【０００１】[0001]
この考案は、書き込み読み出し可能な磁気ディスクや光ディスク、ＣＤ−ＲＯ Ｍを記録媒体として用い、取り扱う信号が符号化された圧縮信号である場合に有 効な圧縮信号の再生装置に関するものである。 The present invention relates to a reproducing apparatus for a compressed signal which is effective when a writable and readable magnetic disk, an optical disk, or a CD-ROM is used as a recording medium and the signal to be handled is an encoded compressed signal.
【０００２】[0002]
磁気ディスクや光ディスクの記録媒体は、磁気テープに比べて記録できるデー タ容量は少ないが、高速なデータアクセスが可能であることから、動画像データ のプログラムの読み出し転送や、頭出しを容易に行うことができる。さらに近年 の画像データに対する高能率圧縮符号化技術の進歩によって、多数のプログラム を格納可能となり、上記ディスクを記録媒体とする記録再生装置の用途が増大す るものと考えられる。この様な動画圧縮記録方式としては例えばＩＳＯ−１１１ ７２（ＭＰＥＧ）に規定される方式等がある。 Recording media such as magnetic disks and optical disks have less data capacity than magnetic tapes, but high-speed data access allows easy reading and transfer of moving image data programs and cueing. be able to. Furthermore, due to the recent progress in high-efficiency compression encoding technology for image data, it is possible to store a large number of programs, and the use of the recording / reproducing apparatus using the disc as a recording medium will increase. As such a moving image compression recording method, for example, there is a method specified in ISO-11172 (MPEG).
【０００３】 以下、従来のディスクシステムについて説明する。 ディスクのフォーマットは、通常はデータ領域とこのデータ領域の各部にどの ような情報が記録されているかを示す管理領域とからなる（図１０（Ａ））。A conventional disk system will be described below. The format of a disc usually consists of a data area and a management area indicating what kind of information is recorded in each part of this data area (FIG. 10 (A)).
【０００４】 データ領域は、クラスタからなり、１クラスタは、１セクタ〜６４セクタの範 囲で決められ固定されており、１セクタは、２５６バイト〜１０９６バイト等の 範囲で固定される。The data area is composed of clusters, and one cluster is determined and fixed within a range of 1 sector to 64 sectors, and one sector is fixed within a range of 256 bytes to 1096 bytes.
【０００５】 管理領域は、ディスクの内周側に設けられ、最内周にディレクトリーテーブル （図１０（Ｂ））、その外周にファイルアロケーシュンテーブル（図１０（Ｃ） ）がある。ディレクトリーテーブルには、プログラム名称と、先頭クラスタが格 納されている。ディレクトリーテーブルにおいて、再生しようとするプログラム 名称がサーチされると、その先頭クラスタがわかる。先頭クラスタがわかると、 ファイルアロケーションテーブルにおいて先頭クラスタ番号がサーチされる。こ の先頭クラスタ番号がサーチされると、続く２番目のクラスタ番号がそこ記録さ れているため、次の（２番目の）クラスタ番号が分かる仕組みになっている。２ 番目のクラスタ番号が分かると、次に２番目のクラスタ番号をサーチするとファ イルアロケーションテーブルには３番目が記録されているという仕組みになって いる。このように、次々と、再生すべきクラスタ番号が分かり、最後のクラスタ 番号まで到達するとエンド情報がペアになっている。The management area is provided on the inner circumference side of the disc, and has a directory table (FIG. 10B) on the innermost circumference and a file allocation table (FIG. 10C) on the outer circumference thereof. The directory table stores the program name and the first cluster. When the name of the program to be reproduced is searched for in the directory table, the leading cluster is known. When the start cluster is known, the start cluster number is searched in the file allocation table. When this first cluster number is searched, the second cluster number that follows is recorded there, so that the next (second) cluster number is known. Once the second cluster number is known, the next cluster number is searched, and the third is recorded in the file allocation table. In this way, the cluster numbers to be played back are known one after another, and when the last cluster number is reached, the end information is paired.
【０００６】 したがって、ディスクが再生される場合には、管理領域のディレクトリーテー ブルで希望のプログラム名称がサーチされ、先頭クラスタ番号が認識され、次に 、ファイルアロケーシュンテーブル（ＦＡＴ）において、再生すべきクラスタ番 号が次々と読み取られることになる。Therefore, when the disc is played back, the desired program name is searched in the directory table of the management area, the leading cluster number is recognized, and then the playback is performed in the file allocation table (FAT). Cluster numbers to be read will be read one after another.
【０００７】 ここで、管理領域の容量をみると次のように表せる。 ディレクトリー容量＝ 記録プログラム数×（プログラム名称＋先頭クラスタ） ［バイト］ ＦＡＴ容量＝プログラム数×（１プログラムサイズ／クラスタサイズ）×ＦＡＴ 上の１クラスタ表現サイズ［バイト］ ところで、多くのプログラムをディスクに記録するためには、データ領域を大 きく確保し、管理領域を小さくする必要がある。しかし多くのプログラムを記録 するとそれだけ管理領域の容量は多く必要となる。そこで、上記の関係から、管 理領域の容量を小さくするには、クラスタサイズを大きくすれば良い。しかしな がら、クラスタサイズを大きくすると、１クラスタ長は固定（一定のセクタ数） であるから、１つのプログラムの最後尾が、あるクラスタの先頭から少しのセク タ数で終了するような場合、データ領域に無駄が生じてしまう。Here, the capacity of the management area can be expressed as follows. Directory capacity = number of recorded programs x (program name + first cluster) [bytes] FAT capacity = number of programs x (1 program size / cluster size) x 1 cluster representation size on FAT [bytes] By the way, many programs are written to disk For recording, it is necessary to secure a large data area and a small management area. However, if many programs are recorded, the capacity of the management area becomes large accordingly. Therefore, from the above relationship, the cluster size may be increased to reduce the capacity of the management area. However, if the cluster size is increased, the length of one cluster is fixed (a fixed number of sectors), so if the end of one program ends with a small number of sectors from the beginning of a cluster, The data area is wasted.
