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技術 記録媒体

出願人 株式会社東芝東芝エー・ブイ・イー株式会社
発明者 富所茂三村英紀西脇博久
出願日 1997年4月2日 (23年8ヶ月経過) 出願番号 1997-083928
公開日 1998年12月4日 (22年0ヶ月経過) 公開番号 1998-320927
状態 特許登録済
技術分野 デジタル記録再生の信号処理
主要キーワード 組み合わせモード データカウント数 ビット端子 信号処理モード 代表サンプル 最大サンプル ピックアップ信号 固定プログラム
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1998年12月4日)のものです。
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図面 (20)

課題

簡易機種上位機種のいずれでも再生処理が容易であり、リニアPCM方式のデータ等を記録あるいは処理するのに有効なものとする。

解決手段

チャンネルA〜Hまでの信号の20又は24ビットからなるサンプルデータを、16ビットのメインワードと4又は8ビットのエキストラワードとに分けて、各チャンネルの(2n)番目のメインワードをまとめて配置し、この次に各チャンネルの(2n+1)番目のメインワードをまとめて配置し、この次に各チャンネルの(2n)番目のエキストラワードをまとめて配置し、この次に各チャンネルの(2n+1)番目のエキストラワードをまとめて配置(但し、n=0,1,2,… )した構造のデータとして記録媒体に記録または伝送するものである。

概要

背景

最近、光学式ディスクとして、従来のオーディオコンパクトディスク(以下CDと記す)に加えて、デジタルビデオディスク及びその再生装置が開発されている。このデジタルビデオディスクにおいても、特に最近は、従来のCD(直径12cm)と同じ程度の大きさで、約2時間分映画情報を記録、再生可能ディスクが開発されている。またこのデジタルビデオディスクにおいては、映画情報に加えて、8種類の異なる言語の音声又は音楽、32種類の異なる言語の字幕情報を同一ディスクに記録できるようなフォーマットが考えられている。

概要

簡易機種上位機種のいずれでも再生処理が容易であり、リニアPCM方式のデータ等を記録あるいは処理するのに有効なものとする。

チャンネルA〜Hまでの信号の20又は24ビットからなるサンプルデータを、16ビットのメインワードと4又は8ビットのエキストラワードとに分けて、各チャンネルの(2n)番目のメインワードをまとめて配置し、この次に各チャンネルの(2n+1)番目のメインワードをまとめて配置し、この次に各チャンネルの(2n)番目のエキストラワードをまとめて配置し、この次に各チャンネルの(2n+1)番目のエキストラワードをまとめて配置(但し、n=0,1,2,… )した構造のデータとして記録媒体に記録または伝送するものである。

目的

そこで、この発明では、従来のCDより高品位他チャンネル信号も記録できて、かつ簡易機種、上位機種のいずれでも再生処理が容易なリニアPCM方式のデータ等を記録あるいは処理するのに有効なデータ記録又は伝送のためのデータ配置媒体を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

チャンネル又は複数チャンネルの信号を時系列的サンプリングし、量子化したデータを処理して記録する記録媒体において、各チャンネルの信号のMビットからなるサンプルデータを、MSB側のm1ビットメインワードとLSB側のm2 ビットのエキストラワードとに分けて、各チャンネルの(2n)番目のサンプルデータのメインワードをまとめてメインサンプルS2nとして配置し、この次に各チャンネルの(2n+1)番目のサンプルデータのメインワードをまとめてメインサンプルS2n+1とし配置し、この次に各チャンネルの(2n)番目のサンプルデータのエキストラワードをまとめてエキストラサンプルe2nとして配置し、この次に各チャンネルの(2n+1)番目のサンプルデータのエキストラワードをまとめてエキストラサンプルe2n+1として配置(但し、n=0,1,2,… )された構造のデータが記録されてなる記録媒体。

請求項2

前記エキストラワードは4ビットの倍数(4nビット、n=0,1,2,…)で構成されていることを特徴とする請求項1記載の記録媒体。

請求項3

前記メインワードは8ビットの倍数(8nビット、n=1,2,3,…)で構成されていることを特徴とする請求項1記載の記録媒体。

請求項4

前記データは、前記メインサンプルS2n,S2n+1,エキストラワードe2n,e2n+1 のまとまりが単位とされており、所定のサンプル数が集まることにより1フレームが形成され、所定のフレーム数が集まることにより1グループとされていることを特徴とする請求項1記載の記録媒体。

請求項5

前記データは、前記メインサンプルS2n,S2n+1,エキストラワードe2n,e2n+1 のまとまりが単位とされており、所定のサンプル数が集まることにより1フレームが形成され、各フレームが複数のオーディオパケット割り当てられ、この複数のオーディオパケットは、ビデオパケットサブピクチャーパケットと混在し、制御パケット間に配置されていることを特徴とする請求項1記載の記録媒体。

請求項6

前記パケットは所定バイト長であり、このパケットに、複数の前記メイン及びエキストラサンプルを配置する場合に、前記パケットの所定位置に最初のメインサンプルの先頭を合わせて他のサンプルを順次配列し、該複数の前記メイン及びエキストラサンプルの合計バイト長は、前記パケットの最大バイト長以下とし、前記合計バイト長が前記最大バイト長に満たない場合には、この余った部分にスタッフィングバイト又はパッディングパケットによる無効データを挿入してなることを特徴とする請求項5記載の記録媒体。

請求項7

前記複数のサンプルデータは、リニアPCMデータであり、前記最大バイト長は2013であることを特徴とする請求項6記載の記録媒体。

請求項8

前記合計バイト長が前記最大バイト長に満たない場合で、この余った部分が7バイト以下の場合にはパケットヘッダ内に前記スタッフィングバイトを挿入し、8バイト以上の場合には上記パケットの後部にパッディングバイトを挿入していることを特徴とする請求項6記載の記録媒体。

請求項9

1 つの前記パケット内に配置されている複数のサンプルは、偶数であることを特徴とする請求項6記載の記録媒体。

請求項10

オーディオフレームの先頭を含む前記パケットにはスタッフィングバイトが与えられ、オーディオフレームの先頭を含まない前記パケットにはパディングパケットが設けられていることを特徴とする請求項6記載の記録媒体。

請求項11

1チャンネル又は複数チャンネルの信号を時系列的にサンプリングし、量子化したデータを処理して記録する記録媒体において、各チャンネルの信号のMビットからなるサンプルデータを、MSB側のm1ビットのメインワードとLSB側のm2 ビットのエキストラワードとに分けて、各チャンネルの(2n)番目のサンプルデータのメインワードをまとめてメインサンプルS2nとして配置し、この次に各チャンネルの(2n+1−2k)番目のサンプルデータのメインワードをまとめてメインサンプルS2n+1-2k として配置し、この次に各チャンネルの(2n)番目のサンプルデータのエキストラワードをまとめてエキストラサンプルe2nとして配置し、この次に各チャンネルの(2n+1−2k)番目のサンプルデータのエキストラワードをまとめてエキストラサンプルe2n+1-2k として配置(但し、n=0,1,2,… 及びk=一定の整数とする)した構造のデータが記録されてなる記録媒体。

技術分野

0001

この発明は、例えば、デジタルビデオディスクデジタルオーディオディスクに記録されるデータ等の記録又は伝送のためのデータ配置媒体に関する。

背景技術

0002

最近、光学式ディスクとして、従来のオーディオコンパクトディスク(以下CDと記す)に加えて、デジタルビデオディスク及びその再生装置が開発されている。このデジタルビデオディスクにおいても、特に最近は、従来のCD(直径12cm)と同じ程度の大きさで、約2時間分映画情報を記録、再生可能なディスクが開発されている。またこのデジタルビデオディスクにおいては、映画情報に加えて、8種類の異なる言語の音声又は音楽、32種類の異なる言語の字幕情報を同一ディスクに記録できるようなフォーマットが考えられている。

発明が解決しようとする課題

0003

上記したように、最近ではメイン映画情報に加えて、多種の言語の音声又は音楽を記録でき、しかも、その大きさが従来のCDと同じというデジタルビデオディスクが開発されている。

