(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学ディスクに音声中心の情報を記憶する一方、前記ディスクの様々な音声項目の実際の構成を特定する非階層的なＴＯＣ(Table-of-Contents)機構を用いる方法において、１つ以上の副ＴＯＣを複数の異なる標準化された音声フォーマットの各々に割り当て、前記音声フォーマットのそれぞれは、それぞれの規格に従う再生装置によって独立して再生されるものであり、前記副ＴＯＣの各々を明確に指す単一の主ＴＯＣを更に設け、前記主ＴＯＣを前記ディスクの初期位置に対して標準のオフセット位置に設けることを特徴とする方法。
【請求項２】
副ＴＯＣの数が正確に２であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記音声フォーマットが少なくともステレオフォーマット及び少なくとも１つの多チャンネル音声フォーマットを有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
安全性のために、前記主ＴＯＣ及び副ＴＯＣの少なくとも１つを少なくとも２つのコピーの形で設けることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
音声中心の情報が記憶されている光学ディスクであり、前記ディスクの様々な音声項目の実際の構成を特定する非階層的なＴＯＣ(Table-of-Contents)機構を備える光ディスクにおいて、ＴＯＣは、複数の異なる標準化された音声フォーマットの各々に割り当てられた１つ以上の副ＴＯＣ、及び前記副ＴＯＣの各々を明確に指す単一の主ＴＯＣを更に有し、前記音声フォーマットのそれぞれは、それぞれの規格に従う再生装置によって独立して再生されるものであり、前記主ＴＯＣは、前記ディスクの初期位置に対して標準のオフセット位置に位置することを特徴とする光学ディスク。
【請求項６】
副ＴＯＣの数が正確に２であることを特徴とする請求項５に記載の光学ディスク。
【請求項７】
前記音声フォーマットが少なくともステレオフォーマット及び少なくとも１つの多チャンネル音声フォーマットを有することを特徴とする請求項５に記載の光学ディスク。
【請求項８】
安全性のために、前記主ＴＯＣ及び副ＴＯＣの少なくとも１つを少なくとも２つのコピーの形で備えることを特徴とする請求項５に記載の光学ディスク。
【請求項９】
請求項５に記載の光学ディスクを読み出す読み取り装置であって、
−  前記ディスクに記憶されている音声中心の情報を走査する読み取りヘッド、
−  前記走査された情報からデータを取出す読み取り手段、
−  前記取出されたデータからデータを選択するデータ選択手段、
−  前記選択されたデータを復号する復号手段、
−  前記復号されたデータを出力する出力手段、及び
−  非階層的なＴＯＣ(Table-of-Contents)情報を読み取った後第１の音声フォーマットに従ってフォーマットされているデータを処理すべくこれらの手段を動作させるように構成される制御手段、
を有する読み取り装置において、
当該読み取り装置は、少なくとも２つの副ＴＯＣに記憶されたデータを読み取るための単一の主ＴＯＣに記憶された情報を用いて、少なくとも第２の、前記第１の音声フォーマットと異なる音声フォーマットに従ってフォーマットされているデータを処理するように構成され、副ＴＯＣの各々は、対応する音声フォーマットに割り当てられていることを特徴とする読み取り装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の読み取り装置において、前記読み取りヘッドは、光学式であり、当該読み取り装置は、ディスク保持手段、及び前記光学式読み取りヘッドに沿ってディスクをトラックに沿って駆動するディスク駆動手段を具備することを特徴とする読み取り装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の序文に述べたような方法に関する。例えばディスク又はテープのような単体式媒体上へのデジタル音声記録が現在広く行われている。音声を多数の副項目へ実際に細区分する場合、ＴＯＣ(Table-of-Contents)の供給が比較的早いやり方で情報をアクセスすることを許容する。一般的に、ＴＯＣは少なくとも何が記憶されたか及びそれが何処に記憶されたかを特定する。しかしながら、音声は例えば２チャンネルステレオ、サラウンドサウンド応用に使用される多（５−６）チャンネル音声及び場合によってはその他のような多数の標準化された音声フォーマットに従っても定められている。音声の提供者は、光学ディスクのような単一媒体上に様々に異なる上記フォーマットを組み合わせること望み、結果的に使用者は素早く且つ簡単なやり方で、様々な音声項目をアクセスすることが可能となることを望んでいる。
