳ３ｅ，Ｓ３ｆ，Ｓ１１ｅ，Ｓ１１ｆが１フレーム中に混在してしまい、同期ナンバー符号化部６において、フレームＳ５ｉ，Ｓ５ｊに示すようにフレーム番号を特定できないことがある。この場合、第１のフレームカウンタ７及び第２のフレームカウンタ１３は、フレームＳ７ｄ〜Ｓ７ｆ，Ｓ１３ｄ〜Ｓ１３ｈに示すように自走誤りを一定期間持続することになる。
【００７３】
同期信号検出／保護部２では、通常、検出された同期信号に対して、誤検出を回避できるようにウィンドウ処理が施され、数バイトレベルのビットスリップへの対策も施される。そのため、本発明の実施の形態１によるフレーム番号検出装置も、ビットスリップが小さい場合には問題なく動作する。
【００７４】
しかし、ビットスリップの大きさは、ディスク上の欠陥の大きさ、ディスクの動きを制御するサーボの性能、クロックとデータの同期をとるＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路の性能、ディスクの回転速度などによって異なり、ビットスリップが大きいと、同期信号検出／保護部２は、上記のように内挿同期信号ＩＳを不要な位置に内挿してしまうことがある。そのため、このような不要な内挿同期信号ＩＳを除去する必要がある。
【００７５】
そこで、本実施の形態においては、同期信号検出／保護部２の出力する信号Ｓ１４に対して、一つのパルスの検出後、所定の期間はパルスの出力を阻止するマスク処理を施すことで、不要な内挿同期信号ＩＳを除去する。
【００７６】
図８はこの発明の実施の形態２に係るフレーム番号検出装置を示す図である。なお、図８では実施の形態１に係るフレーム番号検出装置と同様の機能を有する要素については同一符号を付している。よって、図中、符号１〜１１、１３は実施の形態１と同様であるのでその説明を省略する。
【００７７】
そして、符号１２が、同期信号検出／保護部２の出力である信号Ｓ１４にマスク処理を施すマスク処理部である。マスク処理部１２は、信号Ｓ１４にマスク処理を施して信号Ｓ１９を生成した後、タイミング制御部３へと信号Ｓ１９を出力する。
【００７８】
なお、マスク処理部１２の構成を示すのが図９である。図９に示すように、マスク処理部１２は、エッジ検出部１２ａ、カウンタ１２ｂおよびＡＮＤゲート１２ｃを備えている。
【００７９】
入力された信号Ｓ１４は、まずエッジ検出部１２ａに入力される。エッジ検出部１２ａでは、信号Ｓ１４中のパルスの例えば立ち上がりエッジが検出され、検出にともなってパルス状の信号Ｓ１４ａを出力する。信号Ｓ１４ａはカウンタ１２ｂへと入力され、カウンタ１２ｂは信号Ｓ１４ａの入力後、信号Ｓ１４のパルス幅よりも大きなパルス幅を有するパルス状の信号Ｓ１４ｂを出力し、その後は一定周期分のクロックｃｌｋが入力されるまでの期間、信号Ｓ１４ａが入力されても、信号Ｓ１４ｂを出力しない。
【００８０】
そして、信号Ｓ１４と信号Ｓ１４ｂとがＡＮＤゲート１２ｃに入力され、両者の論理和が演算されてパルス状の信号Ｓ１９が出力される。これによりマスク処理が施される。
【００８１】
図１０は、本実施の形態に係るフレーム番号検出装置のタイミングチャートを示すものである。図１０を見れば分かるように、マスク処理部１２から出力された信号１９では不要な内挿同期信号ＩＳが除去されているので、フレームＳ３ｇやＳ５ｋに多数のフレームが混在してしまうことがない。よって、第１のフレームカウンタ７及び第２のフレームカウンタ１３において、カウント数を繰り上げる際の誤出力を回避することができる。
【００８２】
本実施の形態に係るフレーム番号検出装置を用いれば、マスク処理部１２が、同期信号検出／保護部２から出力された信号Ｓ１４のうち、１つのパルスの出力後、所定の期間はパルスの出力を阻止するので、同期信号にビットスリップ等が生じた場合であっても、１フレームのデータの読み出し期間内に、ラッチ回路５ａ，５ｂ、同期ナンバー符号化部６、第１および第２のフレームカウンタ７，１３、および状態検出カウンタ９の各動作が複数回行われることはない。よって、第２のフレームカウンタ１３が誤ったフレーム番号を出力する可能性が少ない。
【００８３】