0004

このようなデジタルビデオディスクが市場に出回るようになった場合、当然、オーディオ専用プレーヤーにより、従来のCDも新しいデジタルビデオディスクの音楽や音声(オーディオ信号)も再生したいという要望が出てくる。オーディオ信号の記録方式としては、圧縮方式リニアPCM方式があるが、オーディオ専用プレーヤーにおいて音楽や音声のオーディオ信号を再生可能なビデオディスクを考えた場合、従来のCDと同様のリニアPCM方式によるデータを記録することが有効である。また、ビデオディスクプレーヤーにおいても、簡易機種のものと高品位機種のものが市場に出回る可能性が高い。

0005

そこで、この発明では、従来のCDより高品位な他チャンネル信号も記録できて、かつ簡易機種、上位機種のいずれでも再生処理が容易なリニアPCM方式のデータ等を記録あるいは処理するのに有効なデータ記録又は伝送のためのデータ配置媒体を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0006

この発明では、上記の目的を達成するために、1チャンネル又は複数チャンネルの信号を時系列的サンプリングし、量子化したデータを、記録又は伝送して再生するためのシステムにおいて、各チャンネルの信号のMビットからなるサンプルデータを、MSB側のm1ビットメインワードとLSB側のm2 ビットのエキストラワードとに分けて、各チャンネルの(2n)番目のサンプデータのメインワードをまとめてメインサンプルS2nとして配置し、この次に各チャンネルの(2n+1)番目のサンプルデータのメインワードをまとめてメインサンプルS2n+1とし配置し、この次に各チャンネルの(2n)番目のサンプルデータのエキストラワードをまとめてエキストラサンプルe2nとして配置し、この次に各チャンネルの(2n+1)番目のサンプルデータのエキストラワードをまとめてエキストラサンプルe2n+1として配置(但し、n=0, 1,2,… )したデータ構造を基本として扱うものである。

0007

このようにすると、メインワードのみ又は2チャンネル分のメインワードのみを再生する簡易機種では再生処理回路が簡単になり、また上位機種ではメインワード再生回路に、エキストラワードの再生回路を付加することでよい。

発明を実施するための最良の形態

0008

以下、この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

0009

まずこの発明のデータ記録方式において、リニアPCM方式によるデータの配列を説明する。リニアPCMデータは、量子化ビットとして、例えば16ビット、20ビット、24ビットが任意に採用されるものとする。さらに、オーディオのモードとしては、モノラルステレオ、3チャンネル、4チャンネル、5チャンネル、6チャンネル、7チャンネル、8チャンネルのモードがある。

0010

今、8チャンネルA〜Hまでのオーディオ信号があるものとする。これらは、48KHzまたは96KHzのサンプリング周波数でサンプルされ、量子化される。量子化ビットは、20ビットを例にとって説明する。

0011

図1(A)には、8チャンネルまでのオーディオ信号A乃至Hまでがそれぞれサンプリングされた様子を示している。また、それぞれのサンプルは、例えば20ビットに量子化されているものとする。さらに20ビットの各サンプルは、メインワードとエキストラワードとに分けられている状態を示している。

0012

チャンのメインワードがアルファベット大文字An−Hnで示され、エキストラワードが小文字an−hnで示されている。またサフィックスn(n=0,1,2,,3,…)は、サンプル順を示している。ここでメインワードは16ビットであり、エキストラワードは4ビットである。

0013

信号Aは、A0 a0 、A1 a1 、A2 a2 、A3 a3 、A4 a4 …の如く、信号Bは、B0 b0 、B1 b1 、B2 b2 、B3 b3 、B4 b4 …の如く、信号Cは、C0 c0 、C1 c1 、C2 c2 、C3 c3 、C4 c4 …の如く、信号Hは、H0 h0 、H1 h1 、H2 h2 、H3 h3 、H4 h4 …の如く各サンプルが作成される。

0014

次に、図1(B)には、上記のワードを記録媒体に記録する場合,上記ワードの配列フォーマットサンプル列で示している。

0015

まず、20(=M)ビットからなる各サンプルデータが、MSB側の16(=m1 )ビットのメインワードとLSB側の4(=m2 )ビットのエキストラワードとに分けられる。次に、各チャンネルの0(=2n)番目のメインワードがまとめられて配置される。この次に各チャンネルの1(=2n+1)番目のメインワードがまとめられて配置される。この次に各チャンネルの0(=2n)番目のエキストラワードがまとめられて配置される。この次に各チャンネルの1(=2n+1)番目のエキストラワードがまとめられて配置(但し、n=0,1,2,… )される。

0016

ここで各チャンネルのメインワードが集まった群を、1メインサンプルとすることにする。また各チャンネルのエキストラワードが集まった群を1エキストラサンプルとする。

0017

このようなフォーマットとしているために、簡易機種(例えば16ビットモードで動作する機種)によりデータ再生処理を行うときは、メインワードのみを取り扱って再生処理を行えばよく、上位機種(例えば20ビットモードで動作する機種)によりデータ再生処理を行うときは、メインワードと、これに対応するエキストラワードを取り扱って再生処理を行えばよい。

0018

図1(C)には、メインサンプルとエキストラサンプルの具体的なビット数を用いて、各サンプルの配列状態を示している。

0019

このように、量子化されたリニアPCMコードの状態では、20ビットであるものを、16ビットのメインワードと4ビットのエキストラワードとに分けておくことにより次のようなことが可能である。16ビットモードで動作する機種は、サンプル配列において、エキストラサンプルの領域では8ビット単位データ処理を行うことにより不要な部分を容易に破棄することができる。なぜならば、エキストラサンプルの2サンプル分は、4ビット×8チャンネルと4ビット×8チャンネルである。そしてこのデータは、8ビット単位で8回連続して処理(破棄)することができるからである。

0020

このデータ配列の特徴はこの実施形態に限らない。チャンネル数奇数の場合も、またエキストラワードが8ビットの場合も、いずれの場合でも連続した2つのエキストラサンプルの合計ビット数は8ビットの整数倍となり、メインワードのみ再生する簡易機種では、モードに応じて8ビットのn回連続破棄処理を実行することにより、エキストラサンプルを読み飛ばすことができる。

0021

上記の図1(B)の状態で、後は変調処理を行って記録媒体に記録してもよいが、さらに他の制御情報ビデオ情報とともに記録する場合には、データの取り扱いや同期を容易にするために時間管理しやすい形態で記録する方が好ましい。そこで次のような,フレーム化フレームグループ化パケット化を行っている。

0022

図1(D)には、オーディオフレーム列を示している。つまり、まず一定再生時 間のデータの単位を(1/600秒)として、これを1フレームとしている。 1フレームの中には、80或いは160サンプルが割り当てられる。サンプリ ング周波数が48KHzのときは、1サンプルは、1/4800秒であり、(1/48000)×80サンプル=1/600秒となる。またサンプリング周波数が96KHzのときは、1サンプルは、1/9600秒であり、(1/96000)×160サンプル=1/600秒となる。このように、1フレームは80サンプル、または160サンプルとされている。

0023

図2には、上記の1フレームと1GOF(グループオブフレーム)の関係を示している。1フレームは80又は160サンプルで、1/600秒のデータであり、1GOFは、20フレームでなる。するとこの1GOFは、(1/600)秒×20=1/30秒となる。つまりこれはテレビジョンの1フレームの周波数となる。このようなGOFの連続が、オーディオストリームである。この1GOFの単位は、ビデオ信号と同期をとる場合に有効となる。さらに、上記のフレームは、他の制御信号やビデオ信号と同じ記録媒体に記録する都合上、パケットに配分されれる。このパケットとフレームとの関係を以下説明する。

0024

図3(A)には、上記パケットとフレームとの関係を示している。

0025

DSIは、データサーチインフォメーションであり、Vはビデオオブジェクト、Aはオーディオオブジェクト、Sはサブピクチャーオブジェクトを意味し、各ブロックはパックと称せられる。1パックは2048バイトと規定されている。1パックは、1パケットを含み、また1パックはパックヘッダパケットヘッダ、パケットとからなる。DSIには、各パックのスタートアドレスエンドアドレス等の再生時に各データを制御するための情報が記述されている。