【背景技術】
【０００２】
結果的に、とりわけ、本発明の目的は、音声管理システムが様々なフォーマットを区別し、単一のフォーマットのみからなる様々な項目をナビゲートするので、実際の復号器の方策を変化する必要は無くなることである。従って、それの特性の１つに従って、本発明は請求項１の特徴部によって特徴付けられる。
【発明の開示】
【０００３】
本発明は、前記方法によって製造される単体式記憶媒体及び、そのような記憶媒体と連動するように配される読み取り装置又は再生装置にも関する。１つ以上の音声フォーマットが効果的にダミーとなるが、標準化のために、多階層のＴＯＣ配列もまた採用される。さらに、有利な本発明の特性は、従属する請求項に述べられている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００４】
第１ａ図は、トラック１９と中央孔１０とを備えるディスク状記録担体１１を示す。このトラック１９は、情報層上に実質的に平行なトラックを形成する螺旋パターンの回転体で配されている。この担体は、記録可能な情報層又は事前に記録された情報層を持つ光学ディスクでもよい。記録可能なディスクの例は、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ及びＤＶＤ−ＲＡＭであるのに対し、オーディオＣＤは、事前に記録されたディスクである。事前に記録されたディスクは、始めにマスターディスクを記録し、後に消費者用ディスクにプレスすることで製造される。ブランクの記録担体を製造する間に、事前にエンボスされた(pre-embossed)トラック構造を設けることによって、記録可能な記録担体上のトラック１９が示される。このトラックは、走査中に読み取り／書き込みヘッドがトラック１９をたどることを可能にするためのプリグルーブ(pre-groove)１４を構成する。情報はこのトラックに沿った光学的に検知可能なマーク、例えばピット及びランドによって情報層に記録される。
【０００５】
第１ｂ図は、記録可能な記録担体１１のｂ−ｂ線に沿った断面図である。ここで透明基板１５は、記録層１６及び保護層１７を担持する。プリグルーブ１４は、刻み目(indentation)、高さ(elevation)、即ちその周囲とは異なる材料特性として実施する。
【０００６】
使用者の便宜性のために、この記録担体上の音声情報は項目に細別され、通常、アルバムの曲又は交響曲の楽章のように数分の時間を有する。普通、記録担体は、いわゆるＴＯＣ、即ちＣＤ−ＲＯＭに関するＩＳＯ９６６０のようなファイルシステムに含まれるＴＯＣにおいて項目を識別するアクセス情報も含む。このアクセス情報は、各項目に関する再生時間及び開始アドレスを含み、しかも曲名のような更なる情報も含んでもよい。
【０００７】
音声情報は、アナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換後のデジタル表示で記録される。Ａ／Ｄ変換の例は、ＣＤオーディオではよく知られている４４．１ｋＨｚでのサンプル毎に１６ビットのＰＣＭであり、ビットストリームと呼ばれる６４×Ｆｓのような高いオーバーサンプリングレート(oversampling rate)での１ビットのシグマデルタ変調である。後者の方法は、高品質の符号化と低品質の符号化との間の選択で、高品質の復号化方法を表し、後者は、簡単な復号回路を許容する。これは下記の文献Ｄ５及びＤ６において参照される。Ａ／Ｄ変換後、デジタル音声は、情報層に記録する可変ビットレートの音声データに圧縮される。この圧縮された音声データは、上記速度で記録担体から読み取られ、伸張後、実質的に、音声情報が断続的に再生されるとき、本来のタイムスケールが復元される。故に、この圧縮データは、変化するビットレートに依存する速度で記録担体から取出されなければならない。このデータは例えば記録担体から伸張器へデータバイトを転送する速度、いわゆる転送速度で記録担体から取出される。この記録担体は、一様な空間的データ密度を持ち、これは領域の単位毎に最も高いデータ記憶容量を与える。このようなシステムにおいて、この転送速度は、前記媒体と読み取り／書き込みヘッドとの間の相対的な線形速度に比例する。伸張器より前に、バッファが設けられる場合、実際の転送速度は、そのバッファの前の速度である。
