JP3158370B2 - ディスクデータ再生装置 - Google Patents

ディスクデータ再生装置

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JP3158370B2
JP3158370B2 JP9222392A JP9222392A JP3158370B2 JP 3158370 B2 JP3158370 B2 JP 3158370B2 JP 9222392 A JP9222392 A JP 9222392A JP 9222392 A JP9222392 A JP 9222392A JP 3158370 B2 JP3158370 B2 JP 3158370B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、動画像がデジタル化さ
れて記録されているディスクを再生する場合に用いて好
適なデータ再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】動画像をデジタル化して記録再生する場
合、データ量が膨大となるのでデータの圧縮が行われ
る。図１３は、このようにして動画像を圧縮して記録再
生する場合の構成例を示している。
【０００３】ビデオカメラ１より出力されたビデオ信号
はＡ／Ｄコンバータ２によりＡ／Ｄ変換され、フレーム
メモリ３に記憶される。フレームメモリ３により記憶さ
れたデータは、そこから読み出され、減算器４を介して
ＤＣＴ回路５に入力される。ＤＣＴ回路５は、入力され
たデータをＤＣＴ（離散コサイン変換）処理する。ＤＣ
Ｔ回路５より出力されたデータは量子化回路６に入力さ
れ量子化された後、ＶＬＣ回路７に入力され、例えばハ
フマン符号などの可変長符号に変換され、ビデオコード
バッファ８に供給され、記憶される。
【０００４】量子化回路６により量子化されたデータ
は、Ｉピクチャ（イントラ符号化画像）またはＰピクチ
ャ（前方予測符号化画像）である場合、逆量子化回路１
０に供給され、逆量子化される。逆量子化回路１０によ
り逆量子化されたデータは、さらに逆ＤＣＴ回路１１に
入力され、逆ＤＣＴ処理される。逆ＤＣＴ回路１１によ
り出力されたデータは、加算器１２を介してフレームメ
モリ１３に供給され、記憶される。
【０００５】一方、動き検出回路１４はフレームメモリ
３に記憶された画像の動きを検出し、その動きベクトル
をＶＬＣ回路７と動き補償回路１５に出力する。動き補
償回路１５は、フレームメモリ１３に記憶されているデ
ータに対して動きベクトルに対応する動き補償を施し、
そのデータを減算器４と加算器１２に出力する。減算器
４はフレームメモリ３より入力されたデータから、動き
補償回路１５より入力されたデータを減算する。これに
より、予測画像（差分をとる基準となる画像）として時
間的に前に位置して既に復号化されたＩピクチャまたは
Ｐピクチャを使い、Ｐピクチャが生成されたり、あるい
は予測画像として時間的に前に位置し、既に復号化され
たＩピクチャまたはＰピクチャ、時間的に後ろに位置す
る既に復号化されたＩピクチャまたはＰピクチャ、ある
いはその両方から作られた補間画像の３種類の画像を予
測画像とするＢピクチャ（両方向予測符号化画像）が生
成される。Ｉピクチャは、動き補償回路１５からのデー
タを利用せず、フレームメモリ３から供給されたデータ
のみをＤＣＴ回路５に供給した場合に生成されることに
なる。
【０００６】加算器１２は、動き補償回路１５より入力
された動き補償されたデータと、逆ＤＣＴ回路１１より
供給されたデータとを加算し、Ｉピクチャ、Ｐピクチャ
またはＢピクチャの復号された画像を生成し、フレーム
メモリ１３に供給し、記憶させる。即ち、これにより量
子化回路６により量子化し、ＶＬＣ回路７を介してビデ
オコードバッファ８に供給したデータと同一のデータを
復号した画像データがフレームメモリ１３に記憶される
ことになる。その結果、このフレームメモリ１３に記憶
されたデータを利用して、ＰピクチャまたはＢピクチャ
のデータを得ることが可能となるのである。
【０００７】一方、レートコントローラ９は、ビデオコ
ードバッファ８のデータの記憶量をモニタし、その記憶
量がオーバーフローあるいはアンダーフローしないよう
に量子化回路６における量子化ステップサイズを調整す
る。これによりＶＬＣ回路７よりビデオコードバッファ
８に供給されるビットレートＲｖが変化し、ビデオコー
