(57)【要約】【課題】高ビットレートの時間軸付データのリアルタイム再生を可能とする光ディスク装置を提供する。【解決手段】ディスクの半径位置が外周に向かうに従って、速い転送速度で再生又は記録可能な装置において、再生又は記録可能な層を１つ以上有する光ディスクの、定められたデータ記録可能な最内周位置を外周側に近い位置に変更し、定められた標準転送速度を高く変更する装置とする。【選択図】図２
2010198649.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクの半径位置が外周に向かうに従って、速い転送速度で再生又は記録可能な装置において、
再生又は記録可能な層を１つ以上有する光ディスクの、定められたデータ記録可能な最内周位置を外周側に近い位置に変更し、定められた標準転送速度を高く変更する装置。
【請求項２】
ディスクの半径位置が外周に向かうにつれ、速い転送速度で再生又は記録可能な光ディスクにおいて、再生又は記録可能な層を１つ以上有し、半径位置により変化する標準転送速度を定めた光ディスク。
【請求項３】
請求項２に記載の光ディスクおいて、光ディスクの半径位置に対して、一定又は線形に変化する標準転送速度毎の区間をゾーンとし、ゾーンを１つ以上有する光ディスク。
【請求項４】
請求項３に記載の光ディスクにおいて、ゾーン内の転送速度を光ディスクの半径位置に比例する値として定めた光ディスク。
【請求項５】
請求項２に記載の光ディスクにおいて、標準転送速度を満たすディスクの回転速度が分る情報を管理領域に記録した光ディスク。
【請求項６】
請求項２に記載の光ディスクにおいて、データのビットレートに応じて、データを複数に分割して記録した光ディスク。
【請求項７】
請求項２に記載の光ディスクにおいて、データのビットレートに応じて、記録するディスクの半径位置を変え、その半径位置が分る情報とデータの順序をディスクの管理領域に記録した光ディスク。
【請求項８】
請求項７に記載の光ディスクにおいて、ビットレートの高いデータを、外周側の半径位置に記録した光ディスク。
【請求項９】
請求項８に記載の光ディスクにおいて、半径位置に対して、ビットレートの高い順序で記録した光ディスク。
【請求項１０】
請求項３に記載の光ディスクにおいて、複数の記録層に渡ってゾーンを形成し、内外周端を除くゾーンの境界を全層共通のディスクの半径位置に設けた光ディスク。
【請求項１１】
請求項２に記載の光ディスクにおいて、ディスクの半径位置の外周側にデータを詰めて記録した光ディスク。
【請求項１２】
請求項３に記載の光ディスクにおいて、記録するデータに依らずに、ゾーンと、そのゾーンの標準転送速度を定めた光ディスク。
【請求項１３】
請求項１または２に記載の光ディスクにおいて、あるデータを記録する半径位置での装置の転送速度が、あるデータのビットレートが高く記録または再生に不都合がある場合に、あるデータを再圧縮し記録した光ディスク。
【請求項１４】
請求項７に記載の光ディスクの記録又は再生を行う装置であって、
管理領域から記録したデータの半径位置が分る情報とデータの順序を取得し、ディスクの再生又は記録を行う装置。
【請求項１５】
請求項５に記載の光ディスクの記録又は再生を行う装置であって、
管理領域から標準転送速度を満たすディスクの回転速度が分る情報を取得し、ディスクの再生又は記録を行う装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク、それを再生又は記録する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
背景技術としては、例えば、特許文献１（特開２００６−３０９８１４号公報）がある。特許文献１は、多層光ディスクの記録再生において、頻発する層間移動を安定に実行させ、不要な記録再生動作の中断を回避するという課題に対し、解決手段として、「光ディスクの各記録面に層間移動を繰り返して交互にデータを記録するオートマチック・レイヤー・ジャンプ・レコーディング（ＡＬＪＲ）方式に従って記録を実行する場合、光ディスクの回転速度を通常の記録速度Ｖ０よりも減速した速度Ｖ１に設定して記録を実行する。あるいは、再生する光ディスクが、ＡＬＪＲ方式に従って記録された光ディスクである場合、回転速度を通常の記録速度Ｖ０よりも減速した速度Ｖ２に設定して再生を実行すること」を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３０９８１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
