JP3176236B2 - 信号再生装置及び信号再生方法 - Google Patents

信号再生装置及び信号再生方法

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JP3176236B2 JP29741594A JP29741594A JP3176236B2 JP 3176236 B2 JP3176236 B2 JP 3176236B2 JP 29741594 A JP29741594 A JP 29741594A JP 29741594 A JP29741594 A JP 29741594A JP 3176236 B2 JP3176236 B2 JP 3176236B2
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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、記録媒体上の記録デー
タを読み出すと同時に、読み出されたデータに再生処理
を施す信号再生装置及び信号再生方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、計算機いわゆるコンピュータ装置
等には、このコンピュータ装置内で処理された情報を記
録しておくために、外部に記憶装置が接続されることが
多い。この記憶装置としては、磁気テープ装置、磁気デ
ィスク装置、磁気ドラム装置等がある。
【０００３】この記憶装置からデータを読み出す際に
は、この記憶装置内に備えられている記録媒体からデー
タを読み出す。このとき、上記記録媒体内にファイルシ
ステムと呼ばれるデータ構造を設けて、データを１つの
ファイルとして上記記録媒体から読み出している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、外部記憶装
置から非常に大量のデータを読み出す場合には、通常、
その大量のデータを部分的に読み出すと共に、読み出さ
れたデータの処理を行う。ここで、上記部分的なデータ
を１つの関連のあるデータ、即ちファイルとして読み出
す方法においては、データを読み出す時間的割合につい
ては保証されていない。
【０００５】また、データをファイルとして読み出す方
法においては、部分の処理毎にデータの読み出し処理を
開始するが、データの読み出し処理の開始から実際にデ
ータが読み出されるまでの時間は、記録媒体上のデータ
が記録されている位置や読み出し処理の開始時のコンピ
ュータ装置の状態によって異なる。特に、記録媒体とし
てディスク状記録媒体を用いた場合には、このディスク
状記録媒体に対してデータを読み書きするためには、先
ず、情報をディスク状記録媒体に対して書き込み又は読
み出しを行うヘッドを、ディスク状記録媒体上の所望の
データが記録されている位置に物理的に移動させるシー
ク動作を行う。このシーク動作はヘッドが搭載されてい
るモータを駆動することにより行うので、連続したデー
タの読み出し時には時間がかかり、データの読み出し効
率が劣化する。
【０００６】そこで、本発明は上述の実情に鑑み、記録
媒体上の物理的な単位毎に記録されているデータを関連
のあるデータ毎に読み出す場合に、データの読み出し時
間を短縮することができる信号再生装置及びこの信号再
生装置において用いられる信号再生方法を提供するもの
である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係る信号再生装
置は、データの物理的な読み出しの単位であり且つセク
タデータを含んでいる少なくとも一つのセクタからなる
と共に、データの処理単位であり且つフレームデータを
含んでいる複数のフレームが、読み出されるべき順番で
記憶されている記録媒体からデータを読み出すデータ読
み出し装置であって、上記記録媒体から読み出された各
セクタについてのセクタデータがそれぞれ格納されると
共に、環状に配列されている複数のセクタ格納領域を備
えている環状記憶手段と、上記記録媒体に記憶されたフ
レームデータを、フレーム単位で順次読み出して、上記
環状記憶手段のセクタ格納領域に、順に格納すると共
に、上記環状記憶手段に格納されたフレームデータを、
記録された順に、当該フレームデータを構成するセクタ
データ毎に順次読み出す制御手段とを有しており、上記
制御手段は、上記記録媒体に記憶されたフレームデータ
を、上記環状記憶手段のセクタ格納領域に格納する場合
であって、読み込むべきフレームデータに含まれるセク
タの数が、記憶されていないセクタ格納領域の数を超え
る際に、当該フレームについてのフレームデータの格納
を中止し、それに続くフレームについてのフレームデー
タを、上記環状記憶手段に記憶されていたフレームデー
タが記憶されていたもののうちの最後のセクタ格納領域
の直後のセクタ格納領域から格納するように構成されて
いる、信号再生装置である。
【０００８】ここで、上記環状記憶手段とは、いわゆる
環状バッファ（リングバッファ）を示すものである。ま
た、上記セクタデータのそれぞれは、当該セクタデータ
についてのセクタが含まれているフレームについてのフ
レームデータのデータ形式、上記フレームの中に存在す
るセクタにおける当該セクタの順番を示すセクタ番号、
及び上記フレームを構成するセクタ数を示す総セクタ数
についての各データを含む付加情報領域と、データ領域
とから構成されており、上記データ制御手段は、上記セ
クタデータに含まれる、セクタ番号及び総セクタ数につ
いての上記データを用いて、上記環状記憶手段に記憶さ
れていたフレームデータが記憶されていたもののうちの
最後のセクタ格納領域を検出するようになっている、こ
