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JPH06124451A - 光ディスク装置 - Google Patents

光ディスク装置

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Publication number
JPH06124451A
JPH06124451A JP29636692A JP29636692A JPH06124451A JP H06124451 A JPH06124451 A JP H06124451A JP 29636692 A JP29636692 A JP 29636692A JP 29636692 A JP29636692 A JP 29636692A JP H06124451 A JPH06124451 A JP H06124451A
Authority
JP
Japan
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data
reproduction
memory
optical disk
amount
Prior art date
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Granted
Application number
JP29636692A
Other languages
English (en)
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JP3429795B2 (ja
Inventor
Hideaki Hayashi
英昭 林
Takeaki Anazawa
健明 穴沢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Columbia Co Ltd
Original Assignee
Nippon Columbia Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Nippon Columbia Co Ltd filed Critical Nippon Columbia Co Ltd
Priority to JP29636692A priority Critical patent/JP3429795B2/ja
Publication of JPH06124451A publication Critical patent/JPH06124451A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3429795B2 publication Critical patent/JP3429795B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/10Digital recording or reproducing
    • G11B20/10527Audio or video recording; Data buffering arrangements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
  • Indexing, Searching, Synchronizing, And The Amount Of Synchronization Travel Of Record Carriers (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 記録密度の高いビデオデータ等の光ディスク
装置を得る。 【構成】 必要な情報量が時間当たり多く必要な部分と
少なくて良い部分に応じて、転送レートの異なるフォー
マットで認識コードをつけ、記録されたディスクを用
い、再生ドライブ4で最高レートに対応した再生スピー
ドで再生し、転送レートの遅い部分ではメモリ7があふ
れるのでこれを検出し、ドライブ4にポーズをかけ、デ
ィスクより実質的に可変レートで読み出し、データをデ
コードすることで同一情報量のディスクで高性能な再生
を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コンパクトディスク等
の光ディスクに音声や動画のデータを高密度に記録し再
生しうる装置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】コンパクトディスク(CD)にディジタ
ルデータを記録するCD−ROMディスク等を利用し
て、圧縮した動画のデータ等を記録し再生することで小
型で長時間再生できる動画の再生機などが実現されてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、CD−ROM
等では限られた単位時間当たりの情報量(再生ビットレ
ート)であるため解像度が低く又画像の動きが激しい場
面では不自然になる等の欠点があった。
【0004】又、これらを改善するために再生回転スピ
ードを上げると再生時間が短くなってしまい小型のディ
スクでは長い再生を実現できない問題となっていた。
【0005】本発明では小型のディスクを用い高解像度
で自然な再生を長時間再生可能な装置を得ることを目的
とし、動画のデータ圧縮では種々の方式があり、ビデオ
の信号の時間領域をディスクレートコサイン変換(DC
