(57)【要約】再生装置は、記録媒体の連続領域に格納されたコンテンツデータを読み出し、コンテンツデータに基づいて映像および／または音声を再生する。連続領域は、コンテンツデータを格納したデータ領域とコンテンツデータが記録されていない非コンテンツデータ領域とを含んでいる。再生装置は、データ領域から所定サイズのコンテンツデータの読み出しを指示し、かつ、読み出されたコンテンツデータに基づく映像および／または音声の再生の開始を指示する再生制御部と、読み出しの指示に基づいて、データ領域からコンテンツデータを読み出すヘッドと、読み出されたコンテンツデータを蓄積するバッファメモリと、を備えている。再生制御部は、非データ領域をスキップするために要する時間に基づいて所定サイズを決定し、所定サイズのコンテンツデータを読み出してバッファメモリに蓄積した後にコンテンツの再生の開始を指示する。
2005013274.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体の連続領域に格納されたコンテンツデータを読み出し、前記コンテンツデータに基づいて映像および／または音声を再生するデータ処理装置であって、前記連続領域は、前記コンテンツデータを格納したデータ領域と前記コンテンツデータが記録されていない非コンテンツデータ領域とを含み、
前記データ領域から所定サイズのコンテンツデータの読み出しを指示し、かつ、読み出された前記コンテンツデータに基づく前記映像および／または前記音声の再生の開始を指示する再生制御部と、
読み出しの指示に基づいて、前記データ領域から前記コンテンツデータを読み出すヘッドと、
読み出された前記コンテンツデータを蓄積するバッファメモリと、
を備え、前記再生制御部は、前記非データ領域をスキップするために要する時間に基づいて前記所定サイズを決定し、前記所定サイズのコンテンツデータを読み出して前記バッファメモリに蓄積した後に前記コンテンツの再生の開始を指示する、データ処理装置。
【請求項２】
前記再生制御部はさらに、前記コンテンツデータの読み出しデータレートに基づいて前記所定サイズを決定する、請求項１に記載のデータ処理装置。
【請求項３】
前記コンテンツデータは、前記映像および／または前記音声に関する符号化されたデータであり、
前記再生制御部からの指示に基づいて、前記バッファメモリに蓄積された前記所定サイズのコンテンツデータを読み出し、前記コンテンツデータを復号する復号部をさらに備えた、請求項１に記載のデータ処理装置。
【請求項４】
前記連続領域の最小の領域長は、前記コンテンツの再生に必要なデータレートおよび前記再生を行う単位時間に基づいて決定される再生データレートと、余分に前記バッファメモリに蓄積すべき蓄積データサイズとに基づいて決定されており、
前記蓄積データサイズは、後続の連続領域までの最長シーク時間および前記最長シーク時間中の再生に必要なデータレートに基づいて得られるデータサイズと、前記所定サイズとに基づいて決定されている、請求項１に記載のデータ処理装置。
【請求項５】
前記非コンテンツデータ領域は、前記連続領域に許容されている欠陥率以下の領域長を有する欠陥領域、および、前記コンテンツデータ以外のデータを含むデータ領域の少なくとも一方である、請求項１に記載のデータ処理装置。
【請求項６】
前記連続領域は、前記最小の領域長以上の領域長を有する、請求項５に記載のデータ処理装置。
【請求項７】
記録媒体の連続領域に格納されたコンテンツデータを読み出し、前記コンテンツデータに基づいて映像および／または音声を再生するデータ処理装置であって、前記連続領域は、前記コンテンツデータを格納したデータ領域と前記コンテンツデータが記録されていない非コンテンツデータ領域とを含み、
前記データ領域から所定時間のコンテンツデータの読み出しを指示し、かつ、読み出された前記コンテンツデータに基づく前記映像および／または前記音声の再生の開始を指示する再生制御部と、
読み出しの指示に基づいて、前記データ領域から前記コンテンツデータを読み出すヘッドと、
読み出された前記コンテンツデータを蓄積するバッファメモリと、
を備え、前記再生制御部は、前記非データ領域をスキップするために要する時間に基づいて前記所定時間を決定し、前記所定時間分のコンテンツデータを読み出して前記バッファメモリに蓄積した後に前記コンテンツの再生の開始を指示する、データ処理装置。
【請求項８】
記録媒体の連続領域に格納されたコンテンツデータを読み出し、前記コンテンツデータに基づいて映像および／または音声を再生する再生方法であって、前記連続領域は、前記コンテンツデータを格納したデータ領域と前記コンテンツデータが記録されていない非コンテンツデータ領域とを含み、
前記データ領域から所定サイズのコンテンツデータの読み出しを指示するステップと、
読み出しの指示に基づいて、前記データ領域から前記コンテンツデータを読み出すステップと、
読み出された前記コンテンツデータを蓄積するステップと、
前記コンテンツデータに基づく前記映像および／または前記音声の再生の開始を指示するステップと
を包含し、
前記読み出しを指示するステップは、前記非データ領域をスキップするために要する時間に基づいて前記所定サイズを決定し、
前記再生の開始を指示するステップは、前記蓄積するステップによって前記所定サイズのコンテンツデータが蓄積された後、前記再生の開始を指示する、データ処理方法。
【請求項９】
前記読み出しを指示するステップは、前記コンテンツデータの読み出しデータレートに基づいて前記所定サイズを決定する、請求項８に記載のデータ処理方法。
【請求項１０】
前記コンテンツデータは、前記映像および／または前記音声に関する符号化されたデータであり、
前記コンテンツデータを復号するステップをさらに包含する、請求項８に記載のデータ処理方法。
【請求項１１】
前記連続領域の最小の領域長は、前記コンテンツの再生に必要なデータレートおよび前記再生を行う単位時間に基づいて決定される再生データサイズと、余分に前記バッファメモリに蓄積すべき蓄積データサイズとに基づいて決定されており、
前記蓄積データサイズは、後続の連続領域までの最長シーク時間および前記最長シーク時間中の再生に必要なデータレートに基づいて得られるデータサイズと、前記所定サイズとに基づいて決定されている、請求項８に記載のデータ処理方法。
【請求項１２】
前記連続領域は、前記最小の領域長以上の領域長を有する、請求項１１に記載のデータ処理方法。
【請求項１３】
前記非コンテンツデータ領域は、前記連続領域に許容されている欠陥率以下の領域長を有する欠陥領域、および、前記コンテンツデータ以外のデータを含むデータ領域の少なくとも一方である、請求項８に記載のデータ処理方法。
【請求項１４】
記録媒体の連続領域に格納されたコンテンツデータを読み出し、前記コンテンツデータに基づいて映像および／または音声を再生する再生方法であって、前記連続領域は、前記コンテンツデータを格納したデータ領域と前記コンテンツデータが記録されていない非コンテンツデータ領域とを含み、
前記データ領域から所定時間のコンテンツデータの読み出しを指示するステップと、
読み出された前記コンテンツデータに基づく前記映像および／または前記音声の再生の開始を指示するステップと、
読み出しの指示に基づいて、前記データ領域から前記コンテンツデータを読み出すステップと、
読み出された前記コンテンツデータを蓄積するステップと
を包含し、前記読み出しを指示するステップは、前記非データ領域をスキップするために要する時間に基づいて前記所定時間を決定し、
前記再生の開始を指示するステップは、前記蓄積するステップによって前記所定時間分のコンテンツデータを読み出して前記バッファメモリに蓄積した後に前記コンテンツの再生の開始を指示する、データ処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、光ディスク等の記録媒体に動画ストリームのストリームデータを記録するデータ処理装置および方法等に関する。
【背景技術】  映像データを低いビットレートで圧縮し符号化する種々のデータストリームが規格化されている。そのようなデータストリームの例として、ＭＰＥＧ２システム規格（ＩＳＯ／ＩＥＣ  １３８１８−１）のシステムストリームが知られている。システムストリームは、プログラムストリーム（ＰＳ）、トランスポートストリーム（ＴＳ）、およびＰＥＳストリームの３種類を包含する。
映像データおよび音声データは、従来、磁気テープに記録されることが多かった。しかし、近年は磁気テープに代わる記録媒体として、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＭＯ等に代表される光ディスクが注目を浴びている。
図１は、従来のデータ処理装置３５０の構成を示す。データ処理装置３５０は、ＤＶＤ−ＲＡＭディスク１３１にデータストリームを記録し、ＤＶＤ−ＲＡＭディスク１３１に記録されたデータストリームを再生することができる。
まず、データ処理装置３５０の記録動作を説明する。データ処理装置３５０は、映像信号入力部３００および音声信号入力部３０２において映像データ信号および音声データ信号を受け取り、それぞれＭＰＥＧ２圧縮部３０１に送る。ＭＰＥＧ２圧縮部３０１は、映像データおよび音声データをＭＰＥＧ２規格に基づいて圧縮符号化し、映像ストリームおよび音声ストリームを生成した後で、それらのストリームを多重化して動画ストリームを生成する。動画ストリームのデータは一旦バッファメモリ３２２に蓄積される。記録制御部３４１は記録部３２０の動作を制御する。連続データ領域検出部３４０は、記録制御部３４１の指示によって、論理ブロック管理部３４３で管理されるセクタの使用状況を調べ、物理的に連続する空き領域（連続データ領域）を検出する。そして記録部３２０は、バッファメモリ３２２から動画ストリームのデータを読み出し、ピックアップ３３０を介してＤＶＤ−ＲＡＭディスク３３１に書き込む。連続データ領域は、最大記録レート換算で１１秒分以上の物理的に連続する論理ブロックである。なお、以降では連続データ領域の最小値を最小連続長、もしくは最小サイズと呼ぶ。
次に、データ処理装置３５０の再生動作を説明する。データ処理装置３５０は、ピックアップ３３０および再生部３２１を経由してバッファメモリ３２２に動画ストリームを蓄積する。ＭＰＥＧ２復号部３１１が動画ストリームを復号して映像データと音声データを生成すると、映像信号出力部３１０および音声信号出力部３１２は映像信号および音声信号を出力する。ＤＶＤ−ＲＡＭディスクからのデータの読み出しと読み出したデータのＭＰＥＧ２復号部３１１への出力は同時に行われる。このとき、データの出力速度よりもデータの読出速度を大きくし、再生すべきデータが不足しないように制御する。したがって、連続してデータを読み出し、出力を続けると、データ読み出し速度とデータ出力速度との差分だけ出力すべきデータを余分に確保できることになる。余分に確保できるデータをピックアップのジャンプによりデータ読み出しが途絶える間の出力データとして使うことにより、連続再生を実現することができる。例えば、日本国特開平２０００−０１３７２８号公報は、このような動作を行う装置を開示している。
図２（ａ）は連続データ領域を示し、（ｂ）は連続データ領域から読み出されたデータのうち、余分にバッファメモリ３２２に蓄積されるデータ量の変化を示す。いま、ＤＶＤ−ＲＡＭディスク３３１からのデータ読み出し速度（Ｖｒ）を１１Ｍｂｐｓ、ＭＰＥＧ２復号部３１１へのデータ出力速度（Ｖｏ）を最大８Ｍｂｐｓ、ピックアップの最大移動時間（最長シーク時間）を３秒とする。データ処理装置３５０は、読み出し開始と同時に再生を開始する。
ピックアップ移動中（シーク中）の３秒間はデータの読み出しができないため、データ処理装置３５０は、データ出力速度（Ｖｏ）の３秒分のデータ量に相当する２４Ｍビットのデータを、バッファメモリ３２２に蓄積しておく必要がある。このデータ量を確保するためには、８秒間の連続読み出しが必要になる。この時間は、データを余分に蓄積するためには、２４Ｍビットをデータ読み出し速度１１Ｍｂｐｓとデータ出力速度８Ｍｂｐｓの差（３Ｍｂｐｓ）で除算して得られる。
したがってデータ処理装置３５０は、８秒間の連続読み出しの間に８８Ｍビット分、すなわち１１秒分の出力データを読み出すことになる。その結果、１１秒分以上の連続データ領域を確保することで、連続データ再生を保証することが可能となる。例えば連続データ領域Ａ１の開始アドレスＡ１＿Ｓから終了アドレスＡ１＿Ｅまでに、映像の再生時間にして１１秒分のデータが含まれている。なお、後続の連続データ領域Ａ２等も領域Ａ１と同じ基準によってその領域長が決定されている。よって連続データ領域Ａ２の開始アドレスＡ２＿Ｓから終了アドレスＡ２＿Ｅまでにも、映像の再生時間にして１１秒分のデータが含まれている。
連続データ領域の途中には、数個の不良論理ブロックを含む欠陥領域や、再生の対象とならない他のデータを含む非コンテンツデータ領域が存在していてもよい。例えば、連続データ領域において単位データサイズ（例えば連続データ領域の最小サイズ）当たり５％以下の不良論理ブロックが許容されているとする。このときは、欠陥領域の読み飛ばしに必要な読み出し時間を見越して、連続データ領域を１１秒分よりも多めに確保する必要がある。
図３（ａ）は、欠陥領域ｂｎを含む連続データ領域Ｂｎ（ｎ：自然数）を示し、（ｂ）は連続データ領域の領域から読み出され余分にバッファメモリ３２２に蓄積されるデータ量の変化を示す。説明の便宜のため、欠陥領域ｂ１は連続データ領域Ｂ１の末尾に存在し、欠陥領域ｂ２は連続データ領域Ｂ２の先頭に存在すると仮定する。また、最長シーク時間Ｔｓｅｅｋは先の図２（ｂ）と同様３秒としている。
データ処理装置３５０は、シーク時間中のみならず、欠陥領域ｂ１およびｂ２をそれぞれ読み飛ばすために必要な時間Ｔｓの間はデータの読み出しができない。よって、データ処理装置３５０はＭＰＥＧ２復号部３１１へ出力されるデータ量に相当する（２４Ｍ＋Ｖｏ・２Ｔｓ）ビットのデータを、バッファメモリ３２２に蓄積しておく必要がある。このデータ量を確保するためには、（８＋Ｖｏ・２Ｔｓ／３）秒間の連続読み出しが必要になる。
すなわち、欠陥領域ｂ１およびｂ２が含まれるときの領域Ｂｎの領域長は、連続データ領域Ａｎ（図２（ａ））よりも（Ｖｏ・２Ｔｓ／３）秒間だけ長く連続読み出しができる領域長を確保しなければならない。これは、不良論理ブロック発生のワーストケースを想定すると、その連続データ領域の欠陥領域（５％）と後続の連続データ領域の欠陥領域（５％）とをあわせた１０％相当の音声／映像データを蓄積できるように連続データ領域の最小長を確保しなければならないことを意味する。
しかし、この基準にしたがって連続データ領域の最小長を確保すると、その最小長が大幅に長くなってしまう。この場合、ユーザが不要な部分を削除して光ディスク上の空き領域が断片化し、領域長の小さな空き領域だけが残った場合、その空き領域を新たな記録ために使うことはできない。つまり、合計すると空き領域は相当あるのに、段片化のため記録できないという問題が発生する。
またディスク上に記録された動画ストリームの２つのシーンをシームレスに再生するための結合編集を行う場合には、連続データ領域を再取得して、その上に結合部分付近を記録し直す必要がある。この場合にも必要な連続データ領域を確保しづらい状況を引き起こし、シームレス再生を保証可能な編集処理を実施できないケースがあった。
