(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
データがライトバッファに連続的に書き込まれ、かつリードバッファから連続的に読み出されている場合に、記録と再生を見掛け上同時に行う必要がある機能を有するディスク媒体装置における前記リードバッファと前記ライトバッファの性能を最適化する方法であって、
ジャンプ時間tJで隔てられたライト時間tWとリード時間tRに交互に、前記ライト時間tWに前記ライトバッファからディスク媒体にデータを書き込み、前記リード時間tRに前記ディスク媒体から前記リードバッファにデータを読み込むステップと、
前記ライト時間tWを、2r1r4tJ  /  (r1r3-r1r4-r2r3)とほぼ等しくなるように選択的に制御するステップとを有し、
前記r1は前記ディスク媒体装置のフロントエンドのリード速度であり、前記r2は前記ディスク媒体装置の復号ビットレートであり、前記r3は前記ディスク媒体装置のフロントエンドのライト速度であり、かつ前記r4は前記ディスク媒体装置の符号化ビットレートである、方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法であって、前記リード時間tRを、2r2r3tJ  /  (r1r3-r1r4-r2r3)とほぼ等しくなるように選択的に制御するステップをさらに有する、方法。
【請求項３】
請求項１記載の方法であって、前記リードバッファのサイズBRSZを、(r1-r2)*tRとほぼ等しくなるように選択する、方法。
【請求項４】
請求項１記載の方法であって、前記ライトバッファのサイズBWSZを、r4*(tR+2*tJ)とほぼ等しくなるように選択する、方法。
【請求項５】
データがライトバッファに連続的に書き込まれ、かつリードバッファから連続的に読み出されている場合に、記録と再生を見掛け上同時に行う必要がある機能を実現するためのリードバッファとライトバッファを有する記録可能ディスク媒体装置であって、
ジャンプ時間tJで隔てられたライト時間tWとリード時間tRに交互に、前記ライト時間tWに前記ライトバッファからディスク媒体にデータを書き込み、前記リード時間tRに前記ディスク媒体から前記リードバッファにデータを読み込む手段と、
前記ライト時間tWを、2r1r4tJ  /  (r1r3-r1r4-r2r3)とほぼ等しくなるように選択的に制御するコントローラとを有し、
前記r1は前記ディスク媒体装置のフロントエンドのリード速度であり、前記r2は前記ディスク媒体装置の復号ビットレートであり、前記r3は前記ディスク媒体装置のフロントエンドのライト速度であり、かつ前記r4は前記ディスク媒体装置の符号化ビットレートである、記録可能ディスク装置。
【請求項６】
請求項５記載の装置であって、前記コントローラは前記リード時間tRを、2r2r3tJ  /  (r1r3-r1r4-r2r3)とほぼ等しくなるように選択的に制御する、装置。
【請求項７】
請求項５記載の装置であって、前記リードバッファのサイズBRSZを、(r1-r2)*tRとほぼ等しくなるように選択する、装置。
【請求項８】
請求項５記載の装置であって、前記ライトバッファのサイズBWSZを、r4*(tR+2*tJ)とほぼ等しくなるように選択する、装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［発明の分野］
本発明は書換え型ＤＶＤ、ハードディスク、光磁気ディスク等のディスク媒体に記録された音声のみ、ビデオのみ、ビデオと音声両方のプログラムを実行する方法及び装置に関する。
【０００２】
［発明の背景］
様々な装置が開発され、消費者がビデオ及び／またはオーディオプログラムを記録して後で視聴できるようになった。その様な装置にはテープレコーダ、ビデオカセットレコーダ、記録可能型コンパクトディスク、及び最も新しい記録可能型デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）が含まれる。ハードディスク及び光磁気ディスクも使われている。