ドバッファ８のオーバーフローあるいはアンダーフロー
が防止される。
【０００８】そして、このようにしてビデオコードバッ
ファ８に記憶されたデータが一定の転送レートで光ディ
スク１６に転送され書き込まれる。以上がエンコーダ部
分における構成と動作である。
【０００９】次に、デコーダ部分の構成と動作について
説明する。デコーダにおいては、光ディスク１６より再
生されたデータが一定転送速度でビデオコードバッファ
２１に転送され、記憶される。ビデオコードバッファ２
１より読み出されたデータは、逆ＶＬＣ回路２２に供給
され、逆ＶＬＣ処理される。逆ＶＬＣ回路２２は入力さ
れたデータの逆ＶＬＣ処理を終了すると、そのデータを
逆量子化回路２３に供給する。そしてコードリクエスト
をビデオコードバッファ２１に出力し、新たなデータの
転送を要求する。
【００１０】ビデオコードバッファ２１は、このコード
リクエストがあった場合、逆ＶＬＣ回路２２に新たなデ
ータを転送する。このときの転送レートＲｖは、光ディ
スク１６からビデオコードバッファ２１に一定転送レー
トでデータを転送した場合にビデオコードバッファ２１
が、オーバーフローまたはアンダーフローしないよう
に、エンコーダにおけるＶＬＣ回路７からビデオコード
バッファ８に供給されるビットレートと同一の値に設定
されている。換言すれば、デコーダにおけるビデオコー
ドバッファ２１がオーバーフローまたはアンダーフロー
しないようにエンコーダにおけるビットレートが設定さ
れている。
【００１１】逆量子化回路２３は、逆ＶＬＣ回路２２よ
り供給されたデータを逆ＶＬＣ回路２２より供給される
量子化ステップサイズのデータに対応して逆量子化す
る。この量子化ステップサイズおよび逆ＶＬＣ回路２２
から動き補償回路２６に供給される動きベクトルは、エ
ンコーダにおいてレートコントローラ９と動き検出回路
１４からＶＬＣ回路７に供給され、画像データとともに
ビデオコードバッファ８を介して、光ディスク１６に記
録され、再生されたものである。
【００１２】逆ＤＣＴ回路２４は、逆量子化回路２３よ
り供給されたデータを逆ＤＣＴ処理する。逆ＤＣＴ処理
されたデータが、Ｉピクチャのデータである場合、加算
回路２５を介してそのままフレームメモリ２７に供給さ
れ、記憶される。逆ＤＣＴ回路２４より出力されたデー
タが、Ｉピクチャを予測画像とするＰピクチャのデータ
である場合、フレームメモリ２７よりＩピクチャのデー
タが呼び出され、動き補償回路２６において動き補償さ
れた後、加算回路２５に供給される。加算回路２５は逆
ＤＣＴ回路２４より出力されたデータと、動き補償回路
２６より出力されたデータを加算し、Ｐピクチャのデー
タを生成する。このデータもフレームメモリ２７に記憶
される。
【００１３】逆ＤＣＴ回路２４より出力されたデータが
Ｂピクチャのデータである場合、フレームメモリ２７よ
りＩピクチャまたはＰピクチャデータが読み出され、動
き補償回路２６により動き補償された後加算回路２５に
供給される。加算回路２５は逆ＤＣＴ回路２４より出力
されたデータと、動き補償回路２６より出力されたデー
タを加算するので、復号されたＢピクチャデータが得ら
れることになる。このデータもフレームメモリ２７に記
憶される。
【００１４】このようにしてフレームメモリ２７に記憶
されたデータは、Ｄ／Ａコンバータ２８によりＤ／Ａ変
換された後、ディスプレイ２９に供給され表示される。
【００１５】以上のようにして、フレーム内における冗
長度をＤＣＴ処理を行うことにより減少させ、またフレ
ーム間の冗長度を動きベクトルを使って減少させ、両者
を組み合わせることにより高い圧縮率を実現するように
している。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】従来の装置において
は、このように光ディスク１６からビデオコードバッフ
ァ２１に、一定の速度でデータを転送するようになされ
ており、この場合、ビデオコードバッファ２１がオーバ
ーフローしたり、あるいはアンダーフローしないよう
に、あらかじめエンコーダ部分のビデオコードバッファ
８のデータ記憶量に基づいて量子化回路６における量子
化ステップサイズを制御し、ＶＬＣ回路７からビデオコ
ードバッファ８への転送レートを調整していた。
【００１７】例えばＭＰＥＧの場合、約０．５秒間隔で
Ｉピクチャを挿入するようにしているが、このＩピクチ
ャに比べ他のＰピクチャあるいはＢピクチャは、そのデ
ータが非常に少なくなる。その結果、０．５秒間隔で逆