0026

図3(B)には、オーディオパックのみを取り出して示している。実際には、図3(A)に示すようにDSIパックビデオパックV、オーディオパックAが混在して配置されるのであるが、図3(B)にはフレームとパックとの関係を分かりやすくするために、オーディオパックAを取り出して示している。このシステムの規格では、DSIと次のDSIとの間を再生したときに約0.5秒となるだけの情報を配置することが規定されている。したがって、1フレームは先の説明のように1/600秒であるからDSIとDSIの間のオーディオフレーム数は、30フレームとなる。1フレームのデータ量(D)はサンプリング周波数(fs)、チャンネル数(N)、量子化ビット数(m)によって異なる。

0027

fs=48kHzのときD=80×N×m、
fs=96kHzのときD=160×N×mとなる。

0028

従って、1フレームは、必ずしも1パックに対応するとは限らず、1パックに対して、複数フレームが対応したり、或いは1フレーム以下が対応する場合がある。すなわち、図3(B)に示すように1パックの途中にフレームの先頭がくることがある。フレーム先頭位置情報は、パックヘッダに記述されてあり、パックヘッダあるいはDSIからのデータカウント数(タイミング)として記述されている。したがって再生装置は、上記の記録媒体を再生する場合には、オーディオパケットのフレームを取り出し、かつ、再生すべきチャンネルのデータを抽出して、オーディオデコーダに取り込みデコード処理を行うようになっている。

0029

図4(A)には、上記のデータ配列を一般的に示した20ビットモードのメインワード(16ビット)とエキストラワード(4ビット)の関係を示し、図4(B)には24ビットモードのメインワード(16ビット)とエキストラワード(8ビット)の関係を示している。

0030

図4(A)、図4(B)に示すようにサンプルデータは、メインサンプルとエキストラサンプルを一対として2対のサンプルを1単位として、その整数倍で前記フレーム構成とパック構成が行われる。

0031

上記の信号フォーマットにおいては、インターリーブ処理はなされていないものとして説明した。しかし、記録媒体の傷や、データ伝送の途中でデータの連続欠落が生じたような場合、インターリーブを施しておくことにより、信号の連続損失を少なく抑えることができる。これにより欠落サンプルデータの近似補間が可能となることはよく知られている。

0032

図5には、上述したフォーマットに対するインターリーブとデインターリーブ原理図を示している。本発明のデータ配置によれば、インターリーブを実施した場合にも、簡易機種においてはメインワードのみのデインターリーブが容易であり、回路が簡略化できることは利点である。

0033

この例は、インターリーブ長Dが2kサンプルの遅延インターリブ法である。ここでSは1メインサンプルを意味し、メインサンプルS0 =A0 、B0 、…H0 、 S1 =A1 、B1 、…H1 、S2 =A2 、B2 、…H2 であり、Sj =Aj 、Bj 、Cj 、…である。

0034

eはエキストラサンプルを意味し、エキストラサンプルe0 =a0 、b0 、…h0 、 e1 =a1 、b1 、…h1 、 e2 =a2 、b2 、…h2 であり、ej = aj 、bj、cj、…である。メインサンプルの偶数サンプルは、遅延無しの伝送系L11に入力され、メインサンプルの奇数サンプルは遅延伝送系L12に入力される。またエキストラサンプルの偶数サンプルは、遅延無しの伝送系L13に入力され、エキストラサンプルの奇数サンプルは遅延伝送系L14に入力される。

0035

エキストラサンプルの遅延量に関しては、エキストラサンプルが4ビットの場合は、メインサンプル(16ビット)の遅延量とに比べて1/4でよく、エキストラサンプルが8ビットの場合は、メインサンプル(16ビット)の遅延量に比べて1/2でよい。したがって、遅延伝送系L14は、20ビットモードと24ビットモードにより遅延量の切り換えができるようになっている。

0036

ここで、図5の伝送系の入力側の各サンプルの縦の列をみると図1Bで説明したフォーマットを維持している。したがってこの縦の列が、同期されて、各サンプルは対応する伝送系に入力される。すると、各伝送系の右側に示すようなサンプルの2次元配列が得られる。この2次元配列の縦の列をみると、データ内容はインターリーブ前と異なるものの、図1(B)で説明したメインサンプル2個、エキストラサンプル2個という組み合わせの配列を得ることができる。

0037

デインターリーブを行う場合には、メインサンプルの偶数サンプル列が遅延伝送路に入力され、奇数サンプル列が遅延無し伝送路に入力される。またエキストラサンプルの偶数サンプル列が遅延伝送路に入力され、奇数サンプル列が遅延無し伝送路に入力される。このような処理によりもとのサンプル配列を得ることができる。なお16ビットモードのときは、メインサンプルの伝送系のみを利用すればよい。

0038

また再生側においては、メインサンプルのみを再生する機種では、メインサンプルのみのデインターリーブ回路でよい。さらに特定のチャンネルのみを再生する場合には、サンプルデータ内の特定のチャンネルのみのワードのデインターリーブ回路が用いられる。

0039

以上説明したように、簡易機種、上位機種のいずれでも再生処理が可能な多チャンネル対応のリニアPCM方式のデータのデータ記録又は伝送のための配置方法及び媒体とその処理装置を得ることができる。

0040

図6(A)には、パケットを含むパックの配列例を示している。

0041

DSIは、データサーチインフォメーションであり、Vはビデオオブジェクト、Aはオーディオオブジェクト、Sはサブピクチャーオブジェクトを意味し、各ブロックはパックと称せられる。1パックは、2048バイトとされ、これは固定である。1パックは、1パケットを含み、また1パックはパックヘッダとパケットヘッダ、パケットデータ部とからなる。DSIには、各パックのスタートアドレスやエンドアドレス等の再生時に各データを制御するための情報が記述されている。

0042

図6(B)には、オーディオパックのみを取り出して示している。実際には、図6(A)に示すようにDSIパック、ビデオパック、オーディオパックが混在して配置されるのであるが、図6(B)にはパックをわかりやすくするために、オーディオパックを取り出して示している。このシステムの規格では、DSIと次のDSIとの間の情報を再生したときに約0.5秒となるだけの情報量を配置することが規定されている。1パックは、パックヘッダとパケットヘッダ、パケットデータ部とからなる。

0043

ここでパックヘッダとパケットヘッダには、オーディオのパックのサイズ、ビデオとの再生出力タイミングを取るためのプレゼンテーションタイムスタンプ、チャンネル(ストリーム)の識別コード、量子化ビット、サンプリング周波数、データのスタートアドレス、エンドアドレス等のオーディオを再生するのに必要な情報が記載されている。

0044

次に、このパケットに挿入されているオーディオは、図1(A)−図1(C)で示した2メインサンプルと2エキストラサンプルからなる2対サンプルを単位として挿入されている。

0045

図7には、オーディオパックを拡大して示している。このオーディオパックのデータ部には、そのデータ領域の先頭に2対サンプルの先頭(A0−H0,A1−H1)を合わせて、以後2対サンプル単位で配列されている。ここで、1パックのバイト数は2048バイトと固定である。一方、サンプルは可変長データであるから、2048バイトが必ずしも2対サンプルの整数倍のバイト長であるとは限らない。そこで、1パックの最大バイト長と、(2対サンプル×整数倍)のバイト長とが異なる場合が生じる。このような場合は、パックのバイト長≧(2対サンプル×整数倍)のバイト長となるようにし、パックの一部が余った場合には、この残余の部分が7バイト以下の場合はパックヘッダ内にスタッフィングバイトを挿入し、7バイトを越える場合にはパック末尾パッディングパケットを挿入するようにしてる。