【０００８】 この様な無駄は、特に、先に説明した動画圧縮技術を採用したシステムでは多 く発生することが考えられる。動画圧縮技術においては、時間的に隣接するフレ ームのデータを用いたフレーム間圧縮技術、及び可変長符号化技術を用いている ために、物理的な信号長が不定である。このために、１クラスタ長が固定である とデータ領域に無駄を生じる可能性が高い。また、この動画圧縮技術を用いた信 号を再生する場合、先頭から順次再生する分には問題はないが、特殊再生、高速 サーチ等の機能を実現するには困難が伴う。It is conceivable that such waste often occurs particularly in a system adopting the moving picture compression technique described above. In the video compression technology, the physical signal length is undefined because it uses the interframe compression technology that uses the data of frames that are temporally adjacent and the variable length coding technology. Therefore, if the one cluster length is fixed, there is a high possibility that the data area will be wasted. Also, when reproducing a signal using this video compression technology, there is no problem in that it is sequentially reproduced from the beginning, but it is difficult to realize functions such as special reproduction and high-speed search.
【０００９】[0009]
上記したように、従来のディスク記録再生方式においては、動画圧縮技術によ る符号化や可変長が施された信号を記録する場合、データ領域に無駄が生じやす いという問題がある。また動画圧縮技術を用いて記録された信号の特殊再生、高 速サーチ等の機能を実現するには困難が伴う。 As described above, the conventional disc recording / reproducing system has a problem that the data area is likely to be wasted when a signal encoded by a moving image compression technique or a signal subjected to a variable length is recorded. Further, it is difficult to realize functions such as special reproduction of signals recorded by using the video compression technology and high-speed search.
【００１０】 そこでこの考案は、効率的なデータ記録が可能であり、かつデータ管理も容易 であり、プログラムの特殊再生、高速サーチの場合にデータの取扱いを容易にす ることができる圧縮信号の再生装置を提供することを目的とする。Therefore, the present invention enables the efficient recording of data, facilitates data management, and facilitates handling of data in the case of special reproduction of programs and high-speed search. An object is to provide a reproducing device.
【００１１】[0011]
この考案は、映像データの複数フレームを圧縮符号化した符号化映像データと 、符号化する前に時間的に前記映像データに対応する音声データを圧縮符号化し てフレーム化した符号化音声データと、前記符号化映像データと符号化音声デー タとの配列位置を示すデータユニットヘッダとを有するデータユニットが次々と 入力される装置であって、前記データユニットの少なくとも符号化映像データと 符号化音声データを一時的に取り込み保持する記憶手段と、前記データユニット の前記データユニットヘッダを取り込み解析し、前記符号化映像データと符号化 音声データとが前記記憶手段に保持されているアドレスを認識して、前記記憶手 段から前記符号化映像データと符号化音声データとをそれぞれ別々のデコード部 へ導出する制御手段とを備える。 This invention is: encoded video data obtained by compression-encoding a plurality of frames of video data; encoded audio data obtained by compression-encoding audio data corresponding to the video data temporally before encoding; A device to which data units each having a data unit header indicating an array position of the encoded video data and the encoded audio data are sequentially input, at least the encoded video data and the encoded audio data of the data unit. And a storage unit for temporarily storing and storing the data unit header of the data unit, and recognizing an address where the encoded video data and encoded audio data are stored in the storage unit, Control for deriving the encoded video data and the encoded audio data from the storage means to separate decoding units. And a stage.
【００１２】[0012]
上記の手段によると、データユニットのヘッダの情報を参照して、符号化映像 データ及び符号化音声データを確実に分離でき、かつデータユニット単独を独立 して容易に扱うことができる。 According to the above means, the encoded video data and the encoded audio data can be reliably separated by referring to the information in the header of the data unit, and the data unit alone can be easily handled independently.
【００１３】[0013]
以下、この考案の実施例を図面を参照して説明する。 まず、この考案における動画圧縮フォーマットについて説明する。映像データ を符号化する際には、まず複数のグループオブピクチャー（ＧＯＰ）分をまとめ てパケット化し、このパケット相当分の音声データ（約１．０秒分）と拡張デー タが符号化されて圧縮映像データに付加されデータユニットとなる。ＧＯＰは同 一プログラム中では固定であり、データユニットの拡張データ内の先頭のサブコ ードには音声同期用タイムコードが配置される。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, the moving picture compression format in this invention will be described. When encoding video data, first, a group of pictures (GOPs) are grouped together into packets, and audio data (about 1.0 seconds) and extended data corresponding to the packets are encoded. It becomes a data unit by being added to the compressed video data. The GOP is fixed in the same program, and the time code for voice synchronization is placed in the first subcode in the extended data of the data unit.
【００１４】 図１は、符号化した符号化データ（図１（Ａ））と、これを復号化した出力画 像（図１（Ｂ））の一例を模式的に示している。図において、Ｉはフレーム内符 号化された映像データ、Ｐは前方向予測符号化された画像データ、Ｂは双方向予 測符号化された画像データであり、このモードではＩ、Ｐ、Ｂ、Ｐ、Ｂの繰り返 しで符号化が行われる。よって各フレームの符号化データ長が異なることになる 。この様なフォーマットによると、Ｉのみを再生すれば６倍速、ＩとＰを再生す れば２倍速の映像を得ることができる。実際の倍速数はディスクからのデータ読 み出し速度に制限される。このフォーマットであると、高速転送レート、大記録 容量、準ランダム・アクセス向きである。この例では、図１（Ｃ）に示すように ６フレーム分が１ＧＯＰとして扱われる。そして５ＧＯＰが１パケットとなる。 このパケットは、再生時の時間が１．０秒に相当する。ただし、ディスク上の実 記録信号長は、動画圧縮技術により符号化されているので、パケットにより異な る。FIG. 1 schematically shows an example of encoded encoded data (FIG. 1A) and an output image (FIG. 1B) obtained by decoding the encoded data. In the figure, I is the intra-frame coded video data, P is the forward predictive-coded image data, and B is the bidirectional predictive-coded image data. In this mode, I, P, and B are used. , P, B are repeated to perform encoding. Therefore, the encoded data length of each frame is different. With such a format, it is possible to obtain a 6 × speed video by reproducing only I and a 2 × speed video by reproducing I and P. The actual speed is limited to the speed of reading data from the disc. This format is suitable for high transfer rates, large recording capacities, and quasi-random access. In this example, 6 frames are treated as 1 GOP as shown in FIG. And 5 GOP becomes one packet. This packet corresponds to a reproduction time of 1.0 second. However, the actual recording signal length on the disc differs depending on the packet because it is encoded by the video compression technology.