光ディスクは、映像または音声の記録再生が主な用途であり、記録されるデータの高ビットレート化に併せて高速化と大容量化してきた。例えばＤＶＤはＳＤ映像を約２時間記録可能なもの、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク（以下ＢＤ）はＨＤ映像を約２時間記録可能なものを想定されて作られている。ＳＤ映像に比べてＨＤ映像はデータのビットレートが高く、データ容量が増加している為、標準転送速度はＤＶＤの約１１ＭｂｐｓからＢＤの約５４Ｍｂｐｓに高速化し、データ容量は１層ＤＶＤの４．７ＧＢからＢＤの２５ＧＢに大容量化している。
【０００５】
光ディスクの大容量化は、面内記録密度を高める方法と、記録面を多層化（以降、多層化）する方法とがある。面内記録密度を高める方法は、最小ピット長やトラックピッチの微小化等をする事で行う。ＤＶＤからＢＤの大容量化は、面内記録密度を約５倍に高めることで実現している。多層化する方法は、記録面を保護層で挟み積層構造にする事で行う。ＤＶＤやＢＤでは記録層を２層にし容量を倍にしたものがある。ＨＤ映像よりも高解像度な映像（以下Ｓｕｐｅｒ  ＨＤ映像）を記録する為に、ＢＤの３層以上の多層ディスクが開発されている。
【０００６】
光ディスクの高速化は、トラック方向の記録密度を高める方法と、ディスク上のレーザー光スポットの移動速度（以降線速度）を速くする方法とがある。トラック方向の記録密度を高める方法は、最小ピット長の微小化等により行う。線速度を速くする方法は、ディスクの回転速度を早くすることで行う。例えばＤＶＤに比べＢＤはトラック方向の記録密度が約２．５倍、標準転送速度時の線速度が約２倍となっている為、標準転送速度は約５倍となっている。また、１層から２層にしたＤＶＤやＢＤ等では、トラック方向の記録密度はほぼ同じ為、１層のものと比べ、同一線速度では転送速度もほぼ同じとなっている。
【０００７】
映像や音声データはデータ内に時間軸の概念があり、そのデータを記録再生する際にデータ内の時刻と現実の時刻の経過を同期させる速度を等倍速と言い、映像や音声データを再生する際は等倍速で行えなければならない。以降この様なデータを時間軸付データと呼ぶ。時間軸付データの１秒当たりのデータ容量をビットレートと言う。時間軸付データの容量はビットレートとそのデータの再生に掛かる時間で決まる。光ディスクで時間軸付データを再生する際は、通常リアルタイム処理を行う為、データのビットレートよりも速い転送速度でディスクからデータを再生する必要がある。以降、単に再生と呼んだ場合はディスクからデータを読み出す事を示し、単に記録と呼んだ場合はディスクへデータを書き込む事を示す。光ディスクに記録された時間軸付データの等倍速再生する事をリアルタイム再生と呼び、光ディスクに時間軸付データの等倍速記録をする事をリアルタイム記録と呼ぶ。
【０００８】
光ディスクを記録再生する装置（以降装置）の再生互換を保つ為、ＤＶＤやＢＤといった光ディスクは規格でデータの上限ビットレートを定義してあり、装置はディスクの全域においてリアルタイム再生を保証している。以降、単に等倍速と呼んだ場合は上限ビットレートでリアルタイム再生を行うのに必要最低限の速度を示す。また、リアルタイム再生を保証する為に装置では等倍速に余裕を見た速度を標準転送速度として定めている場合がある。例えばＢＤでは等倍速の１．５倍を標準転送速度と定めている。この等倍速や標準転送速度は大容量化すると共に、記録する時間軸付データのビットレートが高まる為に高速化する。
【０００９】
従来のＤＶＤやＢＤといった光ディスクの多くは、最短ピット長が一定のＣＬＶ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ  Ｌｉｎｅａｒ  Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）方式でフォーマットされる。ＣＬＶ方式でフォーマットされた光ディスクは、回転速度一定のＣＡＶ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ  Ａｎｇｕｌａｒ  Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）制御でディスクを回転させる場合、ディスクの内周で転送速度が最も遅くなり、外周に向かい転送速度が速くなる。逆にＣＬＶ制御で光ディスクを回転させる場合、ディスク全域で同一の転送速度となり、回転速度は最内周で最も速くなり、外周に向かい遅くなる。
【００１０】