＜その他＞
上述の実施の形態１及び２に係るフレーム番号検出装置では、同期信号タイプ検出／符号化部４において、ＳＹ０〜ＳＹ７までの全ての同期信号タイプを検出するようにしていたが、例えばＳＹ０〜ＳＹ４とＳＹ７のみを検出するように限定して、第１９フレームから第０フレームのみを検出するようにしてもよい。つまり、同期信号タイプ検出／符号化部４において検出される同期信号タイプを、セクタ内の所定の位置で検出される同期信号タイプのみに限定し、同期信号タイプの組み合わせの一部を用いてフレーム番号を検出するようにしてもよい。これにより、同期信号タイプ検出／符号化部４における回路規模の減少が行え、その結果、動作速度の向上にも繋がる。
【００８４】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、第２カウンタのカウント数の値をフレームの番号として出力するので、第１カウンタのカウント数の値をフレームの番号として出力する場合に比べ、フレーム番号検出手段の読み取ったフレームの番号に誤りがある場合やフレーム番号の特定ができない場合であっても、誤ったフレーム番号を出力する可能性が少ない。
【００８５】
請求項２に記載の発明によれば、状態変数が他の所定の値に達したときに第２カウンタのカウント数の値を第１カウンタのカウント数の値に変更するので、フレーム番号検出手段の読み取ったフレームの番号の値と第１カウンタのカウント数の値とが複数回連続して一致となる場合を、第２カウンタのカウント数の値を変更する条件とすることができる。よって、第２のカウンタが誤ったフレーム番号を出力する可能性が少ない。
【００８６】
請求項３に記載の発明によれば、タイミング調整手段が同期信号を用いて、フレーム番号検出手段、第１および第２カウンタ、および状態検出手段の各動作のタイミングの調整を行うので、第１カウンタにおけるカウント数の繰り上げまたは変更をフレーム番号検出手段におけるフレーム番号の検出よりも遅くすることができる。また、状態検出手段における動作が第２カウンタにおける動作よりも先んじるようタイミングの調整を行うことができる。よって、第２カウンタにおけるカウント数の値の変更は、状態変数が他の所定の条件を満たすこととなったフレーム内で即時に行われ、第２カウンタにおけるカウント数の値が真のフレーム番号の値からずれていたとしても、即座に補正することができる。
【００８７】
請求項４に記載の発明によれば、マスク処理手段が、同期信号検出手段から出力されたパルスのうち、１つのパルスの出力後、所定の期間はパルスの出力を阻止するので、同期信号にビットスリップ等が生じた場合であっても、１フレームのデータの読み出し期間内に、フレーム番号検出手段、第１および第２カウンタ、および状態検出手段の各動作が複数回行われることはない。よって、第２のカウンタが誤ったフレーム番号を出力する可能性が少ない。
【００８８】
請求項５に記載の発明によれば、フレーム番号検出手段は、連続する２つ以上のフレームの同期信号のタイプの組み合わせの一部を用いてフレームの番号を検出するので、フレーム番号検出手段における回路規模の減少が行え、その結果、動作速度の向上にも繋がる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態１に係るフレーム番号検出装置を示すブロック図である。
【図２】 フレーム番号を正しく出力できない可能性の一例を示す図である。
【図３】 フレーム番号を正しく出力できない可能性の一例を示す図である。
【図４】 フレーム番号を正しく出力できない可能性の一例を示す図である。
【図５】 実施の形態１に係るフレーム番号検出装置の状態検出カウンタ９の状態遷移の様子を示す図である。
【図６】 実施の形態１に係るフレーム番号検出装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図７】 実施の形態１に係るフレーム番号検出装置がフレーム番号を正しく出力できない可能性の一例を示す図である。
【図８】 実施の形態２に係るフレーム番号検出装置を示す図である。