T)等により周波数領域に分け、各スペクトルにビット
の割当を変えるなどにより必要ビット数を減らしたり、
又画像のフレーム間の相関を予測し、その差分を情報デ
ータとして用うる等で圧縮し必要ビットを減らしてい
る。
【0006】いずれの方法においても、高域成分の多い
細い画像や動きの激しい信号程情報量を必要とする。し
かしほとんどの動画では動きの少ない時や高域成分のな
い時が含まれ、この時は少ない情報量で良い。これらの
データをCD−ROM等のデータとして記録して再生す
る装置では、最も情報量の必要な部分を上限としたビッ
トレートで装置の解像度などのグレードが決定されてし
まう欠点があった。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明では、これらの必
要な情報量の変化に着目し、ディスク全体の情報量は従
来と同一でも刻々と変化する画像に対応してディスクに
記録し、再生するビットレートを可変にすることで改良
しようとするものである。
【0008】即ち、情報データのビットレートを大きく
取ることが必要な部分は単位時間当たりディスク上のデ
ータを多く使用するようにし、逆に少なくて良い時は単
位当たりデータを少なくするようにし、各々の領域にこ
れらの識別データを記録し、再生時にはこの識別データ
に応じてデコードし、ビデオ信号とする。この再生時に
可変レートの再生に対応するようスピンドルサーボを行
い、読み取り制御を行うことで実現する。
【0009】
【実施例】図2にディスク上のデータ構成の一実施例を
示す。CD−ROMのデータフォーマット等と同様にデ
ータバイトの流れとしてデータは記録するようにし、一
定の間隔に同期ワード1を設け、再生時にデータ抽出が
可能なようにデータフレームを決定する。
【0010】又、この同期ワードの後にヘッダー部2を
設け、このデータフレームに含まれるデータの種類や圧
縮のモードを示し、これによってここのフレームのデー
タ3のデコードのモードを切り換える識別子とする。デ
ータ3には、この図では例えば圧縮率の最も高いAのモ
ード、中間のB、少ないCの3つで示すと、Aでは1つ
のデータフレームでビデオ信号の1フィールドに対応す
るデータを収納し、Bであれば2つのデータフレーム、
Cであれば4つのデータフレームで1フィールドのデー
タとする。
【0011】今、Bが標準のビットレートとすると、全
てのフレームをAでデータを収納してあるとすると、再
生時間は標準Bのみの場合に比べ2倍の時間で再生でき
ることになる。
【0012】逆にCのみの場合は1/2となる。記録時
に画像の流れに従って高密度なデータを必要とする部
分、少なくて良い部分をA,B,Cに振り分けコンピュ
ータ等を用い、磁気ディスク、磁気テープ等を用うるこ
とによって容易に一本化データとすることができる。
【0013】又、光ディスクの制作では演奏時間が一時
間のディスク制作にそれ以上の時間で行うことは許され
ているため、これらのフォーマットでのデータ収納は容
易である。これらのフォーマットでデータの再生のため
のブロック図の例を図1に示す。
【0014】ディスク再生を行うデイスクドライブ部4
で一般のCD−ROMドライブと同様に所定の部分から
再生でき、又一時停止であるポーズ動作等を行えるよう
にし、再開のプレイ指令によって同一アドレスより再生
しうるようにする。ここでこの再生するディスクの回転
速度は再生データの必要なビットレートに対応するよう
にしておく。即ち本実施例では、Cのモードが連続して
再生する場合、所定のビットレート即ち標準Bモードの
2倍の回転スピードで再生しうるようにする。
【0015】この状態でディスクドライブ部4より再生
されたデータはデータセパレータ5によって同期パター
ンを検出し、ヘッダー2を分離すると共にデータを分離
し、これらデータに対しデータフレーム等が後のデコー
ダ8で認識しうるようにデータに追加して並列で出力す
る。一方SYNCヘッダー1はCPU6に送られる。
【0016】ヘッダー情報にはMODEの他ディスクの
アドレス情報も含まれており、CPU6で再生データの
ディスク上のアドレスが認識できる。これらのデータを
メモリ7に記憶しバッファし、入力の順序で出力する、
いわゆるFIFOメモリとする。この出力をデコーダ8
により圧縮データをデコードし、元の伸長したデータと
して出力する。
【0017】ここで例えばモードCが続いている場合に
はデコーダで必要なビットレート(バイトレート)と再
生のビットレート(バイトレート)が等しいために、メ
モリ7では書かれたデータを続々と取り出すために何等
問題なく再生し得る。ここでBモード、又はAモードの
再生データがメモリ7へ入力され、デコーダ8で読み出
されると、まず各モードのビットによってデコーダ8へ
のデータの読み出しクロックをCモードのそれぞれ1/
2又は1/4とする。これによって所定のデコードを行
い、同様にデコーダ8より出力する。このデコーダ8よ
りの出力レートはモードにかかわらず所定のビットレー
トである。これは入力の各モードの情報量のビットレー
トが異なるのみで、目的のデコードした伸長データは常
に同じであるためである。
【0018】ここでメモリ7の入力データはモードCと
同一のビットレート(バイトレート)であり、読み出し
は1/2となるためメモリ7に記憶され蓄積されるデー
タが増大してくる。ここでメモリ7に書き込まれたアド
