(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報データ片を複数のセグメントに分割しつつ記録媒体の情報データ領域に記録する一方、各々が１つまたは複数の前記情報データ片を含む１つ又は複数の情報データ群のそれぞれに対応する複数の管理データをも前記記録媒体の管理データ領域に記録し、前記管理データに基づき前記情報データ片を再生するデジタルデータ記録再生装置であって、
前記セグメントの各々を一連の複数のユニットに分割し、前記セグメントの属する情報データ片の先頭位置から前記ユニットの先頭位置に達するまでの再生所要時間をユニット先頭時刻として前記ユニットのそれぞれに付加して記録する手段と、
前記セグメントの属する情報データ片の先頭位置から前記セグメントの各々の先頭位置に達するまでの再生所要時間に等しいセグメント先頭時刻(ＴS)と、前記セグメントの各々の再生所要時間(ＰS)とを前記管理データ領域に記録する手段と、を有することを特徴とするデジタルデータ記録再生装置。
【請求項２】
前記セグメントの１内の前記ユニットの１を指定して前記セグメントの１を分割することを指令するセグメント分割指令に応答して、該指定されたユニットの前記ユニット先頭時刻を新たなセグメント先頭時刻として記録する手段、を有することを特徴とする請求項１記載のデジタルデータ記録再生装置。
【請求項３】
前記管理データ領域に記録された前記セグメントの各々の再生所要時間及び前記セグメント先頭時刻を記憶するメモリ手段と、
再生中のユニットの前記ユニット先頭時刻、前記メモリ手段に記憶された前記セグメントの再生所要時間、前記セグメント先頭時刻を用いて再生経過時間を算出する手段と、
前記再生経過時間に基づいて、前記情報データ片の再生動作を制御する手段と、を有することを特徴とする請求項１又は２記載のデジタルデータ記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はデジタルデータ記録再生装置、特に、可変転送レート符号化方式により圧縮したデジタルデータを記録・再生するデジタルデータ記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在広く普及している映像・音声メディアとしては、アナログ方式のレーザーディスク(ＬＤ)やＶＨＳビデオなどがあり、またデジタル方式ではミニディスク(ＭＤ)やコンパクトディスク(ＣＤ)などがある。一方で、次世代のパッケージメディアとして、高画質・高音質で長時間の記録及び再生が可能なリライタブル型のデジタル・ビデオディスク(以下ＤＶＤ−Ｒ／Ｗと略記する。)の実用化に向け技術開発が活発に進められている。ＤＶＤ−Ｒ／Ｗにおいては、高密度ディスクに映画などの情報データ片を記録するが、画像についてはＭＰＥＧ２による高能率符号化方式などにより、また音声はＰＣＭやＡＣ３などにより圧縮して記録・再生を行う。尚、本明細書においては、１つの番組、１本の映画等の１まとまりのデータを情報データ片、情報データ片の１つ又は複数を集めたデータを情報データ群と称する。
【０００３】
従来の記録消去可能なデジタルデータ記録再生装置、例えばＭＤの記録再生方式では音声情報データ片をさらに複数の小片に分割し、各小片のアドレス情報によって再生時間表示やデータサーチを行っていた。すなわち、ＭＤの場合では音声データの圧縮率が一定であるため、データ量に単位時間当たりの再生時間を乗算することにより実再生所要時間を一義的に求めることができるので、データ部分は音声データのみから構成され再生時間情報は含まれていなかった。
【０００４】
しかしながら、ＤＶＤ−Ｒ／Ｗでは画像の収録時間を延長する方法として、従来の「固定転送レート符号化方式(Constant Bit Rate Coding：ＣＢＲ)」に代わって、新たに画像の情報量の変化に応じて符号量を変化させる「可変転送レート符号化方式(Variable Bit Rate Coding：ＶＢＲ)」を用いており、圧縮後のデータ量から実再生所要時間を直接求めることができない。すなわち、再生位置のアドレスから再生時間を求めるという従来の手法を用いることができない。また消去可能な記録媒体であるという特徴を有する一方、ユーザが所望の箇所を消去した場合などには時間情報が不連続となり、時間サーチや再生時間表示などに不具合が生じる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、可変転送レート符号化方式を用いて圧縮したデジタルデータを記録再生する場合に、再生位置のアドレスからでは再生所要時間を直接求めることができず、時間サーチや再生時間表示などに不具合が生じるいう課題があった。