【０００８】
第２図は、第１図に示される型式の記録担体１１を読み取る本発明に係る再生装置を示す。この装置は、記録担体１１を回転させる駆動手段２１と、この記録担体のトラックを走査する読み取りヘッド２２とを有する。位置決め手段２５は、読み取りヘッド２２の粗い半径方向の位置をもたらす。この読み取りヘッドは、光学素子を介して誘導され、情報層のトラック上のスポット２３に焦点を合わせるビーム２４を生成する放射線源を備える既知の光学システムを有する。この読み取りヘッドは、更に放射線２４の焦点をビームの光学軸に沿って移動させる焦点アクチュエータと、このトラックの中央への半径方向にスポット２３の細かい位置決めをするトラッキングアクチュエータとを有する。このトラッキングアクチュエータは、光学素子を移動させるためのコイルを有し、反射素子の角度を変えるのに配される。情報層によって反射される放射線は、例えば４コドラント(four-quadrant)ダイオードのような読み取りヘッド２２における既知の検出器によって、読み取り信号とトラッキングアクチュエータ及び焦点アクチュエータそれぞれに対するトラッキングエラー及び焦点エラー信号を含む更なる検出器信号とを生成することを検出する。この読み取り信号は、読み取り手段２７によってデータを取出すように処理され、この読み取り手段は、普通の型式であり、例えばチャンネル復号器及びエラー訂正器を有する。この取出されたデータは、バッファ２９に送るための圧縮音声データを選択するために、データ選択手段２８に送られる。この選択は、記録担体にも記録されるデータ型式の表示器、例えばフレームフォーマット(framed format)におけるヘッダに基づいている。バッファ２９から、この圧縮音声データは、伸張器３１に信号３０として送られる。この信号は外部の伸張器にも出力される。伸張器３１は、出力３２の本来の音声情報を再生する圧縮音声データを復号する。この伸張器は、独立型の高品質音声Ｄ／Ａコンバータ３３に固定される。代わりに、バッファがデータ選択手段よりも前に置かれてもよい。バッファ２９は、個々のハウジングに置かれてもよく又は、伸張器内のバッファと組み合わされてもよい。この装置は更に、使用者から又はホストコンピュータ（図示せず）から制御命令を入力する制御ユニット２０を有し、例えばシステムバスのような制御ライン２６を介して駆動手段２１、位置決め手段２５、読み取り手段２７及びデータ選択手段２８に接続され、場合によってはバッファの充填レベル制御に対するバッファ２９にも接続される。このために、制御ユニット２０は、例えばマイクロプロセッサ、プログラムメモリ、制御ゲートのような、以下に述べられる手順を実行するための制御電気回路を有してもよい。制御ユニット２０は、論理回路状態マシン(logic circuit state machine)として実行される。
【０００９】
音声圧縮と伸張の技術は公知である。音声は、信号における相関関係を解析することでデジタル化し、指定されたサイズのフラグメントに対するパラメタを製造した後に圧縮される。伸張する間に、反対の処理が本来の信号を復元する。本来のデジタル化された信号が正確に復元される場合、（伸張）圧縮は、無損失(lossless)であるのに対し、損失の多い（伸張）圧縮は、本来の信号のある細部を再生しない。しかしながら、この信号は人間の耳又は目で実質的には検出不可能である。ＤＣＣ又はＭＰＥＧのようなオーディオ及びビデオに関する最も公知なシステムは、損失の多い圧縮が用いられているのに対し、無損失の圧縮は、コンピュータのデータを記憶するのに用いられている。音声圧縮又は伸張の実施例は、以下のＤ２，Ｄ３及びＤ４に見ることができ、特にＤ２から、無損失の圧縮は高品質のオーディオに適当である。
【００１０】