【０００３】
一度だけ記録可能で、その後は読取専用メモリとなるＤＶＤは頭文字をとってＤＶＤ−Ｒと呼ばれている。ＤＶＤ−Ｒという頭文字は追記型（ライトワンスまたはレコードワンス）技術を表す場合もある。記録される、または消去後再記録される（すなわち上書きされる）ＤＶＤには複数のフォーマットがある。これらはＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、及びＤＶＤ＋ＲＷという頭文字で呼ばれている。現時点では統一的な業界標準はまだ採択されていない。ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、及びＤＶＤ＋ＲＷの名称はそれぞれのリライタブル技術を指すこともある。ここでリライタブルＤＶＤ技術、装置、及び方法と言った場合には、現在使用されている、及び将来開発されるすべての標準を指し示すものとする。
【０００４】
リライタブルＤＶＤ技術は一般に普及しているが、再生、記録、早送り、巻戻し、及び停止等の基本的な動作しか利用されていない。ポーズも使われているが、ビデオデッキのポーズと同じようにしか使われておらず、例えば、プログラムの再生を中断したり、記録を中断して、視聴しているプログラムを記録するにあたりコマーシャルを除くためにしか利用されていない。コンピュータのハードディスクと異なり、記録可能型ＤＶＤ装置は特筆すべき付加機能を持っており、記録されたＤＶＤを逆再生することができる。それ故、コンピュータのハードディスクの代わりに使用できるリライタブルＤＶＤ技術を、方法と装置を含め、開発する経済的なインセンティブが存在する。斯様な装置で改良された優位な機能を持ち、しかもコストを低減し売り上げを増加させることができる装置を提供することはやりがいのある仕事である。
【０００５】
ＤＶＤ等のリライタブルディスク媒体のたくさんの新しい特徴には、ポーズ、キャッチアップ、及びインスタント再生がある。これらの機能では見掛け上同時に読み出しと書き込みをする必要がある。これらの機能では、ライトバッファ（記録バッファとも呼ぶ）とリードバッファ（トラックバッファまたは再生バッファとも呼ぶ）がオーバーフローやアンダーフローしない様に、ライトバッファ及びリードバッファの動作が最適化されていなければならない。ライトバッファがオーバーフローするとエンコードしたプログラムディスクに書き込まれる前に失われてしまう。リードバッファがアンダーフローするとプログラムが再生されている最中に中断してしまう。キャッチアップモード、再生−スキップモード及びスムースキャッチアップモード、またはこれらの組み合わせにはすべて斯様なバッファの最適化を要する。
【０００６】
ポーズ、インスタント再生、キャッチアップ、及びその他のすべてのトリックモードは、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ＋ＲＷ等を初めとするＤＶＤレコーダに最適な機能である。ここで、ポーズはＴＶ放送されているプログラムを一時停止するのに使う。インスタント再生は記録した内容をすぐ見るために使う。キャッチアップは一時停止を解除した後や他のトリックモードを使った後にプログラムをキャッチアップするために使う。トリックモードには、高速巻戻し、低速巻戻し、高速早送り、低速早送り、スキップ、及びジャンプがある。符号化と復号を同時にしないとだめなので、これらの機能をすべてＤＶＤレコーダで実現するのは非常に難しい。高速なフロントエンドを必要とするだけでなく、バッファを上手に使って、データを失うことなくシームレスに再生しなければならない。
【０００７】
［発明の概要］
本発明は見掛け上同時に読み出しと書込みを行う必要がある機能を有するディスク媒体装置のリードバッファ及びライトバッファの性能を最適化する方法に関する。斯様なシステムにおいては、新しいビデオプログラムを受信するとデータがライトバッファに連続的に追加される。さらに、ビデオデータは画面が視聴者に表示されるにつれ、リードバッファから減少していく。
【０００８】