本発明の目的は、連続データ領域中に再生の対象とならない領域（従来と同程度の欠陥率で存在する欠陥領域など）が存在することを許容しつつ、連続データ領域の最小サイズを小さく抑えることである。
【発明の開示】
本発明によるデータ処理装置（再生装置）は、記録媒体の連続領域に格納されたコンテンツデータを読み出し、前記コンテンツデータに基づいて映像および／または音声を再生する。前記連続領域は、前記コンテンツデータを格納したデータ領域と前記コンテンツデータが記録されていない非コンテンツデータ領域とを含む。前記データ処理装置は、前記データ領域から所定サイズのコンテンツデータの読み出しを指示し、かつ、読み出された前記コンテンツデータに基づく前記映像および／または前記音声の再生の開始を指示する再生制御部と、読み出しの指示に基づいて、前記データ領域から前記コンテンツデータを読み出すヘッドと、読み出された前記コンテンツデータを蓄積するバッファメモリとを備えている。前記再生制御部は、前記非データ領域をスキップするために要する時間に基づいて前記所定サイズを決定し、前記所定サイズのコンテンツデータを読み出して前記バッファメモリに蓄積した後に前記コンテンツの再生の開始を指示する。
前記再生制御部はさらに、コンテンツデータの読み出しデータレートに基づいて前記所定サイズを決定してもよい。
前記コンテンツデータは、前記映像および／または前記音声に関する符号化されたデータであってもよい。前記再生装置は、前記再生制御部からの指示に基づいて、前記バッファメモリに蓄積された前記所定サイズのコンテンツデータを読み出し、前記コンテンツデータを復号する復号部をさらに備えていてもよい。
前記連続領域の最小の領域長は、前記コンテンツの再生に必要なデータレートおよび前記再生を行う単位時間に基づいて決定される再生データレートと、余分に前記バッファメモリに蓄積すべき蓄積データサイズとに基づいて決定されている。前記蓄積データサイズは、後続の連続領域までの最長シーク時間および前記最長シーク時間中の再生に必要なデータレートに基づいて得られるデータサイズと、前記所定サイズとに基づいて決定されていてもよい。
前記連続領域は、前記最小の領域長以上の領域長を有していてもよい。
本発明によるデータ処理装置は、記録媒体の連続領域に格納されたコンテンツデータを読み出し、前記コンテンツデータに基づいて映像および／または音声を再生する。前記連続領域は、前記コンテンツデータを格納したデータ領域と前記コンテンツデータが記録されていない非コンテンツデータ領域とを含んでいる。前記データ処理装置は、前記データ領域から所定時間のコンテンツデータの読み出しを指示し、かつ、読み出された前記コンテンツデータに基づく前記映像および／または前記音声の再生の開始を指示する再生制御部と、読み出しの指示に基づいて、前記データ領域から前記コンテンツデータを読み出すヘッドと、読み出された前記コンテンツデータを蓄積するバッファメモリとを備えている。前記再生制御部は、前記非データ領域をスキップするために要する時間に基づいて前記所定時間を決定し、前記所定時間分のコンテンツデータを読み出して前記バッファメモリに蓄積した後に前記コンテンツの再生の開始を指示する。
本発明によるデータ処理方法は、記録媒体の連続領域に格納されたコンテンツデータを読み出し、前記コンテンツデータに基づいて映像および／または音声を再生する。前記連続領域は、前記コンテンツデータを格納したデータ領域と前記コンテンツデータが記録されていない非コンテンツデータ領域とを含む。前記データ処理方法は、前記データ領域から所定サイズのコンテンツデータの読み出しを指示するステップと、読み出しの指示に基づいて、前記データ領域から前記コンテンツデータを読み出すステップと、読み出された前記コンテンツデータを蓄積するステップと、前記コンテンツデータに基づく前記映像および／または前記音声の再生の開始を指示するステップとを包含する。前記読み出しを指示するステップは、前記非データ領域をスキップするために要する時間に基づいて前記所定サイズを決定し、前記再生の開始を指示するステップは、前記蓄積するステップによって前記所定サイズのコンテンツデータが蓄積された後、前記再生の開始を指示する。
前記読み出しを指示するステップは、さらに再生に必要なデータレートに基づいて前記所定サイズを決定してもよい。
前記コンテンツデータは、前記映像および／または前記音声に関する符号化されたデータであり、前記データ処理方法は、前記コンテンツデータを復号するステップをさらに包含してもよい。
前記連続領域の最小の領域長は、前記コンテンツの再生に必要なデータレートおよび前記再生を行う単位時間に基づいて決定される再生データサイズと、余分に前記バッファメモリに蓄積すべき蓄積データサイズとに基づいて決定されており、前記蓄積データサイズは、後続の連続領域までの最長シーク時間および前記最長シーク時間中の再生に必要なデータレートに基づいて得られるデータサイズと、前記所定サイズとに基づいて決定されていてもよい。
前記連続領域は、前記最小の領域長以上の領域長を有していてもよい。
前記非コンテンツデータ領域は、前記連続領域に許容されている欠陥率以下の領域長を有する欠陥領域、および、前記コンテンツデータ以外のデータを含むデータ領域の少なくとも一方であってもよい。
本発明による再生方法は、記録媒体の連続領域に格納されたコンテンツデータを読み出し、前記コンテンツデータに基づいて映像および／または音声を再生する。前記連続領域は、前記コンテンツデータを格納したデータ領域と前記コンテンツデータが記録されていない非コンテンツデータ領域とを含んでいる。前記再生方法は、前記データ領域から所定時間のコンテンツデータの読み出しを指示するステップと、読み出された前記コンテンツデータに基づく前記映像および／または前記音声の再生の開始を指示するステップと、読み出しの指示に基づいて、前記データ領域から前記コンテンツデータを読み出すステップと、読み出された前記コンテンツデータを蓄積するステップとを包含する。前記読み出しを指示するステップは、前記非データ領域をスキップするために要する時間に基づいて前記所定時間を決定し、前記再生の開始を指示するステップは、前記蓄積するステップによって前記所定時間分のコンテンツデータを読み出して前記バッファメモリに蓄積した後に前記コンテンツの再生の開始を指示する。
本発明のコンピュータプログラムは、コンピュータに読み込まれて実行されることにより、コンピュータを記録媒体の連続領域に格納されたコンテンツデータを読み出し、前記コンテンツデータに基づいて映像および／または音声を再生するデータ処理装置として機能させる。記録媒体の前記連続領域は、前記コンテンツデータを格納したデータ領域と前記コンテンツデータが記録されていない非コンテンツデータ領域とを含んでいる。コンピュータプログラムを実行することにより、データ処理装置は、前記データ領域から所定サイズのコンテンツデータの読み出しを指示するステップと、読み出しの指示に基づいて、前記データ領域から前記コンテンツデータを読み出すステップと、読み出された前記コンテンツデータを蓄積するステップと、前記コンテンツデータに基づく前記映像および／または前記音声の再生の開始を指示するステップとを実行する。そして、前記読み出しを指示するステップは、前記非データ領域をスキップするために要する時間に基づいて前記所定サイズを決定し、前記再生の開始を指示するステップは、前記蓄積するステップによって前記所定サイズのコンテンツデータが蓄積された後、前記再生の開始を指示する。
上述のコンピュータプログラムは、記録媒体に記録されてもよい。
本発明によるデータ処理装置は、記録媒体の連続領域に、映像および／または音声に関するコンテンツデータを書き込むことが可能である。前記連続領域は前記コンテンツデータを格納することが可能なデータ領域と前記コンテンツデータを格納しない非コンテンツデータ領域とを含んでいる。前記データ処理装置は、指示に基づいて所定の領域長以上の連続領域を検出する検出部と、前記連続領域の検出を指示し、検出された前記データ領域に所定サイズのコンテンツデータの書き込みを指示する記録制御部と、書き込みの指示に基づいて、前記コンテンツデータを前記データ領域に書き込むヘッドとを備えている。前記記録制御部は、映像および／または音声の再生のために前記記録媒体が装填された装置が前記非データ領域をスキップするために要するスキップ時間を保持しており、前記スキップ時間に基づいて前記所定の領域長を決定する。
本発明による記録媒体は、連続領域を有しており、前記連続領域は前記コンテンツデータを格納することが可能なデータ領域と前記コンテンツデータを格納しない非コンテンツデータ領域とを含み、前記データ領域には映像および／または音声に関するコンテンツデータが書き込まれている。前記連続領域の領域長は、映像および／または音声の再生のために前記記録媒体が装填された装置が前記非データ領域をスキップするために要するスキップ時間に基づいて決定されている。
【図面の簡単な説明】  図１は、従来のデータ処理装置３５０の構成を示す図である。
図２（ａ）は連続データ領域を示す図であり、（ｂ）は連続データ領域から読み出されたデータのうち、余分にバッファメモリ３２２に蓄積されるデータ量の変化を示す図である。
図３（ａ）は欠陥領域ｂｎを含む連続データ領域Ｂｎ（ｎ：自然数）を示す図であり、（ｂ）は連続データ領域の領域から読み出され余分にバッファメモリ３２２に蓄積されるデータ量の変化を示す。
図４は、データ処理装置１０の機能ブロックの構成を示す図である。
図５は、ＭＰＥＧ２−ＰＳ２０のデータ構造の例を示す図である。
図６は、プログラムストリーム２０とＤＶＤ−ＲＡＭディスク１３１の記録領域との関係を示す図である。
図７は、記録されたデータがＤＶＤ−ＲＡＭディスク１３１のファイルシステムにおいて管理されている状態を示す図である。
図８は、本実施形態によるデータ処理装置１０の記録処理の手順を示す図である。
図９（ａ）は欠陥領域が存在しないときの従来の連続データ領域Ａ１を示す図であり、（ｂ）は１個の最小連続長当りの欠陥率が５％のときの従来の連続データ領域Ｂ１を示す図であり、（ｃ）は１個の最小連続長当りの欠陥率が５％のときの本実施形態による連続データ領域Ｃ１を示す図であり、（ｄ）は余分に蓄積されるデータのデータ量の変化を示す図である。
図１０は、本実施形態によるデータ処理装置１０の再生処理の手順を示す図である。
図１１（ａ）は本実施形態による連続データ領域Ｃｎを示す図であり、（ｂ）は連続データ領域Ｃｎから読み出されたデータのうち、余分にバッファメモリ１２２に蓄積されるデータ量の変化を示す図である。
図１２は、再生時に連続データ領域Ｃ１から読み出されたデータのうち、余分にバッファメモリ１２２に蓄積されるデータ量の変化を示す図である。非コンテンツデータが連続データ領域内に比較的均等に分散している場合を示す。
図１３は、再生時に連続データ領域Ｃ１から読み出されたデータのうち、余分にバッファメモリ１２２に蓄積されるデータ量の変化を示す図である。非コンテンツデータが、連続データ領域Ｃ１の先頭部分に集中している場合を示す。
図１４は、映像と音声とを同期して再生するときのピックアップ１３０の動作順序を示す図である。
図１５は、図１４に示す読み出し順序でデータを読み出したときの、バッファメモリ１２２に蓄積される映像データのデータ量および音声データのデータ量の変化を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】  （実施形態１）
以下、添付の図面を参照しながら、本実施形態によるデータ処理装置を説明する。
図４は、本実施形態によるデータ処理装置１０の機能ブロックの構成を示す。本明細書では、データ処理装置１０は、映像および／または音声に関する動画ストリームの記録機能と再生機能の両方を有するとして説明する。具体的には、データ処理装置１０は、動画ストリームを生成してＤＶＤ−ＲＡＭディスク１３１に書き込むことができ、かつ、書き込まれた動画ストリームから映像および／または音声を再生することができる。データ処理装置は、例えばＤＶＤレコーダ、ポータブルビデオコーダ、ムービーレコーダ、ＤＶＤ−ＲＡＭドライブを備えたＰＣとして実現される。
まず、データ処理装置１０の記録機能を説明する。この機能に関連する構成要素として、データ処理装置１０は、映像信号入力部１００と、ＭＰＥＧ２−ＰＳ圧縮部１０１と、音声信号入力部１０２と、記録部１２０と、バッファメモリ１２２と、光ピックアップ１３０と、記録制御部１４１と、連続データ領域検出部１４０と、論理ブロック管理部１４３とを備えている。
映像信号入力部１００は映像信号入力端子であり、映像データを表す映像信号を受け取る。音声信号入力部１０２は音声信号入力端子であり、音声データを表す音声信号を受け取る。例えば、いずれもチューナ（図示せず）の映像出力部および音声出力部と接続され、それぞれ映像信号および音声信号を受け取る。または、それぞれカメラ部とマイク部が接続されていても良い。
ＭＰＥＧ２−ＰＳ圧縮部（以下「圧縮部」と記述する）１０１は、映像信号および音声信号を受け取ってＭＰＥＧ２システム規格のＭＰＥＧ２プログラムストリーム（以下、「ＭＰＥＧ２−ＰＳ」と称する）を生成する。なお、映像信号および音声信号からＭＰＥＧ２システム規格の動画ストリームを生成する処理は周知であるため、その詳細な説明は省略する。生成されたＭＰＥＧ２−ＰＳは、ＭＰＥＧ２システム規格の規定に基づいて復号することができる。ＭＰＥＧ２−ＰＳの詳細は後述する。
記録部１２０は、記録制御部１４１からの指示に基づいてピックアップ１３０を制御し、ＤＶＤ−ＲＡＭディスク１３１の特定の位置（アドレス）にデータを記録する。より具体的には、記録部１２０は、圧縮部１０１において生成されたＭＰＥＧ２−ＰＳを、ＤＶＤ−ＲＡＭディスク１３１上に書き込む。
バッファメモリは、ＤＶＤ−ＲＡＭディスク１３１に書き込まれる前の動画ストリームを一時的に蓄積する。
連続データ領域検出部（以下、「検出部」と記述する）１４０は、記録制御部１４１からの指示に応じて論理ブロック管理部１４３において管理されるセクタの使用状況を調べ、物理的に連続する空き領域を検出する。
記録制御部１４１は、検出部１４０に対して必要な最小の連続データ領域の領域長を計算して通知し、その領域長以上の空き領域を検出するよう指示する。検出部１４０から空き領域の検出の通知を受けると、記録制御部１４１は、この空き領域に対して記録部１２０にデータの記録を指示する。なお、最小の連続データ領域の領域長の具体的な計算手順は後述する。
論理ブロック管理部（以下、「管理部」と記述する）１４３は、ＤＶＤ−ＲＡＭディスク１３１のセクタの利用を管理する。
次に、図５を参照しながら、圧縮部１０１によって生成されるＭＰＥＧ２−ＰＳ２０を説明する。図５は、ＭＰＥＧ２−ＰＳ２０のデータ構造の例を示す。プログラムストリーム２０は、ビデオオブジェクトユニット（Ｖｉｄｅｏ  ＯＢｊｅｃｔ  Ｕｎｉｔ；ＶＯＢＵ）２１を複数含んでいる。ＶＯＢＵ２１は、ビデオデータが格納されたビデオパック（Ｖ＿ＰＣＫ）２２およびオーディオデータが格納されたオーディオパック（Ａ＿ＰＣＫ）を複数含む。これらはビデオの再生時間にすると０．４秒から１秒分のデータである。ビデオパック２２は、パックヘッダ２２ａと、パケットヘッダ２２ｂと、圧縮されたビデオデータ２２ｃとを含む。一方、オーディオパックでは、ビデオパック２２のビデオデータ２２ｃに代えてオーディオデータが含まれる。１つのＶＯＢＵのデータサイズは、ビデオデータが可変ビットレートであれば最大記録再生レート以下の範囲で変動する。ビデオデータが固定ビットレートであればＶＯＢＵのデータサイズはほぼ一定である。なお、一般に「パック」とはパケットの１つの例示的な形態として知られている。
