JP2006269053A - 記録媒体再生装置 - Google Patents

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哲寛 山田
Masahiko Samura
昌彦 佐村
Masaaki Tomota
政明 友田
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Abstract

【課題】コンテンツデータの読み込みを行わない期間はディスクの回転を止めて消費電力の低減を実現し、更にプレイアビリティの改善や外部キー入力などに対する応答性の改善を図った記録媒体再生装置を提供する。
【解決手段】システム制御部106は、サーボ制御部105に指示して、光ピックアップ103による再生中のコンテンツデータの読み取りが終了した後、スピンドルモータ102の回転を停止し、バッファメモリ113に蓄積されたデータの残量が、(a)スピンドルモータ102の立ち上がり時間、(b)光ピックアップ103の移動時間および(c)バッファメモリ113からのデータの読み出し速度によって計算されるしきい値n以下になった時、スピンドルモータ102を強制回転させ、次に再生するコンテンツデータの読み込みを開始する。
【選択図】図1

Description

本発明は、例えば、光ディスクや光磁気ディスクに記録された音声信号などのコンテンツデー夕を読み出して再生する記録媒体再生装置に関するものである。
CD(コンパクトディスク)と呼ばれる光ディスクに記録されている音声信号などのコンテンツデータを再生する再生装置や、MD(ミニディスク)と呼ばれる光磁気ディスクに記録されている音声信号などのコンテンツデータを再生する再生装置が広く利用されるようになってきている。
このような従来の記録媒体再生装置では、特許文献1に示すようにディスクから高速にデータを読み取ってバッファメモリに一旦蓄積し、その蓄積されたデータを再生することによって再生中に振動が加わっても音切れなどが発生しないような構成が多用されている。更に特許文献2に見られるように、消費電力を抑える観点から、バッファメモリ内のデータ量が一杯になってデータの読み取りを行っていない期間、ディスクの回転を停止させる方法が提案されている。
特開平5−217292号公報 特開平11−238314号公報
近年、圧縮オーディオをはじめ多種多様なソースで構成されたコンテンツを記録したディスクを容易に作成することが可能になってきている。ディスクに圧縮オーディオなどのソースのコンテンツが記録されていると、バッファメモリに1つのコンテンツデータを蓄積し終わっても、その再生が終了するまでは、次に再生するコンテンツデータを読み込まないようにした方が良い場合が多い。その理由は、ディスク上で次に再生するコンテンツデータの記録位置がシーケンシャルに配列されているとは限らないし、コンテンツデータにヘッダーやフッターなどの情報が付加されている場合、コンテンツデータ単位で処理できるため、制御を簡易に行うことができるからである。
しかしながら、現在再生しているコンテンツデータをデータ末尾までバッファメモリに蓄積した後、省電力のためにディスクの回転を停止させた状態において、次に再生するコンテンツデータを読み込むためディスクの回転を開始しても、データ読み込み可能な安定した回転数に到達するまでに時間がかかる。このため、次のコンテンツデータが再生されるまでに遅延が生じたり、ディスクを回転させようとしているときに外部キー入力などにより別のコンテンツデータへの遷移要求があった場合、状態の遷移が遅れてしまうなどの課題があった。
次のコンテンツデータが再生されるまでに遅延が生じるのを避けるため、特許文献2に記載されたように、あらかじめ次に再生するコンテンツデータをバッファメモリに蓄えておく方法も考えられるが、この方法では、省電力化を図るためディスクの回転を停止させることのメリットを十分享受できない。
本発明は、コンテンツデータの読み込みを行わない期間はディスクの回転を止めて消費電力の低減を実現しながら、プレイアビリティの改善や外部キー入力などに対する応答性の改善をも図った記録媒体再生装置を提供するものである。
上記課題を解決するために本発明の記録媒体再生装置は、
少なくとも1つのコンテンツデータが記録された記録媒体からコンテンツデータを読み取るピックアップと、
前記記録媒体を回転させる第1のモータと、