【００１５】 よって、１パケットが３０フレーム分（＝５ＧＯＰ×６フレーム／ＧＯＰ）で あり、音声データは、各３０フレーム分が４８ＫＢｙｔｅ（＝４ｃｈ×１２ＫＢ ｙｔｅ／ｓ）で記録されている。同時使用チャンネルが２であるときは必要最小 メモリ容量は２４ＫＢｙｔｅでよい。Therefore, one packet has 30 frames (= 5 GOP × 6 frames / GOP), and the audio data is recorded with 48 KBytes (= 4 ch × 12 KB bytes / s) for each 30 frames. When the number of channels used simultaneously is 2, the minimum required memory capacity may be 24 KBytes.
【００１６】 ディスク上に記録すべきにデータユニット毎の主なデータと各情報レートは次 のようになる。 拡張データ＝１２８Ｋｂｉｔ／ｓ＝１６ＫＢｙｔｅ／ｓ 音声データ＝３８４Ｋｂｉｔ／ｓ＝４８ＫＢｙｔｅ／ｓ 映像データ＝４０９６Ｋｂｉｔ／ｓ＝５１２ＫＢｙｔｅ／ｓ 拡張データには、データユニットヘッダ（ＤＨ）と副映像データが含まれる。 副映像データは、映画で使用する字幕情報等に利用できる。またデータユニット ヘッダ（ＤＨ）は、データユニット内の個別管理情報であり、音声と映像の同期 情報も含まれる。副映像データは、対応する主映像を含むＧＯＰ単位で更新され 、また映像と音声の同期及び同期修正もＧＯＰ単位で行われる。Main data for each data unit to be recorded on the disc and each information rate are as follows. Extended data = 128 Kbit / s = 16 KByte / s Audio data = 384 Kbit / s = 48 KByte / s Video data = 4096 Kbit / s = 512 KByte / s The extended data includes a data unit header (DH) and sub-video data. The sub-picture data can be used for subtitle information used in movies. The data unit header (DH) is individual management information in the data unit, and also includes audio and video synchronization information. The sub-picture data is updated on a GOP basis including the corresponding main picture, and the synchronization between the picture and the audio and synchronization correction are also performed on a GOP basis.
【００１７】 字幕情報については、洋画における英文シナリオと邦文字幕のように２種類の 副画像を選択出力できるように副画像データとしては複数チャンネルが用意され てもよい。副画像データの割り当てレートが６４Ｋｂｉｔ／ｓである場合、１パ ケットの記録時間数が１．０秒ならば、副映像データを保持するためのバッファ 容量は約６４Ｋｂｉｔとなる。ただし副映像が２チャンネルのときに必要なバッ ファメモリ容量は３２ｋｂｉｔで良い。Regarding the subtitle information, a plurality of channels may be prepared as sub-image data so that two types of sub-images can be selectively output, such as an English scenario in a Western movie and a Japanese screen. When the sub-image data allocation rate is 64 Kbit / s and the recording time of one packet is 1.0 second, the buffer capacity for holding the sub-picture data is about 64 Kbit. However, the buffer memory capacity required when the sub-picture has two channels is 32 kbit.
【００１８】 上記した映像、音声、拡張データの各符号化にあたっては、データユニット内 ですべて完結し、他のデータユニットとは完全に独立される。 次にディスク上には、後述する管理領域が確保される。この管理領域の情報を もとにしてデータユニット毎の読み出しが行われる。データユニット毎に独立し て処理されるために、データユニット毎の編集・アクセスが簡単である。Each of the above-described encoding of video, audio, and extended data is completed within a data unit and is completely independent of other data units. Next, a management area described later is secured on the disk. Reading is performed for each data unit based on the information in the management area. Since each data unit is processed independently, editing / accessing each data unit is easy.
【００１９】 データ領域とそれに付随している管理との関係について説明する。 実際の配置においてはＧＯＰ毎にバイト・アライン処理が行われ、データユニ ット毎には必ずセクラ・アライン処理が行われデータユニットを切り分け易くさ れている。セクタ・アラインによる実記録容量の低下率は、以下の通りである。 データユニットの構成が、画面表示フレームレート３０枚／秒、ＧＯＰ構成ピク チャー数６枚（フレーム）、１データユニットのＧＯＰ数が５ＧＯＰの場合、約 １．０秒に相当するデータ毎にセクタ・アラインが発生するために１２０分記録 のディスクでは７２００セクタ分の記録容量が低下する。またディスクの総記録 容量が３４６７５２セクタの場合は、容量低下率は、０．２％となる（ただし１ ＫＢ／セクタの場合）。The relationship between the data area and the management associated with it will be described. In the actual arrangement, byte alignment processing is performed for each GOP, and secura alignment processing is always performed for each data unit to facilitate separation of data units. The reduction rate of the actual recording capacity due to sector alignment is as follows. When the data unit is composed of a screen display frame rate of 30 / sec, GOP configuration picture number of 6 (frames), and one data unit of GOP number of 5 GOP, the Due to the occurrence of alignment, the recording capacity of 7200 sectors is reduced in a 120 minute recording disk. Further, when the total recording capacity of the disk is 346752 sectors, the capacity decrease rate is 0.2% (provided that 1 KB / sector).