ＶＬＣ回路２２に転送されるデータ量が周期的に変動す
ることになる。しかしながら、ビデオコードバッファ２
１を設けてあるため、図１４に示すように、単位時間当
たりの変動がビデオコードバッファ２１の容量の範囲内
であれば、この変動には追従が可能で、逆ＶＬＣ回路２
２には、過不足なくデータが供給されることになる。
【００１８】しかしながら、例えば複雑な画面が連続し
てエンコードされるような場合、ＶＬＣ回路７から転送
されるビットレートが高くなるため、ビデオコードバッ
ファ８をオーバーフローさせないためには、量子化回路
６の量子化ステップサイズを大きい値に設定しなければ
ならなくなり、結局、画質が変動してしまうという問題
があった。
【００１９】そこで、例えば量子化回路６の量子化ステ
ップサイズを固定して、ＶＬＣ回路７から出力される変
動レートの符号列をそのまま光ディスク１６に記録し、
画質の均一化を図る方法がある。しかし、従来の再生装
置でこのような光ディスク１６を再生すると、ビデオコ
ードバッファ２１は複雑な画面のデコードが数秒間続く
とアンダーフローを起こし、逆に単純な画面のデコード
が連続するとオーバーフロー起こして、結局、正しい再
生画像が得られない課題があった。
【００２０】また、例えば複雑な画面に対処できる程度
に、平均ビットレートをあらかじめ大きい値に設定して
おく方法がある。しかしながら、この方法では、単純な
画面のときも多くのデータが転送されることになり、１
枚の光ディスクによって記録再生することができる時間
が短くなってしまう課題があった。
【００２１】また、従来の装置においては、光ディスク
１６より読み出されたデータに対して、エラー訂正回路
（図示せず）によりエラー訂正が行われるようになって
いる。しかしながら、例えば光ディスク１６へのゴミの
付着などにより再生信号が劣化したり、外部からの機械
的振動によりトラッキングサーボが外れたりした場合、
エラー訂正をすることができなくなり、画質が劣化する
課題があった。
【００２２】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、画質を劣化させることなく、かつ長時間の
再生を可能にするものである。
【００２３】
【課題を解決するための手段】本発明のディスクデータ
再生装置は、ディスクから平均転送レート(Rm)のデータ
を読み出し、一時蓄えるリングバッファと、リングバッ
ファの読み出しデータを最大転送レート(Rc)にて蓄える
ことができるコードバッファと、コードバッファからの
読み出しレート(Rv)のデータを復号する復号手段とを備
え、リングバッファへのデータの書き込みは、少なくと
も平均転送レート(Rm)とリングバッファのデータ残量に
よって制御され、コードバッファからの読み出しレート
(Rv)は、平均転送レート(Rm)より大とすることが可能と
されていることを特徴とする。
【００２４】
【００２５】
【作用】本発明のディスクデータ再生装置においては、
リングバッファへのデータの書き込みが、少なくとも平
均転送レート(Rm)とリングバッファのデータ残量によっ
て制御され、コードバッファからの読み出しレート(Rv)
が、平均転送レート(Rm)より大とすることが可能とされ
ている。
【００２６】
【００２７】
【実施例】図１は、本発明のデータ再生装置の一実施例
の構成を示すブロック図であり、図１３における場合と
対応する部分には、同一の符号を付してある。光ディス
ク１６に記録されているデータは、ピックアップ４１に
より再生されるようになされている。ピックアップ４１
は、光ディスク１６にレーザ光を照射し、その反射光か
ら光ディスク１６に記録されているデータを再生する。
復調回路４２は、ピックアップ４１が出力した再生信号
を復調し、セクタ検出回路４３に出力する。
【００２８】セクタ検出回路４３は、入力されたデータ
から各セクタ毎に記録されているアドレスを検出し、制
御回路４６に出力するとともに、後段のＥＣＣ回路４４
に、セクタ同期をとった状態でデータを出力する。さら
に、セクタ検出回路４３は、アドレスを検出することが
できなかったり、検出したアドレスが、例えば連続して
いなかったりした場合、セクタナンバ異常信号をトラッ
クジャンプ判定回路４７に出力する。
【００２９】ＥＣＣ回路４４は、セクタ検出回路４３よ
り供給されるデータの誤りを検出し、データに付加され
ている冗長ビットを用いて誤り訂正を行い、トラックジ