とを特徴とする。
【０００９】本発明に係る信号再生方法は、データの物
理的な読み出しの単位であり且つセクタデータを含んで
いる少なくとも一つのセクタからなると共に、データの
処理単位であり且つフレームデータを含んでいる複数の
フレームが、読み出されるべき順番で記憶されている記
録媒体からデータを読み出すものであり、上記記録媒体
から読み出された各セクタについてのセクタデータがそ
れぞれ格納されると共に、環状に配列されている複数の
セクタ格納領域を備えている環状記憶手段と、上記記録
媒体に記憶されたフレームデータを、フレーム単位で順
次読み出して、上記環状記憶手段のセクタ格納領域に、
順に格納すると共に、上記環状記憶手段に格納されたフ
レームデータを、記録された順に、当該フレームデータ
を構成するセクタデータ毎に順次読み出す制御手段とを
有してなるデータ読み出し装置にて実行される方法であ
って、上記制御手段が、上記記録媒体に記憶されたフレ
ームデータを、上記環状記憶手段のセクタ格納領域に格
納する場合であって、読み込むべきフレームデータに含
まれるセクタの数が、記憶されていないセクタ格納領域
の数を超える際に、当該フレームについてのフレームデ
ータの格納を中止し、それに続くフレームについてのフ
レームデータを、上記環状記憶手段に記憶されていたフ
レームデータが記憶されていたもののうちの最後のセク
タ格納領域の直後のセクタ格納領域から格納する過程を
実行する、信号再生方法である。
【００１０】また、上記セクタデータのそれぞれは、当
該セクタデータについてのセクタが含まれているフレー
ムについてのフレームデータのデータ形式、上記フレー
ムの中に存在するセクタにおける当該セクタの順番を示
すセクタ番号、及び上記フレームを構成するセクタ数を
示す総セクタ数についての各データを含む付加情報領域
と、データ領域とから構成されており、上記データ制御
手段は、上記セクタデータに含まれる、セクタ番号及び
総セクタ数についての上記データを用いて、上記環状記
憶手段に記憶されていたフレームデータが記憶されてい
たもののうちの最後のセクタ格納領域を検出する、こと
を特徴とする。
【００１１】
【作用】本発明においては、記録媒体に記録されている
フレームデータをセクタ毎に読み出して環状記憶手段に
格納する際に、上記環状記憶手段にフレームを構成する
セクタの途中のセクタのデータまでしか格納することが
できない場合には、上記途中のセクタのデータまでしか
格納できなかったフレームデータの次のフレームデータ
を、上記環状記憶手段に正しく格納されているフレーム
データの後に格納して、上記途中のセクタのデータまで
しか格納できなかったフレームデータを捨てることによ
り、記憶媒体から読み出したフレームデータを、この読
み出し速度に応じた速度で再生する。
【００１２】また、上記セクタは、このセクタが含まれ
るフレームのデータ形式、上記フレームを構成するセク
タの順番を示すセクタ番号、及び上記フレームを構成す
るセクタ数を示す総セクタ数を備える付加情報領域とデ
ータ領域とから構成されるので、記録媒体からセクタデ
ータを読み出す際には、逐次的にフレーム内における位
置情報及びデータ情報を検出することができる。
【００１３】また、上記セクタ番号及び総セクタ数を用
いてフレームの最終セクタを検出することにより、フレ
ームとフレームとの間、即ちフレームデータの切れ目を
検出することができる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の好ましい実施例について、図
面を参照しながら説明する。図１には、本発明に係る信
号再生装置の概略的な構成を示す。この図１において、
マイクロプロセッサ等から成る中央処理装置いわゆるＣ
ＰＵ１は、バス６に接続されている。また、このバス６
には、メモリ２、データ転送装置３、記憶装置４、及び
出力デバイス５が相互に接続されている。
【００１５】ここで、上記記憶装置４に備えられる記録
媒体としては、ディスク状記録媒体であって、光学的に
データの記録及び再生を行う場合に用いられる光ディス
クの内で、再生専用型光ディスクであるコンパクトディ
スクいわゆるＣＤを読み出し専用メモリとして用いるＣ
Ｄ−ＲＯＭを用いているものとする。尚、上記記憶装置
４は、信号再生装置の内部に備えられたものであって
も、また、信号再生装置の外部にあって上記バス６に接
続されるものであってもよい。
【００１６】また、出力デバイス５は、画像出力のため
のＣＲＴ（陰極線管）ディスプレイ装置等の表示装置及
び音声出力のためのスピーカ装置等の複数の出力デバイ
ス装置を含むものである。ここで、上記記憶装置４内の
ＣＤ−ＲＯＭ上の記録データについて以下に説明する。
【００１７】図２は、ＣＤ−ＲＯＭに記録されているフ
レームデータを示すものである。フレームデータは、フ
ァイルデータ内のデータの処理単位を表すものであり、
この図２に示すように、フレームデータＦＤ1 、Ｆ
Ｄ2 、ＦＤ3 、ＦＤ4 、ＦＤ5 、・・・の順でデータが
順次記録されることにより、１つのファイルデータが構
成されている場合を示している。尚、各フレームデータ
ＦＤ1 〜ＦＤ5 は、それぞれ異なる大きさを取りうるも
のである。
【００１８】次に、上記フレームデータの内部構成を、
図３を用いて説明する。フレームデータＦＤは、さらに
小さいブロックであるセクタによって構成される。図３
には、１つのフレームデータＦＤが３つのセクタＳＣ1
〜ＳＣ3 で構成されている場合を示すものである。この
セクタＳＣは、上記記憶装置４内のＣＤ−ＲＯＭからの
データの物理的な読み出し単位であり、固定したデータ
サイズをもつ。
