JP4729279B2

JP4729279B2 - 映像または音声記録再生装置

Info

Publication number: JP4729279B2
Application number: JP2004251212A
Authority: JP
Inventors: 裕明小野; 進一野中
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2004-08-31
Filing date: 2004-08-31
Publication date: 2011-07-20
Anticipated expiration: 2024-08-31
Also published as: US20060045494A1; JP2006073038A; US7689106B2

Description

本発明は、多層の光ディスクに記録する映像または音声記録再生装置に関するものである。

近年、映像及び音声情報の世界における映像及び音声のデジタル化、及び、映像及び音声データの圧縮技術の向上により、ＶＴＲをはじめとするテープ記録から、ＤＶＤ、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等のディスク記録への移行が、急速に行われつつある。その代表的なものとして、ハードディスクドライブ（以下ＨＤＤと称する）とＤＶＤドライブとが混在するＨＤＤ＆ＤＶＤハイブリッドレコーダである。これは、例えば、放送局から、または外部入力端子からの映像または音声情報を一旦ＨＤＤに記録した後、保存したい場合にＤＶＤディスクにバックアップ他で記録する、または、ＤＶＤディスクに直接記録を行うもので、近年各社から発売され、今後大きな市場に成長する製品である。

ここで、ＨＤＤは８０ＧＢから数百ＧＢの容量を持っており、ＤＶＤディスクはディスク１枚当たり、約４．７ＧＢ程度の容量になる。ＤＶＤディスクには、例えば、映画等の映像用の光ディスクであるディジタルビデオディスク（以下ＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏと略す）、またはコンピューター用途としてアプリケーションソフト、ゲームソフト、各種データ記録用に応用されたＤＶＤ−ＲＯＭがその代表的なものである。または個人情報のバックアップ記録、ＶＴＲの置き換えのＤＶＤレコーダ用として、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ±ＲＷ、ＤＶＤ±Ｒ等の光ディスクを使った書き換え可能な光記録媒体がある。

一方、地上波デジタル放送を含め、ハイビジョン放送をはじめとした高品位の映像または音声のコンテンツが配信されつつあり、高画質または高音質の情報を記録する要求が高まっている。しかしながら、高画質または高音質の情報は、それだけ情報量が多く、従来のＭＰＥＧ２技術では例えばＳＤ品質の音声付画像データは、最大１０Mbpsの可変レートで記録したとしても、平均レートを約５Mbps程度で記録すれば、２時間番組でも最大約４．７GBの情報量になるため、１２ｃｍのＤＶＤディスク１枚に記録することが可能になる。しかしながら、地上波デジタル放送のＨＤ場合、従来のＭＰＥＧ２では圧縮率を大きく稼いだとしても、画質とのバランスから、平均１５Mbpsを下回ることは出来ない。従って、ＤＶＤディスク１枚に記録することは出来ない。近い将来、例えば、Ｂｌｕ−ｒａｙディスクが一般化され、１枚あたり２５ＧＢ以上の容量を持つ光ディスク媒体があったとしても、例えば、２５Mbpsの高画質モードでは２時間半以上の映像コンテンツを、１枚のディスクに記録することは出来ない。

上記とは別に、最近圧縮技術の進歩により、例えば、ＭＰＥＧ４のＨ．２６４方式では、従来のＭＰＥＧ２で、ＨＤ品質が２５Ｍｂｐｓ必要なところを、１５Ｍｂｐｓ程度で十分なＨＤ品質のものが得られると共に、例えば、８Ｍｂｐｓでも十分なＨＤ品質が得られる。それと同時にＳＤ品質が、４Ｍｂｐｓ程度でもかなり品質の良いものになってきている。また、地上波デジタル放送が一般的になってきた場合、数チャンネルの放送や同じコンテンツでも異なる記録レートのものを一度に記録することも考えられるようになる。または、低画質モードは配信用に、高画質モードは保存用に使う等の、ＨＤ品質と、ＳＤ品質のものをひとつのディスク上に記録する用途も考えられる。

従来技術で、例えばＨＤＤレコーダ等において、複数のチャンネルの映像または音声データを、同時にＨＤＤに記録する方法に関するもの、または、例えばデジタルカメラ等において、静止画情報を、２つの圧縮方式で記録する方法に関するものがある。この例としては、特許文献１や特許文献２がある。