前述の通り、従来はディスク全域において、単一の標準転送速度を保証し、最内周の回転速度が最も速い回転速度となる。装置はこの回転速度までの速度でディスクを回転させなければならない。以降この回転速度を必要回転速度と呼ぶ。光ディスクに記録する時間軸付データのビットレートが高くなった場合、等倍速や標準転送速度を引き上げ、標準転送速度に併せ、必要回転速度も高速にする必要がある。
【００１１】
ところで、装置でのディスクの回転速度は、ディスク素材の強度の耐性から、１０，０００ｒｐｍ程度が上限とされる。その上限速度に至らなくとも、高速回転時は騒音や、消費電力が増大する問題があり、また携帯機器向け等の小型装置ではスピンドルモーターの回転性能が限界に達する。その為、無闇に回転速度を上げる事は避けなければならない。
【００１２】
装置で高速記録再生を行う際は、ＣＬＶ制御では必要回転速度が過度に速くなる為、ＣＡＶ制御や、部分的にＣＡＶ制御を行うＰ−ＣＡＶ（Ｐａｒｔｉａｌ  ＣＡＶ）制御や、ゾーン毎に転送速度を変えて制御するＺ−ＣＬＶ（Ｚｏｎｅ  ＣＬＶ）制御を用いる。それにより、必要回転速度を抑えつつ、ディスクの平均転送速度を高速化している。
【００１３】
しかしながら、上記手段は一連した記録再生に掛かる時間を短縮する目的の手段であり、内周側では転送速度が確保できない為、標準転送速度で保証できない高ビットレートのデータをリアルタイム再生する技術ではない。
【００１４】
前述の通り、光ディスクは大容量且つ高ビットレートな時間軸付データを記録再生する為、大容量化と高速化を行ってきた。Ｓｕｐｅｒ  ＨＤ映像の記録等、今後も大容量化と高ビットレート化が見込まれ、装置での標準転送速度を引き上げ、必要回転速度の高速化が予想される。
【００１５】
しかしながら、装置の回転速度が高速となればなる程、騒音・消費電力が増大し、さらに高速となれば回転させること自体が困難となる。
【００１６】
特に大容量化を、多層化による方法で行った場合は、トラック方向の記録密度は高まらない為、面内記録密度を高める方法と比べ必要回転速度の高速化が加速される。
【００１７】
つまりＳｕｐｅｒ  ＨＤ等の記録の為、３層以上に多層化したＢＤの開発が進められているが、容量と標準転送速度を倍増すると、上記理由から必要回転速度の高速化を余儀なくされる。一方で小型化や省電力性能が求められる携帯機器向け装置等は、必要回転速度を極力低く抑える必要がある。また、光ディスクの主な用途を考慮すると、騒音も大きな問題となる為、必要回転速度を低く抑える必要がある。
【００１８】
この様に光ディスクの大容量化に向けて必要回転速度の高速化が必要とされる一方で、実用化を考慮すると必要回転速度を低く抑えたいという相反する事情が生じる為、光ディスクの大容量化に併せ高ビットレートな時間軸付データを記録する事は困難である。
【００１９】
本発明は、高ビットレートの時間軸付データのリアルタイム再生を可能とする光ディスク装置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】
【００２０】
上記目的は、その一例として、特許請求の範囲に記載の発明により達成できる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、高ビットレートの時間軸付データのリアルタイム再生が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】従来の光ディスクに、等倍速を上回るビットレートのデータを記録した場合の、半径位置に対する、保証される上限ビットレートと、データのビットレートと、等倍速のビットレートの関係を示す
【図２】本発明の手段を用いた場合の、半径位置に対する、保証される上限ビットレートと、データのビットレートと、等倍速のビットレートの関係を示す
【図３】本発明の一形態のデータ配置を示す
【図４】本発明の一形態のデータ配置を示す
【図５】本発明の一形態の半径位置に対する、保証される上限ビットレートと、データのビットレートの関係を示す
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明に従う光ディスクでは従来のディスク全域で標準転送速度を保証する仕組みを改め、第１に記録するデータのビットレートに応じてディスク内のデータの配置を変える。第２に半径位置に応じた複数の標準転送速度を設けることで、必要回転速度を低く抑える。これにより、高ビットレートの時間軸付データのリアルタイム再生を可能とする。
【００２４】
以下、従来の光ディスクと本発明に従う光ディスクの場合を比較して説明する。
【００２５】