本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、記録後にチャプタ設定や消去等の編集を行った情報データをその途中位置から再生する場合であっても、その位置の再生時間情報を得ることが可能なデジタルデータ記録再生装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のデジタルデータ記録再生装置は、情報データ片を複数のセグメントに分割しつつ記録媒体の情報データ領域に記録する一方、各々が１つまたは複数の情報データ片を含む複数の情報データ群のそれぞれに対応する複数の管理データをも記録媒体の管理データ領域に記録し、管理データに基づき情報データ片を再生するデジタルデータ記録再生装置であって、
セグメントの各々を一連の複数のユニットに分割し、セグメントの属する情報データ片の先頭位置からユニットの先頭位置に達するまでの再生所要時間をユニット先頭時刻としてユニットのそれぞれに付加して記録する手段と、
セグメントの属する情報データ片の先頭位置からセグメントの各々の先頭位置に達するまでの再生所要時間に等しいセグメント先頭時刻(ＴS)と、セグメントの各々の再生所要時間(ＰS)とを管理データ領域に記録する手段と、を有することを特徴としている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明によるデジタルデータ記録再生装置の構成を概略的に示している。
図１におけるデジタルデータ記録再生装置は、例えばテレビチューナなどのアナログ音声信号及び画像信号をソースとしている。入力された音声信号は、Ａ／Ｄ変換器２によりデジタル化されて音声エンコーダ３に供給される一方、画像信号は、Ａ／Ｄ変換器４によりデジタル化されて画像エンコーダ５に供給される。
【０００８】
音声エンコーダ３は、デジタル音声信号に所定の符号変換（例えば圧縮処理）を施し、その符号変換出力をマルチプレクサ８の第１の入力へ供給する。画像エンコーダ５は、デジタル画像信号に所定の符号変換（例えば圧縮処理）を施し、その符号変換出力をマルチプレクサ８の第２の入力へ供給する。またマルチプレクサ８の第３の入力へは、システム制御回路１０で生成された管理データ信号が供給される。マルチプレクサ８は、第１、第２及び第３の入力信号を時分割多重し、音声及び画像の情報データ信号と管理データ信号の多重情報信号を生成する。
この多重情報信号は、記録再生制御回路１５に供給され、書換可能なＤＶＤ−Ｒ／Ｗなどの書換可能型記録媒体への記録の対象とされる。
【０００９】
記録媒体１７の記録情報を再生する再生モードのときは、記録再生制御回路１５は記録再生ヘッド１９が読み取った多重情報信号はデマルチプレクサ２２に供給される。デマルチプレクサ２２は、供給された多重情報信号に時分割多重分離をなして、マルチプレクサ８の入力における形式と同等の音声信号、画像信号及び管理データ信号を個々の系統にて出力する。
【００１０】
デマルチプレクサ２２の出力音声信号は、音声デコーダ２３に供給され、上記エンコーダ３において行われる符号変換とは逆の変換処理（例えば伸張処理）が施される。この逆変換出力は、Ｄ／Ａ変換器２４によりアナログ化され、アナログの音声出力として導出される。また、デマルチプレクサ２２の出力画像信号は、画像デコーダ２５に供給され、上記エンコーダ５において行われる符号変換とは逆の変換処理（例えば伸張処理）が施され、この逆変換出力は、Ｄ／Ａ変換器２６によりアナログ化され、アナログの画像出力として導出される。
【００１１】
音声・画像信号を記録する記録モードのときは、記録再生ヘッド１９はシステム制御回路１０からの指示に従う記録再生制御回路１５の制御によって多重情報信号を所定フォーマットにて記録媒体１７に書き込む。このとき多重情報信号は同時にデマルチプレクサ２２にも供給される。記録モード下における記録再生制御回路１５以降のデマルチプレクサ２２を含む後段の系の信号処理の流れは上述と同様である。
【００１２】
装填される記録媒体１７としては、上記ＤＶＤ−Ｒ／Ｗの他にも情報の上書き可能な記録媒体が可能である。
システム制御回路１０はまた、読取動作及び書込動作の制御を司るための指令信号をも記録再生制御回路１５に発する。これらの指令信号には、いずれも装填された記録媒体の実際の記録位置または区域を示すアドレス情報が含まれる。このアドレス情報により、記録媒体における任意の記録位置に情報を書き込むことができ、任意の記録位置の情報を読み取ることができる。端的に言えば、システム制御回路１０は、記録媒体の情報再生及び記録モード下において記録媒体の任意記録位置にアクセスするためのアドレス制御を行うものである。
【００１３】