0046

このようなパック形式オーディオ情報の場合、再生時において取扱いが容易である。

0047

これは各パックの先頭のオーディオデータは必ず2対サンプルの先頭、即ちメインサンプルとなるので、タイミングを取って再生処理を行う場合に再生処理が容易となる。これは再生装置がパック単位でデータを取り込んでデータ処理を行うからである。オーディオデータのサンプルが2のつパック間に跨がって配置されているとすると2つのパックを取り込んで、オーディオデータを一体化してデコードを行うことになり処理が複雑になる。しかし、この発明のように、各パックの先頭のオーディオデータが必ず2対メインサンプルの先頭であり、オーディオデータがパック単位でまとめられていると、タイミングをとるのも1つのパックに対してのみであり、処理が容易である。またパケット単位で区切るデータ処理であるためにオーサリングシステム支援システム)がシンプル化し、データ処理のためのソフトウエア簡単化することができる。

0048

特に、特殊再生時等は、ビデオデータを間欠的に間引いて処理したり、あるいは補間して処理を行うことがあるが、このような場合に、オーディオデータをパケット単位で扱えるようにしたために、再生タイミングの制御を比較的容易にすることができる。デコーダのソフトウエアを複雑化することもない。

0049

なお上記のシステムでは、サンプルが上位16ビットと下位4ビットに分けた形でサンプルを作成しているが必ずしもこのような形式のデータである必要はない。リニアPCMオーディオデータサンプル化したものであればよい。

0050

例えばエキストラサンプルのデータ長を0としたものを考えれば、データ列はメインサンプルの連続となり、一般的なデータ形式となる。この場合エキストラサンプルがないので、2対サンプルを単位とする必要はなくメインサンプル単位でパケット化をすればよい。

0051

図8には、上記のように2対サンプル単位でパケット内にリニアPCMデータを配置した場合のリニアPCMデータのサイズの一覧表を示している。モノラル、ステレオ、マルチチャンネル区分毎に示し、また各区分では量子化ビット数毎に区別して1パケット内に治まる最大サンプル数を示している。2対サンプル単位であるため、1パケット内のサンプル数は全て偶数サンプルとなっている。チャンネル数が多くなるとそれだけバイト数が増えるので1パケット内のサンプル数は少なくなる。量子化ビット数が16ビット、モノラルの場合、1パケット内のサンプル数は1004個であり、バイト数が2008、スタッフィングバイトは5バイトで、パディングバイトはないことを示している。ただし、最初のパケットのスタッフィングバイトは、2バイトであることを示している。これは、最初のパケットでは、そのヘッダに3バイトの属性情報が付加されることがあるからである。

0052

また、量子化ビット24ビット、ステレオモードについて見ると、先頭のパケットは6バイトのスタッフィングが施され、以降のパケットは9 バイトのパディングが施されていることを示している。

0053

図9にはパックを生成する装置の手順を示している。

0054

例えば各チャンネルのオーディオ信号がサンプルされ図1(B)に示したようなサンプルが生成されて、メモリ蓄積されているものとする。ステップS11では、サンプルが順番に取り込まれる。ステップS12では、バイト数がパケットの容量(2010バイト)になったかどうかの判定を行い、2010バイトになっていると、そのサンプルでパック化される(ステップS13)。

0055

バイト数がパケットの容量(2010バイト)でない場合は、ステップS14に移行する。ステップS14では、取り込んだサンプルのバイト数が、2010バイトを超えているかどうかを判定する。超えていない場合には、ステップS11に戻る。超えている場合には、ステップS15において、最後に取り込んだサンプルを、ステップS11の位置へ戻し、残りのバイト数と2010バイトとの差が計算される。ここで、差Rが8バイトを超えるかどうかが判断される(ステップS16)。差Rが8バイトを超える場合には、パディング処理(ステップS17),差Rが7バイト以下の場合はスタッフィング処理(ステップS18)によりパケットが構成される。

0056

次に、上記のデータが再生処理される再生装置について簡単に説明する。

0057

図10には光ディスク再生装置を示し、図11には、上記したオーディオストリームが記録されている光ディスク10をドライブするディスクドライブ部30の基本構成を示し、図12には光ディスク10の構成例を説明するための図を示している。

0058

図10の光ディスク再生装置を説明する。

0059

光ディスク再生装置は、キー操作/表示部500を有する。光ディスク再生装置には、モニタ11、スピーカ12が接続される。光ディスク10から読み取られたピックアップデータは、ディスクドライブ部501を介して、システム処理部504に送られる。光ディスク10から読み取られたピックアップデータは、例えば映像データ、副映像データ及び音声データを含み、これらのデータは、システム処理部504で分離される。分離された映像データは、ビデオバッファ506を介してビデオデコーダ508へ供給され、副映像データは副映像バッファ507を介して副映像デコーダ509へ供給され、音声データはオーディオバッファ512を介してオーディオデコーダ513へ供給される。ビデオデコーダ508でデコーダされた映像信号と、副映像デコーダ509でデコードされた副映像信号とは合成部510で合成されてD/A変換器511でアナログ映像信号として出力されモニタ11に供給される。オーディオデコーダ513でデコードされたオーディオ信号は、D/A変換器514でアナログオーディオ信号となりスピーカ12に供給される。

0060

502はシステムCPUであり、再生装置全体はこのシステムCPU502により管理されている。したがって、システムCPU502は、ディスクドライブ部501、システム処理部504、キー操作/表示部500と制御信号やタイミング信号等のやり取りを行うことができる。システムCPU502には、システムROM/RAM503が接続されており、このシステムROM/RAM503には、システムCPU502がデータ処理を行うための固定プログラムが格納されるとともに、光ディスク10から再生された管理データ等を格納することもできる。

0061

データRAM505は、システム処理部504に接続され、上述したデータの分離やエラー訂正等を行うときのバッファとして用いられる。

0062

図11のディスクドライブ部501を説明する。

0063

ディスクモータ駆動回路531は、スピンドルモータ532を回転駆動する。スピンドルモータ532が回転すると光ディスク10が回転し、光学ヘッド部533により光ディスクに記録されている記録データをピックアップすることが可能である。光学ヘッド部533により読み取られた信号は、ヘッドアンプ534に供給され、このヘッドアンプ534の出力が先のシステム処理部504に入力される。

0064

フィードモータ535は、フィードモータ駆動回路536により駆動される。フィードモータ535は、光ヘッド部533を光ディスク10の半径方向へ駆動する。光ヘッド部533には、フォーカス機構及びトラッキング機構が設けられており、これらの機構にはそれぞれフォーカス回路537、トラッキング回路538からの駆動信号が与えらえる。

0065

ディスクモータ駆動回路531、フィードモータ駆動回路536、フォーカス回路537、トラッキング回路538に対しては、サーボ処理部539から制御信号が入力されている。これにより、ディスクモータ532は、ピックアップ信号の周波数が所定の周波数であるように光ディスク10を回転制御し、フォーカス回路537は、光ヘッド部533の光学ビーム焦点が光ディスク10に最良の焦点を結ぶように、光学系のフォーカス機構を制御し、またトラッキング回路538は、光学ビームが所望の記録トラックの中央に照射されるようにトラッキング機構を制御する。

0066

図12に示す光ディスク10の構造について説明する。

0067

光ディスク10は、その両面のクランプ領域21の周囲に情報記録領域22を有する。情報記録領域22は、外周に情報が記録されてないリードアウト領域23を有し、また、クランプ領域21との境目に情報が記録されていないリードイン領域24を有する。このリードアウト領域23とリードイン領域24の間がデータ記録領域25である。

0068

データ記録領域25にはトラックスパイラル状に連続して形成される。このトラックは、複数の物理的なセクタに分割され、そのセクタには連続番号が付されている。トラックの信号形跡は、ピットとして形成されている。読み出し専用の光ディスクでは、透明基板ピット列スタンパーで形成され、このピット列形成面に反射膜が形成され記録層とされている。2枚貼り合わせタイプの光ディスクは、このような記録層が対向するように、2枚のディスクが接着層を介して合体され、複合ディスクとされている。