本発明に従い、データ選択手段２８は、読み取られたデータから、ある制御情報を取出すように配される。このデータ選択手段２８は、如何なるスタッフィングデータ(stuffing data)も捨てるように配され、このことは記録している間に加えられたものである。制御ユニット２０が記録担体から音声の項目を再生することを命令するとき、位置決め手段２５は、ＴＯＣを含むトラックの部分上に読み取りヘッドを置くように制御される。前記項目に関する開始アドレスは、データ選択手段２８を介してＴＯＣから取出される。代わりとして、ＴＯＣの内容は、ディスクが前記装置に挿入されるとき、一度だけ読み取られ、メモリに記憶される。前記項目を再生するのに、駆動手段２１は、音声で記憶されるタイミング表示(timing indication)から得られるように、適切な回転速度で記録担体が回転するのを制御する。トラックピッチ及びビット長のような記録担体密度のパラメタが、通常は規格から再生装置に既定され及び公知となるで、前記項目の半径位置が開始アドレスに基づくように計算される。結果的に、回転速度がビットレート及び半径位置から得られる。
【００１１】
バッファがアンダーフロー又はオーバーフローすることなく、断続的な再生を供給するために、転送速度はＤ／Ａコンバータの再生速度、例えば伸張後のビットレートに結合される。このために、本装置は、伸張器を制御する基準周波数源を有し、回転速度が基準周波数及び速度プロファイル(speed profile)に依存して設定される。代わりに又は付加的に、この回転速度はバッファ２９の平均的充填レベルを用いて、例えばバッファが平均して５０％以上であるとき、この回転速度を減少するように調節される。
【００１２】
第３図は、（再）書き込み可能な記録担体１１上に情報を書き込む、本発明に係る記録装置を示している。書き込み動作中、情報を表すマークが記録担体上に形成される。これらマークは、如何なる光学的に読み取り可能な形式、例えば染料、合金又は位相変化のような材料で記録することで、その反射係数がそれらの周囲とは異なる領域の形式、即ち磁気光学材料で記録するとき、それらの周囲とは異なる磁化方向を持つ領域の形式でもよい。光学ディスクに記録する情報の書き込み及び読み取り及びフォーマット、エラー訂正、チャンネル符号化に関する利用可能な規則は、例えばＣＤシステムから十分公知である。マークは、通常はレーザーダイオードから電磁波のビーム２４を介して記録層に生成されるスポット２３を介して形成される。この記録装置は、第２図を参照して述べられるような同様の基礎素子、例えば、制御ユニット２０，駆動手段２１及び位置決め手段２５を有し、特有の書き込みヘッド３９を持つ。音声情報は、圧縮手段３５の出力に表され、これは個々のハウジングに置かれる。適切な圧縮は、Ｄ２，Ｄ３及びＤ４に記載されている。圧縮手段３５の出力で音声を圧縮した可変ビットレートがバッファ３６に送られる。バッファ３６から、データはスタッフィングデータ及び他の制御データを加えるデータ組合せ手段３７に送られる。合計のデータストリームは、記録する書き込み手段３８に送られる。書き込みヘッド３９は、この書き込み手段３８に結合され、これは例えばフォーマッタ、エラー符号器及びチャネル符号器を有する。書き込み手段３８の入力にあるデータは、フォーマット及び符号化規則に従い、論理的及び物理的セクタに分配され、書き込みヘッド３９に対する書き込み信号に変換される。ユニット２０は、制御手段２６を介して、バッファ３６、データ組合せ手段３７及び書き込み手段３８を制御し、書き込み装置に関する上述されるような位置決め手順を行うように配される。代わりに、この記録装置が前記再生装置及び組み合わされた書き込み／読み取りヘッドの特徴を持つことを読み取るように配されてもよい。
【００１３】
第４図は、本発明を用いたファイルシステムを示す。これに関し、様々に異なるオプションが実現可能である。主な選択として、発明者は記憶媒体がＵＤＦファイルシステム又はＩＳＯ９６６０ファイルシステムの一方、又は両方に基づくべきであることを提案し、これらシステムは、当業者にとって標準的なものである。代わりの場合において、ファイルシステムは、全く存在せず、関連するセクタ空間は空にしておくべきである。
【００１４】