前記ピックアップを前記記録媒体の径方向に移動させる第2のモータと、
前記ピックアップにより前記記録媒体から読み取られたコンテンツデータを通常再生速度よりも早い速度でバッファメモリに書き込み、また前記バッファメモリから通常再生速度で読み出すメモリ制御部と、
前記ピックアップ、前記第1のモータおよび前記第2のモータの動作を制御するサーボ制御部と、
前記メモリ制御部およびサーボ制御部の動作を制御するシステム制御部とを備え、
前記システム制御部は前記サーボ制御部に指示して、前記ピックアップによる現在再生中のコンテンツデータの読み取りが終了した後前記第1のモータの回転を停止し、前記バッファメモリに蓄積されたデータの残量が、
(a)前記第1のモータの回転数を、前記ピックアップが前記記録媒体からデータの読み取りが可能になるまで立ち上げる時間、および
(b)前記ピックアップを、前記記録媒体における現在再生中のコンテンツデータが記録された位置から次に再生するコンテンツデータが記録された位置まで移動させる時間、の少なくとも一方、ならびに、
(c)前記メモリ制御部が前記バッファメモリからデータを読み出す際の速度
の各値によって決定されるしきい値以下になった時、前記第1のモータを起動させ、前記ピックアップにより前記記録媒体から次に再生するコンテンツデータの読み取りを開始するものである。
本発明の記録媒体再生装置において、前記しきい値を、前記(a)、(b)および(c)の値から計算で求めてもよい。同様に、前記しきい値を、前記(a)および(b)のいずれか一方の値、ならびに(c)の値から計算で求めてもよい。
また本発明の記録媒体再生装置において、コンテンツデータが固定ビットレートで符号化されている場合、前記(c)の値は前記固定ビットレートの値に基づいて定めることが好ましい。同様に、コンテンツデータが可変ビットレートで符号化されている場合、前記(c)の値は前記可変ビットレートのうち最大のビットレートか、もしくはそれより大きな値に基づいて定めることが好ましい。
本発明の記録媒体再生装置は、バッファメモリの残量が所定のしきい値以下になったときにディスクを強制回転させ、更にピックアップの移動を開始することにより、ディスクをデータ読み取り可能な一定の回転数に到達させると共に、ピックアップを次に再生するコンテンツデータの記録位置に移動させるものである。
本発明によれば、再生中のコンテンツデータの再生が終了した後、次のコンテンツデータの再生を開始する時点で、データの読み取りを直ちに行うことが可能になるため、プレイアビリティの改善や外部キー入力などに対する応答性の改善を実現できる。
以下、本発明の実施の形態における記録媒体再生装置ついて、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態では、本発明を記録媒体再生装置の一種であるCD(コンパクトディスク)再生装置に適用した場合について説明する。
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1におけるCD再生装置のブロック図である。以下、まずCD再生装置を構成する各部の機能と動作について説明する。
コンパクトディスク(以下、ディスクと略す)101はスピンドルモータ102によって回転される。一般に、CD再生装置では、常に一定のデータ量を読み込む必要があるためCLV(Constant Linear Velocity)を採用している。このため、スピンドルモータ102の回転は、サーボ制御部105によってディスク101が線速度一定の状態で回転するように制御される。
光ピックアップ103は、トラバースモータ104により光ディスク101の径方向に移動制御される。また、サーボ制御部105により、光ピックアップ103のフォーカス及びトラッキング制御がなされる。光ピックアップ103は、ディスク101にレーザ光を照射し、反射光を検出することにより、例えば非点収差法によりフォーカスエラーを検出し、また、例えばプッシュプル法によりトラッキングエラーを検出し、更に目的トラックからの反射光に基づいてRF信号を出力する。
システム制御部106は、CPU、ROMおよびRAMを備えたマイクロコンピュータで構成されており、CD再生装置の全体の動作を管理している。システム制御部106には表示部107とキー入力部108が接続されている。表示部107には、再生装置に装填されたディスク101の総演奏時間や演奏中の曲のトラックナンバ等が表示される。キー入力部108は、電源キー、再生キー、一時停止キー、停止キー、選曲キーなどの再生装置に対する指示を入力するための各種のキーを備えている。