【００２０】 再生時には、映像はＧＯＰの先頭フレーム（Ｉピクチャ）の復号から開始され る。音声は映音同期で指定された音声フレームの復号から開始される。指定され た音声フレームの復号と映像ＧＯＰ先頭フレームの復号が共に完了した時点で、 映像と指定音声サンプルが同時に出力開始される。At the time of reproduction, the video starts from the decoding of the first frame (I picture) of the GOP. The audio starts from the decoding of the audio frame specified by the audiovisual synchronization. When the decoding of the designated audio frame and the decoding of the video GOP first frame are both completed, the video and the designated audio sample are simultaneously output.
【００２１】 音声データとしては、約１．０秒分の符号化音声データがデータユニット内に 付加される。ただし音声の符号化は、一定のサンプル数を１ブロックとして隣接 ブロック端は少し折り込んだ後にこのサンプル数単位で符号化し、これにヘッダ を付して符号化音声１フレームを作成している。As voice data, about 1.0 second of encoded voice data is added in the data unit. However, in audio encoding, a fixed number of samples is set as one block, the ends of adjacent blocks are slightly folded, then encoded in units of this number of samples, and a header is added to this to create one encoded audio frame.
【００２２】 音声フレーム長は、原音声の２０４８サンプル長以下で、原音声時間に換算す ると２４ｍｓ〜３６ｍｓとなる。音声フレームの符号化データ量は、２８８バイ ト〜５７６バイト。音声チャンネル毎にすべての音声フレームにはそのヘッダに フレームＩＤが付されている。フレームＩＤは、２４ビットであり、４ビットで 音声チャンネルを、２０ビットで音声フレーム番号を表している。約１．０秒分 の符号化音声データは、１ブロックのサンプル数とサンプリング周波数にもよる が、通常は数十音声フレーム分の長さになる。またデータユニットヘッダ（ＤＨ ）に付加されている映音同期情報は、該当するＧＯＰの先頭フレームを出力開始 するタイミングに合わせて出力すべき復号音声サンプルが属する符号化音声のフ レーム番号、及びそのフレーム内の音声サンプル番号を指定する。タイムコード は３２ビットであり２０ビットで音声フレーム番号を表し、残る１２ビットで音 声サンプル番号を指定している。これによりシステム全体における音声、映像同 期の最大誤差は、音声のサンプリング周期の１／２に一致し、ｆｓ＝３２ＫＨｚ のときに映像、音声同期誤差は最大で約１６μｓになる。The voice frame length is equal to or less than 2048 sample lengths of the original voice and is 24 ms to 36 ms when converted to the original voice time. The amount of encoded data for a voice frame is 288 bytes to 576 bytes. A frame ID is attached to the header of every audio frame for each audio channel. The frame ID is 24 bits, 4 bits represent an audio channel, and 20 bits represent an audio frame number. The encoded voice data for about 1.0 second usually has a length of several tens of voice frames, although it depends on the number of samples in one block and the sampling frequency. Further, the video sound synchronization information added to the data unit header (DH) is the frame number of the coded audio to which the decoded audio sample to be output should be output at the timing when the output of the head frame of the corresponding GOP starts, and its frame number. Specify the audio sample number in the frame. The time code is 32 bits, 20 bits represent the audio frame number, and the remaining 12 bits specify the audio sample number. As a result, the maximum error in audio and video synchronization in the entire system coincides with 1/2 of the audio sampling period, and when fs = 32 KHz, the maximum error in video and audio synchronization is about 16 μs.
【００２３】 図２乃至図３は、それぞれ動画圧縮フォーマットの他の例を示している。 次に、上記の如く符号化されて記録される複数のプログラムを管理するシステ ムについて説明する。まずディスク上には、管理領域が設けられ、ここに管理テ ーブルが記録される。2 to 3 each show another example of the moving image compression format. Next, a system for managing a plurality of programs encoded and recorded as described above will be described. First, a management area is provided on the disc, and the management table is recorded in this area.
【００２４】 図４（Ａ）には、管理領域における管理テーブル位置と、データ領域のゾーン 配列例を示している。管理テーブルとしては、最内周のボリウムアイデンティテ ィーフィールド（ＶＩＤ）と、その外周のプログラムインフォメーションフィー ルド（ＰＩＦ）と、その外周のデータユニットアロケーションテーブル（ＤＡＴ ）がある。ＶＩＤは、管理テーブル領域の先頭から書き込まれ、ディスク全体の 諸元情報等を示している。例えば、一般記録用ディスク、再生専用ディスク等の 情報である（図５（Ａ））。FIG. 4A shows a management table position in the management area and a zone arrangement example of the data area. The management table includes the innermost volume identification field (VID), the outer program information field (PIF), and the outer data unit allocation table (DAT). The VID is written from the beginning of the management table area and indicates the specification information of the entire disc. For example, it is information of a general recording disc, a reproduction-only disc, etc. (FIG. 5 (A)).
【００２５】 プログラムインフォメーションフィールド（ＰＩＦ）には、各プログラムの諸 元情報が記録される。各プログラム毎に例えば１６バイトが使用される。 図５（Ｂ）は、ＰＩＦの１６バイトの内容の一例を示している。In the program information field (PIF), various information of each program is recorded. For example, 16 bytes are used for each program. FIG. 5B shows an example of the 16-byte contents of PIF.