本方法では、ライト時間tW及びリード時間tRにおいて、交互に、ライトバッファからディスク媒体にデータが書き込まれ、ディスク媒体からリードバッファにデータが読み出される。リード時間とライト時間は一般にジャンプ時間tJだけ隔たっている。ライト時間は2r1r4tJ/(r1r3-r1r4-r2r3)とほぼ等しくなるように選択的に制御されている。この式において、r1はＤＶＤレコーダ／プレーヤ装置のフロントエンドのリード速度であり、r2は復号ビットレートであり、r3は記録可能媒体装置のフロントエンドのライト速度であり、r4は符号化ビットレートである。本方法は、ある面では、リード時間がほぼ2r2r3tJ/(r1r3-r1r4-r2r3)となるようにリード時間を選択的に制御する事を含む。
【０００９】
本発明の別の面では、リードバッファの容量BRSZがほぼ(r1-r2)*tRとなるように選択され、ライトバッファの容量BWSZがほぼr4*(tR+2*tJ)となるように選択される。
【００１０】
代替的な実施形態によると、本発明はリードバッファとライトバッファを有し、データがライトバッファに連続的に書き込まれ、またデータがリードバッファから連続的に読み出される、見掛け上同時に記録と再生を必要とする機能を実現する、記録可能ディスク媒体装置に関する。交互に、ライト時間tWの間、ライトバッファからディスク媒体にデータが書き込まれ、またリード時間tRの間、ディスク媒体からリードバッファにデータが読み出される様にディスク媒体プレーヤ／レコーダの回路が構成される。リード時間とライト時間とはジャンプ時間tJで隔てられている。デバイスコントローラが設けられ、ライト時間が上述の通り2r1r4tJ/(r1r3-r1r4-r2r3)とほぼ等しくなるようにコントロールしている。好ましい実施形態によれば、前記デバイスコントローラはリード時間が2r2r3tJ/(r1r3-r1r4-r2r3)とほぼ等しくなるようにコントロールしている。
【００１１】
本発明の別の面によれば、リードバッファの容量BRSZがほぼ(r1-r2)*tRとなるように選択され、ライトバッファの容量BWSZがほぼr4*(tR+2*tJ)となるように選択される。
【００１２】
［発明の実施の形態］
記録可能ＤＶＤ装置
図１のブロック図に示したように、本発明による様々な進んだ動作機能を有する装置１００は、記録可能ディスク媒体１０２を使用する。リライタブルディスク媒体１０２の実施形態は、例えば図示した様にリライタブルＤＶＤである。多くの場合、後述するように、リライタブルディスク媒体は、例えば、ハードディスクあるいは磁気光ディスク（ＭＯＤ）である。ＭＯＤの例としてはミニディスクがある。多くの場合、本発明はビデオまたはオーディオ、またはビデオとオーディオ両方に応用できる。
【００１３】
装置１００はディスク媒体、この場合はリライタブルＤＶＤに書き込み及び読み出しができる。装置１００にはメカニカルアセンブリー１０４、コントロール部１２０、ビデオ／オーディオ処理パス１４０及びビデオ／オーディオ出力処理パスが設けられている。ほとんどのブロック及びパスは自明であり、いくつかのブロックは利便性のためのもので、装置１００の動作を理解するためには重要ではない。
【００１４】
メカニカルアセンブリー１０４はＤＶＤ１０２を回転させるモータ１０６と、回転するディスク上を動くピックアップアセンブリー１０８を有する。ピックアップアセンブリーのレーザは、ディスクのらせん状のトラック上にスポットを焼きつけたり、トラック上にあらかじめ焼き付けてあるスポットを照射したりして、ビデオ及び／またはオーディオプログラムを記録再生する。本発明を理解するためには、ディスクが片面か両面か、両面記録の場合は両面記録か、ディスクから読み出す場合はディスクの同じ面からか両面からかは無関係である。ピックアップとモータはサーボ１１０でコントロールされている。サーボ１１０はディスク１０２のらせん状トラックから読み出されたデータの再生信号を第1の入力信号として受け取る。再生信号はコントロール部の一部またはビデオ／オーディオ出力処理パスの一部でもある誤り訂正回路１３０へも入力される。