レスと読み出されたアドレスをCPU6でその差を求め
ることでメモリ7が飽和するかどうかを判断する。(勿
論メモリ7の状態はメモリコントロールカウンター等か
らでも判断し得る。)メモリ7の飽和に近付くとCPU
6からディスクドライブ4へポーズ指令を出し、再生を
一時停止する。
【0019】このメモリ7の量は、ディスクがポーズを
受けプレイを再開するには、少なくとも1回転ディスク
が回転しなければ次のアドレスを再生する場所には戻れ
ない。このため、1回転以上のメモリ容量があれば良
い。
【0020】しかし、読み出し指令でそのアドレスを再
生するには、最大1回転待つ必要がある場合があり、こ
れを含めると2回転以上のデータをメモリーする容量を
必要とする。このため、メモリの1/2の容量にデータ
が減った場合に、CPU6よりディスクドライブ4にプ
レイ指令を出して再生を先のアドレスより再生し得るよ
うにし、データセパレータ5で先に再生したアドレスの
フレームの次よりデータをメモリ7へ送るようにコント
ロールすることでメモリを回復させる。
【0021】これらを繰り返すことでBモードの時のみ
の場合には、再生時間が1に対しポーズの時間が1、A
モードの場合には、同じく1に対し3の割となる。しか
し、ディスクはこれらがランダムに発生し、ディスク全
体の平均レートが標準のBと同じくなるよう収納されて
いるため、ディスク全体を通しては半分の時間ポーズし
ていることになる。
【0022】これらのデータをデコーダ8で伸長し、D
Aコンバータ9で変換したデータを元のビデオデータと
しフレームメモリ等のメモリへデータを入れ、この出力
を同期信号等の発振部をもつビデオ信号と成すビデオ信
号生成部10に入れNTSC等の所定のビデオ信号とし
て出力11に出力する。
【0023】尚、本実施例では、ディスクドライブ4の
ディスク回転を所定の2倍として再生し、ポーズにより
可変ビットレートとしたが、図3に示す如くメモリのア
ドレス差によってこれを一定に保つようにスピンドルモ
ータの回転を変えても同じように実現し得る。但しこの
場合には、スピンドルサーボ等の応答が遅い場合にはメ
モリ7の容量を大きくする必要がある。
【0024】尚、一般に動画には音声などの音声データ
も必要とする。これらも圧縮することでビットを減らす
ことができる。このデータ量はビデオデータに比べ少な
いのでビデオデータに付加して収納し得る。しかしこの
場合、ディスクが一定の転送レートで再生しない。これ
らの問題を実現した例を図4に示す。即ち、再生の転送
レートの逆数のビット使用を行えば一定の転送レートと
することができる。
【0025】このため、Aのデータフレームには、常に
一定のオーディオデータ12を、B,Cのモードの時に
は、その最初のデータフレームのみにオーディオデータ
12を入れ、2つ目以降は設けずに全部ビデオデータと
することで再生のビットレートにかかわらずオーディオ
データを一定に得ることができる。
【0026】図3に再生ブロックを示す。データセパレ
ータでオーディオ部のみ分け、FIFOメモリ13に入
れる。ここでバッファした出力をデコーダ14で圧縮さ
れたデータを元に戻しオーディオ信号として出力11’
に出力する。ここでメモリより読み出すデータは一定の
レートであり、入力も平均すると一定のレートとなる。
【0027】しかし、ポーズ、プレイの繰り返されるデ
ータの入力となるため、このポーズに相当する時間の容
量のバッファを必要とする。これによりオーディオデー
タは可変ビットレートによるビデオデータにかかわらず
必要なデータのみ記録再生できる。
【0028】本発明の他の一実施例を図5により説明す
る。ディスクドライブ4は再生速度を制御する入力クロ
ック信号に同期して再生し得るようにする。即ち、CD
プレーヤでは一般にシステムクロックとしてデータのサ
ンプル周波数の192倍等のn倍の整数倍を用い所定の
サンプルレートで再生する。このシステムクロックを可
変すると、これに対応してスピンドルの回転を始めとし
全ての信号が変化し、結果としてこのシステムクロック
の1/nのサンプルデータとして取り出すことができ
る。
【0029】このシステムクロックの可変範囲の広い範
囲にロックして再生するには、この入力周波数に対応し
てプレーヤ内部のフェーズロックループ等を含むデータ
抜き出し部分等にこれらに対応し得るようにする必要が
あるが、これらの技術は種々周知であるので省略する。
このディスクドライブ4に入れる入力クロックはVCO
15により発振され与えられる。このVCO15はVC
Oへの入力が無い時に丁度平均転送レートに対応した速
度になるようにしておくと都合が良い。この状態でディ
スクドライブ4で再生されたデータはメモリ7へ記憶す
る。このメモリバッファはFIFO式に入力のデータの
順に出力され、出力はデコーダ8よりのクロックで読み
出され、入力はディスクドライブ4からの再生クロック
で書き込まれる。
【0030】又、メモリ7をへたデータは、デコーダ部
でデータの同期によりデータを分離してデコードを行
う。ここでデータのモードに応じ元のデータに伸長し出
力する。この時、データのモードがAの時は、必要なデ
ータのビットレートは少なく、逆にCの場合は最も早い
必要があり、メモリより読み出すビットレートは可変さ
れ取り出される。メモリ7は、このためにモードCの場
合にはデータ量が減少し、逆にモードAの時には増大し
ていくことになる。
【0031】このメモリに入るデータと、出力のデータ