ャンプ用のリングバッファメモリ（ＦＩＦＯ）４５に出
力する。さらに、ＥＣＣ回路４４は、データの誤りを訂
正することができなかった場合、エラー発生信号をトラ
ックジャンプ判定回路４７に出力する。制御回路４６
は、リングバッファメモリ４５の書き込みと読み出しを
制御するとともに、ビデオコードバッファ２１を介して
逆ＶＬＣ回路２２より出力される、データを要求するコ
ードリクエスト信号を監視する。
【００３０】トラックジャンプ判定回路４７は制御回路
４６の出力をモニタし、トラックジャンプが必要なとき
トラックジャンプ信号をトラッキングサーボ回路４８に
出力し、ピックアップ４１の再生位置をトラックジャン
プさせるようになっている。さらに、トラックジャンプ
判定回路４７は、セクタ検出回路４３からのセクタナン
バ異常信号またはＥＣＣ回路４４からのエラー発生信号
を検出し、トラックジャンプ信号をトラッキングサーボ
回路４８に出力し、ピックアップ４１の再生位置をトラ
ックジャンプさせるようになっている。
【００３１】リングバッファメモリ４５の出力は、デコ
ーダ部３１のビデオコードバッファ２１に供給されるよ
うになっている。ビデオコードバッファ２１乃至ディス
プレイ２９の構成は、図１３における場合と同様であ
る。ただし、この実施例においてはフレームメモリ２７
がＩピクチャもしくはＰピクチャを記憶するフレームメ
モリ２７ａ、２７ｃ、Ｂピクチャを記憶するフレームメ
モリ２７ｂにより構成されている。
【００３２】次に、その動作を説明する。ピックアップ
４１は光ディスク１６にレーザ光を照射し、その反射光
から光ディスク１６に記録されているデータを再生す
る。ピックアップ４１が出力する再生信号は復調回路４
２に入力され、復調される。復調回路４２により復調さ
れたデータは、セクタ検出回路４３を介してＥＣＣ回路
４４に入力され、誤りの検出、訂正が行われる。なお、
セクタ検出回路４３において、セクタナンバ（光ディス
ク１６のセクタに割り当てられたアドレス）が正常に検
出されなかった場合、トラックジャンプ判定回路４７に
セクタナンバ異常信号が出力される。ＥＣＣ回路４４
は、訂正不能のデータが生じた場合、トラックジャンプ
判定回路４７にエラー発生信号を出力する。誤りの訂正
が行われたデータは、ＥＣＣ回路４４からリングバッフ
ァメモリ４５に供給され、記憶される。
【００３３】制御回路４６は、セクタ検出回路４３の出
力から各セクタ毎のアドレスを読み取り、そのアドレス
に対応するリングバッファメモリ４５上の書き込みアド
レス（書き込みポイント（ＷＰ））を指定する。また、
制御回路４６は、後段のビデオコードバッファ２１から
のコードリクエスト信号に基づき、リングバッファメモ
リ４５に書き込まれたデータの読み出しアドレス（再生
ポイント（ＲＰ））を指定し、その再生ポイント（Ｒ
Ｐ）からデータを読み出し、ビデオコードバッファ２１
に供給し、記憶させる。
【００３４】ビデオコードバッファ２１より読み出され
たデータは、転送レートＲｖで逆ＶＬＣ回路２２に転送
される。逆ＶＬＣ回路２２は、入力されたデータを逆Ｖ
ＬＣ処理し、入力されたデータの逆ＶＬＣ処理が終了す
ると、それを逆量子化回路２３に出力するとともに、コ
ードリクエスト信号をビデオコードバッファ２１に出力
し、新たなビデオデータの入力を要求する。逆量子化回
路２３は入力されたデータを逆量子化し、逆ＤＣＴ回路
２４に出力する。逆ＤＣＴ回路２４は入力されたデータ
を逆ＤＣＴ処理し、加算回路２５に供給する。
【００３５】加算回路２５より出力されたデータが、Ｉ
ピクチャに対応するものである場合、フレームメモリ２
７ａ又は２７ｃに記憶される。またＢピクチャに対応す
るものである場合、フレームメモリ２７ｂに記憶され、
Ｐピクチャに対応するものである場合、フレームメモリ
２７ａ又は２７ｃに記憶される。フレームメモリ２７ａ
および２７ｃに記憶されたＩピクチャとＰピクチャのデ
ータは、必要に応じ、動き補償回路２６を介して加算回
路２５に供給され、次のＰピクチャまたはＢピクチャの
復号に利用される。
【００３６】フレームメモリ２７ａ乃至２７ｃに記憶さ
れたデータは、スイッチ２７ｄによりそのいずれかが選
択され、Ｄ／Ａコンバータ２８によりＤ／Ａ変換された
後、ディスプレイ２９に供給され、表示される。
【００３７】所定の回転数で回転される光ディスク１６
は複数のセクタに区分されており、各セクタは例えば図
３に示すようにヘッダ部とデータ部とより構成され、ヘ