【００１５】
コントロール部１２０はコントロール中央処理装置（ＣＰＵ）１２２及びナビゲーションデータ生成回路１２６をから成る。コントロールＣＰＵ１２２は第１の入力信号をナビゲーションデータ生成回路１２６に供給しサーボ１１０は第2の入力信号をナビゲーションデータ生成回路１２６に供給する。サーボはコントロール部の一部でもある。ナビゲーションデータ生成回路１２６は第１の入力信号をビデオ／オーディオ入力処理パス１４０の一部を形成するマルチプレクサ（ＭＵＸ）１５４に供給する。
【００１６】
従来の記録可能ＤＶＤ装置では、ナビゲーションデータ生成回路１２６は従来のナビゲーションパケットデータを生成しビデオデータとともにディスク上に格納する。本発明によれば、ナビゲーションデータ生成回路はナビゲーションパケットに追加される一定の情報を供給することができる。その追加情報は後で詳しく説明するように一定のトリックモード再生動作の性能を向上するために使われる。
【００１７】
ＭＵＸ１５４の出力は誤り訂正符号化回路１２８への入力である。誤り訂正符号化回路１２８の出力はピックアップ１０８に供給されるレーザによってディスク１０２のらせん状トラックに「焼付け」られる記録可能入力信号である。
【００１８】
図１に示す様に、コントロールＣＰＵ１２２はリードバッファ１７２及びライトバッファ１５２に入っているデータに優先的にアクセスすることができる。ＣＰＵ１２２はリードバッファ１７２及びライトバッファ１５２に格納されているビデオデータを消去、変更、フォーマット変更することができる。コントロール及びデータインターフェイスにより、ＣＰＵ１２２はパケットビデオエンコーダ１４４及びオーディオエンコーダ１４８の動作をコントロールする。コントロールＣＰＵ１２２により実行される従来からの動作のため適切なソフトウェア及びファームウェアがメモリに格納されている。後でさらに詳述する様に、本発明によれば、さらに進んだ機能１３４のプログラムルーチンがＣＰＵ１２２をコントロールするため設けられている。
【００１９】
視聴者が駆動できる機能のためのコントロールバッファ１３２は再生、記録、リバース、早送り、スロー再生、ポーズ／再生及び停止といった現在使用可能な機能のことである。ポーズはＶＣＲのポーズ動作と同じであり、例えば、あらかじめ記録されたプログラムの再生を手動で中断したり、視聴しているプログラムの記録を、コマーシャルを記録しないように中断したりする。もう一つ別のバッファ１３６は本発明を実現するためのコマンドを受け取る。
【００２０】
ビデオ／オーディオ入力処理パス１４０は、装置１００のデジタル記録に際し、ＮＴＳＣやＰＡＬ等の従来のテレビ信号をＭＰＥＧ−１やＭＰＥＧ−２等のデジタル化したパケットデータに変換する信号処理回路である。入力パス１４０はビデオ入力のためのＮＴＳＣデコーダ１４２とＭＰＥＧ−１またはＭＰＥＧ−２等のビデオエンコーダ１４４から成り、オーディオＡ／Ｄ（アナログからデジタルへ）コンバータ１４６とＭＰＥＧ−１またはＭＰＥＧ−２等のオーディオエンコーダ１４８から成る。デジタル化された信号はマルチプレクサ１５０で結合され、パケット全体が出来上がるまでライトバッファ１５２に格納される。オーディオとビデオのデータパケットのグループが生成されるに従って、それらはナビゲーションデータ生成ブロック１２６で生成された適切なナビゲーションパケットとともにＭＵＸ１５４で結合される。そしてパケットは誤り訂正符号化回路１２８に送られる。誤り訂正符号化回路１２８は入力パス１４０の一部である。
【００２１】
実際には、ＤＶＤのらせん状トラック上の最小のアドレス可能な単位は１６セクターから成るＥＣＣ（誤り訂正符号）ブロックであり、各セクターは２０４８バイトのユーザデータを含む。一つのグループは多くのＥＣＣブロックから成り、例えば１２個のＥＣＣブロックを含む。ブロックの各グループは結合したビデオ及びオーディオプログラムの約0.5秒分に相当する。例えば１９２セクターから成るＥＣＣブロックの一つのグループを記録するために必要とされるらせん状トラックの長さは、らせん状トラックのセグメントとして定義される。従って、ライトバッファは１セグメント分のデータを格納できる容量があればよいように見える。１セグメント分のデータは、例えば、オーディオ及びビデオプログラムの約0.5秒分に相当する。