特開２００２−３４４８９２号公報特開２００１−２４９２９号公報

上述のように、地上波デジタル放送を含め、ハイビジョン放送をはじめとした高品位の映像または音声のコンテンツが配信されつつあり、高画質または高音質の情報を記録する要求と共に、多チャンネルのコンテンツや同じコンテンツでも異なる記録レートのものを一度に記録する要求が高まっている。

また、一度に多チャンネルのコンテンツや同じコンテンツでも異なる記録レートのものの記録をした場合、ディスク上のいろいろな場所に光ピックが移動しながらの記録になるため、元々質量が大きく、その分移動に時間の掛かる光ピックで、多チャンネルを記録するには、十分な記録速度が稼げないため、結果的に一度に記録することは光ディスクでは実現できなかった。また、光ヘッドの移動の騒音が大きく、製品品質を劣化させる原因となっていた。
一方、光ディスクは、ＤＶＤ、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク共に今後の方向としては、多層化の方向であり、容量が更に増大していく。しかし、上述した前記特許文献１、２は多層の光ディスクに記録する技術ではない。

本発明は、同じコンテンツでも異なる記録レートのものを多層の記録媒体に記録する、数種類のコンテンツや同じコンテンツでも異なる記録レートのものを並行して光ディスクに記録することを可能にする、映像または音声記録装置を提供することである。

このため、映像または音声情報を光ディスクに記録するための映像または音声データに変換する情報変換手段と、光ディスク上に前記映像または音声データを記録する記録手段と，光ディスク上の前記映像または音声データを再生する再生手段と、を有する映像または音声記録再生装置において、映像または音声情報を少なくとも２種類の記録レートの異なる映像または音声データに変換し、光ディスク上にその両データを記録すると共に、該光ディスクは少なくとも２層以上の記録層が存在し、該２種類の記録レートが異なる映像または音声データが、光ディスクのそれぞれ異なる層に記録されることを特徴とした映像または音声記録再生装置とした。

また、本発明の映像または音声記録装置は、多層の記録媒体を使い、その層間の光ヘッドの移動（層間ジャンプ）を使いながら、複数のコンテンツや同じコンテンツでも異なる記録レートのものを別の層に記録しながら行うものである。この際、それぞれのデータをある記録単位ごとに分割し、記録層に一方の情報の記録単位を記録し、層間ジャンプで別の記録層に移動し、他方の情報の記録単位を記録する、この動作を、繰り返して多層の光ディスク上に記録する。

ここで、数種類のコンテンツや同じコンテンツでも異なる記録レートのものを並行して光ディスクに記録することを可能にしたが、ここで並行して記録するとは、上記のように、それぞれのデータをある記録単位ごとに分割し、一つの記録層にひとつ記録単位を記録し、層間ジャンプで別の記録層に移動し、別の記録単位を記録する動作を繰り返して多層の光ディスク上に記録するものを言う。

同じコンテンツでも異なる記録レートのものを多層の記録媒体に記録する、または、複数のコンテンツや同じコンテンツでも異なる記録レートのものを並行して媒体の各層にそれぞれを記録することにより、シーク時間を少なくすることが出来、記録時間を短縮するができる。

以下、本発明の一実施例を、図１、２、３、４、５を用いて説明する。
図１は本発明の一実施例である映像または音声記録再生装置1(図中の破線内を示す)の概略構成である。
画像または音声情報変換手段２は、ＶｉｄｅｏＩＮ等の外部アナログ信号を、例えばＭＰＥＧ方式（ＭＰＥＧ２，ＭＰＥＧ４，Ｈ．２６４等の方式）で圧縮エンコード処理して画像または音声情報をデジタルデータに変換、またはデジタルデータをデコード処理してアナログ信号に変換等を行ない、ＶｉｄｅｏＯＵＴ等の外部アナログ端子よりモニター等へ出力する。