図６は、プログラムストリーム２０とＤＶＤ−ＲＡＭディスク１３１の記録領域との関係を示す。プログラムストリーム２０のＶＯＢＵは、ＤＶＤ−ＲＡＭディスク１３１の連続データ領域２４に記録される。連続データ領域２４は物理的に連続する論理ブロックから構成されており、この領域には最大レートでの映像の再生時間で表現すると１１秒分以上のデータが記録される。データ処理装置９０は、論理ブロックごとに誤り訂正符号を付与する。論理ブロックのデータサイズは３２ｋバイトである。各論理ブロックは、２Ｋバイトのセクタを１６個含む。
図７は、記録されたデータがＤＶＤ−ＲＡＭディスク１３１のファイルシステムにおいて管理されている状態を示す。例えばＵＤＦ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｄｉｓｋ  Ｆｏｒｍａｔ）規格のファイルシステム、またはＩＳＯ／ＩＥＣ  １３３４６（Ｖｏｌｕｍｅ  ａｎｄ  ｆｉｌｅ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ｏｆ  ｗｒｉｔｅ−ｏｎｃｅ  ａｎｄ  ｒｅｗｒｉｔａｂｌｅ  ｍｅｄｉａ  ｕｓｉｎｇ  ｎｏｎ−ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ  ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ  ｆｏｒ  ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｉｎｔｅｒｃｈａｎｇｅ）ファイルシステムが利用される。図７では、連続して記録されたプログラムストリームがファイル名ＶＲ＿ＭＯＶＩＥ．ＶＲＯとして記録されている。ファイルを構成するファイルエントリの位置として先頭セクタ番号が設定される。ファイルエントリは、各連続データ領域（ＣＤＡ：Ｃｏｎｔｉｇｕｏｕｓ  Ｄａｔａ  Ａｒｅａ）ａ〜ｃを管理するアロケーションディスクリプタａ〜ｃを含む。１つのファイルが複数の領域ａ〜ｃに分かれている理由は、領域ａの途中に不良論理ブロック、書き込みができないＰＣファイル等が存在したからである。
なお図７では、連続データ領域ａと不良論理ブロックの領域とを別個の領域として示している。しかし、以下の説明では、不良論理ブロックは欠陥率を考慮した広い意味の連続データ領域中に所定の欠陥率以下の割合で存在し、不良論理ブロックやＰＣファイルは欠陥率を考慮した広い意味の連続データ領域に含まれるとする。すなわち、不良論理ブロックやＰＣファイルの様な再生対象とならないような「非コンテンツデータ」も欠陥率を考慮した広い意味の連続データ領域の一部を構成するとする。
なお、欠陥率は最小連続長（１１秒分）のデータ領域当りの非コンテンツデータの割合であるとする。また、連続データ領域が最小連続長以上の場合、例えば１５秒の場合は、最初の１１秒分の連続データ領域の欠陥率が所定の値（例えば５％）以下であり、以降の４秒分のつづきの連続データ領域あたりの欠陥率も同じ所定の値（例えば５％）以下であるとする。
なお、ＵＤＦ規格はＩＳＯ／ＩＥＣ  １３３４６規格のサブセットに相当する。また、光ディスクドライブ（データ処理装置９０）を１３９４インタフェースおよびＳＢＰ（Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）−２を介してＰＣ等と接続することにより、記録されたファイルをＰＣからも１つのファイルとして扱うことができる。
次に、データ処理装置１０の記録処理を説明する。図８は、本実施形態によるデータ処理装置１０の記録処理の手順を示す。まずステップＳ８１において、記録制御部１４１は、装填されている光ディスクに許容されている連続データ領域の欠陥率を特定する。欠陥率は、連続データ領域の最小連続長に対する非コンテンツデータ（不良論理ブロック、および連続データ領域中の使用済み論理ブロックのデータサイズ等）の割合であり、本実施形態では、１個の最小連続長あたり５％以下であるとする。なお、許容される欠陥率は光ディスクの論理規格もしくはアプリケーション規格によって異なっており、規格等で想定する最大値が規定される。また、不良論理ブロックの発生し易さは、光ディスクの材料の種類や記録再生方式によってまちまちである。規格で規定される最大値は、例えば工場出荷時等にデータ処理装置に内蔵された読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）（図示せず）に格納されている。
ステップＳ８２では、検出部１４０は、（欠陥率を考慮した）最小連続長以上の未使用データ領域を含み、かつ、ステップＳ８１で得た欠陥率以下の割合で非コンテンツデータの混入を許容した連続データ領域を検出する。次のステップＳ８３では、記録制御部１４１は記録対象の動画ストリームのデータを連続データ領域に書き込む。
なお、ステップＳ８２で検出する連続データ領域は、例えば書き込みの対象となる動画ストリームのビットレートを考慮して決定された最小の連続データ領域であってもよいし、または、記録時に想定する最大ビットレートに基づいて決定された最小の連続データ領域であってもよい
図８に示す記録処理によれば、ＤＶＤ−ＲＡＭディスク１３１上に確保された連続領域の最小領域長は、欠陥領域を含む場合の従来の再生方式と比較すると大幅に短くできる。ここで図９（ａ）〜（ｄ）を参照しながら具体的に説明する。図９（ａ）は欠陥領域が存在しないときの従来の連続データ領域Ａ１を示し、（ｂ）は欠陥率５％のときの従来の連続データ領域Ｂ１を示し、（ｃ）は欠陥率５％のときの本実施形態による連続データ領域Ｃ１を示す。図９（ｂ）および（ｃ）では、連続データ領域の領域長を比較しやすくするため欠陥領域を除いたデータ領域を示している。また、いずれの領域長も最小領域長であるとする。なお、ＤＶＤ−ＲＡＭディスク１３１に確保される連続データ領域Ｃ１のデータ長は、最小領域長以上であればその程度は不問である。
図９（ｄ）は、余分に蓄積されるデータのデータ量の変化を示す。グラフ９０は、従来の再生処理によって連続データ領域Ｂ１を読み出したときの蓄積データ量を示す。一方、グラフ９１は、後述の本実施形態による再生処理によって連続データ領域Ｃ１を読み出したときの蓄積データ量を示す。同じデータ量（２４Ｍ＋Ｖｏ・２Ｔｓ）を蓄積するまでに要する領域長は、領域Ｂ１よりも領域Ｃ１の方が短いことが理解される。その理由は、データ量Ｄ１を蓄積するためには、従来の再生処理では位置Ｐ２までデータを読み出さなければならなかったのに対し、本実施形態による再生処理では位置Ｐ１（＜Ｐ２）まで読み出せばデータ量Ｄ１を蓄積することができるからである。これは、領域Ｂ１では、位置Ｐ１からＰ２までの領域長に対応する量のデータが、データの再生出力によって消費されていることを意味している。
なお、図９（ｂ）の領域Ｂ１では１個の連続データ領域の読み込み中に、実質１０％の欠陥領域を読み飛ばす際に消費する再生データを蓄積しなければならないため、最小連続長が図９（ｃ）の領域Ｃ１に較べてデータサイズが大きい。
そこで次に、本実施形態による再生処理を説明する。まず、再び図４を参照しながらデータ処理装置１０の再生機能に関連する構成要素を説明し、その後、再生処理を説明する。再生処理の前提として、ＤＶＤ−ＲＡＭディスク１３１には、図８に示す記録処理によってＭＰＥＧ２−ＰＳ２０が少なくとも１つの連続データ領域Ｃ１に書き込まれているとする。
再生機能に関連する構成要素として、データ処理装置１０は、映像信号出力部１１０と、ＭＰＥＧ２−ＰＳ復号部１１１と、音声信号出力部１１２と、再生部１２１と、バッファメモリ１２２と、ピックアップ１３０と、再生制御部１４２とを備えている。
データ処理装置１０は、ユーザの指示に基づいてＤＶＤ−ＲＡＭディスク１３１に記録されたＭＰＥＧ２−ＰＳ２０を復号化し、映像および音声を再生する。
まず、再生部１２１は、再生制御部１４２からの指示に基づいてピックアップ１３０を制御し、ＤＶＤ−ＲＡＭディスク１３１からＭＰＥＧ２−ＰＳ２０のデータファイル（ＶＲ＿ＭＯＶＩＥ．ＶＲＯ）を読み出す。
再生制御部１４２は、ユーザによって指定された再生の対象であるＭＰＥＧ２−ＰＳ２０のファイル（ＶＲ＿ＭＯＶＩＥ．ＶＲＯ）の読み出し指示を出力する。この指示は再生部１２１を介して光ピックアップ１３０に送られ、光ピックアップ１３０によってＤＶＤ−ＲＡＭディスク１３１からデータが読み出される。また、再生制御部１４２は、ＭＰＥＧ２−ＰＳ復号部１１１に対してＭＰＥＧ２−ＰＳの復号を指示する。
バッファメモリ１２２は、再生部１２１によって読み出されたＭＰＥＧ２−ＰＳ２０を構成するデータを一時的に蓄積する。このバッファメモリ１２２には、光ピックアップ１３０のシーク中や、ＤＶＤ−ＲＡＭディスク１３１の欠陥領域のスキップ中などのデータの読み出しができない期間中であってもＭＰＥＧ２−ＰＳ復号部１１１に出力されるデータが途切れないように、後述するデータ量以上のデータが蓄積される。
ＭＰＥＧ２−ＰＳ復号部（以下「復号部」と記述する）１１１は、再生制御部１４２からの復号指示に基づいてバッファメモリ１２２からＭＰＥＧ２−ＰＳ１４を読み出し、逆多重化した後、ＭＰＥＧ２−ＰＳ１４から映像データおよび音声データを復号する。なお、ＭＰＥＧ２システム規格の動画ストリームから、映像および音声を再生する処理は周知であるため、その詳細な説明は省略する。
映像信号出力部１１０は映像信号出力端子であり、復号化された映像データを映像信号として出力する。音声信号出力部１１２は音声信号出力端子であり、復号化された音声データを音声信号として出力する。
次に、図１０を参照しながら、本実施形態による再生処理を説明する。図１０は、本実施形態によるデータ処理装置１０の再生処理の手順を示す。まずステップ１０１において、再生制御部１４２はユーザから再生の開始指示を受け取る。次のステップＳ１０２において、再生制御部１４２は連続データ領域からデータ量Ｄ１だけＭＰＥＧ２−ＰＳの読み出しを指示する。このとき、再生制御部は復号部１１１に復号の開始を指示しないため、映像および／または音声の再生は開始されず、バッファメモリ１２２にはデータ量Ｄ１のＭＰＥＧ２−ＰＳが蓄積される。
ステップＳ１０３において、再生制御部１４２は、復号部１１１に対して復号の開始を指示して映像を再生するとともに、ＤＶＤ−ＲＡＭディスク１３１からＭＰＥＧ２−ＰＳの読み出しも指示する。ＤＶＤ−ＲＡＭディスク１３１からのデータ読み出し速度をバッファメモリ１２２からの出力速度よりも速くすることにより、データが余分に読み出される。これにより、バッファメモリ１２２にはその速度の差に応じたデータ量のＭＰＥＧ２−ＰＳが蓄積される。
ステップＳ１０４では、再生部１２１は、データの読み出し対象の領域が欠陥領域か否かを判断する。欠陥領域のときはステップＳ１０５に進み、欠陥領域でないときはステップＳ１０６に進む。ステップＳ１０５では、再生部１２１は欠陥領域を読み飛ばしを指示する。その間はデータの読み出しが行われないため、バッファメモリ１２２へのデータの入力はなく、復号部１１１はバッファメモリ１２２に蓄積されたデータを利用して復号し再生が継続される。
なお、欠陥領域をスキップする一つの例として「読み飛ばす」という処理を説明しているが、他の処理を採用してもよい。例えばデータの読み出しは行うものの、復号部１１１がそのデータを読み出さない（復号部１１１に対して出力されない）という処理を採用してもよい。
ステップＳ１０６では、再生部１２１は連続データ領域の読み出しを終了したか否かを判断する。終了したときはステップＳ１０７に進み、終了していないときはステップＳ１０３に戻って再びステップＳ１０３以降の処理を繰り返す。
ステップＳ１０７では、再生部１２１の指示に基づいて次の連続データ領域までシークしている間、復号部１１１はバッファメモリ１２２に蓄積されたデータを利用して復号し再生が継続される。このときもステップＳ１０５と同様、データの読み出しが行われないため、バッファメモリ１２２へのデータの入力はない。
次のステップＳ１０８では、再生制御部１４２は次の連続データ領域の映像を再生を指示する。このときも余分にデータが読み出されてバッファメモリ１２２にデータが蓄積される。
ステップＳ１０９において、再生制御部１４２は再生終了か否かを判断する。再生を終了しないときはステップＳ１０４に戻り、再生を終了すると図１０に示す処理も終了する。
図１１（ａ）は本実施形態による連続データ領域Ｃｎを示し、（ｂ）は連続データ領域Ｃｎから読み出されたデータのうち、余分にバッファメモリ１２２に蓄積されるデータ量の変化を示す。図１１には、再生開始後に消費されるデータ量は示されていない。
図１２は再生時に連続データ領域Ｃ１から読み出されたデータのうち、余分にバッファメモリ１２２に蓄積されるデータ量の変化（実線）を示す。再生開始前に読み出しが必要となる区間の読み出し時間長をｔａで示す。図１２は、図１１と異なり、非コンテンツデータ領域が連続データ領域内に分散して存在したときの例を示す。この例では、再生時に最初の連続データ領域の先頭データを時間長ｔａだけ再生しないでデータを読み込み、時間長ｔｂの間は読み込みと再生を同時に実施する。これによりバッファメモリ内にＡ＋ＶｏＴｓだけデータが蓄積される。このうちＶｏＴｓが、次の連続データ領域の先頭に非コンテンツデータが存在した場合に読み飛ばしと同時に行う再生のために必要となるデータである。なお、ここでデータ量Ａは、欠陥率が零の最小の連続データ領域を再生する時に、少なくともバッファメモリ内に蓄積されるべきデータ量とする。
この図１２より、下記数１および数２の関係が成り立つ。
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ただし、Ｋ’＝１−Ｋとした。これにより、読み出し時間長ｔａは（数３）に示すように最小連続長内の非コンテンツデータを読み飛ばす時間Ｔｓと等しければよいことがわかる。
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図１３は本実施形態において再生時に連続データ領域Ｃ１から読み出されたデータのうち、余分にバッファメモリ１２２に蓄積されるデータ量の変化（実線）を示す。再生開始前に読み出しが必要となる区間の読み出し時間長を（Ｔｓ＋ｔｃ）で示す。図１２は、非コンテンツデータが連続データ領域内に比較的分散している例である。一方、図１３は、非コンテンツデータが最初の連続データ領域の先頭に集中して存在するときの例を示す。再生時に連続データ領域の先頭を時間（Ｔｓ＋Ｔｃ）だけ再生を開始しないでデータをバッファメモリに貯める。このとき、先頭に非コンテンツデータが集中していた場合は、図１３のように、最初の時間長Ｔｓの区間はデータがたまらずに、次の時間長Ｔｃの区間にデータが蓄積され始める。そして、蓄積データ量がＤ１となった時、以降再生を開始しても、図１２と同様の必要な（Ａ＋ＶｏＴｓ）のデータが蓄積されることになる。このうちＶｏＴｓ分のデータが、２個目の連続データ領域の先頭に非コンテンツデータが存在したときに読み飛ばしと同時に行う再生時に必要となる。
この様な必要なデータを蓄積するのに必要な時間長Ｔｃは、以下のように求めることができる。図１３の関係により、下記数４および数５の関係が成り立つ。