ッダ部には、例えばクロックを生成するためのクロック
ピット、トラッキングのためのウォブルドピットなどが
プリピットとして形成されている。またデータ部にはビ
デオデータなどが記録されている。したがってリングバ
ッファメモリ４５へのデータ転送量は、図４に示すよう
にセクタ毎に周期的に変化する。即ち、ヘッダ部におい
てはデータの転送が行われず、データ部からのデータの
みがリングバッファメモリ４５に転送され、記憶され
る。よって、リングバッファメモリ４５へのデータの平
均転送レートは図中のＲｍで示される。
【００３８】制御回路４６は、ビデオコードバッファ２
１からのコードリクエスト信号に対応して、リングバッ
ファメモリ４５に記憶されているデータをビデオコード
バッファ２１に供給するが、例えば単純な画面に関する
データ処理が続き、ビデオコードバッファ２１から逆Ｖ
ＬＣ回路２２への単位時間当たりのデータ転送量が少な
くなると、リングバッファメモリ４５からビデオコード
バッファ２１へのデータ転送量も少なくなる。すると、
リングバッファメモリ４５の記憶データ量が多くなり、
オーバーフローする恐れがある。このため、トラックジ
ャンプ判定回路４７は、書き込みポイント（ＷＰ）およ
び再生ポイント（ＲＰ）によりリングバッファメモリ４
５が現在記憶しているデータ量を算出（検出）し、その
データ量があらかじめ設定された所定の基準値を越えた
場合、リングバッファメモリ４５がオーバーフローする
恐れがあると判断して、トラッキングサーボ回路４８に
トラックジャンプ指令を出力する。
【００３９】また、トラックジャンプ判定回路４７は、
セクタ検出回路４３からのセクタナンバ異常信号または
ＥＣＣ回路４４からのエラー発生信号を検出した場合、
書き込みアドレス（ＷＰ）と読み出しアドレス（ＲＰ）
からリングバッファメモリ４５内に残存しているデータ
量を求めるとともに、現在のトラック位置から、光ディ
スク１６が１回転する間に（光ディスク１６の１回転待
ちの間に）、リングバッファメモリ４５からビデオコー
ドバッファ２１への読み出しを保証するのに必要なデー
タ量を求める。リングバッファメモリ４５の残存データ
量が大きい場合、リングバッファメモリ４５から最高の
転送レートでデータが読み出されてもリングバッファメ
モリ４５にはアンダーフローが生じないため、トラック
ジャンプ判定回路４７は、エラー発生位置をピックアッ
プ４１で再度再生することによりエラー回復が可能であ
ると判断して、トラッキングサーボ回路４８にトラック
ジャンプ指令を出力する。
【００４０】トラックジャンプ判定回路４７によりトラ
ックジャンプ指令が出力されると、トラッキングサーボ
回路４８は、例えば図２に示すようにピックアップ４１
による再生位置を、位置Ａから１トラック内周の位置Ｂ
にジャンプさせる。そして、制御回路４６において、そ
の再生位置が光ディスク１６が再び１回転して位置Ｂか
ら位置Ａに到来するまでの間、つまりセクタ検出回路４
３から得られるセクタナンバがトラックジャンプ時のセ
クタナンバになるまでの間、新たなデータのリングバッ
ファメモリ４５への書き込みが禁止され、必要に応じて
リングバッファメモリ４５に既に記憶されているデータ
が、ビデオコードバッファ２１に転送される。
【００４１】また、トラックジャンプ後、セクタ検出回
路４３から得られるセクタナンバが、トラックジャンプ
時のセクタナンバと一致しても、リングバッファメモリ
４５に記憶されているデータ量が所定の基準値を越えて
いる場合、即ちリングバッファメモリ４５がオーバーフ
ローする可能性がある場合、リングバッファメモリ４５
へのデータの書き込みは再開されず、再びトラックジャ
ンプが行われる。１トラックジャンプした場合における
リングバッファメモリ４５へのデータ転送の様子は図５
に示すようになる。
【００４２】この図からもわかるように、１トラックジ
ャンプして、光ディスク１６が１回転して再び元の再生
位置に戻るまでの間は、リングバッファメモリ４５への
新たなデータの書き込みは行われない。よって、このト
ラックジャンプの時間だけ、余分な時間をかけてリング
バッファメモリ４５へのデータの転送が行われることに
なり、従ってリングバッファメモリ４５への平均転送レ
ートは、Ｒｍ以下の値で変動する。即ち、Ｒｍは最大平
均転送レートを示す。
【００４３】ここで、リングバッファメモリ４５は、光
ディスク１６の少なくとも１トラック分（１回転分）の
データを記憶することができる容量、つまり光ディスク