しかしながら、ファイルシステムが存在する場合、全ての音声は音声ファイルに記憶され、そのファイルはサブディレクトリSCD_AUDIOに置かれる。第４図に見られるように、この階層は示されるように様々な下位のファイル５２，５４，５６，６６を指すROOTファイル５０に基づいている。MASTER.TOC５２の構成は、以下に論じられる。更に、2C_AUDIOファイル５４がある。これはＴＯＣの2C_AREA.TOC５８と、これと並列な様々なステレオトラックTRACKn.2CH６０とを指す。更に、MC_AUDIOファイル５６がある。これは、ＴＯＣのMC_AREA.TOC６２と、これと並列に様々なステレオトラックTRACKn.MCH６４とを指す。安全性のために、MASTER.TOCは、３つの連続して置かれるコピーMASTER1..3.TOC５２を設ける。同様に安全性のために、下位のＴＯＣは２つのコピー2C_AREA1,2.TOC５８とMC_AREA1,2.TOC６２とに設けられる。これら２つのコピーは、関連する音声の前及び後ろのそれぞれに置かれる。他の特徴として、音声フォーマットは、全ての関連するトラックファイルのファイル情報をそれぞれ含む付加的な全ファイルそれぞれ2C_TAREA.2CH５９及びMC_TAREA.MCHを持つ。最終的に、画像ファイル６６は、音声用として供給されたように、同じ組織に関係するのにも供給されてもよい。
【００１５】
第５図は、本発明を用いた第１記憶配列を示す。これは、例示として、単一の連続トラックにマッピングされている。水平軸に沿って、後続する項目は明白となる。項目１２０は読み取り装置と媒体の駆動とを相互に同期するのに用いられる読み取り(Lead-in)領域である。項目１２２は、第４図を参照して述べられたファイルシステム(File System)を表している。項目１２４は、標準的な手順に従って構成されるＴＯＣを表し、後続する項目、ステレオ音声項目(Stereo Audio Item)１２６及び多チャンネル音声項目(Multi-channel Audio Item)１２８に関し、必要であるなら、エキストラデータ(Extra Data)項目１３０にも関する。項目１２６は、ステレオ音声情報(Stereo Audio Information)を表し、これは慣用的規格に従って定められ、それ自身によって、本発明の一部を構成することはない。項目１２８は、多チャンネル音声情報(Multi-channel Audio Information)を表し、これは慣用的規格に従って定められ、それ自身によって、本発明の一部を構成することはない。一般的に、これら２つの音声領域は、同じ構造を持ち、同じ種類の情報を含み、様々なチャンネルを識別する定義から離れている。前記音声は簡単な符号化又は無損失の符号化である。全種類の音声が例えばコンパクトディスクテキストのような補助データで多重化される。
【００１６】
項目１３０は、エキストラデータ(Extra Data)情報を表し、これは慣用的規格で定められ、それ自身では本発明の一部を形成しない。項目１３２は、読み出し(Lead-Out)情報を表す。後者の項目は、特に検索動作中に用いられる。読み出しトラックの数は、約０．５から１ミリメータ幅のリングで覆うのに十分な大きさである。上記に従って、記憶された情報は、項目１２２で決められるファイルシステムを介するか又は、項目１２４で決められるＴＯＣ構造を介して、特に２若しくは多レベルのＴＯＣ構造を介してアクセスされてもよい。
【００１７】
第６図は、２レベルＴＯＣ構造に適する本発明で使用する第２記憶配列を示す。水平軸に沿って、後続する項目が明白となり、第５図に既に示されてあり、同じ参照番号を担持する項目と並んでいる。明瞭性のために、項目１２０及び１３２は隠されている。
【００１８】
主ＴＯＣ(Master TOC)１３４は、バイト数５１０で読み取り(Lead-in)領域の開始に関する一様に標準化されたオフセット位置で始まる。本実施例に従って、主ＴＯＣは唯一の標準サイズのセクタを測定し、様々な副ＴＯＣ又は領域ＴＯＣへのポインタを主に含んでいる。この主ＴＯＣの好ましい構文は、主ＴＯＣを例えば”SACD Master TOC”によって見分ける折記号(Signature)を備えるヘッダを持つ。更に、表１及び２は、MASTER_TOCの正確な構文を指定する。この構文は関連する長さ及びフォーマットと一緒に、初歩のコンピュータ記号で与えられる。Master_TOC_Signatureは主ＴＯＣを見分ける８ビットストリングである。Master_TOC_Signatureの値は、”SACDMTOC”($53 $41 $43 $44 $4D $54 $4F $43)でなければならない。