【００２６】 ＡＴＭＢはボリウムにおける現プログラム開始点の絶対時間である。（タイム コードサーチの場合は、まずプログラム再生順に各ＡＴＭＢデータをチェックし 所望のタイムコードが存在するプログラム番号を検出する。次に該当プログラム 中の各ＤＡＴ（後述）をチェックし、プログラムタイム（ＰＴＭＢ：後述）とＡ ＴＭＢを加えたものを、所望するタイムコード値と比較し、該当タイムコードが 所属するＤＡＴを検出するという手順にてサーチが可能である）。絶対開始時間 による方法であれば、ユーザは希望のプログラム番号から絶対開始時間を知るこ とができるので、その絶対開始時間に対応したＡＴＭＢをサーチすることにより 、特定のＰＩＦデータを検出できる。ATMB is the absolute time of the current program start point in the volume. (In the case of the time code search, first, each ATMB data is checked in the program reproduction order to detect the program number in which the desired time code exists. Next, each DAT (described later) in the corresponding program is checked and the program time (PTMB : (Described later) and ATMB are added to compare with the desired time code value, and the DAT to which the time code belongs can be detected. With the method based on the absolute start time, the user can know the absolute start time from the desired program number. Therefore, specific PIF data can be detected by searching the ATMB corresponding to the absolute start time.
【００２７】 ＰＩＮＦはプログラム属性を示している。プログラム属性としては、プログラ ム単位でその属性を表記しており、コピー禁止フラッグ（ＣＰＮＨ）、プログラ ム種別（ＰＴＹＰＥ）、書き込み属性（ＰＷＲＴ）、データユニットを構成する ＧＯＰ数（ＳＧＤＵ）がある。ＣＰＮＨが“１”ならばコピー禁止、“０”なら ばコピー許可であり、ＰＴＹＰＥは３ビットを用いて、ホームビデオ、映画、音 楽、カラオケ、コンピュータ・グラフィック、インタラクティブ、ゲーム、コン ピュータデータ、プログラム等の種類を示している。ＰＷＲＴは“１”ならば書 き込み可能であることを示している。ＳＧＤＵは、３ビットを用いて先に説明し たモード１、モード２、モード３のいずれかを示している。PINF indicates a program attribute. The program attributes are described in program units, and include a copy prohibition flag (CPNH), a program type (PTYPE), a write attribute (PWRT), and the number of GOPs (SGDU) configuring a data unit. If CPNH is “1”, copying is prohibited; if it is “0”, copying is permitted. PTYPE uses 3 bits to record home video, movie, music, karaoke, computer graphic, interactive, game, computer data, The types of programs are shown. If PWRT is "1", it indicates that writing is possible. The SGDU indicates any one of mode 1, mode 2 and mode 3 described above using 3 bits.
【００２８】 ＰＩＦには、そのほか、図５（Ｂ）に示すようなパラメータが格納されている 。ＡＩＮＦは、音声符号化方式の識別、ＶＩＮＦは映像符号化方式の識別、ＡＴ ＲＴは、ピクチャ属性、つまりアスペクト比、ＰＡＬ、ＮＴＳＣ等の方式を識別 するための情報、ＨＲＥＳは画面水平解像度、ＶＲＥＳは画面垂直解像度である 。In addition to the above, the PIF stores parameters as shown in FIG. AINF is the audio coding system identification, VINF is the video coding system identification, AT RT is the picture attribute, that is, information for identifying the system such as aspect ratio, PAL, NTSC, etc., HRES is the screen horizontal resolution, VRES. Is the screen vertical resolution.
【００２９】 また、ＰＮＴＢは、開始ポインタであり、プログラム開始点のデータユニット が保存されているアドレス（データユニット番号）を示すポインタ値である。後 で説明するが、このアドレス（データユニット番号）が判明することにより、デ ータ領域上でのプログラムの先頭セクタ位置を認識することができる。PNTB is a start pointer, which is a pointer value indicating an address (data unit number) where the data unit at the program start point is stored. As will be described later, by knowing this address (data unit number), the position of the start sector of the program in the data area can be recognized.
【００３０】 ＰＧＭＬは、関連するプログラムが存在するような場合、あるは、連続して現 プログラムに続いて再生すべきプログラム番号を示している。つまりプログラム の再生順序は必ずしもプログラム番号の順には一致しないということである。現 プログラムが最終プログラムの場合はリンク先は存在せずＰＧＭＬは全ビット“ １”とされている。PGML indicates a program number to be reproduced following the current program in a case where the related program exists. In other words, the playback order of programs does not always match the order of program numbers. If the current program is the final program, there is no link destination and PGML has all bits "1".
【００３１】 図５（Ｃ）には、ＤＡＴの構成を示してる。このテーブルにはパラメータとし て、ゾーン番号（ＮＺＯＮ）、セクタ番号（ＮＳＣＴ）、トラック番号（ＮＴＲ Ｃ）、プログラム時間（ＰＴＭＢ）、リンクポインタ（ＰＮＴＬ）がある。FIG. 5C shows the configuration of DAT. This table has zone number (NZON), sector number (NSCT), track number (NTRC), program time (PTMB), and link pointer (PNTL) as parameters.
【００３２】 ＮＺＯＮは、データユニット所属するゾーン番号である。ゾーン番号は、図４ のデータ領域に示すように、ディスクの内周から外周に向けて、区分されたゾー ンに付されている。１つのゾーン内には多数のトラックがある。トラックは、デ ィスク内周から外周にスパイラル状に設けられている。ディスク上には基準位置 Ｒ１があり、この位置から順番に０からセクタ番号が付されている。ＮＳＣＴは 、そのゾーンが決まるとそのゾーン内のセクタ番号を示している。セクタ番号は 、他のゾーンと関係する通し番号では無く、そのゾーン内で完結する番号である 。ＮＴＲＣは、当該ゾーンのセクタが存在するトラック番号を示している。さら に、ＰＴＭＢは前記データユニット先頭の映像データ（Ｉピクチャ）の時間的位 置情報を示すフラッグであり、内容はプログラム開始点からの相対経過時間（秒 ）である。この時間的位置情報は、先に説明したタイムコードサーチが行われる ときに利用される。またこの時間的位置情報は、プログラム時間、絶対時間、残 量表示等を行うときに再生装置側にとり込まれてスタート基準データとして利用 される。NZON is the zone number to which the data unit belongs. As shown in the data area of FIG. 4, the zone numbers are assigned to zones divided from the inner circumference to the outer circumference of the disc. There are many tracks in one zone. The tracks are spirally arranged from the inner circumference to the outer circumference of the disk. There is a reference position R1 on the disk, and sector numbers from 0 are sequentially assigned from this position. The NSCT indicates the sector number within the zone when the zone is determined. The sector number is not a serial number related to other zones, but a complete number within that zone. NTRC indicates the track number in which the sector of the zone exists. Further, PTMB is a flag indicating temporal position information of the video data (I picture) at the head of the data unit, and its content is relative elapsed time (seconds) from the program start point. This temporal position information is used when the time code search described above is performed. Also, this temporal position information is taken in by the reproducing device side and used as start reference data when displaying the program time, absolute time, remaining amount display and the like.