１６の最大回転周期×Ｒｍの記憶容量を少なくとも有し
ている。よって、光ディスク１６が、例えばＣＬＶディ
スクである場合、回転周期は最外周において最大となる
ため、最外周における１トラック分（１回転分）の記憶
容量つまり最外周の回転周期×Ｒｍの記憶容量を少なく
とも有する。
【００４４】リングバッファメモリ４５からビデオコー
ドバッファ２１への最大転送レートをＲｃとすると、Ｒ
ｃはＲｍと等しいか、またはそれより小さい値に設定さ
れている（Ｒｃ≦Ｒｍ）。このようにするとビデオコー
ドバッファ２１からリングバッファメモリ４５へのデー
タ転送のコードリクエストは、トラックジャンプのタイ
ミングにかかわらず、自由に送出することができる。
【００４５】ところで、ＲｃがＲｍに比べてかなり小さ
い、例えばＲｍの２分の１程度の場合、リングバッファ
メモリ４５に書き込まれるデータ量が、そこから読み出
されるデータ量より多いので、リングバッファメモリ４
５は、ほぼ満たされている状態が続くことになる。一
方、光ディスク１６がＣＬＶディスクの場合、光ディス
ク１６が１回転したときに再生されるデータ量は、その
内周と外周でかなり異なる。上述したようにリングバッ
ファメモリ４５の記憶容量を最もデータ量の多い光ディ
スク１６の最外周に合わせると、その内周ではリングバ
ッファメモリ４５の記憶容量にかなりの余裕が存在し、
従って前述したジャンプバックによるエラー回復が行わ
れる確率が高くなる。リングバッファメモリ４５の記憶
容量を、さらに大きくすればエラー回復を行うことので
きる確率はそれだけ高くなり、その記憶容量を光ディス
ク１６の最外周トラックの２倍以上にすれば、リングバ
ッファメモリ４５内のデータの残量に関係なく、常時エ
ラー回復を行うことができる。
【００４６】以下に、リングバッファメモリ４５の容量
と転送レートの関係を説明する。図６は、リングバッフ
ァメモリ４５からデータが一定の高ビットレートで読み
出されている場合におけるリングバッファメモリ４５へ
のデータの書き込みと読み出しの状態を示している。図
６（ａ）は、ピックアップ４１が光ディスク１６の外周
にある場合、図６（ｂ）は、ピックアップ４１が内周に
ある場合を示す。
【００４７】図６（ａ）においては、リングバッファメ
モリ４５へのデータの書き込みが平均転送レートＲｍで
開始され（点Ａ）、やがてリングバッファメモリ４５が
データで満たされると、書き込みが停止される（点
Ｂ）。このときピックアップ４１は１トラック前に戻る
ようにトラックジャンプする。一方、リングバッファメ
モリ４５からのデータの読み出しが開始され（点Ｃ）、
光ディスク１６が１回転する時間が経過し、且つリング
バッファメモリ４５に空きがあればデータの書き込みが
再開される（点Ｄ）。データの書き込みはリングバッフ
ァメモリ４５が満たされると再び停止され（点Ｅ）、光
ディスク１６が１回転する時間が経過するとデータの書
き込みが再開される（点Ｆ）。このときリングバッファ
メモリ４５からのデータの読み出しが高速であるほど
（転送レートＲｃが大きいほど）、リングバッファメモ
リ４５内に残っているデータ量（図中、影を付して示す
範囲）は少なくなる。なお図中、点線はリングバッファ
メモリ４５が一杯となる位置を示す。
【００４８】図６（ｂ）の場合（内周）においては、図
６（ａ）における場合（外周）よりも１回転する時間が
短くなっているため、トラックジャンプした後（点
Ｂ'）にもかかわらず、リングバッファメモリ４５に空
きがまだできていない。このため、再びピックアップ４
１がトラックジャンプしている（Ｂ'Ｄ間）。その結
果、点Ｆでのリングバッファメモリ４５内に残っている
データ量は図６（ａ）に示す場合（外周）より多くなっ
ている。
【００４９】図７は、リングバッファメモリ４５からデ
ータが一定の低ビットレートで読み出されている場合に
おけるリングバッファメモリ４５へのデータの書き込み
と読み出しの状態を示している。図７（ａ）は線速度一
定でデータが記録されている光ディスク１６の外周にピ
ックアップ４１がある場合、図７（ｂ）はその内周にあ
る場合を示す。データの読み出しが高速で行われた場合
（図６）に較べて、トラックジャンプ後におけるリング
バッファメモリ４５内に残っているデータ量はさらに多
くなっている。
【００５０】次に、図８は、リングバッファメモリ４５
からデータがＲcを越えない可変速度で読み出されてい
る場合を示している。図８（ａ）は、線速度一定でデー