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よって数６が得られる。
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だだし、Ｋ’＝１−Ｋとした。これにより、例えば最初の連続データ領域を２×Ｔｓ時間だけ再生しないで読み込みを行えば、非コンテンツデータの分布にかかわらず、必要なデータがバッファメモリに確実に蓄積されることになる。なお、再生しないで読み込みが必要なデータ量Ｄ１は、後述する実施形態２において示す数１４および上記数３よりＤ１＝Ｖｒ・Ｔｓであるので、Ｄ１だけバッファメモリ内にデータが蓄積されたときに再生も開始してもよい。なお後者の方が、再生前のデータ読出し量が少なくてよい場合が多い。
以下、ＤＶＤ−ＲＡＭディスク３３１からのデータ読み出し速度（Ｖｒ）を１１Ｍｂｐｓ、ＭＰＥＧ２復号部３１１へのデータ出力速度（Ｖｏ）を最大８Ｍｂｐｓ、ピックアップの最大移動時間（最長シーク時間）を３秒として説明する。また連続データ領域Ｃ１から順にＭＰＥＧ２−ＰＳ２０の読み出しが行われるとする。なお、連続データ領域Ｃ１の末尾には斜線で示す欠陥領域が含まれているとする。先のステップＳ１０２（図１０）で説明したように、データ量Ｄ１が蓄積されるまでは再生が行われないためデータ読み出し速度（Ｖｒ）でバッファメモリ１２２にデータが蓄積される。その後は再生が開始されるため、データ読み出し速度（Ｖｒ）とデータ出力速度（Ｖｏ）の差に相当する速度で、データ量Ｄ２のデータがバッファメモリ１２２に蓄積される。
連続データ領域Ｃ１の欠陥領域直前までＭＰＥＧ２−ＰＳ２０の読み出しが終了したとき、バッファメモリ１２２には（２４Ｍ＋Ｖｏ・２Ｔｓ）ビットのデータが蓄積されている。このうち２４Ｍビットは、データ出力速度（Ｖｏ＝８Ｍｂｐｓ）と最長シーク時間Ｔｓｅｅｋ（３秒）との積として計算され、出力される最大データ量を表している。一方、Ｖｏ・２Ｔｓは、連続データ領域Ｃ１中の欠陥領域を読み飛ばす時間Ｔｓおよび後続の連続データ領域Ｃ２先頭に欠陥領域があったときにその欠陥領域を読み飛ばす時間Ｔｓ中もデータの読み出しができないことを考慮して得られるデータ量である。なお、ここでは先頭に欠陥領域があったケースを想定しているが、実際には先頭から数えて２個目、またはこの直後のＥＣＣブロックから欠陥領域があったケースを考慮するための想定である。
その後の連続データ領域Ｃ２からのＭＰＥＧ２−ＰＳ２０の読み出しは、再生を継続しながら行われる。したがって、バッファメモリ１２２へのデータの蓄積速度は、（Ｖｒ−Ｖｏ）となる。
連続データ領域Ｃ２の最後までＭＰＥＧ２−ＰＳ２０の読み出しが終了したとき、バッファメモリ１２２にはＶｏ・（Ｔｓｅｅｋ＋Ｔｓ）のデータ量のデータが蓄積されている。このデータ量は、連続データ領域Ｃ２からＣ３へのシークに最長シーク時間（Ｔｓｅｅｋ）を要し、かつ連続データ領域Ｃ３の先頭に欠陥領域が存在したときにも、復号部１１１による復号および映像および／または音声の再生を可能とする必要最小限のデータ量である。
上述のように、連続データ領域の読み出し開始時に一定データ量だけ読み出して蓄積し、その間は再生を行わないことにより、確保すべき連続データ領域の領域長は、その連続データ領域の欠陥領域の読み飛ばし時間を考慮して決定できるようになる。これは、従来の連続データ領域の領域長が次の連続データ領域の欠陥領域の読み飛ばし時間Ｔｓをもさらに含めて決定されていたことと比較すると、その時間に相当するデータ量だけ短くできることを意味する。よって、新たな記録ために連続データ領域を確保する際にも領域の検出が容易になり、記録媒体の空き領域を有効に活用できる。また、ディスク上の動画ファイルをより短い単位で編集できるため、編集が容易に行えると同時に、書き換え処理に要する時間も少なくなる。
なお、連続データ領域が最小連続長以上の場合には、最初の最小連続長分の連続データ領域の欠陥率が所定値以下であり、後続の連続データ領域あたりの欠陥率も同じ所定値以下であるとした。しかし、ひとつの連続データ領域内において、任意の最小連続長区間に対する非コンテンツデータの割合が所定の欠陥率以下であるとしてもよい。
（実施形態２）
次に、図１４および図１５を参照しながら、実施形態１の応用例を説明する。これまでの説明では、映像データに対するデータ読み出し速度Ｖｒおよびデータ出力速度Ｖｏに基づいて、余分に読み出されるデータ量を説明した。
以下では、音声データに対するデータ読み出し速度Ａｒおよびデータ出力速度Ａｏをさらに考慮して、連続データ領域の最小領域長をどのように設定すればよいかを説明する。
本実施形態のデータ処理装置は、図４に示すデータ処理装置１０と同じ機能および構成を有する。よって以下でも図４のデータ処理装置１０を参照しながら説明する。
また、説明の便宜上、映像データが動画ファイルに格納されているとし、音声データは動画ファイルとは別の音声ファイルに含まれているとして説明する。さらに、動画ファイルが格納された動画用連続データ領域中には、欠陥率以下の頻度で映像データ以外の再生対象でなりデータが混入しているし、また、欠陥率とは異なる頻度で映像データ以外の再生の対象とならないデータが混入しているとする。また音声ファイルが格納された音声用連続データ領域中にも、欠陥率以下の頻度で映像データ以外の再生対象でなりデータが混入しているし、また、欠陥率とは異なる頻度で音声データ以外の再生の対象とならないデータが混入しているとする。再生の対象とならないデータを以下「非コンテンツデータ」という。また、バッファメモリ１２２には映像データと音声データとが別個に蓄積されることになるため、便宜的に映像データが蓄積される領域を映像バッファと呼び、音声データが蓄積される領域を音声バッファと呼ぶ。
図１４は、映像と音声とを同期して再生するときのピックアップ１３０の動作順序を示す。データの読み出しは（１）、（３）、（５）、（７）および（１０）において行われ、領域間のシークは（２）、（４）、（６）、（８）、（９）において行われる。丸で囲まれた番号１〜４が１周期である。
なお、図１４では１周期内の動画用連続データ領域の読み出し個数ｎをｎ＝２個まで許容しているが、例えばｎ＝７であってもよい。ｎが大きいほど動画用連続データ領域のデータサイズを小さくできる。だだし、この時音声用連続データの格納に必要となるバッファサイズが大きくなるので、適切なｎの選択が必要になる。
図１５は、図１２に示す読み出し順序でデータを読み出したときの、バッファメモリ１２２に蓄積される映像データのデータ量および音声データのデータ量の変化を示す。図１４の番号（１）、（２）等が図１５の（１）、（２）等に対応する。また、図１５の丸付の番号が図１４の丸付の同じ番号に対応する。図１５では、同時再生時の動画用連続データ領域の最低限の読み込み時間長をｔＶ−ＣＤＡとし、音声用連続データ領域の読み込み時間長をｔＡ−ＣＤＡとしている。
読み出し中または読み出し開始時に連続データ領域内に非コンテンツデータの存在を検出したときは、光ピックアップ１３０は再生対象のデータを検出するまで非コンテンツデータの格納領域を読み飛ばす必要がある。欠陥率でカバーされない非コンテンツデータの格納領域を動画用連続データ領域内で読み飛ばす時間をＴｓｖとし、音声用連続データ領域内で読み飛ばす時間をＴＳＡとする。またＴｓｖとＴＳＡの合計とＴｓとする。
例えば、動画用連続データ領域の最終ＥＣＣブロックの一部がＵＤＦ規格のファイルテール（ＦｉｌｅＴａｉｌ）である場合において、１ＥＣＣブロック分の読み飛ばし時間をＴＥＣＣとすると、ｎ個の連続データ領域が全てファイルテール（ＦｉｌｅＴａｉｌ）を含むとき、Ｔｓ、Ｔｓｖ、ＴＳＡは数７から数９で表現できる。
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次に、図１５のタイミングチャートのワーストケースに読み飛ばし時間を考慮すると以下のようになる。
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ここで、Ｋは最小連続長あたりの許容できる最大欠陥率である。数１２によれば、Ｋ’はデータ領域として利用可能な率を示す。このとき、動画用連続データ領域の読み取り時間のｎ倍は以下のとおりである。
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欠陥率を考慮した動画用連続データ領域の最小再生時間（ｔｖ−ｐｌａｙ）は以下のとおりである。
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動画用連続データ領域の最小サイズ（Ｓｖ−ＣＤＡ）は以下のとおりである。
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動画用バッファサイズ（Ｂｖ）は以下のとおりである。
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欠陥率を考慮した音声用連続データ領域の最大の読み取り時間（最小読み取り時間の２倍）（ｔＡ−ＣＤＡ）は以下のとおりである。
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音声用連続データ領域の最小再生時間（ｔＡ−ｐｌａｙ）は以下のとおりである。
2005013274.tif 000022
音声用連続データ領域の最小サイズ（ＳＡ−ＣＤＡ）は以下のとおりである。
2005013274.tif 000023
音声用バッファサイズ（ＢＡ）は以下のとおりである。
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上述の手順により、動画用連続データ領域の最小サイズ（Ｓｖ−ＣＤＡ）および音声用連続データ領域の最小サイズ（ＳＡ−ＣＤＡ）を求めることができる。
本実施形態では、記録媒体をＤＶＤ−ＲＡＭディスク１３１として説明したが、これに限られることはない。例えば、Ｂｌｕ−ＲａｙＤｉｓｃ、ＭＯ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ等の光ディスクや、ハードディスク等の、ヘッドのシークや欠陥領域が想定される記録媒体であればその種類は問わない。また、連続データ領域や欠陥領域を想定可能なフラッシュメモリであってもよい。なお、読み書きヘッドは光ピックアップ１３０であるとしているが、いうまでもなく記録媒体の種類に応じて適切な選択を行う必要がある。例えば、記録媒体がＭＯの場合は光ピックアップ及び磁気ヘッドとなり、またハードディスクの場合は磁気ヘッドとなる。
本実施形態では、データ処理装置１０は映像および／または音声に関する動画ストリームの記録機能と再生機能の両方を有するとして説明した。しかし、録画機能を有さない再生専用機であってもよい。そのときは、データ処理装置は上述の再生機能に関連する機能ブロックのみを有していればよい。
本実施形態ではプログラムストリームの記録例を用いたが、トランスポートストリーム、ＰＥＳストリーム、ＱｕｉｃｋＴｉｍｅストリーム、ＡＶＩファイルのデータストリーム、等であっても良いことは言うまでも無い。
本実施形態では、コンテンツを記録する連続データ領域は最小連続長以上であるとしたが、コンテンツの先頭と末尾を含む連続データ領域は最小連続長以下であっても良い。この場合、コンテンツを途切れる事無く再生するためには、このコンテンツの再生開始前に、ピックアップのシーク動作に供えたデータの蓄積が必要となることは言うまでも無い。
なお、本実施形態において、連続データ領域のデータサイズを再生時間長に換算して説明したが、再生時間長に再生ビットレートを掛け算することにより、簡単にビット長に換算することができることは言うまでもない。
なお、本実施形態において、光ディスクのファイルシステムはＵＤＦを想定して説明したが、ＦＡＴ，ＵＦＳ（Ｕｎｉｘ  Ｆｉｌｅ  Ｓｙｓｔｅｍ），ＮＴＦＳ等であっても良い。
なお、本実施形態において、映像はＭＰＥＧ−２  Ｖｉｄｅｏストリームであるとしたが、ＭＰＥＧ−４  ＶｉｄｅｏストリームやＭＰＥＧ−４  ＡＶＣストリーム等の他のデータストリームであってもよい。また本実施形態では映像や音声は可変ビットレートであるとしたが、固定ビットレートであってもよい。さらに本実施形態では、最小連続長は例えば図２や図１５の再生方式により決まるとしたが、異なる再生方式により規定されてもよい。
なお、本実施形態では、データ処理装置は動画ストリームを処理の対象として説明したが、動画ストリームは例である。他に、音声ストリーム、グラフィックス・データストリームや、リアルタイムに実行されるＪＡＶＡ言語で記述されたプログラムのデータストリームを処理の対象としてもよい。また、データ処理装置は、放送波を記録する据え置き型ビデオレコーダや、撮影に用いるカムコーダであってもよい。
上述のデータ処理装置１０の機能は、ソフトウェアを実行することによって実現することもできる。例えば、コンピュータを構成する中央演算ユニット（ＣＰＵ）がソフトウェアを実行することにより、そのＣＰＵが記録制御部１４１および／または再生制御部１４２として動作し、上述の記録制御部１４１および／または再生制御部１４２の動作を実現してもよい。または、そのＣＰＵが他の回路を動作させ、その回路を上述の記録制御部１４１および／または再生制御部１４２として機能させてもよい。これにより、上述の記録制御部１４１および／または再生制御部１４２を有するデータ処理装置１０を得ることができる。
コンピュータプログラムは、光ディスクに代表される光記録媒体、ＳＤメモリカード、ＥＥＰＲＯＭに代表される半導体記録媒体、フレキシブルディスクに代表される磁気記録媒体等の記録媒体に記録することができる。なお、データ処理装置１０は、記録媒体を介してのみならず、インターネット等の電気通信回線を介してもコンピュータプログラムを取得できる。
【産業上の利用可能性】  本発明によれば、欠陥領域等が存在している記録媒体に対して、連続再生を保証するための連続データ領域の領域長を従来よりも小さくできる。これにより、新たな記録ために連続データ領域を確保する際にも領域の検出が容易になる。よって記録媒体の空き領域を有効に活用できる。また、記録媒体上の動画ファイルを連続再生可能に編集することが容易になると同時に、書き換え処理に要する時間も少なくなる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
2005013274.tif 000027
【図４】
2005013274.tif 000028
【図５】
2005013274.tif 000029
【図６】
2005013274.tif 000030
【図７】
2005013274.tif 000031
【図８】
2005013274.tif 000032
【図９】
2005013274.tif 000033
【図１０】
2005013274.tif 000034
【図１１】
2005013274.tif 000035
【図１２】
2005013274.tif 000036
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年4月5日(2005.4.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体の連続領域に格納されたコンテンツデータを読み出し、前記コンテンツデータに基づいて映像および／または音声を再生するデータ処理装置であって、前記連続領域は、前記コンテンツデータを格納したデータ領域と前記コンテンツデータが記録されていない非コンテンツデータ領域とを含み、