【００２２】
出力処理パス１７０は誤り訂正ブロック１３０と、ディスクから読み出されたデータが処理のためパケットとして集積されるリードバッファ（出力バッファ）１７２から成る。パケットはデマルチプレクサ１７６を経由してビデオ及びオーディオ処理のためにそれぞれのパスへのパケットの伝播をコントロールする条件付きアクセス回路１７４によって処理される。従って、リードバッファ１７２は、オーディオ及びビデオプログラムの約0.5秒分に相当する、１セグメント分のデータを格納できるだけの容量を持っていればよいように見える。
【００２３】
ビデオはデコーダ１７８によって、例えばＭＰＥＧ−１またはＭＰＥＧ−２からデコードされ、ＮＴＳＣまたはＰＡＬ等の従来のテレビ信号としてエンコードされる。オーディオはＭＰＥＧ−１またはＭＰＥＧ−２等から回路１８２によってデコードされ、オーディオＤ／Ａコンバータ１８４によってアナログ信号に変換される。ＰＣＩバッファ１９０及びＰＣＩデコーダ１９２は、ディスク上のナビゲーションパケット含まれるプレゼンテーションコントロール情報をデコードするためにある。出力処理パス１７０は誤り訂正回路１３０を含む。
【００２４】
ＤＳＩバッファ１８６はナビゲーションパケットの中に含まれているディスクサーチ情報（ＤＳＩ）を受け取る。ＤＳＩデコーダは、以下に詳述するナビゲーションパケットの中に含まれるＤＳＩ情報をデコードするために使われる。
【００２５】
特に、本発明はハードウェアとして、ソフトウェアとして、またはハードウェアとして、またはハードウェアとソフトウェアのコンビネーションとして実現可能である。本発明は、コントロールＣＰＵ１２２等一つのコンピュータシステムにおいて中央処理方式で、または複数の相互連結されたコンピュータシステムに異なる要素が分散した分散処理方式で実現することができる。ここに説明した方法を実行できるものであれば、いかなる種類のコンピュータシステムでも他の装置でもよい。
【００２６】
特に、ここでは図１に示したコントロールＣＰＵ１２２を前提に説明したが、典型的なハードウェアとソフトウェアは、ロードされ実行された時、ここに説明された方法を実行する図１に示したコントロール部１２０に類似したコンピュータシステムとDVDレコーディングシステムをコントロールするコンピュータプログラムと汎用コンピュータでよい。本発明は、ここに説明した方法を実現する特徴をすべて有し、コンピュータシステムにロードされた時にこれらの方法を実行できるコンピュータプログラム製品であってもよい。
【００２７】
この文脈においてコンピュータプログラムとは、情報処理能力があるシステムに、特定の機能を直接または（ａ）別の言語、コード、表記に変換し、かつ／または（ｂ）別の媒体フォームに再生した後に、実行させることを意図した命令セットの、すべての言語、コード、または表記による表現である。ここに開示した発明は、以上説明したコントロールＣＰＵ１２２と等価なシステムを動作させるための市販の開発ツールを使ってプログラマーが実現できるコンピュータプログラム中に組み込まれた方法であってもよい。
【００２８】
ＤＶＤメディア
本発明を説明するために、プログラムはリライタブルＤＶＤに記録され、リライタブルＤＶＤから再生されるとする。図２に示したリライタブルＤＶＤ１０は、装置１００でディスク１０２として使うことができる。ディスク１０は平坦な円形のプラスチック皿のような部材１２からできている。リライタブルＤＶＤは厚さ1.2mmのディスクを形成する接着層により結合されている２つの基板から構成することもできる。中心の穴１４は、図1に示したモータ１０６の固定装置がディスクをしっかり固定し、本発明によるディスクの回転運動をコントロールするように形成されている。
【００２９】