画像または音声データ変換手段３は、デジタル変換された映像または音声データを、記録媒体例えば、ＨＤＤまたは光ディスク上に記録するデータに変換する手段であり、ディスク装置に応じたＥＣＣ付加、変復調等の処理を行う。地上波デジタルチューナーからの信号はすでにデジタル変換されているので、そのまま上記、画像または音声データ変換手段３に入力される。ＨＤＤに記録する場合には、前記映像または音声情報が、著作権等により記録制限された情報の場合、１０の暗号付加／解読手段で、それに応じた暗号処理を施し、ＨＤＤ記録再生手段１１を通し、磁気ヘッド１２を介し、ハードディスク１３に記録する。光ディスクへの記録の場合には、前記映像または音声情報が、著作権等により記録制限された情報の場合、５の暗号付加／解読手段で、それに応じた暗号処理を施し、光ディスクの記録再生手段６を通し、光ヘッド７を介し、光ディスク８に記録する。これら全体を制御するのは１４のコントローラである。

図１で、ひとつのコンテンツを、入力した後に、圧縮率の異なる２つ以上の情報に変換するのは、２の画像または音声情報変換手段であり、ある単位ごとに圧縮率を変換し、３以降の画像または音声データ変換手段へ送り、その後、ハードディスクまたは光ディスクへと送られ、記録される。

次に、光ヘッドが多層の光ディスクに記録する方法について、図２を用いて説明する。図２は、４層の記録層を持つ光ディスクの場合を記載しているが、層数に関しては２層以上ならば、多層光ディスクであり、同様のことが出来る。また、図２では、光ヘッドはディスクの上方にあり、光ディスクの記録層は、上から数えて、１層目から４層目まで層があるように書かれているが、これに限ることは無く、光ヘッドが下側にあり、下層から１層目、２層目と続いても良い。多層の光ディスクは、１層目を内周側から外周側に記録した後に、層間ジャンプで次の層へ移動し、今度は外周側から内周側に移動しながら記録を行う。従って、複数の圧縮率に変換された情報を記録する場合、記録領域を予め確保し、その先頭から順に情報を記録する。例えば、ある記録単位ごとに第１の圧縮率の情報をシーケンシャルに記録する場合、図２（ａ）で示すように、内周側から(１)記録した後、その後図２(ｂ)に示すように、(２)、(３)、(４)を記録した後、外周の記録終了位置まで記録した後、第２層目に層間ジャンプした後、(１９)、(２０)とシーケンシャルに記録を行っていく。上記では、記録単位が有る決められた値のように示しているが、それに限ることはなく、記録単位の長さはそれぞれ適当に決めても良い。また、二層目のはじめが(１９)の記録単位から始めているが、これに限ることはない。これに、第２の圧縮率の情報を記録する場合には、図３（ａ）に示すように第１の圧縮率の情報に対し、図３（ａ）で示すように(１)から(４)まで記録した後に、第２の圧縮率の情報を記録するために、シーク及び層間ジャンプを行い、(１)’の情報を記録する。その後、上記の第１及び、第２の圧縮率の情報を交互に記録しながら進み、図３（ｂ）に示すように、第１の圧縮率の情報を(１９)まで記録した後には、また第２の圧縮率の情報を記録するためにシーク及び、層間ジャンプを行い、(４)’を記録する。上記の場合は、第１の圧縮率に比べ、第２の圧縮率が大きい場合を示している。このように、複数の圧縮率の情報を並行して記録する場合には、質量の大きい光ヘッドを大きく移動（シーク）させながらの記録になるので、シーク時間が長く掛かってしまうため、十分な記録速度が稼げず、結果的には複数の圧縮率の異なる情報を並行して記録することは難しい。

そこで、別の実施例として、複数の圧縮率の情報を並行して記録するために、それぞれある記録単位ごとに分割し、一つの記録層に第１の圧縮率の情報の記録単位を記録した後、層間ジャンプで別の記録層に移動し、第２の圧縮率の情報の記録単位を記録する動作を、繰り返して該多層の光ディスク上に記録することにした。この実施例を図４に示す。図４では、例えば、一つのコンテンツを高画質の情報と、低画質の情報の２つの異なる記録レートの情報にし、その情報をそれぞれある記録単位ごとに分割し並行して光ディスクに記録する方法を示す。図４のこの実施例では、一つのコンテンツを２つの異なる記録レートの情報にし記録するものであるが、２つの異なるコンテンツをそれぞれある記録単位ごとに分割し並行して光ディスクに記録するものであっても良い。