【００３３】 次のＰＮＴＬは、現データユニット番号と時間的に連続する次のデータユニッ ト番号を示すためのフラッグである。単位は、データユニット番号に相当し、プ ログラム終了点などでリンク先が存在しない場合は全ビット“１”（＝０×ＦＦ ＦＦ）とする。リンクポインタとして有効な値は、０×００００〜０×ＦＦＦＦ である。The next PNTL is a flag for indicating the next data unit number which is consecutive in time with the current data unit number. The unit corresponds to the data unit number, and if there is no link destination such as the program end point, all bits are "1" (= 0xFFFF). Valid values for the link pointer are 0x0000 to 0xFFFF.
【００３４】 図４に戻って説明する。図４（Ｂ）は、ＤＡＴの例を示している。データユニ ット番号は、０〜Ｎmax で連続している。ＰＩＦのＰＮＴＢが参照されることに より最初のＤＡＴユニット番号が決まる。今、データユニット番号が１であった とすると、次のリンクポインタは０である。ＤＡＴユニット番号０のリンクポイ ンタはＮmax-1 である。そしてデータユニット番号Ｎmax-1 のリンクポインタは 、２である。ここで上記のデータユニット番号の変遷に従ってゾーン番号、トラ ック番号、セクタ番号をみると、トラック４のゾーン１のセクタ３、トラック７ のゾーン０のセクタ２、トラック１０のゾーン３、セクタ３０という再生順序情 報を得ることができる。Returning to FIG. 4, description will be made. FIG. 4B shows an example of DAT. The data unit numbers are consecutive from 0 to Nmax. The first DAT unit number is determined by referring to PNTB of PIF. If the data unit number is 1, the next link pointer is 0. The link pointer of DAT unit number 0 is Nmax-1. The link pointer of the data unit number Nmax-1 is 2. Here, looking at the zone number, track number, and sector number according to the transition of the above-mentioned data unit number, sector 3 of track 4 zone 1, sector 2 of track 7 zone 0, zone 3 of track 10 and sector 30 You can get the playback order information.
【００３５】 図６（Ａ）は、先の図５（Ａ）の管理テーブルのアドレス配置例と、ＤＡＴの アドレス配置例を示している。また図６（Ｂ）は管理テーブルのアドレスの他の 配置例であり、ＶＩＤ、ＰＩＦ、ＤＡＴの間に未使用領域が設定されている例で ある。この場合は、ＶＩＤのデータからＰＩＦのデータをサーチするときはアド レスオフセットがあるが、このオフセット情報は、ＶＩＤの一部のデータに含ま れており、ドライブ制御用ＭＰＵがアドレス管理プログラムを実行するときにで 認識される。FIG. 6A shows an example of address arrangement in the management table shown in FIG. 5A and an example of address arrangement in DAT. In addition, FIG. 6B is another arrangement example of the addresses of the management table, in which an unused area is set between VID, PIF, and DAT. In this case, when searching PIF data from VID data, there is an address offset, but this offset information is included in part of the VID data, and the drive control MPU executes the address management program. When you are recognized by.
【００３６】 次に、上述した管理テーブルの容量を試算して見る。 管理テーブルを保持するための容量は、ディスクに記録されるプログラム数と データユニット数に依存する。プログラム総数が２５６、データユニット数が７ ２００（１秒／ユニット、２時間相当）であるとき、管理テーブルの総データは 、２５６＋（１６×２５６）＋（８×７２００）＝６１９５２バイトとなる。Next, a trial calculation of the capacity of the above-mentioned management table will be made. The capacity for holding the management table depends on the number of programs and data units recorded on the disc. When the total number of programs is 256 and the number of data units is 7200 (1 second / unit, 2 hours equivalent), the total data of the management table is 256+ (16 × 256) + (8 × 7200) = 61952 bytes.
【００３７】 つまり、１データユニットが約１秒に相当するようなシステムでは、６３ＫＢ のメモリをデータ管理テーブルに割り当てることにより、２時間分の管理データ を扱うことができ、この容量は実用上十分である。That is, in a system in which one data unit corresponds to about 1 second, the management data for 2 hours can be handled by allocating a 63 KB memory to the data management table, and this capacity is practically sufficient. Is.
【００３８】 管理テーブルの開始セクタの物理的な位置は、通常ＺＯＮＥ＝０、ＴＲＡＣＫ ＝０、ＳＥＣＴＯＲ＝０に設けられるが、データ保護の観点から予備として異な る領域に多重書きされていてもよい。管理テーブルは参照される機会が多いので 、ディスク上のデータを毎回読み取りにいくのではアクセス動作が遅くなる。そ こでドライブ制御用ＭＰＵのワークＲＡＭに、管理テーブルを最初にマッピング する用にしてもよい。しかしテーブル容量があまり大きいと、メモリコストが製 品コストに引き合わなくなる場合がある、テーブル自体の構成が適切でないと所 望するパラメータ値に変換するために毎回多量の演算が必要になる場合があるの で、製品コストやテーブル容量に応じて適宜方式を設定する方が好ましい。The physical position of the start sector of the management table is normally set to ZONE = 0, TRACK = 0, SECTOR = 0, but it may be redundantly written in different areas as a spare from the viewpoint of data protection. . Since the management table is often referenced, accessing the data on disk every time will slow down the access operation. Therefore, the management table may be first mapped to the work RAM of the drive control MPU. However, if the table capacity is too large, the memory cost may not match the product cost, and a large amount of calculation may be required each time to convert to the parameter value that is desired if the structure of the table itself is not appropriate. Therefore, it is preferable to set an appropriate method according to the product cost and the table capacity.