システム制御部106から再生処理の開始が指示されると、サーボ制御部105から制御信号が出力され、光ピックアップ103からレーザ光をディスク101に照射するとともに、スピンドルモータ102によりディスク101を回転する。そして、ディスク101からの反射光はRF信号に変換され、RFアンプ109で増幅された後、再生信号処理部110と制御信号処理部111に入力される。制御信号処理部111は、光ピックアップ103の出力信号からフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号を抽出してサーボ制御部105に供給する。
サーボ制御部105は、制御信号処理部111からのフォーカスエラー信号が0になるように、光ピックアップ103の光学系のフォーカス制御を行うと共に、トラッキングエラー信号が0になるように、光ピックアップ103の光学系のトラッキング制御を行う。
再生信号処理部110は、光ピックアップ103からのRF信号から、ディスク101に記録されているデジタル音声信号を抽出し、誤り訂正などの必要な処理を行った後、メモリ制御部112に転送する。メモリ制御部112は、再生信号処理部110から転送されたデジタル音声信号を通常再生速度よりも早い速度でバッファメモリ113に書き込む。
そして、メモリ制御部112は、通常再生速度でバッファメモリ113よりデジタル音声信号を順次読み出し、この読み出したデジタル音声信号を出力信号生成部114に供給する。この際、メモリ制御部112は、バッファメモリ113に蓄えられているデータ量が所定の値以下にならないよう、バッファメモリ113への書き込みとバッファメモリ113からの読み出しを制御する。
メモリ制御部112は、再生中にトラックジャンプが生じたことを検出したときは、再生信号処理部110からのデータのバッファメモリ113への書き込みを停止し、バッファメモリ113から出力信号生成部114へのデータの転送のみを行う。そして、再生位置が修正されたとき、再生信号処理部110からバッファメモリ113へのデータ書き込みを再開する。
出力信号生成部114は、バッファメモリ113から読み出されたデジタル音声信号に対し伸長処理などの所定の処理を行い、アナログの音声信号を生成する。生成されたアナログの音声信号はスピーカやヘッドホンに出力される。
メモリ制御部112は、バッファメモリ113のデータ残量を常時監視しており、システム制御部106は、メモリ制御部112を介してバッファメモリ113のデータ残量を知ることができる。これにより、バッファメモリ113の記憶容量一杯にデータが書き込まれた場合、あるいは、バッファメモリ113のデータ残量が予め決められた値よりも少なくなった場合を検知する。
図2は本実施の形態におけるCD再生装置の動作を示すフローチャート、また図3は同再生装置の再生時間の経過に対する、バッファメモリ113におけるデータ残量とディスク101の回転数の遷移を示した図である。図3(a)において縦軸はバッファメモリ113のデータ残量を示し、横軸は時間を示す。図3(b)において縦軸はディスク101の回転数を示し、横軸は図3(a)と同じ時間を示す。
なお、図3において、ディスク回転数は、実際には複雑なカーブを描いて立ち上がり、また立ち下がるが、説明を簡単にするため、直線で表している。同様に図3(b)において、図1の再生装置ではCLVを採用しているため、データ読み込み可能な回転数はピックアップ103の位置によって異なるが、説明を分かり易くするため一定としている。
以下、図1〜図3を用いて本実施の形態のCD再生装置の動作を説明する。ディスク101が再生装置に装填され、キー入力部108の再生キーが押されて再生の実行が指示されると、システム制御部106は電力を各部に供給して立ち上げ動作を実行する。すなわち、スピンドルモータ102を回転させると共に、光ピックアップ103からレーザ光をディスク101に照射し、その反射光から得られる情報に基づいて、スピンドルモータ102、光ピックアップ103のフォーカスコイルおよびトラッキングコイルを制御して、ディスク101から適正にデータを読み出せるようにする(ステップS201)。