0069

次に、上記した光ディスク10の論理フォーマットについて説明する。

0070

図13には、情報記録領域25の情報区分である論理フォーマットを示している。この論理フォーマットは、特定の規格、例えばマイクロDF及びISO9660に準拠して定められている。以下の説明では、論理アドレスが、マイクロUDF及びISO9660で定められる論理セクタ番号(LSN)を意味し、論理セクタは、先の物理セクタのサイズと同じで、1論理セクタが2048バイトである。また論理セクタ番号(LSN)は、物理セクタ番号昇順とともに連続番号が付されているものとする。

0071

論理フォーマットは、階層構造であり、ボリューム及びファイル構造領域70、ビデオマネージャージャー71、少なくとも1つ以上のビデオタイトルセット72、及び他の記録領域73を有する。これらの領域は、論理セクタの境界上で区分されている。1論理セクタは2048バイトである。1論理ブロックも2048バイトであり、1論理セクタは1論理ブロックと定義されている。

0072

ファイル構造領域70は、マイクロUDF及びISO9660で定められる管理領域に相当し、この領域の記述を介して、ビデオマネージャージャー71のデータがシステムROM/RAM部52に格納される。ビデオマネージャージャー71は、ビデオタイトルセットを管理するための情報が記述され、ファイル#0から始める複数のファイル74で構成されている。ビデオタイトルセット72には、圧縮されたビデオデータ、副映像データ、オーディオデータ及びこれらを再生するための再生制御情報が記録されている。また各ビデオタイトルセット72は、複数のファイル74で構成されている。これらのファイルも論理セクタの境界で区分されている。

0073

他の記録領域73には、上記ビデオタイトルセットの情報を利用する場合に用いられる情報、あるいは独自に利用される情報が記録されている。

0074

図14においてビデオマネージャージャー71について説明する。

0075

ビデオマネージャージャー71は、ビデオマネージャー情報(VMGI)75、ビデオマネージャー情報メニューのためのビデオオブジェクトセット(VMGMVOBS)76及びビデオマネージャー情報のバックアップ(VMGI BUP)77で構成される。

0076

VMGMVOBS76には、ビデオマネージャー71が管理する当該光ディスクのボリウムに関するメニューのためのビデオデータ、オーディオデータ、及び副映像データが格納されている。ボリウム内の各タイトルに関する音声及び副映像による説明情報や、タイトルの選択表示を得ることができる。例えば、光ディスクが語学学習用英会話を格納したものである場合、英会話のタイトル名、レッスン例が再生表示されるとともに、テーマソングが音声で再生され、副映像ではどのレベル教材であるか等が表示される。また選択項目としては、レッスンの番号(レベル)の選択が表示され、視聴者操作入力を待つ。このような利用のためにVMGM VOBS76が用いられる。

0077

図15は、ビデオオブジェクトセット(VOBS)82の例を示している。

0078

ビデオオブジェクトセット(VOBS)としては、メニュー用として2つのタイプ、ビデオ用のタイトル用として1つのタイプがあるがいずれも同様な構造である。

0079

ビデオオブジェクトセット(VOBS)82は、1個以上のビデオオブジェクト(VOB)83の集合として定義され、VOBは同一の用途に用いられる。通常、メニュー用のビデオオブジェクトセット(VOBS)は、複数のメニュー画面を表示するためのビデオオブジェクト(VOB)として構成され、ビデオタイトルセット用のビデオオブジェクトセット(VOBS)は、通常の動画等を表示するためのビデオオブジェクト(VOB)として構成されている。

0080

ビデオオブジェクト(VOB)には、識別番号(VOB IDN#j)が付されており、この識別番号(VOB IDN#j)を利用してビデオオブジェクト(VOB)を特定することができる。1つのビデオオブジェクト(VOB)は、1つ又は複数のセル84で構成されている。同様にセルにも、識別番号(C IDN#j)が付されており、この識別番号(C IDN#j)を利用してセルを特定することができる。メニュー用のビデオオブジェクトは、1つのセルで構成されることもある。

0081

さらに1つのセルは、1つ又は複数のビデオオブジェクトユニット(VOBU)から構成される。そして1つのビデオオブジェクトユニット(VOBU)は、1つのナビゲーションパック(NVパック)を先頭に有するパック列として定義される。1つのビデオオブジェクトユニット(VOBU)は、NVパック(先のDSIを含む)から次のNVパックの直前まで記録される全パックの集まりとして定義されている。

0082

ビデオオブジェクトユニット(VOBU)の再生時間は、このVOBU内に含まれる単数または複数個のGOP(グループオブピクチャー)から構成されるビデオデータの再生時間に相当し、その再生時間は約0.4秒以上で1秒以内に定められている。MPEGの規格では、1GOPは、約0.5秒の再生時間に相当する画像データが圧縮されるとされている。したがって、MPEGの規格に合わせると、オーディオも映像も約0.5秒分の情報が配置されることになる。

0083

1つのビデオオブジェクトユニット(VOBU)内には、上述したNVパックを先頭にして、ビデオパック(Vパック)、副映像パック(SPパック)、オーディオパック(Aパック)が配列されている。よって、1VOBU内の複数のVパックは、再生時間が1秒以内となる圧縮画像データが1GOPあるいは複数GOPの形で構成されており、またこの再生時間に相当するオーディオ信号が圧縮処理されてAパックとして配列されている。またこの再生時間内に用いる副映像データが圧縮されてSPパックとして配列されている。但し、オーディオ信号は、例えば8ストリーム、副映像としては例えば32ストリーム分のデータをパック化して記録されている。

0084

オーディオ信号の1ストリームは1種類の符号化形式で符号化されたデータであり、例えばリニアPCM、20ビット量子化データの8チャンネル分で構成される。

0085

図14に戻って説明する。

0086

ビデオマネージャー情報(VMGI)75としては、ビデオタイトルサーチするための情報が記述されており、少なくとも3つのテーブル78、79、80が含まれている。

0087

ボリウム管理情報管理テーブル(VMGIMAT)は、ビデオマネージャー(VMG)71のサイズ、ビデオマネージャー内の各情報のスタートアドレス、ビデオマネージャーメニュー用のビデオオブジェクトセット(VMGMVOBS)に関する属性情報等が記述されてる。

0088

タイトルサーチポインターテーブル(TT SRPT)は、装置のキー操作及び表示部500からのタイトル番号の入力に応じて選定可能な当該光ディスクのボリウムに含まれるビデオタイトルのエントリープログラムチェーンEPGC)が記述されている。

0089

図16においてプログラムチェーンを説明する。プログラムチェーン87とは、あるタイトルのストーリー再現するためにプログラム番号の集合であって、プログラムチェーンが連続して再生されることによりある1つのタイトルのストーリ章あるいはストーリーが完結される。また1つのプログラム番号は、複数のセル識別番号から構成されている。セル識別番号は、VOBS内のセルを特定することができる。

0090

ビデオタイトルセット属性テーブルVTART)80には、当該光ディスクのボリウム中のビデオタイトルセット(VTS)に定められた属性情報が記載されている。属性情報としては、VTSの数、番号、ビデオの圧縮方式、オーディオの符号化モード、副映像の表示タイプ等があり、このビデオタイトルセット属性テーブルに記述されてる。

0091

以上説明したようにこの発明のパケット方式の場合、各パケットの先頭の音声データは必ずサンプリングデータの先頭であり、パケットを単位として取扱うことができるので、オーディオデータ処理のためのタイミング処理及びそのシーケンス処理等が容易となる。

0092

次に、上記のごとく配列され、記録されているデータを再生する音声デコーダについて説明する。

0093

図17は、オーディオデコーダ513の基本構成を示している。

0094

この例は、図8に示したチャンネル数とサンプルのビット数の各モードのすべてに対応して再生できるデコーダの例を示している。入力データは、8チャンネルのすべての量子化ビット数が24ビットである場合を示している。

0095

入力端子710には、図1で説明したサンプルの列が連続して入力される。このサンプル列は、スッチSW0の入力端子711に与えられる。スッチSW0は、チャンネルAnからHn、anからhnまでの各サンプルの振り分け端子を有する。各チャンのサンプルに対応する端子には、代表サンプルと同一符号を付している。ここでは代表サンプルとして、サンプルA0からH0,A1からH1,a0からh0、a1からh1を示している。