トラック上の記録の方向は、普通、らせん状トラック１６に沿って、内周から外周への外向きである。複数の３つの大きなドットの並び（．．．）は、図示されていないトラックの部分を表している。結果として、らせん状トラックの始点は穴１４の近くであり、四角形１８で表されている。らせんの終点は縁の近くで、ひし形２０で表されている。当業者であれば、らせんの始点と終点をこの様に記述すれば分かるはずである。本発明による特定の進んだ機能は逆向き記録、即ち外周から内周への記録を利用する。トラックは、媒体タイプのインデックスとして、図示していない横向きのウォブルを有することもできる。図の縮尺の都合上、トラック１６の一部たけを図示し、ウォブルはずっと拡大した縮尺でないと図示できない。
【００３０】
ほぼ円形で直径方向に同心円をなすらせんの部分はトラックと呼ばれることもあるが、この用語はその特定の意味を持つだけではない。例えばCD-ROMでは、トラックという用語は一つの楽曲が入ったらせん状トラックの一部分、あるいは他のセレクションをも指すために使われ、DVDでも同じ様に使われるかも知れない。
【００３１】
本発明を記録可能DVD媒体に関してここに説明してきた。しかし、当業者にとっては、本発明がこれに限定されないことは明らかであろう。むしろ、ここに説明したように、トリックモードを改良するためにＤＶＤナビゲーション情報を改良することは、ＤＶＤ−Ｒタイプの媒体を含むが、これに限定されないいかなるタイプのディスク媒体へも応用できる。
【００３２】
同時符号化及び復号、及びポーズ・キャッチアップのための
バッファの最適化
本発明によるバッファ管理の方法は、予期せぬバッファのオーバーフロー及びアンダーフローを避けるため、リードバッファ１７２とライトバッファ１５２を最適化する。本方法は、ポーズ、キャッチアップ、インスタント再生等の機能に必要な同時符号化及び復号のためには、DVD装置のリード及びライト速度が充分速くなく、ジャンプ時間が充分短くない場合に発生する問題を回避するのに役立つ。キャッチアップモード、プレイ−スキップモード、及びスムースキャッチアップモード、またはこれらの組み合わせはすべて上述のバッファ最適化を要する。
【００３３】
図３はリードバッファ１７２及びライトバッファ１５２に関して本発明を説明するためのバッファモデルを図示したものである。図３において変数は次のように定義されている。
【００３４】
ｔJ：ジャンプ時間
ｔR：リーディング時間
ｔW：ライティング時間
ｒ１：フロントエンドのリード速度
ｒ２：復号ビットレート
ｒ３：フロントエンドのライト速度
ｒ４：符号化ビットレート
ｎ：ｎ番目のサイクル
図３において、上のグラフはリードバッファの動作を示し、下のグラフはライトバッファの動作を示す。
【００３５】
DVD装置のフロントエンドは、従来、ポーズ、キャッチアップ、インスタント再生モードで動作している場合、読み出しと書込みを交互に行っている。リード−ライトサイクル３０はリードで始まり2回目のジャンプで終わる。図３に示した様に、リード、ジャンプ、ライト、そしてジャンプを含む。リード−ライトサイクルでは、リードバッファ１７２のデータレベルは時間ｔRnの間にフロントエンドがディスクからデータを読み込むと、BRLからBRUに増加する。リード時間ｔRnの間に、入力される符号化データはライトバッファ１５２のデータレベルを増加させる。時間ｔRnにおいてフロントエンドが読み込みを終えると、フロントエンドは、時間ｔWnの間に書き込み動作を行うため、時間ｔJの間にディスク上の別の場所へジャンプする。図３に示した様に、リードバッファレベルはジャンプ時間ｔJが始まるとすぐに減少し始める。
【００３６】
ライトバッファ１５２はジャンプ時間ｔJが終わった時点でデータのピークレベルBWUに達する。データの消失を避けるため、ライトバッファ１５２をオーバーフローさせてはならず、そのためにはバッファサイズをBWSZ＞BWUとしておかなければならない。また、書込みビットレートは最大符号化ビットレートよりも大きくして、時間ｔWnの間にフロントエンドが書込みをしても、ライトバッファ１５２のデータレベルが減少し始めるようにしなければならない。ライト時間ｔWnの間に両方のバッファレベルBR及びBWが減少する。ライトバッファ１５２は、もしフロントエンドがライトバッファに格納されているデータが無くなるとアンダーフローするかもしれない。ライト時間ｔWnの後、フロントエンドは、時間ｔJの間に読み込みのため、再度ジャンプする。これでリード−ライトサイクル３０が終了する。