ディスク101からのデータの読み出しが可能になると(S202)、ピックアップ103によって読み取られたコンテンツデータは再生信号処理部110でデジタル音声信号に変換された後、メモリ制御部112によりバッファメモリ113に書き込まれる(S203)。
図3(a)のA点に示すように、バッファメモリ113の最大容量CMAXまでデータが蓄積されると(S204)、システム制御部106はディスク101からのデータ読み出しを中断し、スピンドルモータ102の回転を停止する(S205)。
バッファメモリ113に蓄積されたデータは、出力信号生成部114でアナログ信号に変換され音声信号としてCD再生装置より出力される。バッファメモリ113に蓄積されたデータは読み出しにより時間と共に減少していくが、メモリ制御部112によりバッファメモリ113の残量は常に監視され、図3(a)のB点に示すようにデータ残量が一定量CMINまで減少したと判断すれば(S206)、システム制御部106の指示によって再びスピンドルモータ102が回転し、再生中のコンテンツデータの続きが光ピックアップ103に読み取られる。
なお、CMINの値は、データ再生中に振動等の外乱により再生位置が飛んでしまうトラックジャンプが発生した場合にも、音切れなどを発生させることがないよう余裕を持って設定されている。
次に、図3(a)のC点に示すように、コンテンツデータ終端検出部115によってディスクから読み出されたコンテンツデータの終端が検出されると(S207)、光ピックアップ103はディスク101からのデータ読み出しを中断し、またスピンドルモータ102の回転を停止する(S208)が、その後もバッファメモリ113からのデータの読み出しは続行される。
データの再生中に、ユーザがキー入力部108に新たな曲の再生を入力すると、システム制御部は、後述する計算式に基づいてデータ残量のしきい値nを計算する(S209)。図3(a)のD点に示すようにデータ残量がしきい値n以下になると(S210、)、システム制御部106はサーボ制御部105に対してディスク101を強制回転するように要求し(S211)、スピンドルモータ102がディスク101を回転させ、更にトラバースモータ104によって光ピックアップ103を次に再生するコンテンツデータの読み取り位置まで移動させる。
これにより、バッファメモリ113のデータ残量がなくなり、次に再生するコンテンツデータの読み込みを開始する時点、すなわち図3(a)のE点でディスク101はデータ読み込み可能な回転数で回転しており、また光ピックアップ103が次に再生するコンテンツデータの先頭記録位置に移動しているため、データの読み込みを直ちに行うことが可能である。
次に、図4および図5を用いてしきい値nの求め方について説明する。図4は、ディスク101において、現在再生中のコンテンツデータの終端記録位置Fと次に再生するコンテンツデータの先頭記録位置Gの関係を示した図であり、図5は図3のD点とE点の近傍を拡大して示した図である。
光ピックアップ103がディスク101から次に再生するコンテンツデータを読み取る場合、図3に示すように(C点とD点の間)、その時点ではスピンドルモータ102は回転を停止して現在再生中のコンテンツデータの終端記録位置Fで停止している。このためユーザが指定した曲を再生するためには、スピンドルモータ102の回転を立ち上げると共に、光ピックアップ103を次に再生するコンテンツデータの先頭記録位置Gまで移動させる必要がある。
図5から分かるように、スピンドルモータ102の回転が現在再生中のコンテンツデータの終端記録位置Fで立ち上がるまでの時間T1と、それに引き続いて光ピックアップ103が次に再生するコンテンツデータの先頭記録位置Gまで移動する時間T2を足した時間の間は、ディスク101からのデータ読み出しができないため、バッファメモリ113のデータ残量がなくなる時点から(T1+T2)時間もしくはそれを超える時間に先行して、すなわちバッファメモリ113のデータ残量がしきい値nになった時点でスピンドルモータ102の回転を立ち上げれば、次に再生するコンテンツデータの読み込みを開始する時点(E点)でデータの読み取りを直ちに行うことが可能となる。
図5から分かるように、しきい値nの値は、スピンドルモータ102の立ち上がり時間T1および光ピックアップ103の移動時間T2と、バッファメモリ113のデータ読み出し速度から計算で求めることができる。システム制御部106は、(T1+T2)時間を計算するためのデータを内蔵のROMに格納している。