さらに、システム制御回路１０は、ユーザーインターフェースとしての操作部３０からの指令信号に応じて他の各部の制御を行う。かかる指令信号の代表的な１つは、記録・再生指令や、再生または記録動作中におけるチャプタ設定指令又は消去指令などの編集指令である。したがって、操作部３０は編集機能における変更指令を発生する変更指令手段を担う。
【００１４】
また、システム制御回路１０は、上記した記録再生又は編集指令を示すデータや記録媒体１７から読み取ったデータを格納するメモリ３５を用いて、操作部３０の操作内容に応じた動作を各部に行わせることが可能となっている。
なお上記では、テレビチューナなどをソースとして持つデジタルデータ記録再生装置を例に説明したが、このような形態に限らずテレビチューナやＡ／Ｄ変換器２，４、エンコーダ３，５を備えずに、マルチプレクサ８へ直接導く音声及び画像用の外部入力端子を設け、この外部入力端子に、エンコーダ３，５においてなされる如き符号変換が予め施された音声デジタル信号や画像デジタル信号を供給可能とする形態を採っても良い。
【００１５】
また、システム制御回路１０及び記録再生制御回路１５は、記録制御手段と再生制御手段とを兼ねる。
次に、図を参照しつつ本発明の実施例について説明する。
図２は、記録媒体に記録する情報データ群及び管理データの構成を示している。ＶＭＧＩはディスク全体を管理するためのデータであり、情報データ群に関するディスク共通データ、例えばディスクのメニューデータ等が格納される。ＶＯＢＳは、例えば１つの番組、１本の映画等の１まとまりの情報データ片であるＶＯＢの１つ又は複数を集めた情報データ群である。ＶＴＳＩはＶＯＢＳについての管理データである。またＢＵＰはＶＴＳＩのバックアップであり、ＶＴＳＩと同一の内容を含んでいる。ＶＯＢは更に複数のセグメント(断片)に分割されており、以下ではこれをセルと呼称する。
【００１６】
図３及び図４は、本発明によるデジタルデータ記録再生装置において、光ディスクを記録媒体として、この光ディスクに記録するデータ構造の１例を説明する模式図である。本発明では、図３に示すようにセルの各々を一連の複数のユニットに分割し、そのセルの属する情報データ片の先頭位置(時刻Ｔ＝０)からユニットの先頭位置に達するまでの再生所要時間(ｔs、u)をユニット先頭時刻としてユニットのそれぞれに付加して記録する。更に、そのセルの属する情報データ片の先頭位置からセルの各々の先頭位置に達するまでの再生所要時間に等しいセル先頭時刻(ＴS)及び前記ユニット先頭時刻(ｔs、u)をＶＴＳＩ内に記録する。また、セルの各々の再生所要時間(ＰS)をもＶＴＳＩ内に記録する。
【００１７】
本発明においては、複数の情報データ群を記録する場合には、図４に示すように、各管理データＶＴＳＩ #ｉ（ｉ＝１，２，．．．）をまとめてディスクの所定位置、例えば内周部に画定した管理データ領域に記録する。また、バックアップデータＢＵＰ #ｉ（ｉ＝１，２，．．．）も同様にして記録領域に記録する。この場合、ＶＴＳＩ #ｉの記録領域に連続して記録することが好ましい。さらにディスク共通データＶＭＧＩもこの管理データ領域に記録する。管理データ領域は想定される最大のＶＴＳＩ #ｉ及びＢＵＰ #ｉを記録するのに十分な記録領域を予め用意してある。情報データ群は情報データ領域に記録するが、ＶＯＢは対応するＶＴＳＩの順に記録されていなくてもよく、また空き領域があっても良い。
【００１８】
本発明においては、管理データＶＴＳＩは更に、情報データ群ＶＯＢＳの各々の再生方式を示す属性情報データを含んでいる。属性情報データは復号の便宜のための符号化方式及び再生の表示の便宜のための走査速度／走査線数、アスペクト比等の画像表示情報が含まれる。例えば、図５に示す例では、属性情報データは１２種類のモードに分類されている。情報データ群はこの属性情報データに基づいて記録又は再生されるが、同一種類の属性情報データは同一のＶＴＳＩ内に記録されるのが好ましい。
【００１９】
以下にフローチャートを参照しつつ本発明の実施例であるデジタルデータ記録再生装置の記録及び再生動作について説明する。