【００１９】各セクタＳＣ1 〜ＳＣ3 は、セクタＳＣの
付加情報領域であるセクタヘッダ領域ＳＨと画像や音声
等のデータから成るセクタデータ領域ＳＤとから構成さ
れる。セクタヘッダ領域ＳＨ1 、ＳＨ2 、ＳＨ3 は、そ
のセクタヘッダ領域が含まれるセクタの内容及びフレー
ムデータＦＤ全体の中での位置等を示すためのデータを
格納する領域である。
【００２０】フレームデータ内の画像や音声等のデータ
は、フレームデータＦＤを構成する先頭のセクタＳＣ1
内のセクタデータ領域ＳＤ1 からセクタデータＳＤ2 、
ＳＤ 3 と、隙間が無いように順次詰めて記憶され、格納
される。このとき、フレームデータの大きさが、フレー
ムデータＦＤ内の複数のセクタデータ領域ＳＤの総容量
よりも小さいときには、セクタデータ領域ＳＤの残りの
部分には無効なデータが記憶される。具体的には、例え
ば図３に示すように、フレームデータＦＤに含まれるデ
ータの大きさは、３つのセクタデータ領域ＳＤ1 〜ＳＤ
3 の総容量よりも小さいので、最後のセクタデータ領域
ＳＤ3 の後に無効なデータが格納された無効データ領域
ＮＬが存在する。
【００２１】また、セクタヘッダ領域ＳＨは、図４に示
すように、先頭から、フレームデータＦＤのデータ形式
を特定するフレームデータ形式識別子ＦＩＤ、このセク
タヘッダ領域ＳＨをもつセクタＳＣのフレームデータＦ
Ｄ内における先頭からの通し番号を示すセクタ番号Ｓ
Ｎ、このセクタヘッダＳＨを含むフレームデータＦＤの
全セクタ数を示す総セクタ数ＨＳ、ファイルデータ内に
おけるフレームデータＦＤの先頭からの通し番号を示す
フレーム番号ＦＮ、及びフレームデータＦＤ内のセクタ
データ領域ＳＤに記憶されるデータの大きさを示すフレ
ームデータサイズＦＳから構成される。
【００２２】尚、１つのフレームデータＦＤ内のデータ
は、全て同じデータ形式であるので、フレームデータＦ
Ｄ内に複数のセクタＳＣが存在する場合には、それぞれ
のセクタＳＣ内のセクタヘッダ領域ＳＨのフレームデー
タ形式識別子ＦＩＤは全て同じ値をもつ。また、フレー
ムデータサイズＦＳの値も、このフレームデータサイズ
ＦＳを含むセクタヘッダ領域ＳＨが属するフレームデー
タＦＤ内に複数のセクタヘッダ領域ＳＨが存在する場合
には、これらのセクタヘッダ領域ＳＨ内のそれぞれのフ
レームデータサイズＦＳは全て同じ値となる。
【００２３】ここで、図１において、上記ＣＰＵ１は、
バス６を介して記憶媒体としてＣＤ−ＲＯＭを備える記
憶装置４に対してデータを読み出すための制御信号を送
信する。この記憶装置４では、上記送られた制御信号に
よってＣＤ−ＲＯＭ上の所望の位置のデータがセクタ単
位で読み出される。上記読み出されたセクタデータは、
上記データ転送装置３によってメモリ２内の環状バッフ
ァ７に転送されて記憶される。尚、上記環状バッファ７
は、ソフトウェアによって実現されるものであるが、ハ
ードウェアによっても実現することができる。
【００２４】ここで、上記データ転送装置３は、いわゆ
るＤＭＡ(Direct Memory Access)転送の制御を行うもの
であって、上記ＣＰＵ１からの制御信号により制御され
るものである。このデータ転送装置３によって、記憶装
置４内から読み出されたデータは高速に環状バッファ７
に転送されて記憶される。また、上記環状バッファ７に
セクタデータが記憶される動作と独立して、上記ＣＰＵ
１からメモリ２に対して制御信号が送られる。この制御
信号に基づいて環状バッファ７に記憶されたデータがフ
レーム毎に読み出される。環状バッファ７から読み出さ
れたフレームデータの内容は、上記ＣＰＵ１によって判
別され、さらに、この判別結果に基づいて処理が施され
る。この処理されたフレームデータは、上記出力デバイ
ス５内の何れかの出力デバイス装置に送られる。これに
より、データが送られた出力デバイス装置からは情報信
号が出力される。
【００２５】尚、この実施例に示す信号再生装置におけ
るデータ処理は、処理を行うデータの内容に関与しない
ので、セクタデータ領域ＳＤ内に様々な形式のデータを
入れることができる。例えば、セクタデータ領域ＳＤ内
に画像データを入れることにより、逐次的に変化してい
く静止画、即ち動画の再生を行うことができ、また、音
声データを入れることにより、音声データの逐次的な再
生を行うことができる。さらに、セクタデータ領域ＳＤ
内に任意の形式にデータを入れることにより、そのデー
タの時間的変化に従った逐次的な処理を実現をすること
ができる。
【００２６】また、上述のように、フレームデータは１
つのデータ形式のデータから成るが、複数のフレームデ
ータは、それぞれ異なるデータ形式のデータであっても
よく、これらのフレームデータを１つのデータ系列中に
同時に含めることができる。次に、この実施例における
信号再生方法について、図５及び図６を用いて以下に説
明する。
【００２７】図１に示す信号再生装置では、上記ＣＰＵ
１の制御によって、記憶装置４内のＣＤ−ＲＯＭとメモ
リ２内の環状バッファ７との間で、フレームデータがセ
クタ毎に転送されている。具体的には、記憶装置４内の
ＣＤ−ＲＯＭからフレームデータをセクタ毎に読み出
し、この読み出したセクタデータをデータ転送装置３を
用いてメモリ２内の環状バッファ７に転送して記憶させ
るデータ読み出し処理、及び環状バッファ７内に記憶さ
れているデータをフレーム毎に読み出して処理を行い、
出力デバイス５に送るフレームデータ処理である。これ
らの２つのデータ処理動作は、上記ＣＰＵ１の制御によ
って独立して行われ、環状バッファ７を用いて同期が取
られている。
【００２８】先ず、データ読み出し処理を説明する。図
５のＡは、ＣＤ−ＲＯＭのデータ領域を直列的に示すも