前記データ領域から所定サイズのコンテンツデータの読み出しを指示し、かつ、読み出された前記コンテンツデータに基づく前記映像および／または前記音声の再生の開始を指示する再生制御部と、
読み出しの指示に基づいて、前記データ領域から前記コンテンツデータを読み出すヘッドと、
読み出された前記コンテンツデータを蓄積するバッファメモリと、
を備え、前記再生制御部は、前記非データ領域をスキップするために要する時間に基づいて前記所定サイズを決定し、前記所定サイズのコンテンツデータを読み出して前記バッファメモリに蓄積した後に前記コンテンツの再生の開始を指示する、データ処理装置。
【請求項２】
前記再生制御部はさらに、前記コンテンツデータの読み出しデータレートに基づいて前記所定サイズを決定する、請求項１に記載のデータ処理装置。
【請求項３】
前記コンテンツデータは、前記映像および／または前記音声に関する符号化されたデータであり、
前記再生制御部からの指示に基づいて、前記バッファメモリに蓄積された前記所定サイズのコンテンツデータを読み出し、前記コンテンツデータを復号する復号部をさらに備えた、請求項１に記載のデータ処理装置。
【請求項４】
前記連続領域の最小の領域長は、前記コンテンツの再生に必要なデータレートおよび前記再生を行う単位時間に基づいて決定される再生データレートと、余分に前記バッファメモリに蓄積すべき蓄積データサイズとに基づいて決定されており、
前記蓄積データサイズは、後続の連続領域までの最長シーク時間および前記最長シーク時間中の再生に必要なデータレートに基づいて得られるデータサイズと、前記所定サイズとに基づいて決定されている、請求項１に記載のデータ処理装置。
【請求項５】
前記非コンテンツデータ領域は、前記連続領域に許容されている欠陥率以下の領域長を有する欠陥領域、および、前記コンテンツデータ以外のデータを含むデータ領域の少なくとも一方である、請求項１に記載のデータ処理装置。
【請求項６】
前記連続領域は、前記最小の領域長以上の領域長を有する、請求項５に記載のデータ処理装置。
【請求項７】
記録媒体の連続領域に格納されたコンテンツデータを読み出し、前記コンテンツデータに基づいて映像および／または音声を再生するデータ処理装置であって、前記連続領域は、前記コンテンツデータを格納したデータ領域と前記コンテンツデータが記録されていない非コンテンツデータ領域とを含み、
前記データ領域から所定時間のコンテンツデータの読み出しを指示し、かつ、読み出された前記コンテンツデータに基づく前記映像および／または前記音声の再生の開始を指示する再生制御部と、
読み出しの指示に基づいて、前記データ領域から前記コンテンツデータを読み出すヘッドと、
読み出された前記コンテンツデータを蓄積するバッファメモリと、
を備え、前記再生制御部は、前記非データ領域をスキップするために要する時間に基づいて前記所定時間を決定し、前記所定時間分のコンテンツデータを読み出して前記バッファメモリに蓄積した後に前記コンテンツの再生の開始を指示する、データ処理装置。
【請求項８】
記録媒体の連続領域に格納されたコンテンツデータを読み出し、前記コンテンツデータに基づいて映像および／または音声を再生する再生方法であって、前記連続領域は、前記コンテンツデータを格納したデータ領域と前記コンテンツデータが記録されていない非コンテンツデータ領域とを含み、
前記データ領域から所定サイズのコンテンツデータの読み出しを指示するステップと、
読み出しの指示に基づいて、前記データ領域から前記コンテンツデータを読み出すステップと、
読み出された前記コンテンツデータを蓄積するステップと、
前記コンテンツデータに基づく前記映像および／または前記音声の再生の開始を指示するステップと
を包含し、
前記読み出しを指示するステップは、前記非データ領域をスキップするために要する時間に基づいて前記所定サイズを決定し、
前記再生の開始を指示するステップは、前記蓄積するステップによって前記所定サイズのコンテンツデータが蓄積された後、前記再生の開始を指示する、データ処理方法。
【請求項９】
前記読み出しを指示するステップは、前記コンテンツデータの読み出しデータレートに基づいて前記所定サイズを決定する、請求項８に記載のデータ処理方法。
【請求項１０】
前記コンテンツデータは、前記映像および／または前記音声に関する符号化されたデータであり、
前記コンテンツデータを復号するステップをさらに包含する、請求項８に記載のデータ処理方法。
【請求項１１】
前記連続領域の最小の領域長は、前記コンテンツの再生に必要なデータレートおよび前記再生を行う単位時間に基づいて決定される再生データサイズと、余分に前記バッファメモリに蓄積すべき蓄積データサイズとに基づいて決定されており、
前記蓄積データサイズは、後続の連続領域までの最長シーク時間および前記最長シーク時間中の再生に必要なデータレートに基づいて得られるデータサイズと、前記所定サイズとに基づいて決定されている、請求項８に記載のデータ処理方法。
【請求項１２】
前記連続領域は、前記最小の領域長以上の領域長を有する、請求項１１に記載のデータ処理方法。
【請求項１３】
前記非コンテンツデータ領域は、前記連続領域に許容されている欠陥率以下の領域長を有する欠陥領域、および、前記コンテンツデータ以外のデータを含むデータ領域の少なくとも一方である、請求項８に記載のデータ処理方法。
【請求項１４】
記録媒体の連続領域に格納されたコンテンツデータを読み出し、前記コンテンツデータに基づいて映像および／または音声を再生する再生方法であって、前記連続領域は、前記コンテンツデータを格納したデータ領域と前記コンテンツデータが記録されていない非コンテンツデータ領域とを含み、
前記データ領域から所定時間のコンテンツデータの読み出しを指示するステップと、
読み出された前記コンテンツデータに基づく前記映像および／または前記音声の再生の開始を指示するステップと、
読み出しの指示に基づいて、前記データ領域から前記コンテンツデータを読み出すステップと、
読み出された前記コンテンツデータを蓄積するステップと
を包含し、前記読み出しを指示するステップは、前記非データ領域をスキップするために要する時間に基づいて前記所定時間を決定し、
前記再生の開始を指示するステップは、前記蓄積するステップによって前記所定時間分のコンテンツデータを読み出して前記バッファメモリに蓄積した後に前記コンテンツの再生の開始を指示する、データ処理方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク等の記録媒体に動画ストリームのストリームデータを記録するデータ処理装置および方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
映像データを低いビットレートで圧縮し符号化する種々のデータストリームが規格化されている。そのようなデータストリームの例として、ＭＰＥＧ２システム規格（ＩＳＯ／ＩＥＣ  １３８１８−１）のシステムストリームが知られている。システムストリームは、プログラムストリーム（ＰＳ）、トランスポートストリーム（ＴＳ）、およびＰＥＳストリームの３種類を包含する。
【０００３】
映像データおよび音声データは、従来、磁気テープに記録されることが多かった。しかし、近年は磁気テープに代わる記録媒体として、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＭＯ等に代表される光ディスクが注目を浴びている。
【０００４】
図１は、従来のデータ処理装置３５０の構成を示す。データ処理装置３５０は、ＤＶＤ−ＲＡＭディスク１３１にデータストリームを記録し、ＤＶＤ−ＲＡＭディスク１３１に記録されたデータストリームを再生することができる。
【０００５】
まず、データ処理装置３５０の記録動作を説明する。データ処理装置３５０は、映像信号入力部３００および音声信号入力部３０２において映像データ信号および音声データ信号を受け取り、それぞれＭＰＥＧ２圧縮部３０１に送る。ＭＰＥＧ２圧縮部３０１は、映像データおよび音声データをＭＰＥＧ２規格に基づいて圧縮符号化し、映像ストリームおよび音声ストリームを生成した後で、それらのストリームを多重化して動画ストリームを生成する。動画ストリームのデータは一旦バッファメモリ３２２に蓄積される。記録制御部３４１は記録部３２０の動作を制御する。連続データ領域検出部３４０は、記録制御部３４１の指示によって、論理ブロック管理部３４３で管理されるセクタの使用状況を調べ、物理的に連続する空き領域（連続データ領域）を検出する。そして記録部３２０は、バッファメモリ３２２から動画ストリームのデータを読み出し、ピックアップ３３０を介してＤＶＤ−ＲＡＭディスク３３１に書き込む。連続データ領域は、最大記録レート換算で１１秒分以上の物理的に連続する論理ブロックである。なお、以降では連続データ領域の最小値を最小連続長、もしくは最小サイズと呼ぶ。
【０００６】
次に、データ処理装置３５０の再生動作を説明する。データ処理装置３５０は、ピックアップ３３０および再生部３２１を経由してバッファメモリ３２２に動画ストリームを蓄積する。ＭＰＥＧ２復号部３１１が動画ストリームを復号して映像データと音声データを生成すると、映像信号出力部３１０および音声信号出力部３１２は映像信号および音声信号を出力する。ＤＶＤ-ＲＡＭディスクからのデータの読み出しと読み出したデータのＭＰＥＧ２復号部３１１への出力は同時に行われる。このとき、データの出力速度よりもデータの読出速度を大きくし、再生すべきデータが不足しないように制御する。したがって、連続してデータを読み出し、出力を続けると、データ読み出し速度とデータ出力速度との差分だけ出力すべきデータを余分に確保できることになる。余分に確保できるデータをピックアップのジャンプによりデータ読み出しが途絶える間の出力データとして使うことにより、連続再生を実現することができる。例えば、日本国特開平２０００−０１３７２８号公報は、このような動作を行う装置を開示している。
【０００７】
図２（ａ）は連続データ領域を示し、（ｂ）は連続データ領域から読み出されたデータのうち、余分にバッファメモリ３２２に蓄積されるデータ量の変化を示す。いま、ＤＶＤ−ＲＡＭディスク３３１からのデータ読み出し速度（Ｖｒ）を１１Ｍｂｐｓ、ＭＰＥＧ２復号部３１１へのデータ出力速度（Ｖｏ）を最大８Ｍｂｐｓ、ピックアップの最大移動時間（最長シーク時間）を３秒とする。データ処理装置３５０は、読み出し開始と同時に再生を開始する。
【０００８】
ピックアップ移動中（シーク中）の３秒間はデータの読み出しができないため、データ処理装置３５０は、データ出力速度（Ｖｏ）の３秒分のデータ量に相当する２４Ｍビットのデータを、バッファメモリ３２２に蓄積しておく必要がある。このデータ量を確保するためには、８秒間の連続読み出しが必要になる。この時間は、データを余分に蓄積するためには、２４Ｍビットをデータ読み出し速度１１Ｍｂｐｓとデータ出力速度８Ｍｂｐｓの差（３Ｍｂｐｓ）で除算して得られる。
【０００９】
したがってデータ処理装置３５０は、８秒間の連続読み出しの間に８８Ｍビット分、すなわち１１秒分の出力データを読み出すことになる。その結果、１１秒分以上の連続データ領域を確保することで、連続データ再生を保証することが可能となる。例えば連続データ領域Ａ１の開始アドレスＡ１＿Ｓから終了アドレスＡ１＿Ｅまでに、映像の再生時間にして１１秒分のデータが含まれている。なお、後続の連続データ領域Ａ２等も領域Ａ１と同じ基準によってその領域長が決定されている。よって連続データ領域Ａ２の開始アドレスＡ２＿Ｓから終了アドレスＡ２＿Ｅまでにも、映像の再生時間にして１１秒分のデータが含まれている。
【００１０】
連続データ領域の途中には、数個の不良論理ブロックを含む欠陥領域や、再生の対象とならない他のデータを含む非コンテンツデータ領域が存在していてもよい。例えば、連続データ領域において単位データサイズ（例えば連続データ領域の最小サイズ）当たり５％以下の不良論理ブロックが許容されているとする。このときは、欠陥領域の読み飛ばしに必要な読み出し時間を見越して、連続データ領域を１１秒分よりも多めに確保する必要がある。
【００１１】
図３（ａ）は、欠陥領域ｂｎを含む連続データ領域Ｂｎ（ｎ：自然数）を示し、（ｂ）は連続データ領域の領域から読み出され余分にバッファメモリ３２２に蓄積されるデータ量の変化を示す。説明の便宜のため、欠陥領域ｂ１は連続データ領域Ｂ１の末尾に存在し、欠陥領域ｂ２は連続データ領域Ｂ２の先頭に存在すると仮定する。また、最長シーク時間Ｔｓｅｅｋは先の図２（ｂ）と同様３秒としている。
【００１２】
データ処理装置３５０は、シーク時間中のみならず、欠陥領域ｂ１およびｂ２をそれぞれ読み飛ばすために必要な時間Ｔｓの間はデータの読み出しができない。よって、データ処理装置３５０はＭＰＥＧ２復号部３１１へ出力されるデータ量に相当する（２４Ｍ＋Ｖｏ・２Ｔｓ）ビットのデータを、バッファメモリ３２２に蓄積しておく必要がある。このデータ量を確保するためには、（８＋Ｖｏ・２Ｔｓ／３）秒間の連続読み出しが必要になる。
【００１３】
すなわち、欠陥領域ｂ１およびｂ２が含まれるときの領域Ｂｎの領域長は、連続データ領域Ａｎ（図２（ａ））よりも（Ｖｏ・２Ｔｓ／３）秒間だけ長く連続読み出しができる領域長を確保しなければならない。これは、不良論理ブロック発生のワーストケースを想定すると、その連続データ領域の欠陥領域（５％）と後続の連続データ領域の欠陥領域（５％）とをあわせた１０％相当の音声／映像データを蓄積できるように連続データ領域の最小長を確保しなければならないことを意味する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかし、この基準にしたがって連続データ領域の最小長を確保すると、その最小長が大幅に長くなってしまう。この場合、ユーザが不要な部分を削除して光ディスク上の空き領域が断片化し、領域長の小さな空き領域だけが残った場合、その空き領域を新たな記録のために使うことはできない。つまり、合計すると空き領域は相当あるのに、段片化のため記録できないという問題が発生する。
【００１５】
またディスク上に記録された動画ストリームの２つのシーンをシームレスに再生するための結合編集を行う場合には、連続データ領域を再取得して、その上に結合部分付近を記録し直す必要がある。この場合にも必要な連続データ領域を確保しづらい状況を引き起こし、シームレス再生を保証可能な編集処理を実施できないケースがあった。
【００１６】
本発明の目的は、連続データ領域中に再生の対象とならない領域（従来と同程度の欠陥率で存在する欠陥領域など）が存在することを許容しつつ、連続データ領域の最小サイズを小さく抑えることである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明によるデータ処理装置（再生装置）は、記録媒体の連続領域に格納されたコンテンツデータを読み出し、前記コンテンツデータに基づいて映像および／または音声を再生する。前記連続領域は、前記コンテンツデータを格納したデータ領域と前記コンテンツデータが記録されていない非コンテンツデータ領域とを含む。前記データ処理装置は、前記データ領域から所定サイズのコンテンツデータの読み出しを指示し、かつ、読み出された前記コンテンツデータに基づく前記映像および／または前記音声の再生の開始を指示する再生制御部と、読み出しの指示に基づいて、前記データ領域から前記コンテンツデータを読み出すヘッドと、読み出された前記コンテンツデータを蓄積するバッファメモリとを備えている。前記再生制御部は、前記非データ領域をスキップするために要する時間に基づいて前記所定サイズを決定し、前記所定サイズのコンテンツデータを読み出して前記バッファメモリに蓄積した後に前記コンテンツの再生の開始を指示する。