【００１９】
同様に表３は、同じやり方によってディスク情報構文を見分ける。特に、2CH_TOC_1_Addressは、２チャンネルステレオ領域内の領域ＴＯＣ−１の第１セクタの論理セクタ数（ＬＳＮ）を含む５バイトの整数である。この２チャンネルステレオ領域が存在しない場合、2CH_TOC_1_Addressの値は零にならなければならない。
【００２０】
MC_TOC_1_Addressは、多チャンネルステレオ領域における領域TOC-1の第１セクタのＬＳＮを含む４バイトの整数である。この多チャンネル領域が存在しない場合、このMC_TOC_1_Addressの値は零にならなければならない。
【００２１】
MC_TOC_2_Addressは、多チャンネルステレオ領域における領域TOC-2の第２セクタのＬＳＮを含む４バイトの整数である。この多チャンネル領域が存在しない場合、MC_TOC_2_Addressは零とならなければならない。
【００２２】
Disc_Flagのフォーマットは、以下の様な、ハイブリッドビット(hybrid bit)及び７つの予約ビット(reserved bit)でなければならない。このハイブリッドビットは、ハイブリッドディスク上に１つ設定されなければならない。このハイブリッドビットは、ハイブリッドディスクではないところでは零に設定されなければならない。
【００２３】
参考文献
Ｄ１  Research Disclosure number 36411.
August 1994,page 412_413
Ｄ２  PCT/IB97/01156(PHN16.452)
1 bite ADC and lossless compression of audio
Ｄ３  PCT/IB97/01303(PHN16.405)
Audio compressor
Ｄ４  EP-A 402,973(PHN13.241)
Audio compression
Ｄ５  ’A digital decimating filter for analog-to-digital conversion of hi-fiaudio signals’,by J.J. van der Kam in Philips Techn. Rev. 42, no. 6/7, April 1986, pp. 230-8
Ｄ６  ’A higher order topology for interpolative modulators for oversampling A/D converters’,by Kirk C.H. Chao et al in IEEE Trans. On Circuits and Systems, Vol 37, no. 3, March 1990, pp. 309-18.
【００２４】
表１はMaster_TOC構文を特定する。
0004179637.tif 000002
【００２５】
表２は、Master_TOC_O構文を特定する。
0004179637.tif 000003
【００２６】
表３は、Disc_Info構文を特定する。
0004179637.tif 000004
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１ａ】第１ａ図は、記録担体である。
【図１ｂ】第１ｂ図は、記録担体である。
【図２】第２図は、再生装置である。
【図３】第３図は、記録担体である。
【図４】第４図は、本発明を用いたファイルシステムである。
【図５】第５図は、本発明に関する第１記憶装置である。
【図６】第６図は、本発明に関する第２記憶装置である。
【図１ａ】
0004179637.tif 000005
【図１ｂ】
0004179637.tif 000006
【図２】
0004179637.tif 000007
【図３】
0004179637.tif 000008
【図４】
0004179637.tif 000009
【図５】
0004179637.tif 000010
【図６】
0004179637.tif 000011