のであり、フレームデータＦＤ1 〜ＦＤ8 までのデータ
が記録されている状態を示している。このＣＤ−ＲＯＭ
から読み出すフレームデータ内のセクタを示すために、
記録媒体読み出し位置ＲＰを用いている。具体的には、
例えば、図５のＡのＣＤ−ＲＯＭにおいては、記録媒体
読み出し位置ＲＰがあるフレームデータＦＤ4 の先頭セ
クタから、上述のようにセクタ毎に行われ、１セクタ分
のデータが読み出される度に上記データ転送装置３によ
って環状バッファ７に書き込まれる。また、上記記録媒
体読み出し位置ＲＰは、１セクタ分のデータが読み出さ
れる度に次のセクタに移動する。
【００２９】また、図５のＢは、環状バッファ７のデー
タ領域を示すものであり、環状バッファ７は、１セクタ
分のデータの容量をもつ領域、即ちセクタデータ格納領
域が複数個直列に並んだ構造を有している。この環状バ
ッファ７は、データ読み出し処理及びフレームデータ処
理において自由にアクセスされることができる。図５の
Ｂに示す、環状バッファ先頭位置ＳＢで示されるセクタ
データ格納領域ＢＦ1 から環状バッファ末尾位置ＥＢで
示されるセクタデータ格納領域ＢＦ13までの１３個のセ
クタデータ格納領域ＢＦをもつ環状バッファ７において
は、セクタデータ格納領域ＢＦ3 〜セクタデータ格納領
域ＢＦ8 までセクタデータが書き込まれており、次にセ
クタデータが書き込まれる位置は、データ書き込み位置
ＷＤＴで示される。このデータ書き込み位置ＷＤＴは、
１セクタ分のデータがセクタデータ格納領域ＢＦに書き
込まれる度に次のセクタデータ格納領域に移動する。
【００３０】但し、データ書き込み位置ＷＤＴが環状バ
ッファ末尾位置ＥＢと同じ位置、即ちセクタデータ格納
領域ＢＦ13にあり、このセクタデータ格納領域ＢＦ13に
１セクタ分のデータを書き込んだ場合には、データ書き
込み位置ＷＤＴは、環状バッファ先頭位置ＳＢと同じ位
置、即ちセクタデータ格納領域ＢＦ1 に移動する。ここ
で、図５のＡの記録媒体読み出し位置ＲＰがあるフレー
ムデータＦＤ4 を読み出して環状バッファ７に記憶する
データ読み出し処理を行う場合を説明する。フレームデ
ータＦＤ4 は３個のセクタから構成されており、先頭の
セクタデータが読み出されて、データ書き込み位置ＷＤ
Ｔがあるセクタデータ格納領域ＢＦ 9 に書き込まれる。
この後、記録媒体読み出し位置ＲＰはフレームデータＦ
Ｄ4の２番目のセクタに移動し、また、データ書き込み
位置ＷＤＴもセクタデータ格納領域ＢＦ10に移動する。
そして、フレームデータＦＤ4 の２番目のセクタデータ
が読み出されて、セクタデータ格納領域ＢＦ10に記憶さ
れる。同様にして、フレームデータＦＤ4 の最後のセク
タデータもセクタデータ格納領域ＢＦ11に記憶される。
【００３１】また、図５のＢは、６個のセクタデータ格
納領域ＢＦにはデータが記憶されており、７個のセクタ
データ格納領域ＢＦはデータが記憶されていない状態の
環状バッファ７を示している。この上記環状バッファ７
から８個以上のセクタから成るフレームデータのデータ
が読み出されるときには、上述の方法によって、セクタ
毎に順次データの書き込みが行われるが、環状バッファ
７の全てのセクタデータ格納領域にデータが書き込まれ
て、データ書き込み位置ＷＤＴがデータ読み出し位置Ｒ
ＤＴと同じ位置になった場合には、環状バッファ７への
データの書き込みは中止される。そして、環状バッファ
７のデータ書き込み位置ＷＤＴは、現在、データの書き
込みが中止されたフレームデータの前の、正しく環状バ
ッファ７に格納されたフレームデータの最後のセクタデ
ータが記憶されているセクタデータ格納領域の次のセク
タデータ格納領域の位置まで戻される。即ち、ＣＤ−Ｒ
ＯＭから現在読み出されている１フレーム分のデータは
捨てられる。
【００３２】このとき、図５のＡのＣＤ−ＲＯＭ内の記
録媒体読み出し位置ＲＰは、書き込みが中止されたフレ
ームデータの次のフレームデータの先頭セクタに移動さ
れる。この後、環状バッファ７へのデータの書き込み
は、上記捨てられたフレームデータの次のフレームデー
タの先頭セクタから行われる。
【００３３】このように、ＣＤ−ＲＯＭ上の記録データ
を読み出すと同時に、即ちリアルタイムで記録データの
再生を行うときに、ＣＤ−ＲＯＭから読み出したセクタ
毎のデータを格納する環状バッファ７内のデータ読み出
し位置とデータ書込み位置とが同じ位置のセクタデータ
格納領域にある場合には、記録媒体に記録されている１
フレーム分のデータを環状バッファ７から破棄して、Ｃ
Ｄ−ＲＯＭから読み出し途中の１フレーム分のデータを
再生しないことにより、ＣＤ−ＲＯＭからのフレームデ
ータの読み出し速度に応じた速度で、読み出されたデー
タをリアルタイムに再生することができる。
【００３４】尚、フレームデータ間の切れ目を検出する
ためには、図４に示すセクタヘッダ領域ＳＨ内のセクタ
番号ＳＮ及び総セクタ数ＨＳを利用する。例えば１５セ
クタから成るフレームデータの切れ目のセクタ、即ち最
後のセクタを検出する場合には、フレームデータを構成
する各セクタについて、セクタヘッダ領域ＳＨの総セク
タ数ＨＳの値とセクタ番号ＳＮの値とが同じ値、即ち１
５であるか否かを検出することにより、フレームデータ
間の切れ目のセクタを検出することができる。
【００３５】次に、フレームデータ処理について説明す
る。環状バッファ７にフレームデータが記憶されている
ならば、データ読み出し位置ＲＤＴから１フレーム分の
データを処理対象フレームデータとする。具体的には、
図６に示すように、データ読み出し位置ＲＤＴがあるセ
クタを先頭セクタとするフレームデータを処理対象フレ
ームデータＩＦＤとする。そして、上記ＣＰＵ１によっ