タが記録された光ディスク１６の外周にピックアップ４
１がある場合、図８（ｂ）はその内周にある場合を示
す。図中、点線はビデオコードバッファ２１からのデー
タの読み出しを示している。また、リングバッファメモ
リ４５からのデータの読み出しを示す線は、そのままビ
デオコードバッファ２１へのデータの書き込みを示す線
になっている。
【００５１】一般的にリングバッファメモリ４５からの
データの読み出しは可変レートで行なわれるので、その
読み出しを示す線は、図６または図７に示したような直
線とはならず、図８に示すようになる。図８（ａ）およ
び図８（ｂ）において、リングバッファメモリ４５から
のデータの読み出しを示す線は同じものになっている。
これは、光ディスク１６の内周と外周において、それぞ
れが１回転する時間の差をリングバッファメモリ４５が
吸収しているためである。また、リングバッファメモリ
４５からのデータの読み出し線（リングバッファメモリ
４５からのデータの読み出し線の傾き）が、最大平均転
送レートＲｍを越えるようにすることはできないが、リ
ングバッファメモリ４５と逆ＶＬＣ回路２２の間におか
れたビデオコードバッファ２１により、逆ＶＬＣ回路２
２への転送レートＲｖ（ビデオコードバッファ２１から
のデータの読み出し線の傾き（図中、点線で示す））
は、最大平均転送レートＲｍより高い転送レートにする
ことができる。
【００５２】さらに図９は、光ディスク１６を始めから
終わりまで再生した場合におけるデータの再生量の変化
の様子を示している。複雑な画像の区間においては、単
位時間当たりのデータの再生量が多いのに対し、単純な
画像においては単位時間当たりに再生されるデータの量
が少ないことが判る。
【００５３】このように、光ディスク１６からデータを
再生しているときは、リングバッファメモリ４５へのデ
ータの転送レートは一定であるが、必要に応じてトラッ
クジャンプされる場合があるため、再生の開始点から終
了点までの全期間にわたって注目してみると、平均転送
レートは可変とされていることになる。
【００５４】次に、図１０および図１１は、光ディスク
１６からのデータの読み出しにエラーが生じた場合にお
けるリングバッファメモリ４５による回復動作を説明す
る図である。図１０はリングバッファメモリ４５からの
データの読み出しが可変速度で行なわれる場合を示して
いる。例えば機械的振動などにより光ディスク１６から
のデータの読み出しにエラーが生じ、リングバッファメ
モリ４５へのデータの書き込みができなくなった場合
（点Ｇ）、リングバッファメモリ４５に蓄えられている
データ量（図中、影を付して示す範囲）が、光ディスク
１６の１回転待ち分以上あれば、ピックアップ４１がト
ラックジャンプして、データの再読み出しを行い（点
Ｈ）、そのまま全くリングバッファメモリ４５の読み出
しに影響を与えることなく回復が可能となる。
【００５５】一方、図１１においては、例えば機械的振
動などにより光ディスク１６からのデータの読み出しに
エラーが生じ、リングバッファメモリ４５への書き込み
ができなくなった場合（点Ｇ）、リングバッファメモリ
４５に蓄えられているデータ量（図中、影を付して示す
範囲）が、ディスク１６の１回転待ち分より少ないの
で、再読み出しを行なう前にリングバッファメモリ４５
は空となり（点Ｈ'）、リングバッファメモリ４５から
のデータの読み出しに影響を与えることなく回復するこ
とはできない。
【００５６】次に、例えば光ディスク１６に記録された
データが再生されている位置がトラック内周で、１回転
待ち時間が短く、リングバッファメモリ４５の残記憶容
量に余裕がある場合、またはリングバッファメモリ４５
の記憶容量があらかじめ大きく設定されている場合、光
ディスク１６からのデータの読み出しにエラーが生じた
ときのリングバッファメモリ４５による回復能力が高く
なる。即ち、光ディスク１６の内周だと１回転時間が短
いので、リングバッファメモリ４５に記憶されているデ
ータが少量でもエラー回復を行うことができる（図１２
（ａ））。さらに、再読み出しでもエラーとなった場合
でも、リングバッファメモリ４５のデータ残量が許すか
ぎり繰り返し再読み出しが可能となる（図１２
（ｂ））。同様に、リングバッファメモリ４５の容量を
あらかじめ大きく設定しておけば、リングバッファメモ
リ４５内に余分のデータを蓄積しておくことができるの
で、エラー回復能力を高くすることができる。
【００５７】なお、光ディスク１６は、例えば光磁気デ