前述したように、本実施の形態ではCLVを採用しており、ディスク101の回転速度は内側ほど速く、外側に行くほど遅くなるため、スピドルモータ102の回転立ち上げ時間も光ピックアップ103が径方向のどの位置にあるかによって異なってくる。例えば、70分の音声信号が記録されたディスクを再生する場合、ディスク101の内周側(再生開始から5分)で回転数は811rpm、スピンドルモータ102の立ち上がり時間は8.9秒、中間地点(同30分)で回転数は571rpm、立ち上がり時間は5.7秒、外周側(同70分)で回転数は417rpm、立ち上がり時間は3.6秒となる。このためシステム制御部106は径方向の位置とスピンドルモータ102の立ち上がり時間T1に関するデータをあらかじめテーブルの形でROMに格納している。なお径方向の位置は、光ピックアップ103が基準位置から横切ったトラックの数で表される。
一方、光ピックアップ103の移動時間T2については、光ピックアップ103の移動距離によって異なるため、システム制御部106で、光ピックアップ103の移動距離を移動速度で割ることにより求める。ちなみに本実施の形態のCD再生装置では、光ピックアップ103の移動速度は22mm/sec、最大移動時間は1.5秒である。
このように本実施の形態では、再生中のコンテンツデータの終端が検出された後、バッファメモリ113のデータ残量がしきい値n以下になった時点でディスク101を強制回転するように制御するので、次に再生するコンテンツデータの読み込みを開始する時点で、ディスク101はデータ読み込み可能な回転数で回転しており、データの読み取りを直ちに行うことが可能となる。
なお、本実施の形態では、固定ビットレートで量子化された音声信号がディスク101に記録されているものとしてしきい値nを求めたが、音声信号が可変ビットレートで量子化されている場合、しきい値nは最大ビットレートに基づいて算出する。再生中のデータのビットレートをその時のビットレートとしてCMINを決めると、その後に、ビットレートがその値よりも大きくなった場合、バッファメモリ113のデータ残量がCMIN到達時間よりも早くCMIN以下になってしまい、そのままバッファメモリ113のデータ残量が0になると、音飛びが発生したり無音期間が長く続くことになる。したがって、可変ビットレートの場合は、最大ビットレート、もしくはそれよりも大きな値からしきい値を算出する必要がある。
(実施の形態2)
実施の形態1では、スピンドルモータ102の回転が立ち上がった後に光ピックアップ103の移動が開始されるものとしてしきい値nを求めたが、再生装置によっては、スピンドルモータ102の回転の立ち上げと光ピックアップ103の移動を並行して行うことも可能である。本実施の形態では、スピンドルモータ102の回転の立ち上げと光ピックアップ103の移動を並行して行うCD再生装置について説明する。なお、再生装置の構成は、システム制御部106での制御を除き、図1に示した実施の形態1の再生装置と同じであるため、再生装置の説明は省略する。
図6は、本実施の形態において、図3のD点とE点の近傍を拡大して示した図である。図6に示すように、しきい値nは、スピンドルモータ102の回転立ち上げ時間T1だけによって算出されるしきい値n1と、光ピックアップ103の移動時間T2だけによって算出されるしきい値n2のうち、大きい値によって決定される。前述したように、実施の形態1のCD再生装置では、スピンドルモータ102の立ち上げ時間は3.6秒〜8.9秒、光ピックアップ103の最大移動時間は1.5秒であるため、しきい値nは、スピンドルモータ102の回転立ち上げ時間T1に基づいて算出されることになる。
なお、上記各実施の形態においては、本発明をCD再生装置に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、少なくとも1つのコンテンツデータが記録された記録媒体であれば、光磁気ディスクや磁気ディスクであっても適用できるため、それらの再生装置を除外するものではない。また、記録媒体の回転制御について、上記各実施の形態で説明したCLVのみならず、CAV(Constant Angular Velocity)を採用したDVD等の再生装置についても、本発明は同様に適用可能である。