先ずは従来の光ディスクに等倍速のビットレートよりも高ビットレートを含む時間軸付データを記録した場合を説明する。装置は騒音や消費電力が問題とならない、定められた回転速度のＣＡＶ制御で動作する事とする。ここでの時間軸付データは連続する１つのデータで、データの順序に沿ってデータ再生されるものとする。このデータのビットレートはデータ内の時刻により変化する。また、時間軸付データはディスクの内周から順に記録される事とする。
【００２６】
図１に、上記データをディスクに記録した場合の半径位置に対するビットレートの関係と装置の転送速度が保証可能なビットレートの上限の関係を示す。以降このビットレートの上限を保証される上限ビットレートと呼ぶ。図１−１０１は保証される上限ビットレートを示し、図１−１０２は従来の等倍速のビットレートを示す。図１−１０３はディスクの半径位置を示す軸で、左を内周、右を外周とする。図１−１０４はビットレートを示す軸である。本例では装置はＣＡＶ制御で再生するので、半径位置が外周に向かうにつれ保証される上限ビットレートが高くなっている。図１−１０５は時間軸付データのビットレートを示しており、内周から図１−１０７までをＡ、図１−１０７から１０８までをＢ、図１−１０８から１０９までをＣ、図１−１０９から外周までをＤと呼ぶ事とする。Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄはビットレートで区分けしており、図１−１０１に示すようにＡ、Ｄ、Ｃ、Ｂの順にビットレートが高い。
【００２７】
この場合、Ｂ、Ｃ、Ｄは保証される上限ビットレートがビットレートよりも高速でリアルタイム再生が可能だが、Ａは保証される上限ビットレートがビットレートよりも低速なのでリアルタイム再生は出来ない。
【００２８】
次に本発明を取り入れ、データの配置を変えて記録した光ディスクに関して説明する。光ディスクに記録する時間軸付データと装置は前述の条件と同じと想定する。図３に本発明のディスクに記録した場合の半径位置に対するビットレートの関係と装置の転送速度が保証可能なビットレートの上限の関係を示す。
【００２９】
本実施形態ではディスクではビットレートに応じて、ディスク内に記録すべきデータ配置の変更を行う。本例では最もビットレートの高いＡがディスクの外周側に配置する。これによりディスク全域において、図３−２０１保証される上限ビットレートよりも、図３−２０２データのビットレートが下回り、リアルタイム再生が可能となる。
【００３０】
本例は、単一の連続する時間軸付データを光ディスクに記録した場合に限定するものではなく、複数の時間軸付データでも、ビットレートに応じて分割し、それらをビットレートに応じて配置すればよい。また、時間軸つきではないデータも、データの仕様用途から想定される転送速度をビットレートとして設定すれば、同様の処理を行う事が出来る。
【００３１】
以下に図面を用いて、より詳細に説明する。なお以下に説明する実施形態は、光ディスク内のデータ配置の形態、またその装置に関するものである。以降では、従来の等倍速のビットレートよりも高ビットレートを含む時間軸付データを、単層・多層の光ディスクに記録する事を想定し、例として２層の光ディスクを挙げ説明する。但し、以下の内容は２層に限定するものではない。時間軸付データは課題を解決するための手段と同じデータとする。
【００３２】
先ず、本発明を適用し、必要回転速度を最も低く抑えられる光ディスクのデータ配置の形態に関して説明する。本例のデータ配置を図３に示す。図３の横軸はディスク半径位置を示し、左は内周、右は外周とする。本例は、２層のディスクを想定しており、図３−３０２はＬａｙｅｒ０を示し、図３−３０２はＬａｙｅｒ１を示す。図３−３０３、３０４、３０５は、それぞれＢとＣ、ＣとＤ、ＤとＡの境界を示す。以降ディスク内の境界より分けられた区間をゾーンと呼ぶこととする。また以降では、ゾーン内での等倍速をゾーンの等倍速、ゾーン内の標準転送速度をゾーンの標準転送速度、ゾーンの標準転送速度を保証できる必要最低限の回転速度をゾーンの必要回転速度と呼ぶ。
【００３３】
ゾーンの等倍速はゾーン内で１つに定める。ゾーン内のビットレートが可変だった場合は、ゾーン内における最も高いビットレートをゾーンの等倍速と定める。
【００３４】
上記においてそれぞれのゾーンの必要回転速度で、最も速いものがそのディスクの必要回転速度となる。ゾーンの必要回転速度は、ゾーンの内周側境界の位置とゾーンの標準転送速度で決まる為、各ゾーンの内周側境界の位置を極力外周へ設定する事と、外周側にビットレートの高いデータを配置する事が必要となる。
【００３５】
従って、本形態でのディスク内のデータ配置は、外周からビットレートの高い順序にする。さらには、各データは最外周から詰めて、ゾーン境界の内周側が全層同じ半径位置になる様に、各層に均一に配置する。