て、上記処理対象フレームデータＩＦＤのセクタ内のセ
クタヘッダ領域ＳＨのフレームデータ形式識別子ＦＩＤ
の内容から、このフレームデータに含まれるデータ形式
が識別される。さらに、上記ＣＰＵ１によって、この識
別されたデータ形式のために予め定められた処理に従っ
た処理が施され、画像信号や音声信号等の情報信号とし
て上記出力デバイス５に送られる。この送られた情報信
号は、出力デバイス５内の上記情報信号に対応する表示
装置やスピーカ装置等から出力される。
【００３６】尚、環状バッファ７内にフレームデータが
含まれているか否かを識別するためには、データ読み出
し位置ＲＤＴとデータ書き込み位置ＷＤＴとが異なる位
置であり、かつ、図４に示す総セクタ数ＨＳの値とセク
タ番号ＳＮの値とが同じであるセクタヘッダ領域ＳＨを
もつセクタがフレームデータに含まれているか否かを検
出する。
【００３７】また、予め定められている処理としては、
具体的には、例えばフレームデータが画像データである
ならば、この画像データを画像出力用信号として表示装
置の画面に表示するための信号処理であり、音声データ
であるならば、この音声データを音声信号としてスピー
カ装置等の端子に送信するための信号処理である。ま
た、上述した信号再生装置に用いられる信号再生方法は
家庭用ゲーム機等において好適なものであり、この信号
再生方法を用いた家庭用ゲーム機の一実施例の概略的な
構成を図７に示し、以下に説明する。
【００３８】この家庭用ゲーム機は、バス３１に、ＣＰ
Ｕ１１及び周辺デバイス１２等から構成されるメインシ
ステム、グラフィックスシステム、サウンドシステム、
ＣＤ−ＲＯＭシステム、及び通信システム内の各種の機
能を実現するための複数のプロセッサ及びデバイスが接
続されることにより構成されている。上記メインシステ
ムの基本部分となる上記ＣＰＵ１１は、３２ビットのＲ
ＩＳＣ(Reduced Instruction Set Computer) ＣＰＵで
あり、周辺デバイス１２は、ＤＭＡ、タイマ、割り込み
等の複数の制御用コントローラから構成されるものであ
る。また、２ＭＢｙｔｅｓのメインメモリ１３、５１２
ＫＢｙｔｅｓのメモリ容量をもち、上記ＣＰＵ１１や周
辺デバイス１２等の動作を制御してこの家庭用ゲーム機
を制御するためのオペレーティングシステム（ＯＳ）プ
ログラムが格納されているＲＯＭ１４、パラレル通信の
入出力（Ｉ／Ｏ）部であるＰＩＯ２９、及びシリアル通
信の入出力（Ｉ／Ｏ）部であるＳＩＯ３０が、それぞれ
バス３１に接続されている。
【００３９】この家庭用ゲーム機に電源が投入されたと
きには、上記ＣＰＵ１１によってＲＯＭ１４内のＯＳが
実行されて装置全体の初期化が行われ、上記ＣＰＵ１１
からの制御命令により、ＣＤ−ＲＯＭシステムのＣＤ−
ＲＯＭドライブ２５に搭載されたＣＤ−ＲＯＭからアプ
リケーションプログラム即ちゲームプログラムや画像及
び音声データが読み出される。
【００４０】具体的には、上記ＣＤ−ＲＯＭに記録され
ている画像データは、ＤＣＴ（離散コサイン変換）等の
直交変換が施されて画像圧縮された動画や静止画の画像
データ及びポリゴンを修飾するためのテクスチャ画像の
画像データである。尚、上記静止画データは、静止画デ
ータ圧縮の国際標準規格であるＪＰＥＧ(Joint Photogr
aphic Experts Group)方式で圧縮されたデータであり、
動画データは、動画圧縮の国際標準規格であるＭＰＥＧ
(Moving Picture Image Coding Experts Group) 方式で
あって、フレーム内符号化のみによって圧縮されたデー
タである。また、上記ＣＤ−ＲＯＭからのゲームプログ
ラムには、微小な多角形領域いわゆるポリゴンを描画す
るためのポリゴン描画命令が含まれている。
【００４１】また、ＣＤ−ＲＯＭに記録されている音声
データは、音楽用ＣＤにおける音声データの規格である
ＣＤ−ＤＡによる１６ビットＰＣＭデータ、及びＣＤ−
ＲＯＭ用画像及び音声データの規格であるＣＤ−ＲＯＭ
ＸＡに基づいた適応差分ＰＣＭいわゆるＡＤＰＣＭデ
ータである。上記ＣＤ−ＲＯＭから読み出されたデータ
はＣＤ−ＲＯＭバッファ２４に格納された後、ＣＤ−Ｒ
ＯＭデコーダ２３によってデコード処理が施され、デー
タの内容に従って、上記メインシステム、グラフィック
スシステム及びサウンドシステム等に送られる。
【００４２】上記グラフィックスシステムとしては、グ
ラフィックスデータ生成プロセッサであるジェオメトリ
トランスファエンジン、即ちＧＴＥ１５、グラフィック
ス描画処理プロセッサであるグラフィックスプロセッシ
ングユニット、即ちＧＰＵ１６、このＧＰＵ１６によっ
て画像を生成する際に使用される１ＭＢｙｔｅｓのフレ
ームバッファ１７、画像データ伸張エンジンであるモー
ションデコーダ、即ちＭＤＥＣ１９、及びＣＲＴディス
プレイ装置や液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置等のビデ
オ出力装置１８から構成される。
【００４３】上記ＧＴＥ１５は、上記ＣＰＵ１１のコプ
ロセッサとして用いられ、上記ＣＰＵ１１が描画命令や
制御命令を生成する際に、画像内の３次元の物体を表示
するためにポリゴンについての座標変換や光源計算、例
えば固定少数点形式の行列やベクトルの計算を、並列処
理機構によって高速に行う。上記ＧＰＵ１６は、上記Ｃ
ＰＵ１１からのポリゴン描画命令に従って動作するもの
であり、上記ＣＰＵ１１とは独立した２次元のアドレス
空間にマッピングされるフレームバッファ１７にポリゴ
ンの描画を行う。このＧＰＵ１６は、ポリゴンに同じ色
で描画を行うフラットシェーディング、ポリゴンの頂点