【００１８】
前記再生制御部はさらに、コンテンツデータの読み出しデータレートに基づいて前記所定サイズを決定してもよい。
【００１９】
前記コンテンツデータは、前記映像および／または前記音声に関する符号化されたデータであってもよい。前記再生装置は、前記再生制御部からの指示に基づいて、前記バッファメモリに蓄積された前記所定サイズのコンテンツデータを読み出し、前記コンテンツデータを復号する復号部をさらに備えていてもよい。
【００２０】
前記連続領域の最小の領域長は、前記コンテンツの再生に必要なデータレートおよび前記再生を行う単位時間に基づいて決定される再生データレートと、余分に前記バッファメモリに蓄積すべき蓄積データサイズとに基づいて決定されている。前記蓄積データサイズは、後続の連続領域までの最長シーク時間および前記最長シーク時間中の再生に必要なデータレートに基づいて得られるデータサイズと、前記所定サイズとに基づいて決定されていてもよい。
【００２１】
前記連続領域は、前記最小の領域長以上の領域長を有していてもよい。
【００２２】
本発明によるデータ処理装置は、記録媒体の連続領域に格納されたコンテンツデータを読み出し、前記コンテンツデータに基づいて映像および／または音声を再生する。前記連続領域は、前記コンテンツデータを格納したデータ領域と前記コンテンツデータが記録されていない非コンテンツデータ領域とを含んでいる。前記データ処理装置は、前記データ領域から所定時間のコンテンツデータの読み出しを指示し、かつ、読み出された前記コンテンツデータに基づく前記映像および／または前記音声の再生の開始を指示する再生制御部と、読み出しの指示に基づいて、前記データ領域から前記コンテンツデータを読み出すヘッドと、読み出された前記コンテンツデータを蓄積するバッファメモリとを備えている。前記再生制御部は、前記非データ領域をスキップするために要する時間に基づいて前記所定時間を決定し、前記所定時間分のコンテンツデータを読み出して前記バッファメモリに蓄積した後に前記コンテンツの再生の開始を指示する。
【００２３】
本発明によるデータ処理方法は、記録媒体の連続領域に格納されたコンテンツデータを読み出し、前記コンテンツデータに基づいて映像および／または音声を再生する。前記連続領域は、前記コンテンツデータを格納したデータ領域と前記コンテンツデータが記録されていない非コンテンツデータ領域とを含む。前記データ処理方法は、前記データ領域から所定サイズのコンテンツデータの読み出しを指示するステップと、読み出しの指示に基づいて、前記データ領域から前記コンテンツデータを読み出すステップと、読み出された前記コンテンツデータを蓄積するステップと、前記コンテンツデータに基づく前記映像および／または前記音声の再生の開始を指示するステップとを包含する。前記読み出しを指示するステップは、前記非データ領域をスキップするために要する時間に基づいて前記所定サイズを決定し、前記再生の開始を指示するステップは、前記蓄積するステップによって前記所定サイズのコンテンツデータが蓄積された後、前記再生の開始を指示する。
【００２４】
前記読み出しを指示するステップは、さらに再生に必要なデータレートに基づいて前記所定サイズを決定してもよい。
【００２５】
前記コンテンツデータは、前記映像および／または前記音声に関する符号化されたデータであり、前記データ処理方法は、前記コンテンツデータを復号するステップをさらに包含してもよい。
【００２６】
前記連続領域の最小の領域長は、前記コンテンツの再生に必要なデータレートおよび前記再生を行う単位時間に基づいて決定される再生データサイズと、余分に前記バッファメモリに蓄積すべき蓄積データサイズとに基づいて決定されており、前記蓄積データサイズは、後続の連続領域までの最長シーク時間および前記最長シーク時間中の再生に必要なデータレートに基づいて得られるデータサイズと、前記所定サイズとに基づいて決定されていてもよい。
【００２７】
前記連続領域は、前記最小の領域長以上の領域長を有していてもよい。
【００２８】
前記非コンテンツデータ領域は、前記連続領域に許容されている欠陥率以下の領域長を有する欠陥領域、および、前記コンテンツデータ以外のデータを含むデータ領域の少なくとも一方であってもよい。
【００２９】
本発明による再生方法は、記録媒体の連続領域に格納されたコンテンツデータを読み出し、前記コンテンツデータに基づいて映像および／または音声を再生する。前記連続領域は、前記コンテンツデータを格納したデータ領域と前記コンテンツデータが記録されていない非コンテンツデータ領域とを含んでいる。前記再生方法は、前記データ領域から所定時間のコンテンツデータの読み出しを指示するステップと、読み出された前記コンテンツデータに基づく前記映像および／または前記音声の再生の開始を指示するステップと、読み出しの指示に基づいて、前記データ領域から前記コンテンツデータを読み出すステップと、読み出された前記コンテンツデータを蓄積するステップとを包含する。前記読み出しを指示するステップは、前記非データ領域をスキップするために要する時間に基づいて前記所定時間を決定し、前記再生の開始を指示するステップは、前記蓄積するステップによって前記所定時間分のコンテンツデータを読み出して前記バッファメモリに蓄積した後に前記コンテンツの再生の開始を指示する。
【００３０】
本発明のコンピュータプログラムは、コンピュータに読み込まれて実行されることにより、コンピュータを記録媒体の連続領域に格納されたコンテンツデータを読み出し、前記コンテンツデータに基づいて映像および／または音声を再生するデータ処理装置として機能させる。記録媒体の前記連続領域は、前記コンテンツデータを格納したデータ領域と前記コンテンツデータが記録されていない非コンテンツデータ領域とを含んでいる。コンピュータプログラムを実行することにより、データ処理装置は、前記データ領域から所定サイズのコンテンツデータの読み出しを指示するステップと、読み出しの指示に基づいて、前記データ領域から前記コンテンツデータを読み出すステップと、読み出された前記コンテンツデータを蓄積するステップと、前記コンテンツデータに基づく前記映像および／または前記音声の再生の開始を指示するステップとを実行する。そして、前記読み出しを指示するステップは、前記非データ領域をスキップするために要する時間に基づいて前記所定サイズを決定し、前記再生の開始を指示するステップは、前記蓄積するステップによって前記所定サイズのコンテンツデータが蓄積された後、前記再生の開始を指示する。
【００３１】
上述のコンピュータプログラムは、記録媒体に記録されてもよい。
【００３２】
本発明によるデータ処理装置は、記録媒体の連続領域に、映像および／または音声に関するコンテンツデータを書き込むことが可能である。前記連続領域は前記コンテンツデータを格納することが可能なデータ領域と前記コンテンツデータを格納しない非コンテンツデータ領域とを含んでいる。前記データ処理装置は、指示に基づいて所定の領域長以上の連続領域を検出する検出部と、前記連続領域の検出を指示し、検出された前記データ領域に所定サイズのコンテンツデータの書き込みを指示する記録制御部と、書き込みの指示に基づいて、前記コンテンツデータを前記データ領域に書き込むヘッドとを備えている。前記記録制御部は、映像および／または音声の再生のために前記記録媒体が装填された装置が前記非データ領域をスキップするために要するスキップ時間を保持しており、前記スキップ時間に基づいて前記所定の領域長を決定する。
【００３３】
本発明による記録媒体は、連続領域を有しており、前記連続領域は前記コンテンツデータを格納することが可能なデータ領域と前記コンテンツデータを格納しない非コンテンツデータ領域とを含み、前記データ領域には映像および／または音声に関するコンテンツデータが書き込まれている。前記連続領域の領域長は、映像および／または音声の再生のために前記記録媒体が装填された装置が前記非データ領域をスキップするために要するスキップ時間に基づいて決定されている。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、欠陥領域等が存在している記録媒体に対して、連続再生を保証するための連続データ領域の領域長を従来よりも小さくできる。これにより、新たな記録のために連続データ領域を確保する際にも領域の検出が容易になる。よって記録媒体の空き領域を有効に活用できる。また、記録媒体上の動画ファイルを連続再生可能に編集することが容易になると同時に、書き換え処理に要する時間も少なくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
（実施形態１）
以下、添付の図面を参照しながら、本実施形態によるデータ処理装置を説明する。
【００３６】
図４は、本実施形態によるデータ処理装置１０の機能ブロックの構成を示す。本明細書では、データ処理装置１０は、映像および／または音声に関する動画ストリームの記録機能と再生機能の両方を有するとして説明する。具体的には、データ処理装置１０は、動画ストリームを生成してＤＶＤ−ＲＡＭディスク１３１に書き込むことができ、かつ、書き込まれた動画ストリームから映像および／または音声を再生することができる。データ処理装置は、例えばＤＶＤレコーダ、ポータブルビデオコーダ、ムービーレコーダ、ＤＶＤ−ＲＡＭドライブを備えたＰＣとして実現される。
【００３７】
まず、データ処理装置１０の記録機能を説明する。この機能に関連する構成要素として、データ処理装置１０は、映像信号入力部１００と、ＭＰＥＧ２−ＰＳ圧縮部１０１と、音声信号入力部１０２と、記録部１２０と、バッファメモリ１２２と、光ピックアップ１３０と、記録制御部１４１と、連続データ領域検出部１４０と、論理ブロック管理部１４３とを備えている。
【００３８】
映像信号入力部１００は映像信号入力端子であり、映像データを表す映像信号を受け取る。音声信号入力部１０２は音声信号入力端子であり、音声データを表す音声信号を受け取る。例えば、いずれもチューナ（図示せず）の映像出力部および音声出力部と接続され、それぞれ映像信号および音声信号を受け取る。または、それぞれカメラ部とマイク部が接続されていても良い。
【００３９】
ＭＰＥＧ２−ＰＳ圧縮部（以下「圧縮部」と記述する）１０１は、映像信号および音声信号を受け取ってＭＰＥＧ２システム規格のＭＰＥＧ２プログラムストリーム（以下、「ＭＰＥＧ２−ＰＳ」と称する）を生成する。なお、映像信号および音声信号からＭＰＥＧ２システム規格の動画ストリームを生成する処理は周知であるため、その詳細な説明は省略する。生成されたＭＰＥＧ２−ＰＳは、ＭＰＥＧ２システム規格の規定に基づいて復号することができる。ＭＰＥＧ２−ＰＳの詳細は後述する。
【００４０】
記録部１２０は、記録制御部１４１からの指示に基づいてピックアップ１３０を制御し、ＤＶＤ-ＲＡＭディスク１３１の特定の位置（アドレス）にデータを記録する。より具体的には、記録部１２０は、圧縮部１０１において生成されたＭＰＥＧ２−ＰＳを、ＤＶＤ−ＲＡＭディスク１３１上に書き込む。
【００４１】
バッファメモリは、ＤＶＤ-ＲＡＭディスク１３１に書き込まれる前の動画ストリームを一時的に蓄積する。
【００４２】
連続データ領域検出部（以下、「検出部」と記述する）１４０は、記録制御部１４１からの指示に応じて論理ブロック管理部１４３において管理されるセクタの使用状況を調べ、物理的に連続する空き領域を検出する。
【００４３】
記録制御部１４１は、検出部１４０に対して必要な最小の連続データ領域の領域長を計算して通知し、その領域長以上の空き領域を検出するよう指示する。検出部１４０から空き領域の検出の通知を受けると、記録制御部１４１は、この空き領域に対して記録部１２０にデータの記録を指示する。なお、最小の連続データ領域の領域長の具体的な計算手順は後述する。
【００４４】
論理ブロック管理部（以下、「管理部」と記述する）１４３は、ＤＶＤ-ＲＡＭディスク１３１のセクタの利用を管理する。
【００４５】
次に、図５を参照しながら、圧縮部１０１によって生成されるＭＰＥＧ２−ＰＳ２０を説明する。図５は、ＭＰＥＧ２−ＰＳ２０のデータ構造の例を示す。プログラムストリーム２０は、ビデオオブジェクトユニット(Video OBject Unit;ＶＯＢＵ)２１を複数含んでいる。ＶＯＢＵ２１は、ビデオデータが格納されたビデオパック（Ｖ＿ＰＣＫ）２２およびオーディオデータが格納されたオーディオパック（Ａ＿ＰＣＫ）を複数含む。これらはビデオの再生時間にすると０．４秒から１秒分のデータである。ビデオパック２２は、パックヘッダ２２ａと、パケットヘッダ２２ｂと、圧縮されたビデオデータ２２ｃとを含む。一方、オーディオパックでは、ビデオパック２２のビデオデータ２２ｃに代えてオーディオデータが含まれる。１つのＶＯＢＵのデータサイズは、ビデオデータが可変ビットレートであれば最大記録再生レート以下の範囲で変動する。ビデオデータが固定ビットレートであればＶＯＢＵのデータサイズはほぼ一定である。なお、一般に「パック」とはパケットの１つの例示的な形態として知られている。
【００４６】
図６は、プログラムストリーム２０とＤＶＤ−ＲＡＭディスク１３１の記録領域との関係を示す。プログラムストリーム２０のＶＯＢＵは、ＤＶＤ−ＲＡＭディスク１３１の連続データ領域２４に記録される。連続データ領域２４は物理的に連続する論理ブロックから構成されており、この領域には最大レートでの映像の再生時間で表現すると１１秒分以上のデータが記録される。データ処理装置９０は、論理ブロックごとに誤り訂正符号を付与する。論理ブロックのデータサイズは３２ｋバイトである。各論理ブロックは、２Ｋバイトのセクタを１６個含む。
【００４７】
図７は、記録されたデータがＤＶＤ−ＲＡＭディスク１３１のファイルシステムにおいて管理されている状態を示す。例えばＵＤＦ（Universal Disk Format）規格のファイルシステム、またはＩＳＯ／ＩＥＣ  １３３４６（Volume and file structure of write-once and rewritable media using non-sequential recording for information interchange）ファイルシステムが利用される。図７では、連続して記録されたプログラムストリームがファイル名ＶＲ＿ＭＯＶＩＥ．ＶＲＯとして記録されている。ファイルを構成するファイルエントリの位置として先頭セクタ番号が設定される。ファイルエントリは、各連続データ領域（ＣＤＡ：Contiguous Data Area）ａ〜ｃを管理するアロケーションディスクリプタａ〜ｃを含む。１つのファイルが複数の領域ａ〜ｃに分かれている理由は、領域ａの途中に不良論理ブロック、書き込みができないＰＣファイル等が存在したからである。
【００４８】