図４で、高画質の情報は一つの記録単位でもその情報量が大きいため、３層にまたがり記録し、低画質の情報は情報量が少ないため、４層のみに記録している。１層目を内周側から外周側に記録し、層間ジャンプで次の層へ移動し、２層目は外周側から内周側に記録し、層間ジャンプで次の層へ移動し、３層目は内周側から外周側に記録し、同様に層間ジャンプし、４層目は外周側から内周側に順次記録する。

いずれの場合にも、複数の層にまたがる記録ではあるが、各層への光ヘッドの移動（層間ジャンプ）は、ヘッドアクチェータをフォーカス方向にミクロンオーダーで移動するだけなので、かなり質量のある光ヘッド自体を動かすいわゆるシークに比べ、圧倒的に移動時間が短い。

なお、情報量の関係で、高画質の情報を１〜４層に記録し、次のときに１〜３層に高画質の情報、４層に低画質の情報を記録するような１回置きのように（Ｎ回置きでも良い）記録する方法を工夫しても良い。

従って、２種類の異なる記録レートのデータを並行して記録する場合などにおいて、各層にそれぞれ記録した方が、シーク時間を少なくすることができ、結果的に記録時間を短縮することが可能になる。

図５は、ひとつのコンテンツを２種類の異なる記録レートに変換した情報、圧縮率の異なる情報を光ディスク上に記録する場合を示す。この場合には、同じ方向への記録層を利用し、例えば、図５の例では１層目と３層目を利用し、細かく記録単位を分割しながら一方向へ記録していく。図２との相違は一方向に交互に記録する点である。上記では一つのコンテンツを２種類の異なる圧縮率のデータに変換した物を記録する方法について記載しているが、これに限る事はなく、２つの異なるコンテンツをそれぞれある記録単位ごとに分割し並行して光ディスクに記録するものであっても良い。

４つのコンテンツまたは圧縮率の異なる情報の場合には、図示していないが、２つのコンテンツまたは圧縮率の異なる情報ごとに層間ジャンプしながら１，３層は内側から外側へ記録し、また、別の２つのコンテンツまたは別の圧縮率の異なる情報を２，４層は外側から内側へ記録を行っていく。

図６は、本発明の別の実施例である。これは、高速サーチを更に早くするための考え方である。従来は、一つの層へ連続的に記録していたため、ＧＯＰが連続して記録されるため、各ＧＯＰの先頭Ｉピクチャーで形成される高速サーチ用のデータが飛び飛びに存在し出現するまでの距離が長かった。そのため、そのサーチ速度には限界があった。これに対し、本発明では、図６に示すように、１つのＧＯＰのうち、高速サーチに使われる最初のＩピクチャーを同じ層（図６では第１層目２１）にまとめて記録する。こうすることで、高速サーチする場合、一つの記録層に高速サーチ用のＩピクチャーが集中するため、その出現間隔が短くなり高速サーチがより早くなる。計算上では、層数分だけ掛け算で早くなるため、ユーザの使い勝手性が向上する。

また、一つのＧＯＰの最初のＩピクチャーが常に同じ層に記録されている層が、ディスクの管理情報を記録している層と同一の層とすれば高速サーチがより早くなる。

本発明の一実施例のシステムブロック図である。本発明の一実施例における多層光ディスクへの記録方法を示す図である。本発明の別の一実施例における多層光ディスクへの記録方法を示す図である。本発明の別の一実施例における多層光ディスクへの記録方法を示す図である。本発明の別の一実施例における多層光ディスクへの記録方法を示す図である。本発明の別の一実施例における多層光ディスクへの記録方法を示す図である。

符号の説明

１・・映像または音声記録再生装置、２・・映像または音声情報変換手段、
３・・映像または音声データ変換手段、４・・記憶手段、
５・・光ディスクの暗号付加／解読手段、６・・光ディスクの記録再生手段、
７・・光ヘッド、８・・光ディスク、９・・ハードディスク上のデータ消去手段、
１０・・ハードディスクの暗号付加／解読手段、
１１・・ハードディスクの記録再生手段、１２・・磁気ヘッド、
１３・・ハードディスク、１４・・コントローラ、
２１・・多層光ディスクの第1記録層、２２・・多層光ディスクの第２記録層、
２３・・多層光ディスクの第３記録層、２４・・多層光ディスクの第４記録層、
２５・・光ヘッド、２６・・多層光ディスク、２７・・一つの情報の記録単位、
２８・・別の情報の記録単位、２９・・各ＧＯＰの先頭Ｉピクチャー。