毎に任意の色を指定して、この頂点の色を用いてポリゴ
ン内の色を求めるグーローシェーディング、及びポリゴ
ンに対して２次元のイメージデータであるテクスチャ
（素材）を貼り付けるテクスチャマッピングを行う。
【００４４】上記ＧＴＥ１５は、具体的には、例えば１
つの三角形のポリゴンに同じ色で描画を行うフラットシ
ェーディングを行う場合には、１秒間に最大１５０万程
度のポリゴンの座標演算を行うことができ、また、グー
ローシェーディング又はテクスチャマッピングを行う場
合には、１秒間に最大５０万程度のポリゴンの座標演算
を行うことができるので、ＣＰＵ１１の負荷を軽減する
と共に、高速な座標演算を行うことができる。
【００４５】上記フレームバッファ１７は、縦５１２画
素、横１０２４画素の矩形領域であって、１６ビットの
いわゆるデュアルポートＲＡＭから成り、上記ＧＰＵ１
６による画像の描画、メインメモリ１３から転送される
データの格納等に使用される。尚、上記ＧＰＵ１６によ
る描画又はメインメモリ１３からのデータ転送、及び画
像データの読み出しは同時に行われる。また、フレーム
バッファ１７内には、テクスチャが格納されるテクスチ
ャ領域、及びカラーパレットとして用いられるカラール
ックアップテーブル（ＣＬＵＴ）が格納されるＣＬＵＴ
領域が設けられている。このテクスチャパターン及びＣ
ＬＵＴのデータは、上記ＣＰＵ１１の制御によってＣＤ
−ＲＯＭドライブ２５から読み出され、上記ＧＰＵ１６
を介して上記フレームバッファ１７に転送され、格納さ
れる。また、ＣＬＵＴのデータは上記ＧＰＵ１６によっ
て生成される場合もある。
【００４６】従って、上記ＣＰＵ１６によって、上記Ｇ
ＴＥ１５で求めた座標や色情報を用いてポリゴンが描画
され、このポリゴンに対してテクスチャを貼り付けるこ
とにより３次元（３Ｄ）画像を作成している。この作成
された画像データを画像信号として上記ビデオ出力装置
１８に出力することにより、３次元（３Ｄ）画像が表示
される。
【００４７】尚、動画像を表示する場合に、フレームバ
ッファ１７上に２つの矩形領域を設け、一方の矩形領域
にフレーム画像を描画すると同時に、他方の矩形領域に
既に描画されたフレーム画像のデータをビデオ出力装置
１８に出力して画像を表示するように、上記２つの矩形
領域を交互に描画及び画像表示用として用いることによ
り、上記ビデオ出力装置１８上に画像の書き換えの状態
が表示されるのを回避している。
【００４８】また、ＭＤＥＣ１９は、ＣＤ−ＲＯＭドラ
イブ２５から読み出された画像データを再生する際に用
いられるものであり、上記ＣＰＵ１１と互いにメインメ
モリ１３を共有しながら並列的に動作を行う。上記ＣＤ
−ＲＯＭドライブ２５から読み出された動画像用のデー
タは、ＣＤ−ＲＯＭデコーダ２３でエラー訂正等がなさ
れた後、ＭＤＥＣ１９に送られる。このＭＤＥＣ１９で
は、送られたデータにデコード処理を施す。このデコー
ド処理されたデータは、動画像データとしてメインメモ
リ１３に送られる。このメインメモリ１３に送られた動
画像データは、上記ＧＰＵ１６を介してフレームバッフ
ァ１７に格納された後、画像信号として上記ビデオ出力
装置１８に出力されることにより、動画が表示される。
【００４９】また、サウンドシステムとしては、サウン
ド再生処理プロセッサであるサウンドプロセッシングユ
ニットいわゆるＳＰＵ２０、このＳＰＵ２０によって音
声信号を再生する際に用いられる５１２ＫＢｙｔｅｓの
サウンドバッファ２１、及びスピーカ装置等のサウンド
出力装置２２から構成される。上記ＳＰＵ２０は、１６
ビットの音声データが４ビットの差分信号としてＡＤＰ
ＣＭされた音声データを再生するＡＤＰＣＭ復号化機
能、サウンドバッファ２１に記憶されている音源データ
を再生して効果音等を発生する再生機能、上記音源デー
タを変調させて再生する変調機能等を備えている。
【００５０】ここで、上記ＣＤ−ＲＯＭ内には背景音楽
（ＢＧＭ）に用いられる音声データ及び効果音の発生等
に用いられる音源データが記録されている。これらのデ
ータは、上記ＣＰＵ１１の制御により、上記ＣＤ−ＲＯ
Ｍドライブ２５から読み出されてＣＤ−ＲＯＭデコーダ
２３でエラー訂正等の処理が施される。ＢＧＭ等に用い
られる音声データは、上記ＣＰＵ１１の制御により上記
ＣＤ−ＲＯＭデコーダ２３から上記ＳＰＵ２０に送ら
れ、このＳＰＵ２０によって楽曲として上記サウンド出
力装置２２から出力される。また、効果音用に用いられ
る音源データは、上記ＣＰＵ１１の制御により上記サウ
ンドバッファ２１内に格納される。上記ＳＰＵ２０は、
上記サウンドバッファ２１内に格納された音源データに
基づいて、楽音や効果音等を発生する。よって、上記Ｓ
ＰＵ２０は、いわゆるサンプリング音源である。
【００５１】また、通信システムとして、入力デバイス
いわゆる入力パッドであるコントローラ２７、１ＭＢｙ
ｔｅｓのメモリカード２８、及び同期シリアルポートで
ある通信デバイス２６により構成されている。上記コン
トローラ２７は、ゲームの進行及びゲーム内において画
像表示される物体の動作等を制御するための指示を入力
するためのキーを有する。このコントローラ２７から入
力された操作情報は、通信デバイス２６に送られる。こ
の通信デバイス２６に送られた情報は、上記ＣＰＵ１１
によって約１／６０秒毎に読み出される。上記ＣＰＵ１
１は、この情報に基づいて、周辺デバイス１２やメイン
メモリ１３、及びグラフィックスシステム、サウンドシ
ステム、ＣＤ−ＲＯＭシステムのそれぞれの動作を制御
する制御命令を送信することにより、各システムの動作
が制御され、上記入力された操作情報に応じた画像が表
示され、音声が出力する。