また、上記各実施の形態において、光ピックアップを移動させる手段としてトラバースモータを用いた場合について説明したが、他の移動手段であっても適用できるため、それらを除外するものではない。
また、上記各実施の形態において、音声信号が可変ビットレートで量子化されている場合、しきい値nを、可変ビットレートの最大ビットレートから算出するものとして説明したが、コンテンツデータを複数のブロックに分割し、各ブロック毎の最大ビットレートからしきい値nを算出してもよい。
本発明の記録媒体再生装置は、再生中のコンテンツデータの再生が終了して次のコンテンツデータの再生を開始する時点で、ディスクがデータ読み取り可能な一定の回転数に到達し、更にピックアップの移動が終了しているので、データの読み込みを直ちに行うことが可能になる。このため、プレイアビリティの改善や外部キー入力などに対する応答性の改善を実現できる。本発明の記録媒体再生装置は、特に消費電力を低減させて電池の寿命時間を確保することが重要な携帯用のディスク再生装置に好適なものである。
本発明の実施の形態1におけるCD再生装置のブロック図 図1のCD再生装置の動作を説明するフローチャート 図1のCD再生装置における、再生時間経過に対するバッファメモリのデータ残量とディスク回転数の遷移を示した図 現在再生中のコンテンツデータの終端記録位置と次に再生するコンテンツデータの先頭記録位置の関係を示した図 図3の一部を拡大して示した図 図5の他の例を示した図
符号の説明
101 ディスク
102 スピンドルモータ
103 光ピックアップ
104 トラバースモータ
105 サーボ制御部
106 システム制御部
109 RFアンプ
110 再生信号処理部
111 制御信号処理部
112 メモリ制御部
113 バッファメモリ
114 出力信号生成部
115 コンテンツデータ終端検出部

Claims (5)

  1. 少なくとも1つのコンテンツデータが記録された記録媒体からコンテンツデータを読み取るピックアップと、
    前記記録媒体を回転させる第1のモータと、
    前記ピックアップを前記記録媒体の径方向に移動させる第2のモータと、
    前記ピックアップにより前記記録媒体から読み取られたコンテンツデータを通常再生速度よりも早い速度でバッファメモリに書き込み、また前記バッファメモリから通常再生速度で読み出すメモリ制御部と、
    前記ピックアップ、前記第1のモータおよび前記第2のモータの動作を制御するサーボ制御部と、
    前記メモリ制御部およびサーボ制御部の動作を制御するシステム制御部とを備え、
    前記システム制御部は前記サーボ制御部に指示して、前記ピックアップによる現在再生中のコンテンツデータの読み取りが終了した後前記第1のモータの回転を停止し、前記バッファメモリに蓄積されたデータの残量が、
    (a)前記第1のモータの回転数を、前記ピックアップが前記記録媒体からデータの読み取りが可能になるまで立ち上げる時間、および
    (b)前記ピックアップを、前記記録媒体における現在再生中のコンテンツデータが記録された位置から次に再生するコンテンツデータが記録された位置まで移動させる時間、の少なくとも一方、ならびに、
    (c)前記メモリ制御部が前記バッファメモリからデータを読み出す際の速度
    の各値によって決定されるしきい値以下になった時、前記第1のモータを起動させ、前記ピックアップにより前記記録媒体から次に再生するコンテンツデータの読み取りを開始する記録媒体再生装置。
  2. 前記しきい値を、前記(a)、(b)および(c)の値から計算で求める請求項1に記載の記録媒体再生装置。
  3. 前記しきい値を、前記(a)および(b)のいずれか一方の値、ならびに(c)の値から計算で求める請求項1に記載の記録媒体再生装置。
  4. コンテンツデータが固定ビットレートで符号化されている場合、前記(c)の値は前記固定ビットレートの値に基づいて定める請求項1に記載の記録媒体再生装置。
  5. コンテンツデータが可変ビットレートで符号化されている場合、前記(c)の値は前記可変ビットレートのうち最大のビットレートか、もしくはそれよりも大きな値に基づいて定める請求項1に記載の記録媒体再生装置。
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