【００３７】
リード−ライトサイクル３０の終わりに、リードバッファは最低レベルBRLになる。シームレス再生のために、BRLはゼロ以上でないとならない。ビットレートが可変の動作においては、瞬間ビットレートは変化するので、バッファの増加率(r1-r2,  r4)及び減少率(r2,  r3-r4)は線形でないこともある。異なるリード−ライトサイクルではｔRとｔWが異なるが、最悪の場合でもそれらは上限値を超えることはない。図３に示したモデルでは、最悪の場合を仮定している。復号ビットレート及び符号化ビットレートr２及びr４は両方ともＤＶＤ装置１００において起こりうる最大値であると仮定され、フロントエンドのジャンプ時間は通常の動作で期待される最長時間であると仮定されている。時間tJはフロントエンドがライトからリードへ、またはリードからライトへジャンプする総移動時間である。
【００３８】
図３から、ｎ番目のリード−ライトサイクルにおいて、次のような関係式が成り立つ。
【００３９】
(a)  リードバッファレベルBR
BR=(r1-r2)*t+BRL(n-1)  ｔがtRn内の場合                  (1)
BR=BRUn-r2*t    ｔがtRn内でない場合                    (2)
ここで
BRUn  |  t=tRn  =  (r1-r2)*tRn  +  BRL(n-1)                          (3)
BRLn  |  t=tWn+2tJ  =  BRUn  −  r2  *  (tWn  +  2tJ)                  (4)
シームレス再生のためには、次の条件を満たさねばならない。
【００４０】
BRLｎ  >=  0                                            (5)
オーバーフローを避けるため、リードバッファサイズは次の条件を満たさねばならない。
【００４１】
BRSZ>=BRUn                                            (6)
(b)  ライトバッファレベルBW
BW=r4*t+BWL(n-1)      tが2*tJmax+tRn内の場合            (7)
BW=BWUn-(r3-r4)*t        tがtWn内の場合                (8)
ここで、
BWUn  |  t=tRn+2*tJmax  =r4*(tRn+2*tJ)+BWL(n-1)                  (9)
BWLn  |  t=tWn+2tJ  =  BWUn  −  (r3-r4)*tWn                  (10)
最適化するためには、
BWLn  ~=0
オーバーフローを避けるために、ライトバッファは次の条件を満たさねばならない。
【００４２】
BWSZ>=BWUn                                        (11)
最悪の場合
BRL=0
BRSZ=BRUn
BWSZ=BWUn
その時、
BRSZ=(r1-r2)*tRn                                  (12)
BRLn=BRSZ-r2*(tWn+2tJ)                              (13)
BWSZ=r4*(tRn+2*tJ)                                (14)
上記の式から、次の方程式が導かれる。
【００４３】
(r1-r2)*tRn-r2*(tWn+2*tJ)=0
r4*(tRn+2*tJ)-(r3-r4)tWn=0
二つの方程式を解いて次の結果を得る。