図６は、システム制御回路１０により実行される記録動作処理ルーチンの１例の手順を示している。システム制御回路１０はユーザによる操作部３０を用いた、記録モードや記録時間などの記録命令などの設定値をメモリ３５から取り込み（ステップ１１）、記録再生制御回路１５に、情報データ領域の空き領域に所望の記録モードで音声・画像データ（以下ＡＶデータと略称する。）及びユニット先頭時刻（ｔs,i，ｉ=1,2,...）を記録する指令を発する（ステップ１２）。システム制御回路１０はユーザによる操作部３０を用いたセル分割指示、すなわちチャプタ設定などの割り込み命令が入ったか否かを判別する（ステップ１３）。図３を参照しつつ説明すると、チャプタ設定などの割り込み命令が入った場合、システム制御回路１０はその時点（セル  ＃Ｓ内のユニット  ＃ｕの時点とする）のユニット先頭時刻（ｔs,u）を新たなセルの先頭時刻（Ｔs,2）とし、また分割後の新たな先行セル（ユニット  ＃１乃至＃u-1）の再生所要時間（Ｐs,1）と共にメモリ３５に記憶させる（ステップ１４）。次に、システム制御回路１０はユーザによる記録設定値に基づきＡＶデータの記録が終了したか否かを判別し（ステップ１５）、記録が終了していれば記録動作を終了させる（ステップ１６）。次にシステム制御回路１０は、メモリ３５に格納していた管理データをメモリ３５から取り込む（ステップ１７）。尚、本実施例によるデジタルデータ記録再生装置では、ディスク装填時にディスクの管理データ領域の全ての管理データを読み込み、メモリ３５に格納し、ディスクが装填されている間は管理データをメモリ上で管理するようになっている。次に、システム制御回路１０は、記録したＡＶデータの属性情報データが既に管理データ中にあるかどうか判別し（ステップ１８）、既に存在していれば記録したＡＶデータと同一の属性情報データを含むＶＴＳＩに管理情報を上書きする（ステップ１９）。もし、まだ同一の属性情報データが存在しない場合には新たにその属性情報データ及び管理データを含むＶＴＳＩを既存のＶＴＳＩに追加して記録し（ステップ２０）、記録動作処理を完了する。
【００２０】
図７は、システム制御回路１０により実行される再生動作処理ルーチンの１例の手順を示している。システム制御回路１０はユーザが入力した所望の再生番組などの設定値をメモリ３５から取り込む（ステップ３１）。次に、ディスク装填時にディスクから読み込み格納していた管理データをメモリ３５から取り込み（ステップ３２）、取り込んだ管理データから所望の再生番組に関するモード及び管理データを識別する（ステップ３３）。次に、識別したモード及び管理データに基づき、記録再生制御回路１５に所望の番組のＡＶデータを再生させる指令を発する（ステップ３４）。システム制御回路１０は設定値に基づくＡＶデータの再生が終了したか否かを判別し（ステップ３５）、再生が終了していれば再生停止指令を発し（ステップ３６）、再生動作処理を完了する。
【００２１】
図８は、チャプタ設定や消去などの編集を行うためのセル分割処理ルーチンの１例の手順を示している。システム制御回路１０は再生ルーチンを呼びディスク再生動作を指令する（ステップ４１）。図３を参照しつつ説明すると、再生中に操作部３０からセル分割信号が入力されるとシステム制御回路１０はその信号を取込み（ステップ４２）、その時点のユニット先頭時刻(ｔs、u)を再生データ中から取り込む（ステップ４３）。次に、分割前のそのユニットが属するセルの再生所要時間（Ｐs）及びセル先頭時刻(Ｔs)を、ディスク装填時にディスクから読み込み格納していたメモリ３５から取り込む（ステップ４４）。次に、これら３つの値（Ｐs，Ｔs，ｔs、u)から、２つに分割されたセルの再生所要時間（それぞれＰs,1，Ｐs,2とする）を算出する（ステップ４５）。分割前のセル再生所要時間（Ｐs）及びセル先頭時刻(Ｔs)をメモリ３５から削除し（ステップ４６）、分割後のセル再生所要時間（Ｐs,1，Ｐs,2）及びセル先頭時刻（それぞれＴs,1，Ｔs,2とする）をメモリ３５に格納する（ステップ４７）。システム制御回路１０はセル分割処理が終了したか否かを判別し（ステップ４８）、終了していなければ信号取込み（ステップ４２）からのフローを繰り返し、セル分割処理が終了していれば再生停止指令を発し（ステップ４９）、メモリ３５に格納した管理データをディスクの管理データ領域に記録する指令を記録再生制御回路１５に発し（ステップ５０）、セル分割処理を完了する。
【００２２】
図９は、編集時のセル消去処理ルーチンの１例の手順を示している。システム制御回路１０は、ユーザが入力した所望のセル消去設定値をメモリ３５から取り込み（ステップ６１）、消去指定されたセルの再生時間及びセル先頭時刻をメモリ上の管理データから削除する（ステップ６２）。次に、システム制御回路１０は指定されたセルの消去処理が終了したか否かを判別し（ステップ６３）、終了していなければメモリ上のデータ削除（ステップ６２）からのフローを繰り返し、セル消去処理が終了していれば、メモリ３５に格納した管理データをディスクの管理データ領域に記録する指令を記録再生制御回路１５に発し（ステップ６４）、セル消去処理を完了する。
【００２３】