【００３６】
こうすることにで、記録対象となるデータに対して、必要回転速度を最も低く抑える事が出来る。
【００３７】
上記において、データの順序を、光ディスクの管理領域に記録し、装置では再生の前に管理領域からデータの順序を取得し、再生の順序を得ることを可能とする。
【００３８】
また上記において、必要回転速度を管理領域に記録し、装置での再生の前に管理領域から必要回転速度を取得し、その速度でディスクを回転させる。これにより、装置の上限回転速度よりも低い速度でディスクを回転させる事が可能となる。
【００３９】
次に、本発明を適用し前述のデータと装置において、リアルタイム記録を行う事を可能とするディスクに関して説明する。
【００４０】
本形態のデータ配置を図４に示す。図４の横軸はディスク半径位置を示し、左は内周、右は外周とする。図４−４０１にディスクの内周のゾーンと外周のゾーンを分ける境界を示す。ここでは例としてディスクを二つのゾーンに分けたが、本形態は二つのゾーンに限らず有効である。
【００４１】
本形態では、記録するデータに依らず、予め境界を設けディスクを複数のゾーンに分ける。ゾーンの標準転送速度は、内周側の境界位置での装置の転送速度と定める。装置は、記録すべきデータのビットレートをリアルタイムに検出し、検出したビットレートが保証されるゾーンに記録する。この例では、内周側のゾーンで保証される上限ビットレートよりも高いビットレートのデータは外周側のゾーンに記録する。
【００４２】
このように、データに依らずにゾーンの境界とゾーンの標準転送速度を定める事で、予め記録する全てのデータを用意する必要が無く、データのビットレートを保証するゾーンを選択しリアルタイム記録が可能となると共に、リアルタイム再生が可能なディスクの記録が行える。
【００４３】
上記において、内周側のゾーンに記録しない、またはゾーン境界までの記録面が存在しない光ディスクであれば、ディスク全面で高ビットレートの時間軸付データを記録可能となる。これにより、ビットレートに応じて記録するゾーンを選択する手順を省いて記録再生を行う事が出来る。
【００４４】
次に、如何なる回転速度を上限とした場合でも、リアルタイム再生を可能とするデータ加工方法に関して説明する。以降、この回転速度を上限回転速度と呼ぶ。ここでの装置は上限回転速度があり、その上限回転速度で動作した際の半径位置と保証される上限ビットレートの関係を図５−５０１に示す。前述の実施形態により並び替えられたデータの半径位置とビットレートの関係を図５−５０２に、本形態で加工したデータの半径位置とビットレートの関係を図５０９示す。図５−５０３、５０４、５０５、５１０、５１１、５１２はゾーンの境界を示している。またここでは新たに図５−５０６をＥ、５０７をＦ、５０７をＧとする。保証される上限ビットレートに対しデータのビットレートはＥ、Ｆ、Ｇで上回り、リアルタイム再生が保証されない。
【００４５】
本形態では、保証される上限ビットレートとデータのビットレートを比較し、Ｅ、Ｆ、Ｇのリアルタイム再生が保証されないゾーンを検出する。検出したゾーンには、保証される上限ビットレートと内周側の境界の半径位置から、新たに標準転送速度を定める。そのゾーンのデータは、新たに定めた標準転送速度で保証可能なビットレート以下に再圧縮を行う。再圧縮によりデータ容量が減少した分は、前述同様の目的の為、全データの配置は外周側に詰めて記録する。
【００４６】
これにより、上限回転数よりも低い必要回転速度となり、如何なる上限回転数でもリアルタイム再生可能な光ディスクを実現出来る。
【符号の説明】
【００４７】
１０１保証される上限ビットレート
１０２従来の等倍速のビットレート
１０３ディスクの半径位置を示す軸
１０４ビットレートを示す軸
１０５時間軸付データのビットレート
１０６時間軸付データ
１０７境界位置
１０８境界位置
１０９境界位置
２０１保証される上限ビットレート
２０２時間軸付データのビットレート
３０１Ｌａｙｅｒ０
３０２Ｌａｙｅｒ１
３０３ゾーン境界
３０４ゾーン境界
３０５ゾーン境界
４０１ゾーン境界
５０１保証される上限ビットレート
５０２加工前のデータのビットレート
５０３境界位置
５０４境界位置
５０５境界位置
５０６ゾーンＥ
５０７ゾーンＦ
５０８ゾーンＧ
５０９加工後のデータのビットレート
５１０境界位置
５１１境界位置
５１２境界位置
【図１】
2010198649.tif 000003
【図２】
2010198649.tif 000004
【図３】
2010198649.tif 000005
【図４】
2010198649.tif 000006
【図５】
2010198649.tif 000007