0096

端子A0からH0,A1からH1は16ビットであり、端子a0からh0、a1からh1は、それぞれ4ビットの端子であるものとする。エキストラサンプルは、全部で8ビットの場合もあるから、4ビットの端子a0からh0、a1からh1が、2組用意されている。16ビット端子A0は、メモリMA0の上位ビット(16ビット)に接続され、対応する4ビット端子a0,a0はそれぞれスッチJ1、J2を介してメモリMA0の下位ビット(8ビット)に接続されている。16ビット端子B0は、スッチJBを介してメモリMB0の上位ビットに接続され、対応する4ビット端子b0,b0はそれぞれ対応するスッチj1、j2を介してメモリMB0の下位ビットに接続されている。16ビット端子C0は、スッチJCを介してメモリMC0の上位ビットに接続され、対応する4ビット端子c0,c0はそれぞれ対応するスッチj1、j2を介してメモリMC0の下位ビットに接続されている。同様に、各端子D0からH0,D1からH1,d0からh0、d1からh1もそれぞれ対応するメモリMD0からMH1に接続されている。

0097

これにより、各チャンネルがメモリMA0からMH1に振り分けられたことになる。メモリMA0とMA1の出力端子は、Aチャンネル出力スッチSWAの端子TA0,Ta0,Ta0,TA1,Ta1,Ta1に接続されている。TA0、TA1はそれぞれ16ビット端子、Ta0,Ta0,Ta1,Ta1は、それぞれ4ビット端子である。同様にメモリMB0とMB1の出力端子は、Bチャンネル出力スッチSWBの端子TB0,Tb0,Tb0,TB1,Tb1,Tb1に接続されている。TB0,TB1はそれぞれ16ビット端子、Tb0,Tb0,Tb1,Tb1は、それぞれ4ビット端子である。同様に他のメモリの出力端子も対応する出力スッチに接続されている。

0098

次に、動作に付いて説明する。

0099

スッチSW0に入力される記録/伝送用に配列されたサンプルS0,S1,e1,e2,…は、各チャンのサンプルとして、A0,B0,…、H0,A1,B1,…、H1,a0,b0,…h0,a1,b1…,h0として表せる。ここで、各チャンネルのメインワードは16ビット、エキストラワードは8ビットである。回路の開閉スッチがすべて閉じているものとする。回転スッチSW0が最上部接点から、順次切り替わることにより、メモリMA0からMH1にそれぞれ対応するサンプルが転送されることになる。このように回転スッチSW0の動作により、2対サンプルがメモリMA0からMH1にサイクリックに格納される。以後は、メモリMA0からMH1に格納されているサンプルのうち、所望のチャンのサンプルが対応する回転スッチを介して読み出されることになる。読み出されたサンプルは、メインサンプルとエキストラサンプルとがデコードされて、合成されて用いられる。

0100

チャンネルAの読み出しに着目して見る。回転スッチSWAはまず最上部の16ビットの接点位置で16ビットのサンプルA0読み出す。次に2つの4ビットの接点位置で、合計8ビットのサンプルa0を読み出す。さらに、次の16ビットの接点位置で16ビットのサンプルA1読み出す。次に2つの4ビットの接点位置で、合計8ビットのサンプルa1を読み出す。回転スッチSWAの一回転でチャンネルAの2対サンプルA0,a0,A1,a1が読みだされることになる。このようにチャンネルAの2対サンプルが時系列で得られる。以下、チャンネルB,C…に付いても同様な動作でサンプルが読み出される。ここで、回転スッチSW0、SWA,…SWHは、それぞれ1回転で2対サンプルを処理するので、回転周期はサンプリング周波数の1/2(fs/2)であることが必要である。図18は、さらにオーディオデコーダの別の実施の形態である。

0101

この実施の形態は、チャンネル数2、サンプルの量子化ビット数が20ビットの場合のデータを処理する状態を示している。図17に示した回路と異なる点は、スッチJB−JH,j1,j2の状態である。従って、図17の回路に対応する部分には、同一符号を付している。

0102

S0、S1、e0,e1,…を各チャンネルのサンプル列で表すと、A0,B0,A1,B1,a0,b0,a1,b1,…である。ここで、各チャンネルのメインサンプルは、16ビット、エキストラサンプルは4ビットである。

0103

スイッチJB…JHの状態としては、図に示すように、スイッチJBのみが閉で、JC…JHは、開になっている。またスイッチj1、j2に関しては、図示のように、エキストラサンプルa0,b0,a1,b1に対応するスイッチで、j1のみが閉で、他は開となっている。また、その他のエキストラサンプルc0,…h0、c1,…h1に対応するスイッチj1、j2は、すべて開となっている。 スイッチが開となっている部分では、データ転送は行われない。

0104

回転スイッチSW0がデータ入力に同期して入力データをふり分けると、転送されるデータは、A0,B0,A1,B1,a0(4ビット),b0(4ビット),a1(4ビット),b1(4ビット)である。この回転スイッチSW0の動作により、メモリMA0,MB0,MA1,MB1にのみ、図に示すような順序でサンプルが入力される。

0105

出力側では、メモリMA0−MH1のうち、チャンネルA,Bのメモリからのみ出力が得られる。他のチャンネルのメモリからデータ0が出力される。読み出し側のスイッチj1、j2のうち、j1は閉、j2は開とされている。従って16ビットのメインサンプルに続いて4ビットのエキストラサンプルが読み出されることになる。チャンネルAに付いて説明すれば、スイッチSWAの切り替わりにより、A0,a0(4ビット),A1,a1(4ビット)の順で出力され、順次チャンネルAのデータが出力されることになる。

0106

上記した実施の形態における各スイッチの設定、及び切り換え動作は、オーディオストリームのチャンネル数と、サンプルの量子化ビット数に応じて、プログラマブルに設定される。このような信号処理モードは、図14で示したビデオタイトルセット属性テーブル、及び図7で示したパックヘッダに記述されている。つまり、オーディオパケットに含まれているオーディオデータが、リニアPCMであること、さらにオーディオフレーム番号、量子化ビット数、サンプリング周波数、オーディオチャンネル番号などが記述されている。

0107

上記図17図18で示したデコーダは、すべてのモードに対応でき、全ビット、全チャンネルを再生できる高級機種に適用される、いわゆるフルデコーダである。

0108

本発明の考え方は、チャンネル数、量子化ビット数の多様な組み合わせモードに対応できるデータ配列、記録再生処理方法、及び装置に関わるものである。上記のような高級機種に対応できることはもちろんのこと、安価なコストを要求される簡易機種、例えば、すべてのモードに対して2チャンネル、16ビットのみを再生するような機種に対しても対応できるデータ配列である。このような機種は、回路の規模が高級機種に比べて規模が小さくて済む。

0109

上記の図及び説明では、各サンプルの振り分け、及びメモリからのサンプルの取り出しに用いるスイッチが、機械的に示されていたが、これらはすべて電子回路手段で構成されるものである。

0110

次に、簡易再生機種におけるオーディオデコーダに付いて説明する。このオーディオデコーダは、チャンネルA,Bのみの16ビットのデータを処理するデコーダである。入力サンプルは、8チャンネルで量子化ビットは24ビットであるものとする。

0111

図19において、入力端子810には、図1で説明したサンプルの列が連続して入力される。このサンプル列は、スッチSW0の入力端子811に与えられる。スッチSW0は、チャンネルAnからHn、anからhnまでの各サンプルの振り分け端子を有する。各チャンのサンプルに対応する端子には、代表サンプルと同一符号を付している。ここでは代表サンプルとして、サンプルA0からH0,A1からH1,a0からh0、a1からh1を示している。

0112

端子A0からH0,A1からH1は16ビットであり、端子a0からh0、a1からh1は、それぞれ4ビットの端子であるものとする。エキストラサンプルは、全部で8ビットの場合もあるから、4ビットの端子a0からh0、a1からh1が、2組用意されている。