【００３９】 図７は、上記したデータユニットをディスク１００に記録したり、またディス ク１００から再生したりする装置である。ここでは再生について説明することに する。FIG. 7 shows an apparatus for recording the above-mentioned data unit on the disc 100 and reproducing it from the disc 100. Playback will be explained here.
【００４０】 ディスク１００は、ターンテーブル１０１上に載置され、モータ１０２により 回転駆動される。今、再生モードであるとすると、ディスク１００に記録された 情報は、ピックアップ手段１０３によりピックアップされる。ピックアップ手段 １０３は、ピックアップ駆動部１０４により移動制御及びトラッキング制御され ている。ピックアップ手段１０３の出力は、変調及び復調部２０１に入力されて 復調される。ここで復調された復調データは、エラー訂正データ処理部２０２に 入力されて、エラー訂正された後、データ列処理部２０３に入力される。データ 列処理部２０３は、ビデオ情報、字幕及び文字情報、オーディオ情報を分離して 導出する。つまりディスク１００には、ビデオ情報に対応して字幕及び文字情報 、オーディオ情報が記録されているからである。この場合、字幕及び文字情報や オーディオ情報としては、各種の言語を選択することができ、これはシステム制 御部２０４の制御に応じて選択される。システム制御部２０４に対しては、ユー ザによる操作入力が操作部２０４を通して与えられる。The disc 100 is placed on a turntable 101 and is rotationally driven by a motor 102. Now, in the reproduction mode, the information recorded on the disc 100 is picked up by the pickup means 103. The pickup means 103 is movement-controlled and tracking-controlled by the pickup driving unit 104. The output of the pickup means 103 is input to the modulation / demodulation unit 201 and demodulated. The demodulated data demodulated here is input to the error correction data processing unit 202, subjected to error correction, and then input to the data string processing unit 203. The data string processing unit 203 separates and derives video information, subtitles and character information, and audio information. That is, the subtitle, character information, and audio information are recorded on the disc 100 in correspondence with the video information. In this case, various languages can be selected as the subtitles, the character information, and the audio information, which are selected according to the control of the system control unit 204. An operation input by a user is given to the system control unit 204 through the operation unit 204.
【００４１】 さらにまた、上記ディスク１００には、例えば映画の情報が記録されているも のとすると、ユーザが選択可能な複数のシーンが記録されている。このために再 生装置は、ユーザの操作に応じて、データ列処理部２０３、システム制御部２０ ４、操作部２０５は、データ列制御手段、シーン選択手段を構築している。Furthermore, if the disc 100 is recorded with, for example, movie information, a plurality of scenes selectable by the user are recorded. Therefore, in the reproducing apparatus, the data sequence processing unit 203, the system control unit 204, and the operation unit 205 construct a data sequence control unit and a scene selection unit according to the user's operation.
【００４２】 データ列処理部２０３で分離されたビデオ情報は、ビデオ処理部２０６に入力 され、表示装置の方式に対応したデコード処理が施される。例えばＮＴＳＣ、Ｐ ＡＬ、ＳＥＣＡＭ、ワイド画面、等に変換処理される。ビデオ処理部２０６でデ コードされたビデオ信号は、加算器２０８に入力され、ここで字幕及び文字情報 と加算され、この加算出力は出力端子２０９に導出される。またデータ列処理部 ２０３で選択され分離されたオーディオ情報は、オーディオ処理部２１１に入力 されて復調され、出力端子２１２に導出される。The video information separated by the data string processing unit 203 is input to the video processing unit 206 and is subjected to decoding processing corresponding to the system of the display device. For example, it is converted into NTSC, PAL, SECAM, wide screen, etc. The video signal decoded by the video processing unit 206 is input to the adder 208, where it is added to the caption and character information, and the addition output is led to the output terminal 209. The audio information selected and separated by the data string processing unit 203 is input to the audio processing unit 211, demodulated, and led to the output terminal 212.
【００４３】 デコード部としてのオーディオ処理部は、オーディオ処理部２１１の他にオー ディオ処理部２１３を有し、他の言語の音声を再生して出力端子２１４に出力す ることもできる。The audio processing unit as a decoding unit has an audio processing unit 213 in addition to the audio processing unit 211, and can reproduce voice of another language and output it to the output terminal 214.
【００４４】 図８は、上記したデータ列処理部２０３の内部をさらに詳しく示している。 データ処理部２０３では、データユニットヘッダ（ＤＨ）を解析して、データ ユニットに含まれている各パケットを分離し、それぞれ対応するデコーダへ送る 必要がある。FIG. 8 shows the inside of the data string processing unit 203 described above in more detail. In the data processing unit 203, it is necessary to analyze the data unit header (DH), separate each packet included in the data unit, and send each packet to the corresponding decoder.