【００５２】また、上記メモリカード２８は、例えばフ
ラッシュメモリ等の不揮発性のメモリから成り、複数の
ゲームの設定及び進行途中の状態や結果を格納し、保持
するために用いられる。また、バス３１から分離されて
いるので、電源を入れた状態で着脱することが可能であ
り、この家庭用ゲーム機の動作中に複数のメモリカード
２８を着脱させてデータを記憶させることができる。
【００５３】尚、上記ＰＩＯ２９を介して周辺機器との
接続を行うことができ、また、ＳＩＯ３０を介して他の
ゲーム装置との通信等を行うことが可能である。また、
この家庭用ゲーム機においては、ゲームプログラムの読
み出し、画像データの表示あるいは描画等を行う際に、
上記メインメモリ１３、ＧＰＵ１６、ＭＤＥＣ１９、及
びＣＤ−ＲＯＭデコーダ２３等の間で大量の画像データ
を高速に転送する必要があるので、この場合には、上記
ＣＰＵ１１を介さずに周辺デバイス１２からの制御によ
って直接に画像データを転送するいわゆるＤＭＡ転送を
行う。これにより、データ転送によるＣＰＵ１１の負荷
を低減させて、高速なデータ転送を行っている。
【００５４】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明に係る信号再生装置は、データの物理的な読み出しの
単位であるセクタが１又は複数から成る、データの処理
単位であるフレーム毎にデータが順次記憶される記録媒
体と、上記記録媒体から読み出されたデータを格納する
環状記憶手段と、上記記録媒体からフレームデータをセ
クタ毎に順次読み出して上記環状記憶手段に格納し、こ
れと独立に、上記環状記憶手段に既に格納されたデータ
をフレーム毎に読み出すデータ制御手段とを有して成
り、上記記録媒体から読み出したセクタデータを上記環
状記憶手段に書き込むことができない場合には、上記読
み出したセクタを含むフレームのデータの次のフレーム
データを、上記環状記憶手段内の上記読み出したセクタ
を含むフレームの前のフレームデータの後から格納する
ことにより、記録媒体から読み出したフレームデータを
リアルタイムに再生する場合に、記録媒体からのデータ
の読み出し速度に応じた速度でデータの再生を行うこと
ができる。また、データの処理単位であるフレーム毎の
データを確実に取り出すことができるので、フレーム内
のデータの欠落が生じることがない。さらに、フレーム
毎のデータを記録媒体から読み出して格納するので、デ
ータの種類に関係無く、様々な形式のデータの処理を行
うことができる。
【００５５】また、上記セクタは、このセクタが含まれ
るフレームのデータ形式、上記フレームを構成するセク
タの順番を示すセクタ番号、及び上記フレームを構成す
るセクタ数を示す総セクタ数を備える付加情報領域とデ
ータ領域とから構成され、上記データ制御手段は、上記
セクタ内のセクタ番号及び総セクタ数を用いて上記セク
タを含むフレームの最終セクタを検出することにより、
セクタ毎にデータを読み出す度に、即ち逐次的にフレー
ム内における位置情報及びデータ情報を検出することが
できるので、フレームデータの切れ目を迅速に検出する
ことができる。
【００５６】本発明に係る信号再生方法は、データの物
理的な読み出しの単位であるセクタが１又は複数から成
る、データの処理単位であるフレーム毎にデータを順次
記憶する記録媒体からフレームデータをセクタ毎に読み
出して、環状記憶手段に格納するデータ読み出し処理工
程と、上記データ読み出し工程と独立に、上記環状記憶
手段に既に格納されたデータをフレーム毎に読み出すフ
レームデータ処理工程とにより、上記記録媒体から読み
出したセクタデータを上記環状記憶手段に書き込むこと
ができない場合には、上記読み出したセクタを含むフレ
ームのデータの次のフレームデータを、上記環状記憶手
段内の上記読み出したセクタを含むフレームの前のフレ
ームデータの後から格納することにより、記録媒体から
読み出したフレームデータをリアルタイムに再生する場
合に、記録媒体からのデータの読み出し速度に応じた速
度でデータの再生を行うことができる。また、データの
処理単位であるフレーム毎のデータを確実に取り出すこ
とができるので、フレーム内のデータの欠落が生じるこ
とがない。さらに、フレーム毎のデータを記録媒体から
読み出して格納するので、データの種類に関係無く、様
々な形式のデータの処理を行うことができる。
【００５７】また、上記セクタは、このセクタが含まれ
るフレームのデータ形式、上記フレームを構成するセク
タの順番を示すセクタ番号、及び上記フレームを構成す
るセクタ数を示す総セクタ数を備える付加情報領域とデ
ータ領域とから構成され、上記セクタ番号及び総セクタ
数を用いてフレームの最終セクタを検出することによ
り、セクタ毎にデータを読み出す度に、即ち逐次的にフ
レーム内における位置情報及びデータ情報を検出するこ
とができるので、フレームデータの切れ目を迅速に検出
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る信号再生装置の概略的な構成を示
す図である。
【図２】フレームデータを説明するための図である。
【図３】セクタを説明するための図である。
【図４】セクタヘッダ領域の概略的な構成を示す図であ
る。
【図５】データ読み出し処理を説明するための図であ
る。
【図６】フレームデータ処理を説明するための図であ
る。
【図７】家庭用ゲーム機の概略的な構成を示す図であ
る。
【符号の説明】