0113

しかし、このデコーダでは、端子A0,B0,A1,B1のみが、メモリMA,MBに接続されており、他の端子C0−H0,c0−h0は接地されている。このようにスイッチSW0を製造してもよいし、最初からチャンネルA,Bに関する系統のみが製造されてもよい。

0114

メモリMA,MBからデータを読み出すスイッチSWA,SWBは、16ビット単位でデータを読み出すスイッチである。このスイッチSWA,SWBは、出力データの整合が得られるように動作される。

0115

動作について説明する。

0116

スイッチSW0に入力される記録用、または伝送用配列のサンプルS0、S1、e0,e1,…は、各チャンネルのサンプルで表せばA0,B0,…、H0,A1,B1,…、H1,a0,b0,…h0,a1,b1…,h0として表せる。ここで、各チャンネルのメインサンプルは16ビット、エキストラサンプルは8ビットである。回路の開閉スッチはすべて閉じている。回転スッチSW0が最上部接点から、順次切り替わることにより、メモリMAからMB1にそれぞれ対応するサンプルが転送されることになる。他のサンプルはすべて棄却される。

0117

以後は、メモリMA0、MB1に格納されているサンプルが、チャンネルA,Bのサンプルとして読み出される。

0118

回転スイッチSW0は、1回転で2サンプルを処理するので、サンプリング周波数fsの1/2である。また回転スイッチSWA,SWBは、1回転で1サンプルを読み出すので、周波数はfsである。

0119

次に、簡易再生機種における別のオーディオデコーダに付いて説明する。このオーディオデコーダは、チャンネルA,Bのみの16ビットのデータを処理するデコーダである。入力サンプルは、2チャンネルで、量子化ビットは20ビットであるものとする。

0120

図20において、入力端子810には、図1で説明したサンプルの列が連続して入力される。このサンプル列は、スッチSW0の入力端子811に与えられる。スッチSW0は、チャンネルAnからHn、anからhnまでの各サンプルの振り分け端子を有する。各チャンのサンプルに対応する端子には、代表サンプルと同一符号を付している。ここでは代表サンプルとして、サンプルA0、B0,A1,B1,a0,b0、a1,b1を示している。

0121

端子A0,B0,A1,B1は16ビットであり、端子a0,b0、a1,b1は、それぞれ4ビットの端子である。2チャンネル、量子化ビット数20ビットのモードに対応するために、スイッチJBのみが閉で、スイッチJC−JHは開になっている。また端子a0,b0、a1,b1に対応するスイッチj1、j2が閉で、他の端子に対応するスイッチj3−j16は開である。

0122

上記の状態で回転スイッチSW0が順次切り替わると、開になっているスイッチではデータ転送が行われない。そして、メインサンプルA0,B0,A1,B1のみがメモリMA,MBに転送される子とになる。またエキストラサンプルaa0,b0,a1,b1に関しては対応するスイッチが接地されているので、破棄されることになる。メモリMA,MBからサンプルを読み出す動作は、先の実施の形態と同じように行われる。

0123

上記の簡易機種の例では、2種類のモードの場合を説明したが、スイッチの開閉選択状態によりすべてのモードにおける2チャンネルのデータを取り出すことができる。特に注目すべき点は、エキストラサンプルのための処理は、8ビット単位であることである。このようなデータ配列により、1対のエキストラサンプルのビット数は、各チャンネルのエキストラワードが4ビットの場合でも、チャンネル数に関わらず8ビットの整数倍となる。このために、簡易デコーダにおいてエキストラサンプルを棄却する場合においても、8ビット単位で処理することができる。

0124

メインサンプルのメインワードは16ビットであるから、すべて、8ビット単位での処理が可能であり、具体的回路を構成する上でも利点が多い。

0125

図21には、オーディオパックのパックヘッダの概略を示している。

0126

まず、パックスタートコード(4バイト)があり、次にシステムクロックリファレンスSCR)が記述されている。システムクロックリファレンス(SCR)は、このパックの取り込み時間を示しており、装置内部の基準時間の値より、このSCRの値が小さい場合には、このSCRが付与されているパックがオーディオバッファに取り込まれる。またパックヘッダには、プログラム多重レートが3バイトで記述されている。さらに、スタッフィング長さも1バイトで記述されている。このスタッフィング長が制御回路により参照されることにより、制御回路は、制御情報の読み取りアドレスを決めることができる。

0127

図22には、オーディオパケットのパケットヘッダー中身を示している。パケットヘッダは、パケットのスタートを知らせるための、パケットスタートコードプリフィックス、パケットがなにのデータを有するのかを示すストリームID、パケットストリームの長さを示すデータがある。パケットエレメンタリーストリーム(PES)の各種の情報、例えばコピー禁止許可を示すフラッグオリジナル情報かコピーされた情報かを示すフラッグ、パケットヘッダの長さなどが記述されている。さらにこのパケットと他のビデオや副映像との時間的出力同期を取るためのプレゼンテーションタイムスタンプ(PTS)も記述されている。さらに、各ビデオオブジェクトの中で最初のフィールドの最初のパケットには、バッファについて記述しているかどうか示すフラッグ、バッファのサイズなどの情報が記述されている。

0128

また0−7バイトのスタッフィングバイトを有する。

0129

さらに、オーディオストリームであること、リニアPCMか他の圧縮方式及びオーディオストリームの番号を示すためのサブストリームIDを有する。さらにまた、このパケット内に先頭のバイトを配置しているオーディオのフレーム数が記述されている。さらにまた、前記PTSで指示されている時刻に再生されるべき、パケット内の最初のオーディオフレーム、すなわち最初にアクセスするユニット先頭バイトを指示するポインタが記述されている。このポインタは、この情報の最後のバイトからのバイト番号で記述されている。そしてポインタは、そのオーディオフレームの最初のバイトアドレスを示している。また、高域強調されたのか否かを示すオーディオ強調フラッグ、オーディオフレームデータオール0 のときにミュートを得るためのミュートフラッグ、オーディオフレームグループ(GOF)の中の最初にアクセスするフレーム番号も記述されている。また量子化ワードの長さ、つまり量子化ビット数、サンプリング周波数、チャンネル数、ダイナミックレンジの制御情報などが記述されている。

0130

上記のヘッダ情報は、オーディオデコーダ内のデコーダ制御部(図示せず)において解析される。デコーダ制御部は、デコーダの信号処理回路を現在取り込み中のオーディオデータに対応する信号処理形態に切り換える。切り替わった状態は、先の図17乃至図20で示した通りである。上記のヘッダ情報と同様な情報は、ビデオオマネージャにも記述されているので、再生動作初期にこのような情報を読み取れば、以後は同じサブストリームの再生であれば読み取る必要はない。しかし上述したように各パケットのヘッダに、オーディオを再生するに必要なモードの情報が記述されているのは、例えばパケット列通信系列で伝送されるような場合に何時受信を開始しても受信端末がオーディオのモードを認識できるようにしたからである。また、パックのみをオーディオデコーダが取り込んだ場合でも、オーディオ情報を再生できるようにしたからである。

0131

図23には、オーディオストリームに関する再生装置の信号系列を示している。図10の装置に比べて、図23の装置は、システム処理部504の内部と、オーディオデコーダ513の内部が詳しく示されている。

0132

システム処理部504に入力した高周波信号読み取り信号)は、同期検出器601に入力される。同期検出器601では、記録データに付加されている同期信号を検出し、タイミング信号を生成する。同期検出器601で同期信号を除去された読み取り信号は、16ビットを8ビットに復調する8−16復調器602に入力されて、8ビットのデータ列に復調される。復調データは、エラー訂正回路603に入力されて、エラー訂正処理が施される。エラー訂正されたデータは、デマルチプレクサ604に入力される。このデマルチプレクサ604では、オーディオパック、ビデオパック、副映像パックの識別がストリームIDに基づいて行われ、対応するデコーダに各パックは出力される。