【００４５】 また、図９には、データユニットヘッダ（ＤＵＴヘッダ）に含まれる情報の種 類を各種示している。ＤＵＴヘッダには、プログラム番号、プログラム時間、デ ータユニットのサイズ、映像データの先頭位置、音声データの先頭位置、映音同 期、副映像データの先頭位置等の情報が含まれている。プログラム番号（当該プ ログラムの番号）、プログラム時間（当該プログラムにおけるデータユニットの 処理の経過時間）は２バイトである。データユニットのサイズは、全体のバイト サイズを示し、映像データの先頭位置情報は、データユニットの先頭から何バイ ト目がデータの先頭であるのかを示している。音声データの先頭位置情報もデー タユニットの先頭から何バイト目がデータの先頭であるのかを示している。映音 同期情報は、先の説明したように特定映像フレームに対応する音声データのフレ ーム番号及びサンプル番号が対応付けられている。副映像データの先頭位置情報 は、データユニットの先頭から何バイト目がデータの先頭であるのかを示してい る。データユニットのサイズ、映像データの先頭位置、音声データの先頭位置、 映音同期情報としては、それぞれまったく同じ情報が３つずつ記録されており、 １つが読み取り不可能となっても他の同一内容の情報を読み取ることができるよ うに、安全対策が施されている。図９に示す×３は、同一内容の情報が３回含ま れていることを示している。これは、読取りができなかった場合、或いはディス クに傷が付いたような場合の安全を図るためである。Further, FIG. 9 shows various kinds of information included in the data unit header (DUT header). The DUT header contains information such as the program number, program time, data unit size, video data start position, audio data start position, video synchronization, sub-video data start position, and the like. The program number (number of the relevant program) and the program time (elapsed time of data unit processing in the relevant program) are 2 bytes. The size of the data unit indicates the entire byte size, and the head position information of the video data indicates how many bytes from the head of the data unit are the head of the data. The head position information of the audio data also indicates how many bytes from the head of the data unit are the head of the data. As described above, the video sound synchronization information is associated with the frame number and the sample number of the audio data corresponding to the specific video frame. The start position information of the sub-picture data indicates how many bytes from the start of the data unit are the start of the data. The data unit size, the start position of the video data, the start position of the audio data, and the video synchronization information are recorded in exactly the same three pieces each, and even if one is unreadable, the other same contents are recorded. Safety measures have been implemented so that the information can be read. The x3 shown in FIG. 9 indicates that the information of the same content is included three times. This is for safety in the case where the data cannot be read or the disc is scratched.
【００４６】 図８のＤＵＴヘッダ解析部４０１は、上記のヘッダ（ＤＨ）を解析する。また データキャッシュメモリ４０２には、データユニットが取り込まれる。ヘッダ解 析部４０１は、データキャッシュメモリ４０２のどのアドレスにどの様なデータ が格納されているかを認識できるので、読み出しアドレスを設定し、ビデオデー タ（実際にはＧＯＰ）を分離導出することができる。また、符号化音声データも 分離導出することになるが、この場合、複数のチャンネルが存在するので、その チャンネル指定のためのアドレスデータは、システム制御部２０４から与えられ ている。符号化拡張データについても同様である。The DUT header analysis unit 401 in FIG. 8 analyzes the above header (DH). The data cache memory 402 also stores a data unit. Since the header analysis unit 401 can recognize what kind of data is stored in which address of the data cache memory 402, it is possible to set a read address and separate and derive video data (actually GOP). it can. Further, the encoded voice data is also separately derived, but in this case, since there are a plurality of channels, the address data for specifying the channels is given from the system control unit 204. The same applies to the encoded extension data.
【００４７】[0047]
以上説明したようにこの考案によれば、効率的なデータ記録が可能であり、か つデータ管理も容易であり、プログラムの特殊再生、高速サーチの場合にデータ の取扱いを容易にすることができる。 As described above, according to the present invention, efficient data recording is possible, data management is easy, and data handling can be facilitated in special reproduction of programs and high-speed search. .
【図１】この考案の一実施例における信号圧縮フォーマ
ットを示す図。FIG. 1 is a diagram showing a signal compression format according to an embodiment of the present invention.
【図２】この考案の他の実施例の信号圧縮フォーマット
を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a signal compression format according to another embodiment of the present invention.
【図３】この考案のさらに他の実施例の信号圧縮フォー
マットを示す図。FIG. 3 is a diagram showing a signal compression format according to still another embodiment of the present invention.
【図４】この考案の一実施例におけるデータ管理を説明
するために示したディスクデータ配列と管理テーブルの
説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram of a disk data array and a management table shown for explaining data management in an embodiment of the present invention.
【図５】同じく管理図テーブルの詳細説明図。FIG. 5 is a detailed explanatory diagram of a control chart table.
【図６】同じく管理図テーブルの例を示す説明図。FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of a control chart table.
【図７】この考案の一実施例における全体システムの構
成例を示す図。FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of an entire system according to an embodiment of the present invention.
【図８】図７のデータ列処理部の詳細を示す図。8 is a diagram showing details of a data string processing unit in FIG.
【図９】データユニットのヘッダ情報の説明図。FIG. 9 is an explanatory diagram of header information of a data unit.
【図１０】従来のディスク管理システムを説明するため
に示した説明図。FIG. 10 is an explanatory diagram shown for explaining a conventional disk management system.
１００…ディスク、１０１…ターンテーブル、１０２…
モータ、１０３…ピックアップ、１０４…ピックアップ
駆動部、２０１…変調及び復調部、２０２…エラー訂正
データ処理部、２０３…データ列処理部、２０４…シス
テム制御部、２０５…操作部、２０６…ビデオ処理部、
２０８…加算器、２１１、２１３…オーディオ処理部、
４０１…ＤＵＴヘッダ解析部、４０２…データキャッシ
ュメモリ。100 ... Disc, 101 ... Turntable, 102 ...
A motor, 103 ... Pickup, 104 ... Pickup drive section, 201 ... Modulation and demodulation section, 202 ... Error correction data processing section, 203 ... Data string processing section, 204 ... System control section, 205 ... Operation section, 206 ... Video processing section ,
208 ... Adder, 211, 213 ... Audio processing unit,
401 ... DUT header analysis unit, 402 ... Data cache memory.
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP1994002279UJP3004104U (en) | 1994-03-17 | 1994-03-17 | Compressed signal playback device |
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|---|---|
| JP3004104Utrue JP3004104U (en) | 1994-11-08 |
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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