図１０は、再生動作中にシステム制御回路１０が用いる再生時間算出ルーチンの１例の手順を示している。システム制御回路１０は、再生指定された情報データ片の各セルの再生所要時間（Ｐi）及びセル先頭時刻（Ｔi）をメモリ３５上の管理データから取り込む（ステップ７１）。再生中のユニットのユニット先頭時刻（ｔs,u）を取り込み（ステップ７２）、再生中のセルより前のセルの再生所要時間の和（ΣＰi；i=1,2,..,s-1）と、再生中のユニットのユニット先頭時刻から再生中のセルのセル先頭時刻を減算した値(ｔs,u−ＴS)との和を再生時間とする（ステップ７３）。従って、再生中のセルより前にあったセル、例えばセル＃ｋ（１＜ｋ＜Ｓ）が既に消去されていた場合であっても、消去されたセルの再生所要時間（Ｐk）は上記セル再生所要時間の和（ΣＰi）には含まれていないため再生時間を正しく求めることができる。以上のステップを終え再生時間算出処理を完了する。
【００２４】
図１１は、再生位置を再生時間で検索する時間サーチルーチンの１例の手順を示している。システム制御回路１０は、設定された再生希望時間をメモリ３５から取り込み（ステップ８１）、記録再生制御回路１５に再生希望時間付近の再生動作を指令する（ステップ８２）。次に、再生時間算出ルーチンを呼び出し、現在再生中のユニットのユニット先頭時刻（ｔs,u）から、現在位置の再生時間を算出し、再生時間と設定時間が一致するようにサーチを行う（ステップ８３）。算出された再生時間と設定時間が等しいか否かを判別し（ステップ８４）、等しくなった時点で時間サーチ処理を完了する。
【００２５】
上記において図３を参照して説明したように本発明によれば、再生中の情報データ片の先頭位置を基準時刻として、再生位置から読み取ったユニット先頭時刻と、記録媒体に記録しメモリに格納してあるセル先頭時刻及びユニットの再生所要時間とを用いることによって、記録後にチャプタ設定や消去等の編集を行った情報データ片を途中位置から再生する場合であっても、任意の再生位置の再生経過時間の算出や時間サーチなどを容易に行うことが可能なデジタルデータ記録再生装置を実現できる。また、管理データに情報データ群の再生方式を示す属性情報データを含め、この属性情報データに基づいて情報データ群を記録又は再生することによって、属性が異なる１つ又は複数の情報データ群を自在に記録、再生、編集などの処理を行うことが可能となる。更に管理データを所定の管理データ領域にまとめて記録し、属性が異なる情報データ群を連続して所定の情報データ領域に記録することにより、記録領域に空白の無効領域が発生せず、また長時間記録が可能となる。
【００２６】
上記実施例においては、ＤＶＤ−Ｒ／Ｗを扱う装置について説明したが、他のディスク状記録媒体を扱う装置や半導体メモリなどの装置に対し本発明は適用可能である。
【００２７】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、可変転送レート符号化方式を用いて圧縮したデジタルデータを記録再生する場合において、記録後にチャプタ設定や消去等の編集を行った情報データをその途中位置から再生する場合であっても、その位置の再生時間情報を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明によるデジタルデータ記録再生装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】  ディスクに記録するデータの構造を説明する模式図である。
【図３】  本発明による、ディスクに記録するデータ構造及び時間情報を説明する模式図である。
【図４】  本発明による、データ構造及び記録領域を示す模式図である。
【図５】  本発明による、属性情報データを示す図である。
【図６】  本発明による、記録動作処理ルーチンの手順を示すフローチャートである。
【図７】  本発明による、再生動作処理ルーチンの手順を示すフローチャートである。
【図８】  本発明による、セル分割処理ルーチンの手順を示すフローチャートである。
【図９】  本発明による、セル消去処理ルーチンの手順を示すフローチャートである。
【図１０】  本発明による、再生時間算出ルーチンの手順を示すフローチャートである。
【図１１】  本発明による、時間サーチルーチンの手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２，４  Ａ／Ｄ変換器
３，５  エンコーダ
８  マルチプレクサ
１０  システム制御回路
１５  記録再生制御回路
１７  記録媒体
１９  記録再生ヘッド
２２  デマルチプレクサ
２３，２５  デコーダ
２４，２６  Ｄ／Ａ変換器
３０  操作部
３５  メモリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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