１ ＣＰＵ ２ メモリ ３ データ転送装置 ４ 記憶装置 ５ 出力デバイス ６ バス ７ 環状バッファ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−296183（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−161115（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−312739（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−30407（ＪＰ，Ａ) 特表 平７−505238（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G06F 3/06 G11B 7/00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 データの物理的な読み出しの単位であり
    且つセクタデータを含んでいる少なくとも一つのセクタ
    からなると共に、データの処理単位であり且つフレーム
    データを含んでいる複数のフレームが、読み出されるべ
    き順番で記憶されている記録媒体からデータを読み出す
    データ読み出し装置であって、 上記記録媒体から読み出された各セクタについてのセク
    タデータがそれぞれ格納されると共に、環状に配列され
    ている複数のセクタ格納領域を備えている環状記憶手段
    と、 上記記録媒体に記憶されたフレームデータを、フレーム
    単位で順次読み出して、上記環状記憶手段のセクタ格納
    領域に、順に格納すると共に、上記環状記憶手段に格納
    されたフレームデータを、記録された順に、当該フレー
    ムデータを構成するセクタデータ毎に順次読み出す制御
    手段とを有しており、 上記制御手段は、 上記記録媒体に記憶されたフレームデータを、上記環状
    記憶手段のセクタ格納領域に格納する場合であって、読
    み込むべきフレームデータに含まれるセクタの数が、記
    憶されていないセクタ格納領域の数を超える際に、当該
    フレームについてのフレームデータの格納を中止し、そ
    れに続くフレームについてのフレームデータを、上記環
    状記憶手段に記憶されていたフレームデータが記憶され
    ていたもののうちの最後のセクタ格納領域の直後のセク
    タ格納領域から格納するように構成されている、 信号再生装置。
  2. 【請求項２】 上記セクタデータのそれぞれは、当該セ
    クタデータについてのセクタが含まれているフレームに
    ついてのフレームデータのデータ形式、上記フレームの
    中に存在するセクタにおける当該セクタの順番を示すセ
    クタ番号、及び上記フレームを構成するセクタ数を示す
    総セクタ数についての各データを含む付加情報領域と、
    データ領域とから構成されており、 上記データ制御手段は、上記セクタデータに含まれる、
    セクタ番号及び総セクタ数についての上記データを用い
    て、上記環状記憶手段に記憶されていたフレームデータ
    が記憶されていたもののうちの最後のセクタ格納領域を
    検出するように なっている、 請求項１記載の信号再生装置。
  3. 【請求項３】 データの物理的な読み出しの単位であり
    且つセクタデータを含んでいる少なくとも一つのセクタ
    からなると共に、データの処理単位であり且つフレーム
    データを含んでいる複数のフレームが、読み出されるべ
    き順番で記憶されている記録媒体からデータを読み出す
    ものであり、上記記録媒体から読み出された各セクタに
    ついてのセクタデータがそれぞれ格納されると共に、環
    状に配列されている複数のセクタ格納領域を備えている
    環状記憶手段と、上記記録媒体に記憶されたフレームデ
    ータを、フレーム単位で順次読み出して、上記環状記憶
    手段のセクタ格納領域に、順に格納すると共に、上記環
    状記憶手段に格納されたフレームデータを、記録された
    順に、当該フレームデータを構成するセクタデータ毎に
    順次読み出す制御手段とを有してなるデータ読み出し装
    置にて実行される方法であって、 上記制御手段が、 上記記録媒体に記憶されたフレームデータを、上記環状
    記憶手段のセクタ格納領域に格納する場合であって、読
    み込むべきフレームデータに含まれるセクタの数が、記
    憶されていないセクタ格納領域の数を超える際に、当該
    フレームについてのフレームデータの格納を中止し、そ
    れに続くフレームについてのフレームデータを、上記環
    状記憶手段に記憶されていたフレームデータが記憶され
    ていたもののうちの最後のセクタ格納領域の直後のセク
    タ格納領域から格納する過程を実行する、 信号再生方法。
  4. 【請求項４】 上記セクタデータのそれぞれは、当該セ
    クタデータについてのセクタが含まれているフレームに
    ついてのフレームデータのデータ形式、上記フレームの
    中に存在するセクタにおける当該セクタの順番を示すセ
    クタ番号、及び上記フレームを構成するセクタ数を示す
    総セクタ数についての各データを含む付加情報領域と、
    データ領域とから構成されており、 上記データ制御手段は、 上記セクタデータに含まれる、セクタ番号及び総セクタ
    数についての上記デー タを用いて、上記環状記憶手段に
    記憶されていたフレームデータが記憶されていたものの
    うちの最後のセクタ格納領域を検出する、 請求項３記載の信号再生方法。
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