よりヘッダーセパレータ16,17によってデータのア
ドレスを分離し、データ比較器18によって、その差を
取り出す。ここで比較出力は、先の差のデータが所定の
値、一般的にはメモリ容量の1/2の値などをとると良
いが、この基準値(REF)19をさらに差し引きこの
データをDAコンバータ20に入れアナログ信号とす
る。
【0032】このアナログ信号が0の時は、メモリに丁
度所定のデータが入っている事になり、+であれば増
大、−であれば減少となる。これを逆出力とし、ローパ
スフィルタ21を介しVCO15に入力する。
【0033】即ち、メモリ内のデータが減少するとVC
Oの発振周波数を増大し、ドライブの再生速度が増大
し、メモリ内のデータが所定の値になるように戻り、常
にこの値となるようにサーボループが形成される。ここ
でローパスフィルタは、データ量の増減に対し、ドライ
ブに与える周波数の変化がドライブのスピンドルサーボ
等が応答し得る範囲となるために必要なものであり、応
答が早いドライブ程カットオフ周波数を高くできる。
【0034】又、メモリの容量はこれらドライブの応答
の遅れに対応し、あふれたりしないだけの容量にしてお
く。これらによって、画像データが少ない、ゆっくり画
面が続くような時は、ドライブ速度が遅く、逆に変化の
激しい場面が続く時は、早い再生を行うようになる。
【0035】ここでローパスフィルタ21を低い周波数
にし、メモリ容量の大きなメモリ7を用いると、ドライ
ブの再生速度の変化率の少ない状態で平均速度に近い速
度が多くなり、逆の場合には、応答の早い可変範囲の広
いドライブを必要とするが、メモリ容量を減らす事がで
きる。
【0036】デコーダ8で伸長されたデータは、DAコ
ンバータ9でアナログのRGB信号等にし、ビデオ信号
形成回路10でNTSC等のビデオ信号とし、出力11
とする事で実現する。オーディオ信号についても同様で
あるので説明を省く。以上のようにディスクにたくわえ
た全データは、従来と同量であるが、従来の2倍のビッ
トレートに相当する高解像の自然な動画を再生する事が
でき、動きの少ない所で無駄なデータを省く事で全再生
時間は同一とする事ができる。
【0037】又、従来と同一の解像度であれば再生時間
をのばす事ができる。ここで、実施例では理解しやすい
ためにA,B,Cの3つのモードで示したが、さらに増
やす事もでき、逆に2つのモードとする事もできる。勿
論、オーディオデータにも応用する事ができる。比率に
関しては、実施例では4倍の比で説明したが、一般には
2倍程度で十分であり広く応用し得る。
【0038】
【発明の効果】以上のようにディスクにたくわえたデー
タは、従来の2倍以上のビットレートに相当する高解像
の自然な動画を再生する事ができ、動きの少ない所で無
駄なデータを省くことで全再生時間は同一とする事がで
き、又従来と同一の解像度であれば再生時間をのばす事
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すブロック図。
【図2】本発明のディスクに記録された信号のフォーマ
ット例を示す図。
【図3】本発明のオーディオ信号を再生するブロック
図。
【図4】本発明のディスクに記録された信号のフォーマ
ットの例を示す図。
【図5】本発明の他の一実施例のブロック図。
【符号の説明】
1 シンクヘツダー 2 ヘッダー 3 データ 4 ディスクドライブ部 5 データセパレータ 6 CPU 7 メモリ 8 デコーダ 9,20 DAコンバータ 10 ビデオ信号生成部 11,11’出力 12 オーディオデータ 13 メモリ 14 デコーダ 15 VCO 16,17 ヘッダーセパレータ 18 比較器 19 基準値 21 ローパスフィルタ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ビデオデータを圧縮し記録した光ディス
    クを再生する光ディスク装置に於いて、単位時間当たり
    多くのデータを必要とする部分と少なくても良い部分に
    対応し、それぞれの識別データと共にそれぞれに対応し
    たデータ長となるよう記録したディスクと、再生時に上
    記ディスクより前記識別データによって再生データ量を
    記録情報に合わせて可変して読み取り再生し、上記識別
    データに対応してデータを復調及び伸長しビデオデータ
    とすることを特徴とする光ディスク装置。
  2. 【請求項2】 単位時間当たり最大のデータ記録部に相
    当する以上の再生レートで再生するようになし、バッフ
    ァメモリ手段を設け、バッファ手段に所定以上データが
    入った場合ディスク再生を一時停止し、他の所定以下に
    なった場合再生を続行することで単位時間当たりの再生
    データを可変して再生するようになした再生装置を有す
    る請求項1記載の光ディスク装置。
  3. 【請求項3】 ビデオデータの単位時間当たりのデータ
    数の逆数のデータとなる量のデータ部分を設け、オーデ
    ィオデータを記録したディスクを得るようにした請求項
    1記載の光ディスク装置。
JP29636692A 1992-10-08 1992-10-08 光ディスク装置及び光ディスク Expired - Lifetime JP3429795B2 (ja)

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