【００４４】
tWn=2r1r4tJ/(r1r3-r1r4-r2r3)                      (15)
tRn=2r2r3tJ/(r1r3-r1r4-r2r3)                      (16)
ここで、
r1r3-r1r4-r2r3≠0
式(1)から(16)が本発明のバッファモデルを定義している。
【００４５】
計算の結果得られるバッファサイズ、リード時間、ライト時間は、上記の式で決定されるように、本発明による最適値である。実際には、部品による制限、設計時の考慮、及びその他の変数によって、これらの最適値からは幾分違った値になることが理解されるであろう。従って、当業者は以上示した値そのものである必要は必ずしもないということを容易に理解するであろう。事実、好適な値は、ここに方程式で示されたバッファサイズ、リード時間、ライト時間の最適値から20％まで変化しうる。
【００４６】
最初の例として、フロントエンドのリード／ライトレートが２X、ビットストリームの最大ビットレートが7.0Mb/sec、ジャンプ時間tJが0.5秒と仮定する。すると、
tWn  =  tRn  =0.922  s
BRSZ  =  13.5  Mbits
BRSZ  =  13.5  Mbits
第２の例として、フロントエンドのリード／ライトレートが２X／1.5X、ビットストリームの最大ビットレートが6.0Mb/sec、ジャンプ時間tJが0.5秒と仮定する。すると、
tWn  =  1.1  s
tRn  =  0.8  s
式(12)及び(14)から、
BRSZ  =  16.6  Mbits
BWSZ  =  11  Mbits
図４ａから４ｄに異なったフロントエンド速度に対するリード時間及びライト時間を図示する。バッファサイズと時間が、tJ=1秒の場合について、サイクル対フロントエンドの速度のグラフとして図示されている。ジャンプ時間が1秒でない場合は、tR、tW、BR、BWの値はtJ倍となる。バッファサイズの単位はメガビットである。
【００４７】
図５ａ及び５ｂは別の例で、フロントエンド速度が１X、ジャンプ時間が0.3秒、最大ビットレートが6.0  Mb/secである。バッファサイズ及びリード及びライトサイクルの時間が、フロントエンドのリーディング速度に対して示されている。グラフは、リード時間、ライト時間、リードバッファサイズ、ライトバッファサイズ及びフロントエンドの速度の関係を示している。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による一つまたはそれ以上の先端的な動作機能を有する書換え型ＤＶＤ装置のブロック図である。
【図２】  書換え型ＤＶＤのらせん状のトラックを示す図である。
【図３】  読出し及び書込みプロセスを説明するバッファモデルを示す図である。
【図４ａ】  ＤＶＤ装置のフロントエンドスピードが異なる場合のリード時間及びライト時間を示す図である。
【図４ｂ】  ＤＶＤ装置のフロントエンドスピードが異なる場合のリード時間及びライト時間を示す図である。
【図４ｃ】  ＤＶＤ装置のフロントエンドスピードが異なる場合のリード時間及びライト時間を示す図である。
【図４ｄ】  ＤＶＤ装置のフロントエンドスピードが異なる場合のリード時間及びライト時間を示す図である。
【図５ａ】  パラメータが異なる場合のリード時間及びライト時間を示す図である。
【図５ｂ】  パラメータが異なる場合のリード時間及びライト時間を示す図である。
【図１】
0004628630.tif 000002
【図２】
0004628630.tif 000003
【図３】
0004628630.tif 000004
【図４ａ】
0004628630.tif 000005
【図４ｂ】
0004628630.tif 000006
【図４ｃ】
0004628630.tif 000007
【図４ｄ】
0004628630.tif 000008
【図５ａ】
0004628630.tif 000009
【図５ｂ】
0004628630.tif 000010