【図９】 実施の形態２に係るフレーム番号検出装置のマスク処理部１２の構成を示す図である。
【図１０】 実施の形態２に係るフレーム番号検出装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図１１】 フレーム番号検出装置に入力される入力信号のフォーマットを示す図である。
【図１２】 従来のフレーム番号検出装置を示すブロック図である。
【図１３】 従来のフレーム番号検出装置の動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１ Ｓ／Ｐ（シリアル→パラレル）変換部、２ 同期信号検出／保護部、３ タイミング調整部、４ 同期信号タイプ検出／符号化部、５ａ，５ｂ ラッチ回路、６ 同期ナンバー符号化部、７ 第１のフレームカウンタ、８ 比較部、９状態検出カウンタ、１０ａ，１０ｂ，１１ ゲート回路、１２ マスク処理部、１３ 第２のフレームカウンタ。
Claims (5)
- 複数のフレームのデータを有するセクタを含み、前記セクタ内での前記フレームの番号を特定するためのフレーム番号情報が同期信号として前記フレームごとに記録された入力信号が入力され、前記入力信号の前記同期信号を用いて前記フレームの前記番号を検出するフレーム番号検出手段と、
前記同期信号の入力に対応してカウント数を繰り上げ、所定の値に達すると０に戻して再び前記同期信号の入力に対応して前記カウント数を繰り上げる第１および第２カウンタと、
前記フレーム番号検出手段の読み取った前記フレームの前記番号の値と前記第１カウンタの前記カウント数の値とを比較して一致するかどうかを判断する比較手段と、
前記比較手段における比較結果に基づき状態変数の値を遷移させ、前記状態変数が所定の条件を満たすときには前記第１カウンタの前記カウント数を繰り上げずに前記カウント数の値を前記フレーム番号検出手段の読み取った前記フレームの前記番号の値に変更し、前記状態変数が他の所定の条件を満たすときには前記第２カウンタの前記カウント数を繰り上げずに前記カウント数の値を前記第１カウンタの前記カウント数の値に変更する状態検出手段と
を備え、
前記第２カウンタのカウント数の値を前記フレームの前記番号として出力するフレーム番号検出装置。 - 請求項１に記載のフレーム番号検出装置であって、
前記状態変数の採り得る値は少なくとも３つ存在し、
前記状態検出手段は、前記比較手段における前記比較結果が不一致の場合には前記状態変数の値を加えるまたは減じる方向に遷移させ、前記比較手段における前記比較結果が一致の場合には前記状態変数の値を前記不一致の場合とは逆の方向に遷移させ、
前記所定の条件とは、前記フレーム番号検出手段が前記フレームの前記番号を検出することができ、かつ、前記状態変数が所定の値に達することであり、
前記他の所定の条件とは、前記状態変数が他の所定の値に達することであるフレーム番号検出装置。 - 請求項１に記載のフレーム番号検出装置であって、
前記同期信号を用いて、前記フレーム番号検出手段、前記第１および第２カウンタ、および前記状態検出手段の各動作のタイミングの調整を行うタイミング調整手段
をさらに備えるフレーム番号検出装置。 - 請求項３に記載のフレーム番号検出装置であって、
前記同期信号を検出して前記同期信号に対応するパルスを出力し、前記同期信号に欠落がある場合には補間同期信号のパルスを内挿する同期信号検出／保護手段と、
前記同期信号検出／保護手段から出力された前記パルスのうち、１つのパルスの出力後、所定の期間は前記パルスの出力を阻止するマスク処理手段と
をさらに備えるフレーム番号検出装置。 - 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のフレーム番号検出装置であって、
前記同期信号は複数のタイプを有し、
前記フレーム番号検出手段は、連続する２つ以上の前記フレームの前記同期信号の前記タイプの組み合わせの一部を用いて前記フレームの前記番号を検出するフレーム番号検出装置。
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