Claims

映像または音声情報を光ディスクに記録するための映像または音声データに変換する情報変換手段と、
光ディスク上に前記映像または音声データを記録する記録手段と、
光ディスク上の前記映像または音声データを再生する再生手段と、を有する映像または音声記録再生装置において、
光ディスクが３層以上の記録層を有する場合に、前記光ディスクの記録領域を複数の半径区間に区切り、
同一の映像または音声情報を少なくとも2種類の記録レートの異なる映像または音声データに変換し、
記録レートの低いデータを、第１の半径区間内で前記３層以上の記録層のうち１つの記録層である第１層に記録し、前記第１層とは異なる記録層である第２層に層間ジャンプを行い、記録レートの高いデータを前記第１の半径区間内で前記第２層に記録し、前記第１層と前記第２層とは異なる記録層である第３層に層間ジャンプを行い、前記記録レートの高いデータを前記第１の半径区間内で前記第３層に記録し、前記第１の半径区間内で前記第１層ないし前記第３層の記録領域にデータが記録されてから、前記第１の半径区間とは異なる第２の半径区間にて記録を行うことを特徴とする映像または音声記録再生装置。
映像または音声情報を光ディスクに記録するための映像または音声データに変換する情報変換手段と、光ディスク上に前記映像または音声データを記録する記録手段と，光ディスク上の前記映像または音声データを再生する再生手段と、を有する映像または音声記録再生装置において、
光ディスクが３層以上の記録層を有する場合に、前記光ディスクの記録領域を複数の半径区間に区切り、
同一の映像または音声情報を少なくとも2種類の記録レートの異なる映像または音声データに変換し、
記録レートの低いデータを、第１の半径区間内で前記３層以上の記録層のうち１つの記録層である第１層に記録し、前記第１層とは異なる記録層である第２層に層間ジャンプを行い、記録レートの高いデータを前記第１の半径区間内で前記第２層に記録し、前記第１層と前記第２層とは異なる記録層である第３層に層間ジャンプを行い、前記記録レートの高いデータを前記第１の半径区間内で前記第３層に記録し、前記第１の半径区間内で前記第１層ないし前記第３層の記録領域にデータが記録された後に、前記第１の半径区間とは異なる第２の半径区間にて記録を行い、かつ、層間ジャンプの前後の層における記録方向が互いに逆方向であることを特徴とした映像または音声記録再生装置。
請求項２記載の映像または音声記録再生装置において、
光ディスクの内周から外周へ記録した層に隣接する次の層は外周から内周に記録し、
光ディスクの外周から内周へ記録した層に隣接する次の層は内周から外周に記録することを特徴とした映像または音声記録再生装置。
映像または音声情報を光ディスクに記録するための映像または音声データに変換する情報変換手段と、光ディスク上に前記映像または音声データを記録する記録手段と，光ディスク上の前記映像または音声データを再生する再生手段と、を有する映像または音声記録再生装置において、
光ディスクが３層以上の記録層を有する場合に、前記光ディスクの記録領域を複数の半径区間に区切り、
同一の映像または音声データを少なくとも2種類の記録レートの異なる映像または音声データに変換し、記録レートの低いデータを、第１の半径区間内で前記３層以上の記録層のうち１つの記録層である第１層に記録し、前記第１層とは異なる記録層である第２層に層間ジャンプを行い、記録レートの高いデータを前記第１の半径区間内で前記第２層に記録し、前記第１層と前記第２層とは異なる記録層である第３層に層間ジャンプを行い、前記記録レートの高いデータを前記第１の半径区間内で前記第３層に記録し、前記第１の半径区間内で前記第１層ないし前記第３層の記録領域にデータが記録された後に、前記第１の半径区間とは異なる第２の半径区間にて記録を行い、前記記録レートの高いデータに含まれる一つのＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐｏｆｐｉｃｔｕｒｅ）の最初のＩピクチャーが常に同じ層に記録されることを特徴とした映像または音声記録再生装置。
請求項４記載の映像または音声記録再生装置において、
一つのＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐｏｆｐｉｃｔｕｒｅ）の最初のＩピクチャーが常に同じ層に記録されている層が、該ディスクの管理情報を記録している層と同一の層であることを特徴とした映像または音声記録再生装置。