ィスクや磁気ディスクなどのディスクにすることができ
る。
【００５８】
【発明の効果】本発明のディスクデータ再生装置によれ
ば、リングバッファへのデータの書き込みを、少なくと
も平均転送レート(Rm)とリングバッファのデータ残量に
よって制御し、コードバッファからの読み出しレート(R
v)を、平均転送レート(Rm)より大きくすることができる
ようにしたので、従来の場合と同一の記憶容量のディス
クを用いた場合において、一定転送レートでは得ること
ができなかった均一な高画質の画像を実現することがで
きるばかりでなく、長時間の再生が可能になる。
【００５９】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のデータ再生装置の一実施例の構成を示
すブロック図である。
【図２】図１の実施例におけるトラックジャンプの様子
を示す図である。
【図３】図１の実施例における光ディスク１６のセクタ
の構成を示す図である。
【図４】図１の実施例におけるリングバッファメモリ４
５へのデータの書き込み量を説明する図である。
【図５】図１の実施例におけるリングバッファメモリ４
５へのトラックジャンプ時におけるデータの書き込み量
を説明する図である。
【図６】図１の実施例におけるリングバッファメモリ４
５へのデータの書き込みと読み出しの状態を説明する図
である。
【図７】図１の実施例におけるリングバッファメモリ４
５へのデータの書き込みと読み出しの状態を説明する図
である。
【図８】図１の実施例におけるリングバッファメモリ４
５へのデータの書き込みと読み出しの状態を説明する図
である。
【図９】図１の実施例における光ディスク１６のデータ
再生量の変化を説明する図である。
【図１０】図１の実施例におけるエラー回復時のリング
バッファメモリ４５へのデータの書き込みと読み出しの
状態を説明する図である。
【図１１】図１の実施例におけるエラー回復時の制約条
件を説明する図である。
【図１２】図１の実施例におけるエラー回復時のリング
バッファメモリ４５へのデータの書き込みと読み出しの
状態を説明する図である。
【図１３】従来のデータ記録再生装置の一例の構成を示
すブロック図である。
【図１４】図１３の例における光ディスク１６のデータ
再生量の変化を説明する図である。
【符号の説明】
３ フレームメモリ ４ 減算回路 ５ ＤＣＴ回路 ６ 量子化回路 ７ ＶＬＣ回路 ８ ビデオコードバッファ ９ レートコントローラ １０ 逆量子化回路 １１ 逆ＤＣＴ回路 １２ 加算回路 １３ フレームメモリ １４ 動き検出回路 １５ 動き補償回路 １６ 光ディスク ２１ ビデオコードバッファ ２２ 逆ＶＬＣ回路 ２３ 逆量子化回路 ２４ 逆ＤＣＴ回路 ２５ 加算回路 ２６ 動き補償回路 ２７ フレームメモリ ２８ Ｄ／Ａコンバータ ２９ ディスプレイ ３１ エンコーダ部 ４１ ピックアップ ４２ 復調回路 ４５ リングバッファメモリ ４６ 制御回路 ４７ トラックジャンプ判定回路 ４８ トラッキングサーボ回路
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−102120（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−296183（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 5/91 - 5/956 G11B 7/00 H04N 5/85

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ディスクから平均転送レート(Rm)のデー
    タを読み出し、一時蓄えるリングバッファと、 上記リングバッファの読み出しデータを最大転送レート
    (Rc)にて蓄えることができるコードバッファと、 上記コードバッファからの読み出しレート(Rv)のデータ
    を復号する復号手段とを備え、 上記リングバッファへのデータの書き込みは、少なくと
    も平均転送レート(Rm)と上記リングバッファのデータ残
    量によって制御され、 上記コードバッファからの読み出しレート(Rv)は、上記
    平均転送レート(Rm)より大とすることが可能とされてい
    ることを特徴とするディスクデータ再生装置。
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