なお図７では、連続データ領域ａと不良論理ブロックの領域とを別個の領域として示している。しかし、以下の説明では、不良論理ブロックは欠陥率を考慮した広い意味の連続データ領域中に所定の欠陥率以下の割合で存在し、不良論理ブロックやＰＣファイルは欠陥率を考慮した広い意味の連続データ領域に含まれるとする。すなわち、不良論理ブロックやＰＣファイルの様な再生対象とならないような「非コンテンツデータ」も欠陥率を考慮した広い意味の連続データ領域の一部を構成するとする。
【００４９】
なお、欠陥率は最小連続長（１１秒分）のデータ領域当りの非コンテンツデータの割合であるとする。また、連続データ領域が最小連続長以上の場合、例えば１５秒の場合は、最初の１１秒分の連続データ領域の欠陥率が所定の値（例えば５％）以下であり、以降の４秒分のつづきの連続データ領域あたりの欠陥率も同じ所定の値（例えば５％）以下であるとする。
【００５０】
なお、ＵＤＦ規格はISO/IEC 13346規格のサブセットに相当する。また、光ディスクドライブ（データ処理装置９０）を１３９４インタフェースおよびＳＢＰ（Serial Bus Protocol）−２を介してＰＣ等と接続することにより、記録されたファイルをＰＣからも１つのファイルとして扱うことができる。
【００５１】
次に、データ処理装置１０の記録処理を説明する。図８は、本実施形態によるデータ処理装置１０の記録処理の手順を示す。まずステップＳ８１において、記録制御部１４１は、装填されている光ディスクに許容されている連続データ領域の欠陥率を特定する。欠陥率は、連続データ領域の最小連続長に対する非コンテンツデータ（不良論理ブロック、および連続データ領域中の使用済み論理ブロックのデータサイズ等）の割合であり、本実施形態では、１個の最小連続長あたり５％以下であるとする。なお、許容される欠陥率は光ディスクの論理規格もしくはアプリケーション規格によって異なっており、規格等で想定する最大値が規定される。また、不良論理ブロックの発生し易さは、光ディスクの材料の種類や記録再生方式によってまちまちである。規格で規定される最大値は、例えば工場出荷時等にデータ処理装置に内蔵された読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）（図示せず）に格納されている。
【００５２】
ステップＳ８２では、検出部１４０は、（欠陥率を考慮した）最小連続長以上の未使用データ領域を含み、かつ、ステップＳ８１で得た欠陥率以下の割合で非コンテンツデータの混入を許容した連続データ領域を検出する。次のステップＳ８３では、記録制御部１４１は記録対象の動画ストリームのデータを連続データ領域に書き込む。
【００５３】
なお、ステップＳ８２で検出する連続データ領域は、例えば書き込みの対象となる動画ストリームのビットレートを考慮して決定された最小の連続データ領域であってもよいし、または、記録時に想定する最大ビットレートに基づいて決定された最小の連続データ領域であってもよい。
【００５４】
図８に示す記録処理によれば、ＤＶＤ−ＲＡＭディスク１３１上に確保された連続領域の最小領域長は、欠陥領域を含む場合の従来の再生方式と比較すると大幅に短くできる。ここで図９（ａ）〜（ｄ）を参照しながら具体的に説明する。図９（ａ）は欠陥領域が存在しないときの従来の連続データ領域Ａ１を示し、（ｂ）は欠陥率５％のときの従来の連続データ領域Ｂ１を示し、（ｃ）は欠陥率５％のときの本実施形態による連続データ領域Ｃ１を示す。図９（ｂ）および（ｃ）では、連続データ領域の領域長を比較しやすくするため欠陥領域を除いたデータ領域を示している。また、いずれの領域長も最小領域長であるとする。なお、ＤＶＤ−ＲＡＭディスク１３１に確保される連続データ領域Ｃ１のデータ長は、最小領域長以上であればその程度は不問である。
【００５５】
図９（ｄ）は、余分に蓄積されるデータのデータ量の変化を示す。グラフ９０は、従来の再生処理によって連続データ領域Ｂ１を読み出したときの蓄積データ量を示す。一方、グラフ９１は、後述の本実施形態による再生処理によって連続データ領域Ｃ１を読み出したときの蓄積データ量を示す。同じデータ量（２４Ｍ＋Ｖｏ・２Ｔｓ）を蓄積するまでに要する領域長は、領域Ｂ１よりも領域Ｃ１の方が短いことが理解される。その理由は、データ量Ｄ１を蓄積するためには、従来の再生処理では位置Ｐ２までデータを読み出さなければならなかったのに対し、本実施形態による再生処理では位置Ｐ１（＜Ｐ２）まで読み出せばデータ量Ｄ１を蓄積することができるからである。これは、領域Ｂ１では、位置Ｐ１からＰ２までの領域長に対応する量のデータが、データの再生出力によって消費されていることを意味している。
【００５６】
なお、図９（ｂ）の領域Ｂ１では１個の連続データ領域の読み込み中に、実質１０％の欠陥領域を読み飛ばす際に消費する再生データを蓄積しなければならないため、最小連続長が図９（ｃ）の領域Ｃ１に較べてデータサイズが大きい。
【００５７】
そこで次に、本実施形態による再生処理を説明する。まず、再び図４を参照しながらデータ処理装置１０の再生機能に関連する構成要素を説明し、その後、再生処理を説明する。再生処理の前提として、ＤＶＤ−ＲＡＭディスク１３１には、図８に示す記録処理によってＭＰＥＧ２−ＰＳ２０が少なくとも１つの連続データ領域Ｃ１に書き込まれているとする。
【００５８】
再生機能に関連する構成要素として、データ処理装置１０は、映像信号出力部１１０と、ＭＰＥＧ２−ＰＳ復号部１１１と、音声信号出力部１１２と、再生部１２１と、バッファメモリ１２２と、ピックアップ１３０と、再生制御部１４２とを備えている。
【００５９】
データ処理装置１０は、ユーザの指示に基づいてＤＶＤ−ＲＡＭディスク１３１に記録されたＭＰＥＧ２−ＰＳ２０を復号化し、映像および音声を再生する。
【００６０】
まず、再生部１２１は、再生制御部１４２からの指示に基づいてピックアップ１３０を制御し、ＤＶＤ-ＲＡＭディスク１３１からＭＰＥＧ２−ＰＳ２０のデータファイル（ＶＲ＿ＭＯＶＩＥ．ＶＲＯ）を読み出す。
【００６１】
再生制御部１４２は、ユーザによって指定された再生の対象であるＭＰＥＧ２−ＰＳ２０のファイル（ＶＲ＿ＭＯＶＩＥ．ＶＲＯ）の読み出し指示を出力する。この指示は再生部１２１を介して光ピックアップ１３０に送られ、光ピックアップ１３０によってＤＶＤ−ＲＡＭディスク１３１からデータが読み出される。また、再生制御部１４２は、ＭＰＥＧ２−ＰＳ復号部１１１に対してＭＰＥＧ２−ＰＳの復号を指示する。
【００６２】
バッファメモリ１２２は、再生部１２１によって読み出されたＭＰＥＧ２−ＰＳ２０を構成するデータを一時的に蓄積する。このバッファメモリ１２２には、光ピックアップ１３０のシーク中や、ＤＶＤ−ＲＡＭディスク１３１の欠陥領域のスキップ中などのデータの読み出しができない期間中であってもＭＰＥＧ２−ＰＳ復号部１１１に出力されるデータが途切れないように、後述するデータ量以上のデータが蓄積される。
【００６３】
ＭＰＥＧ２−ＰＳ復号部（以下「復号部」と記述する）１１１は、再生制御部１４２からの復号指示に基づいてバッファメモリ１２２からＭＰＥＧ２−ＰＳ１４を読み出し、逆多重化した後、ＭＰＥＧ２−ＰＳ１４から映像データおよび音声データを復号する。なお、ＭＰＥＧ２システム規格の動画ストリームから、映像および音声を再生する処理は周知であるため、その詳細な説明は省略する。
【００６４】
映像信号出力部１１０は映像信号出力端子であり、復号化された映像データを映像信号として出力する。音声信号出力部１１２は音声信号出力端子であり、復号化された音声データを音声信号として出力する。
【００６５】
次に、図１０を参照しながら、本実施形態による再生処理を説明する。図１０は、本実施形態によるデータ処理装置１０の再生処理の手順を示す。まずステップ１０１において、再生制御部１４２はユーザから再生の開始指示を受け取る。次のステップＳ１０２において、再生制御部１４２は連続データ領域からデータ量Ｄ１だけＭＰＥＧ２−ＰＳの読み出しを指示する。このとき、再生制御部は復号部１１１に復号の開始を指示しないため、映像および／または音声の再生は開始されず、バッファメモリ１２２にはデータ量Ｄ１のＭＰＥＧ２−ＰＳが蓄積される。
【００６６】
ステップＳ１０３において、再生制御部１４２は、復号部１１１に対して復号の開始を指示して映像を再生するとともに、ＤＶＤ−ＲＡＭディスク１３１からＭＰＥＧ２−ＰＳの読み出しも指示する。ＤＶＤ−ＲＡＭディスク１３１からのデータ読み出し速度をバッファメモリ１２２からの出力速度よりも速くすることにより、データが余分に読み出される。これにより、バッファメモリ１２２にはその速度の差に応じたデータ量のＭＰＥＧ２−ＰＳが蓄積される。
【００６７】
ステップＳ１０４では、再生部１２１は、データの読み出し対象の領域が欠陥領域か否かを判断する。欠陥領域のときはステップＳ１０５に進み、欠陥領域でないときはステップＳ１０６に進む。ステップＳ１０５では、再生部１２１は欠陥領域を読み飛ばしを指示する。その間はデータの読み出しが行われないため、バッファメモリ１２２へのデータの入力はなく、復号部１１１はバッファメモリ１２２に蓄積されたデータを利用して復号し再生が継続される。
【００６８】
なお、欠陥領域をスキップする一つの例として「読み飛ばす」という処理を説明しているが、他の処理を採用してもよい。例えばデータの読み出しは行うものの、復号部１１１がそのデータを読み出さない（復号部１１１に対して出力されない）という処理を採用してもよい。
【００６９】
ステップＳ１０６では、再生部１２１は連続データ領域の読み出しを終了したか否かを判断する。終了したときはステップＳ１０７に進み、終了していないときはステップＳ１０３に戻って再びステップＳ１０３以降の処理を繰り返す。
【００７０】
ステップＳ１０７では、再生部１２１の指示に基づいて次の連続データ領域までシークしている間、復号部１１１はバッファメモリ１２２に蓄積されたデータを利用して復号し再生が継続される。このときもステップＳ１０５と同様、データの読み出しが行われないため、バッファメモリ１２２へのデータの入力はない。
【００７１】
次のステップＳ１０８では、再生制御部１４２は次の連続データ領域の映像を再生を指示する。このときも余分にデータが読み出されてバッファメモリ１２２にデータが蓄積される。
【００７２】
ステップＳ１０９において、再生制御部１４２は再生終了か否かを判断する。再生を終了しないときはステップＳ１０４に戻り、再生を終了すると図１０に示す処理も終了する。
【００７３】
図１１（ａ）は本実施形態による連続データ領域Ｃｎを示し、（ｂ）は連続データ領域Ｃｎから読み出されたデータのうち、余分にバッファメモリ１２２に蓄積されるデータ量の変化を示す。図１１には、再生開始後に消費されるデータ量は示されていない。
【００７４】
図１２は再生時に連続データ領域Ｃ１から読み出されたデータのうち、余分にバッファメモリ１２２に蓄積されるデータ量の変化（実線）を示す。再生開始前に読み出しが必要となる区間の読み出し時間長をｔaで示す。図１２は、図１１と異なり、非コンテンツデータ領域が連続データ領域内に分散して存在したときの例を示す。この例では、再生時に最初の連続データ領域の先頭データを時間長ｔaだけ再生しないでデータを読み込み、時間長ｔbの間は読み込みと再生を同時に実施する。これによりバッファメモリ内にＡ＋ＶｏＴｓだけデータが蓄積される。このうちＶｏＴｓが、次の連続データ領域の先頭に非コンテンツデータが存在した場合に読み飛ばしと同時に行う再生のために必要となるデータである。なお、ここでデータ量Ａは、欠陥率が零の最小の連続データ領域を再生する時に、少なくともバッファメモリ内に蓄積されるべきデータ量とする。
【００７５】
この図１２より、下記数１および数２の関係が成り立つ。
【００７６】
【数１】
2005013274.tif 000040
【００７７】
【数２】
2005013274.tif 000041
【００７８】
ただし、Ｋ’＝１−Ｋとした。これにより、読み出し時間長ｔaは（数３）に示すように
最小連続長内の非コンテンツデータを読み飛ばす時間Ｔｓと等しければよいことがわかる。
【００７９】
【数３】
2005013274.tif 000042
【００８０】
図１３は本実施形態において再生時に連続データ領域Ｃ１から読み出されたデータのうち、余分にバッファメモリ１２２に蓄積されるデータ量の変化（実線）を示す。再生開始前に読み出しが必要となる区間の読み出し時間長を（Ｔｓ＋ｔｃ）で示す。図１２は、非コンテンツデータが連続データ領域内に比較的分散している例である。一方、図１３は、非コンテンツデータが最初の連続データ領域の先頭に集中して存在するときの例を示す。再生時に連続データ領域の先頭を時間（Ｔｓ＋Ｔｃ）だけ再生を開始しないでデータをバッファメモリに貯める。このとき、先頭に非コンテンツデータが集中していた場合は、図１３のように、最初の時間長Tsの区間はデータがたまらずに、次の時間長Tcの区間にデータが蓄積され始める。そして、蓄積データ量がＤ１となった時、以降再生を開始しても、図１２と同様の必要な（Ａ＋ＶｏＴｓ）のデータが蓄積されることになる。このうちＶｏＴｓ分のデータが、２個目の連続データ領域の先頭に非コンテンツデータが存在したときに読み飛ばしと同時に行う再生時に必要となる。
【００８１】
この様な必要なデータを蓄積するのに必要な時間長Ｔｃは、以下のように求めることができる。図１３の関係により、下記数４および数５の関係が成り立つ。
【００８２】
【数４】
2005013274.tif 000043
【００８３】
【数５】
2005013274.tif 000044
【００８４】
よって数６が得られる。
【００８５】
【数６】
2005013274.tif 000045
【００８６】
ただし、Ｋ’＝１−Ｋとした。これにより、例えば最初の連続データ領域を２×Ｔｓ時間
だけ再生しないで読み込みを行えば、非コンテンツデータの分布にかかわらず、必要なデータがバッファメモリに確実に蓄積されることになる。なお、再生しないで読み込みが必要なデータ量Ｄ１は、後述する実施形態２において示す数１４および上記数３よりＤ１＝Ｖｒ・Ｔｓであるので、Ｄ１だけバッファメモリ内にデータが蓄積されたときに再生も開始してもよい。なお後者の方が、再生前のデータ読出し量が少なくてよい場合が多い。
【００８７】
以下、ＤＶＤ−ＲＡＭディスク３３１からのデータ読み出し速度（Ｖｒ）を１１Ｍｂｐｓ、ＭＰＥＧ２復号部３１１へのデータ出力速度（Ｖｏ）を最大８Ｍｂｐｓ、ピックアップの最大移動時間（最長シーク時間）を３秒として説明する。また連続データ領域Ｃ１から順にＭＰＥＧ２−ＰＳ２０の読み出しが行われるとする。なお、連続データ領域Ｃ１の末尾には斜線で示す欠陥領域が含まれているとする。先のステップＳ１０２（図１０）で説明したように、データ量Ｄ１が蓄積されるまでは再生が行われないためデータ読み出し速度（Ｖｒ）でバッファメモリ１２２にデータが蓄積される。その後は再生が開始されるため、データ読み出し速度（Ｖｒ）とデータ出力速度（Ｖｏ）の差に相当する速度で、データ量Ｄ２のデータがバッファメモリ１２２に蓄積される。
【００８８】
連続データ領域Ｃ１の欠陥領域直前までＭＰＥＧ２−ＰＳ２０の読み出しが終了したとき、バッファメモリ１２２には（２４Ｍ＋Ｖｏ・２Ｔｓ）ビットのデータが蓄積されている。このうち２４Ｍビットは、データ出力速度（Ｖｏ＝８Ｍｂｐｓ）と最長シーク時間Ｔｓｅｅｋ（３秒）との積として計算され、出力される最大データ量を表している。一方、Ｖｏ・２Ｔｓは、連続データ領域Ｃ１中の欠陥領域を読み飛ばす時間Ｔｓおよび後続の連続データ領域Ｃ２先頭に欠陥領域があったときにその欠陥領域を読み飛ばす時間Ｔｓ中もデータの読み出しができないことを考慮して得られるデータ量である。なお、ここでは先頭に欠陥領域があったケースを想定しているが、実際には先頭から数えて２個目、またはこの直後のＥＣＣブロックから欠陥領域があったケースを考慮するための想定である。