0133

オーディオパックは、オーディオバッファ611に取り込まれる。またオーディオパックのパックヘッダ及びパケットヘッダは、コントロール回路612に読み取られる。コントロール回路612は、オーディオパックの内容を認識する。すなわち、オーディオパックのスタートコード、スタッフィング長、パケットスタートコード、ストリームIDを認識する。さらにパケットの長さ、サブストリームIDの認識、最初のアクセスポイントの認識、オーディオの量子化ビット数の認識、チャンネル数の認識、サンプリング周波数の認識も行う。このような情報が認識されると、先の図8に示したテーブルにより、スタッフィングバイト長、パディングパケット長が判明する。またコントロール回路612は、サブストリームIDに基づいて、リニアPCMのパケットを認識する。

0134

この結果、コントロール回路612は、オーディオバッファ611に格納されているオーディオデータの切り出しアドアドレスを把握することができる。よって、このオーディオバッファ611は、コントロール回路612により制御され、先に説明したサンプル、例えばS0,S1,e0,e1,S2,S3,…を出力することができる。コントロール回路612は、少なくとも、量子化ビット数、サンプリング周波数、オーディオチャンネル数を認識すれば、スタッフィングバイト数、パディングパケット数を認識することができる。そしてこの認識情報に基づいて、データの切り出しを実行することができる。

0135

このサンプルは、チャンネル処理器613に供給される。このチャンネル処理器613の内部は、図17乃至図20で説明したような回路であり、その動作モードは、コントロール回路612により制御される。

0136

次に、上記したオーディオパケット、ビデオパケット副映像パケットと、光ディスクの記録トラックとの物理的な関係を説明することにする。

0137

図24(A),図24(B),図24(C),図24(D)に示すように、光ディスク10の一部の記録面を拡大すると、ピット列が形成されている。このピットの集合が、セクタを構成している。従って光ディスクのトラック上には、セクタ列が形成されている。このセクタは光ヘッドにより連続して読み取られる。そしてオーディオパックがリアルタイムで再生される。

0138

次に1つのセクタ、例えばオーディオ情報が記述されているセクタを説明する。図25(A),図25(B)に示すように、1つのセクタは、13×2フレームから構成されている。そして各フレームには、同期符号が付加されている。図面では2次元的にフレームの配列を示しているが、トラック上には先頭のフレームから順番に記録されている。図に示されている同期符号の順番で述べると、SY0,SY5,SY1,SY5,SY2,SY5, …である。

0139

図に示されている1フレームにおける同期符号とデータのビット数は、32ビットと、1456ビットである。32ビット=16ビット×2、1456ビット=16ビット×91である。この数式は、16ビットの変調コードが記録されていることを意味する。光学式ディスに対する記録が行われるときは、8ビットのデータが16ビットに変調されて記録されるからである。さらにこのセクタ情報は、変調されたエラー訂正コードも含んでいる。

0140

図26(A)には、上記の物理セクタの16ビットデータを、8ビットに復号した後の1つの記録セクタを示している。この記録セクタのデータ量は、(172+10)バイト×(12+1)ラインである。各ラインには、10バイトの誤り訂正符号が付加されている。また1ライン分の誤り訂正符号が存在するが、この誤り訂正符号は、後で述べるように、12ライン分が集まったときに、列方向の誤り訂正符号として機能する。

0141

上記の1記録セクタのデータから、誤り訂正符号が除去されると、図26(B)に示すようなデータブロックとなる。すなわち、2048バイトのメインデータに、6バイトのセクタID、2バイトID誤り検出符号、6バイトの著作権管理情報がデータ先頭に付加され、さらにデータの末尾には4バイトの誤り検出符号が付加されたデータブロックとなる。

0142

上記の2048バイトのデータが、先に説明した1パックであり、この1パックの先頭からパックヘッダ、パケットヘッダ、オーディオデータが記述されている。そして、パックヘッダ及びパケットヘッダには、オーディオデータを処理するための各種のガイド情報が記述されていることになる。

0143

上記したようにディスクの1つのセクタに対して、オーディオサンプルを配列した1つのパケットが割り当てられて記録されている。そして、オーディオデコーダは、1つのセクタの情報であっても、リニアPCMデータを良好に再生することができる。これは、1パック内のオーディオデータの先頭は、必ずメインサンプルの先頭から開始するようにデータ配分されているからである。また、パックヘッダ及びパケットヘッダには、オーディオデコーダがオーディオデータを処理するのに十分な制御情報が記述されているからである。

0144

次に、誤り訂正符号ブロックECCブロック)について説明する。

0145

図27(A),図27(B)に示すように、ECCブロックは、上記した1記録セクタが16個集合することにより構成されている。図27(A)は,12行×127バイトのデータセクタ図26(A))が16個集合された状態を示している。そして、各列には、16バイトの外符号パリティ(PO)が付加される。また各行には10バイトの内符号パリティ(PI)が付加される。さらに、記録される前には、図27(B)に示されるように、16バイトの外符号パリティ(PO)が1ビットずつ各行に分散される。この結果、1記録セクタは、13(=12+1)行のデータとして構成されることになる。図27(A)において、B0,0、B0,1、…は、バイト単位のアドレスを示している。また図27(B)において、各ブロックに付されている0乃至15は、それぞれ1記録セクタである。

0146

上記したディスクの記録トラック上には、ビデオパック、副映像パック、オーディオパック、NVパックがインターリーブされて配列されている。しかし、この発明はこのようなディスクに限定されるものではない。オーディオパックの列のみが記録されているディスクにも適用できる。またオーディオパックと副映像パックとがインターリーブされたディスクにも適用できる。またオーディオパックと、副映像パックと、NVパックとがインターリーブされたディスクにも適用できる。これらの組合わせは自由である。

発明の効果

0147

以上説明したようにこの発明によれば、従来のCDより高品位な他チャンネル信号も記録できて、かつ簡易機種、上位機種のいずれでも再生処理が容易であり、リニアPCM方式のデータ等を記録あるいは処理するのに有効である。

図面の簡単な説明

0148

図1この発明の基本的な実施例を説明するために示したサンプル構成及びサンプルの配置を示す説明図。
図2図1のサンプルとフレームとグループの関係を示す説明図。
図3この発明に係るオーディオフレームとパック列の関係を示す説明図。
図420ビットモードと24ビットモードにおけるオーディオデータ配列を一般化して示す図。
図5インターリーブの原理を示す説明図。
図6この発明に係るパックの配列例と,この配列の中のオーディオパックの構成を示す説明図。
図7オーディオパックの構成を詳しく説明図。
図8この発明が適用されるリニアPCMデータのパケット内データサイズの例の一覧表を示す説明図。
図9オーディオパックの生成手順を示す説明図。
図10ディスク再生装置ブロック構成図。
図11ディスクドライブ部の説明図。
図12光ディスクの説明図。
図13光ディスクの論理フォーマットを示す説明図。
図14図13のビデオマネージャーの説明図。
図15図14のビデオオブジェクトセットの説明図。
図16プログラムチェーンの説明図。
図17この発明に係るオーディオデコーダの基本的な回路構成の一例を示す図。
図18この発明に係るオーディオデコーダの基本的な回路構成の他の例を示す図。
図19さらにこの発明に係るオーディオデコーダの基本的な回路構成の他の 例を示す図。
図20この発明に係るオーディオデコーダの基本的な回路構成のまた他の例を示す図。
図21オーディオパックのパックヘッダの内容を示す図。
図22オーディオパックのパケットヘッダの内容を示す図。
図23ディスク再生装置の特にオーディオ処理系統のブロック構成図。
図24ディスク、ピット列、セクタ列及び物理セクタを示す説明。
図25物理セクタの内容を示す。
図26記録セクタの構成を示す図。
図27エラー訂正符号ブロックの構成を示す図。

--

0149

10…ディスク、
501…ディスクドライブ部、
502…システムCPU、
503…システムROM/RAM、
504…システム処理部、
505…データRAM、
506…ビデオバッファ、
507…副映像バッファ、
508…ビデオデコーダ、
509…副映像デコーダ、
511…D/A変換器、
512…オーディオバッファ、
513…オーディオデコーダ、
514…D/A変換器。

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