【００８９】
その後の連続データ領域Ｃ２からのＭＰＥＧ２−ＰＳ２０の読み出しは、再生を継続しながら行われる。したがって、バッファメモリ１２２へのデータの蓄積速度は、（Ｖｒ−Ｖｏ）となる。
【００９０】
連続データ領域Ｃ２の最後までＭＰＥＧ２−ＰＳ２０の読み出しが終了したとき、バッファメモリ１２２にはＶｏ・（Ｔｓｅｅｋ＋Ｔｓ）のデータ量のデータが蓄積されている。このデータ量は、連続データ領域Ｃ２からＣ３へのシークに最長シーク時間（Ｔｓｅｅｋ）を要し、かつ連続データ領域Ｃ３の先頭に欠陥領域が存在したときにも、復号部１１１による復号および映像および／または音声の再生を可能とする必要最小限のデータ量である。
【００９１】
上述のように、連続データ領域の読み出し開始時に一定データ量だけ読み出して蓄積し、その間は再生を行わないことにより、確保すべき連続データ領域の領域長は、その連続データ領域の欠陥領域の読み飛ばし時間を考慮して決定できるようになる。これは、従来の連続データ領域の領域長が次の連続データ領域の欠陥領域の読み飛ばし時間Ｔｓをもさらに含めて決定されていたことと比較すると、その時間に相当するデータ量だけ短くできることを意味する。よって、新たな記録のために連続データ領域を確保する際にも領域の検出が容易になり、記録媒体の空き領域を有効に活用できる。また、ディスク上の動画ファイルをより短い単位で編集できるため、編集が容易に行えると同時に、書き換え処理に要する時間も少なくなる。
【００９２】
なお、連続データ領域が最小連続長以上の場合には、最初の最小連続長分の連続データ領域の欠陥率が所定値以下であり、後続の連続データ領域あたりの欠陥率も同じ所定値以下であるとした。しかし、ひとつの連続データ領域内において、任意の最小連続長区間に対する非コンテンツデータの割合が所定の欠陥率以下であるとしてもよい。
【００９３】
（実施形態２）
次に、図１４および図１５を参照しながら、実施形態１の応用例を説明する。これまでの説明では、映像データに対するデータ読み出し速度Ｖｒおよびデータ出力速度Ｖｏに基づいて、余分に読み出されるデータ量を説明した。
【００９４】
以下では、音声データに対するデータ読み出し速度Ａｒおよびデータ出力速度Ａｏをさらに考慮して、連続データ領域の最小領域長をどのように設定すればよいかを説明する。
【００９５】
本実施形態のデータ処理装置は、図４に示すデータ処理装置１０と同じ機能および構成を有する。よって以下でも図４のデータ処理装置１０を参照しながら説明する。
【００９６】
また、説明の便宜上、映像データが動画ファイルに格納されているとし、音声データは動画ファイルとは別の音声ファイルに含まれているとして説明する。さらに、動画ファイルが格納された動画用連続データ領域中には、欠陥率以下の頻度で映像データ以外の再生対象でないデータが混入しているし、また、欠陥率とは異なる頻度で映像データ以外の再生の対象とならないデータが混入しているとする。また音声ファイルが格納された音声用連続データ領域中にも、欠陥率以下の頻度で映像データ以外の再生対象でないデータが混入しているし、また、欠陥率とは異なる頻度で音声データ以外の再生の対象とならないデータが混入しているとする。再生の対象とならないデータを以下「非コンテンツデータ」という。また、バッファメモリ１２２には映像データと音声データとが別個に蓄積されることになるため、便宜的に映像データが蓄積される領域を映像バッファと呼び、音声データが蓄積される領域を音声バッファと呼ぶ。
【００９７】
図１４は、映像と音声とを同期して再生するときのピックアップ１３０の動作順序を示す。データの読み出しは（１）、（３）、（５）、（７）および（１０）において行われ、領域間のシークは（２）、（４）、（６）、（８）、（９）において行われる。丸で囲まれた番号１〜４が１周期である。
【００９８】
なお、図１４では１周期内の動画用連続データ領域の読み出し個数ｎをｎ＝２個まで許容しているが、例えばｎ＝７であってもよい。ｎが大きいほど動画用連続データ領域のデータサイズを小さくできる。だだし、この時音声用連続データの格納に必要となるバッファサイズが大きくなるので、適切なｎの選択が必要になる。
【００９９】
図１５は、図１２に示す読み出し順序でデータを読み出したときの、バッファメモリ１２２に蓄積される映像データのデータ量および音声データのデータ量の変化を示す。図１４の番号（１）、（２）等が図１５の（１）、（２）等に対応する。また、図１５の丸付の番号が図１４の丸付の同じ番号に対応する。図１５では、同時再生時の動画用連続データ領域の最低限の読み込み時間長をｔV-CDAとし、音声用連続データ領域の読み込み時間長をｔA-CDAとしている。
【０１００】
読み出し中または読み出し開始時に連続データ領域内に非コンテンツデータの存在を検出したときは、光ピックアップ１３０は再生対象のデータを検出するまで非コンテンツデータの格納領域を読み飛ばす必要がある。欠陥率でカバーされない非コンテンツデータの格納領域を動画用連続データ領域内で読み飛ばす時間をＴsvとし、音声用連続データ領域内で読み飛ばす時間をＴSAとする。またＴsvとＴSAの合計とＴsとする。
【０１０１】
例えば、動画用連続データ領域の最終ＥＣＣブロックの一部がＵＤＦ規格のファイルテール（ＦｉｌｅＴａｉｌ）である場合において、１ＥＣＣブロック分の読み飛ばし時間をＴECCとすると、ｎ個の連続データ領域が全てファイルテール（FileTail）を含むとき、Ｔs、Ｔsv、ＴSAは数７から数９で表現できる。
【０１０２】
【数７】
2005013274.tif 000046
【０１０３】
【数８】
2005013274.tif 000047
【０１０４】
【数９】
2005013274.tif 000048
【０１０５】
次に、図１５のタイミングチャートのワーストケースに読み飛ばし時間を考慮すると以下のようになる。
【０１０６】
【数１０】
2005013274.tif 000049
【０１０７】
【数１１】
2005013274.tif 000050
【０１０８】
【数１２】
2005013274.tif 000051
【０１０９】
ここで、Ｋは最小連続長あたりの許容できる最大欠陥率である。数１２によれば、Ｋ'はデータ領域として利用可能な率を示す。このとき、動画用連続データ領域の読み取り時間のｎ倍は以下のとおりである。
【０１１０】
【数１３】
2005013274.tif 000052
【０１１１】
欠陥率を考慮した動画用連続データ領域の最小再生時間（ｔv-play）は以下のとおりである。
【０１１２】
【数１４】
2005013274.tif 000053
【０１１３】
動画用連続データ領域の最小サイズ（Ｓv-CDA）は以下のとおりである。
【０１１４】
【数１５】
2005013274.tif 000054
【０１１５】
動画用バッファサイズ（Ｂｖ）は以下のとおりである。
【０１１６】
【数１６】
2005013274.tif 000055
【０１１７】
欠陥率を考慮した音声用連続データ領域の最大の読み取り時間（最小読み取り時間の２倍）（ｔA-CDA）は以下のとおりである。
【０１１８】
【数１７】
2005013274.tif 000056
【０１１９】
音声用連続データ領域の最小再生時間（ｔA-play）は以下のとおりである。
【０１２０】
【数１８】
2005013274.tif 000057
【０１２１】
音声用連続データ領域の最小サイズ（ＳA-CDA）は以下のとおりである。
【０１２２】
【数１９】
2005013274.tif 000058
【０１２３】
音声用バッファサイズ（ＢＡ）は以下のとおりである。
【０１２４】
【数２０】
2005013274.tif 000059
【０１２５】
上述の手順により、動画用連続データ領域の最小サイズ（Ｓv-CDA）および音声用連続データ領域の最小サイズ（ＳA-CDA）を求めることができる。
【０１２６】
本実施形態では、記録媒体をＤＶＤ−ＲＡＭディスク１３１として説明したが、これに限られることはない。例えば、Ｂｌｕ−ＲａｙＤｉｓｃ、ＭＯ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ等の光ディスクや、ハードディスク等の、ヘッドのシークや欠陥領域が想定される記録媒体であればその種類は問わない。また、連続データ領域や欠陥領域を想定可能なフラッシュメモリであってもよい。なお、読み書きヘッドは光ピックアップ１３０であるとしているが、いうまでもなく記録媒体の種類に応じて適切な選択を行う必要がある。例えば、記録媒体がＭＯの場合は光ピックアップ及び磁気ヘッドとなり、またハードディスクの場合は磁気ヘッドとなる。
【０１２７】
本実施形態では、データ処理装置１０は映像および／または音声に関する動画ストリームの記録機能と再生機能の両方を有するとして説明した。しかし、録画機能を有さない再生専用機であってもよい。そのときは、データ処理装置は上述の再生機能に関連する機能ブロックのみを有していればよい。
【０１２８】
本実施形態ではプログラムストリームの記録例を用いたが、トランスポートストリーム、ＰＥＳストリーム、ＱｕｉｃｋＴｉｍｅストリーム、ＡＶＩファイルのデータストリーム、等であっても良いことは言うまでも無い。
【０１２９】
本実施形態では、コンテンツを記録する連続データ領域は最小連続長以上であるとしたが、コンテンツの先頭と末尾を含む連続データ領域は最小連続長以下であっても良い。この場合、コンテンツを途切れる事無く再生するためには、このコンテンツの再生開始前に、ピックアップのシーク動作に供えたデータの蓄積が必要となることは言うまでも無い。
【０１３０】
なお、本実施形態において、連続データ領域のデータサイズを再生時間長に換算して説明したが、再生時間長に再生ビットレートを掛け算することにより、簡単にビット長に換算することができることは言うまでもない。
【０１３１】
なお、本実施形態において、光ディスクのファイルシステムはUDFを想定して説明したが、FAT,UFS(Unix File System), NTFS等であっても良い。
【０１３２】
なお、本実施形態において、映像はMPEG-2 Videoストリームであるとしたが、MPEG-４  Videoストリームや MPEG-4 AVCストリーム等の他のデータストリームであってもよい。また本実施形態では映像や音声は可変ビットレートであるとしたが、固定ビットレートであってもよい。さらに本実施形態では、最小連続長は例えば図２や図１５の再生方式により決まるとしたが、異なる再生方式により規定されてもよい。
【０１３３】
なお、本実施形態では、データ処理装置は動画ストリームを処理の対象として説明したが、動画ストリームは例である。他に、音声ストリーム、グラフィックス・データストリームや、リアルタイムに実行されるＪＡＶＡ言語で記述されたプログラムのデータストリームを処理の対象としてもよい。また、データ処理装置は、放送波を記録する据え置き型ビデオレコーダや、撮影に用いるカムコーダであってもよい。
【０１３４】
上述のデータ処理装置１０の機能は、ソフトウェアを実行することによって実現することもできる。例えば、コンピュータを構成する中央演算ユニット（ＣＰＵ）がソフトウェアを実行することにより、そのＣＰＵが記録制御部１４１および／または再生制御部１４２として動作し、上述の記録制御部１４１および／または再生制御部１４２の動作を実現してもよい。または、そのＣＰＵが他の回路を動作させ、その回路を上述の記録制御部１４１および／または再生制御部１４２として機能させてもよい。これにより、上述の記録制御部１４１および／または再生制御部１４２を有するデータ処理装置１０を得ることができる。
【０１３５】
コンピュータプログラムは、光ディスクに代表される光記録媒体、ＳＤメモリカード、ＥＥＰＲＯＭに代表される半導体記録媒体、フレキシブルディスクに代表される磁気記録媒体等の記録媒体に記録することができる。なお、データ処理装置１０は、記録媒体を介してのみならず、インターネット等の電気通信回線を介してもコンピュータプログラムを取得できる。
【産業上の利用可能性】
【０１３６】
本発明によれば、欠陥領域等が存在している記録媒体に対して、連続再生を保証するための連続データ領域の領域長を従来よりも小さくできる。これにより、新たな記録のために連続データ領域を確保する際にも領域の検出が容易になる。よって記録媒体の空き領域を有効に活用できる。また、記録媒体上の動画ファイルを連続再生可能に編集することが容易になると同時に、書き換え処理に要する時間も少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図１】従来のデータ処理装置３５０の構成を示す図である。
【図２】（ａ）は連続データ領域を示す図であり、（ｂ）は連続データ領域から読み出されたデータのうち、余分にバッファメモリ３２２に蓄積されるデータ量の変化を示す図である。
【図３】図３（ａ）は欠陥領域ｂｎを含む連続データ領域Ｂｎ（ｎ：自然数）を示す図であり、（ｂ）は連続データ領域の領域から読み出され余分にバッファメモリ３２２に蓄積されるデータ量の変化を示す。
【図４】データ処理装置１０の機能ブロックの構成を示す図である。
【図５】ＭＰＥＧ２−ＰＳ２０のデータ構造の例を示す図である。
【図６】プログラムストリーム２０とＤＶＤ−ＲＡＭディスク１３１の記録領域との関係を示す図である。
【図７】記録されたデータがＤＶＤ−ＲＡＭディスク１３１のファイルシステムにおいて管理されている状態を示す図である。
【図８】本実施形態によるデータ処理装置１０の記録処理の手順を示す図である。
【図９】（ａ）は欠陥領域が存在しないときの従来の連続データ領域Ａ１を示す図であり、（ｂ）は１個の最小連続長当りの欠陥率が５％のときの従来の連続データ領域Ｂ１を示す図であり、（ｃ）は１個の最小連続長当りの欠陥率が５％のときの本実施形態による連続データ領域Ｃ１を示す図であり、（ｄ）は余分に蓄積されるデータのデータ量の変化を示す図である。
【図１０】本実施形態によるデータ処理装置１０の再生処理の手順を示す図である。
【図１１】（ａ）は本実施形態による連続データ領域Ｃｎを示す図であり、（ｂ）は連続データ領域Ｃｎから読み出されたデータのうち、余分にバッファメモリ１２２に蓄積されるデータ量の変化を示す図である。
【図１２】再生時に連続データ領域Ｃ１から読み出されたデータのうち、余分にバッファメモリ１２２に蓄積されるデータ量の変化を示す図である。非コンテンツデータが連続データ領域内に比較的均等に分散している場合を示す。
【図１３】再生時に連続データ領域Ｃ１から読み出されたデータのうち、余分にバッファメモリ１２２に蓄積されるデータ量の変化を示す図である。非コンテンツデータが、連続データ領域C1の先頭部分に集中している場合を示す。
【図１４】映像と音声とを同期して再生するときのピックアップ１３０の動作順序を示す図である。
【図１５】図１４に示す読み出し順序でデータを読み出したときの、バッファメモリ１２２に蓄積される映像データのデータ量および音声データのデータ量の変化を示す図である。
【国際調査報告】
2005013274.tif 000060
2005013274.tif 000061