JPH077580B2

JPH077580B2 - データ再生装置とデータ再生方法

Info

Publication number: JPH077580B2
Application number: JP2243390A
Authority: JP
Inventors: 飯塚　　裕之
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-02-01
Filing date: 1990-02-01
Publication date: 1995-01-30
Anticipated expiration: 2010-01-30
Also published as: JPH03228262A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明はコンパクトディスク（以下、CDと略記する）、
デジタルオーディオテープ（以下、DATと略記する）や
光学式ビデオディスク（以下、LDと略記する）等の音声
や画像を実時間再生する記録媒体に時間属性のないデー
タを記録した媒体を再生する再生装置に関するものであ
る。

従来の技術近年、CDを応用したコンパクトディスク・リード・オン
リー・メモリ（以下、CD−ROMと略記する）に代表され
るように、本来、時間属性を持ったデータを記録する記
録媒体に文字データやコンピュータプログラムのような
時間属性を持たないデータを記録する手法が確立され、
その再生装置も広く普及しようとしている。

以下、上述したデータ再生装置の一例について説明す
る。

CDは標本化周波数44.1kHz、量子化ビット数16でデジタ
ルデータに変換された２チャンネルの音声を記録する記
録媒体であり、CDの再生時の音声データの転送レートは
176.4kbyte/secとなっている。この音声データの代わり
に文字データや画像データ、コンピュータプログラム等
の一般のデジタルデータを記録するのがCD−ROMであ
り、記録内容が異なるだけでその他は基本的にCDと同一
である。これらのデータを記録するために、CD−ROMで
は音声データ記憶領域にブロック構造化を施し、150kby
te/secの転送レートを得ている（たとえば「エレクトロ
ニクス」昭和60年２月号73〜80ページ）。

発明が解決しようとする課題しかしながら上記のような構成では、CDの再生装置をそ
のままCD−ROMに応用しているため、150kbyte/secの転
送レートしか得られないという課題を有していた。画像
データの転送を例にとると、640×480ドット、一画素あ
たり８ビットの階調を持つ画像は１画面あたり300kbyte
/secのデータ量となり、１画面分のデータを取り込むの
に２秒もかかってしまう。

CD−ROMの転送レートを上げる手法としては特開昭59−1
78607号公報がある。この公報に開示の手法は、オーデ
ィオデータにビデオデータを混在させて記録することに
よるオーディオデータの転送レートの低下を、再生線速
度を上げることによって最小限に抑える手法である。こ
れを実現するために再生線速度をディスク内に記録して
いる。しかしながら、記録されているデータが音声デー
タで実時間再生を要求されるため、この手法でCD−ROM
にデータを記録した場合、一般のCD−ROMドライブ装置
では再生ができないという課題を有していた。すなわ
ち、このディスクは線速度を上げて再生しなければ音声
の実時間再生が保証できないため、150Kbyte/secの転送
レートしか実現できない一般のCD−ROMドライブ装置で
は再生できない。

本発明は上記課題に鑑み、専用の記録媒体を必要とせ
ず、かつ、必要に応じて高転送レートを実現するデータ
再生装置を提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段上記目的を達成するために本発明のデータ再生装置は、
データと制御情報が記録された記録媒体を再生し再生信
号を出力する再生手段と、再生信号を制御情報とデータ
に分離し出力する分離手段と、データを処理し出力する
処理出力手段と、制御情報を用いて記録媒体内のデータ
の再生に実時間性が要求されるかどうかを判断し、実時
間性が要求されない場合には要求される場合より高速に
記録媒体を再生するように再生手段を制御する制御手段
を備えたものである。

作用本発明は上記した構成によって、データの再生に実時間
性が要求されない場合には高転送レートでデータを再生
できることとなる。

実施例以下、本発明の一実施例のデータ再生装置について、第
１図，第２図，第３図を参照しながら説明する。本実施
例では記録媒体としてCD−ROMを用いている。第１図は
本発明の一実施例におけるデータ再生装置の概略ブロッ
ク図、第２図は第１図のデータ再生装置の詳細ブロック
図、第３図はCDもしくはCD−ROMのデータフォーマット
の模式図である。

まず、第３図を用いてCD−ROMのデータフォーマットに
ついて説明する。

第３図において、（ａ）は記録の最小単位であるデータ
フレームの模式図、（ｂ）はサブコードフレームの模式
図、（ｃ）はリードイン領域におけるＱチャンネルのデ
ータフォーマットの模式図、（ｄ）はプログラム領域に
おけるＱチャンネルのデータフォーマットの模式図であ
る。CDにはディスクの内周から外周に向かって、リード
イン領域，プログラム領域，ディスクの終端を示すリー
ドアウト領域が存在し、実際のデータが記録されるのは
プログラム領域である。CDも第３図と同様のデータフォ
ーマットで音声データが記録される。

１データフレームにはサブチャンネル２とメインチャン
ネル１が存在し、CD−ROMに時分割で記録される。サブ
チャンネル２には１バイトのデータ記録域があり、メイ
ンチャンネル１には24バイトのデータ３用と８バイトの
誤り検出訂正符号４用の、計32バイトのデータの記録域
がある。

CDではデータ３の位置に標本化周波数44.1kHz、量子化
ビット数16ビットで量子化された２チャンネルのオーデ
ィオデータ（以降、このデータをCD−DAデータと略記す
る）が記録される。したがって、データフレームレート
44.1k×（16/8）×2/24＝7350データフレーム／秒とな
る。CD−ROMではこの領域にブロック構造化された一般
のデジタルデータを記録する。このブロック構造化の手
法に関しては後述する。誤り検出訂正符号４はメインチ
ャンネル１のデータのデータ誤りを検出訂正するための
符号であり、サブチャンネル２に対するものではない。
CDとCD−ROMでは誤り検出訂正符号４の作成方法は同じ
である。

これらのデータをCD−ROMに記録する前には、EFM（Eigh
t−to−Fourteen−Modulation）変調や、データフレー
ムの境界を識別するためのデータフレーム同期信号の付
加作業等が行われる。その結果、１データフレームは58
8ビットとなり、CD−ROMに記録される際のビットレート
は580×7350＝4.3218Mbit/secとなる。このデータはNRZ
i信号の形式で、速度一定（約1.25m/sec）で記録され
る。

連続する98データフレーム分のサブチャンネル２でサブ
コードフレームを構成する。サブコードフレームは１秒
間に75個存在する。この様子を第３図（ｂ）に示す。最
初の２データフレーム分のサブチャンネル２でサブコー
ドフレーム同期７を構成し、残りの96データフレーム分
のサブチャンネル２でサブコードと呼ばれるデータを記
録する。サブコードの１バイトは各ビットがそれぞれチ
ャンネルに対応しており、これらのチャンネルをＰチャ
ンネル,Qチャンネル，・・・,Wチャンネルと呼んでい
る。

Ｐチャンネル８はトラック（CDでは通常１トラックが１
曲に対応する）の頭出しに用いられるフラグであり、プ
ログラム領域においては各トラックが始まる前に２秒以
上１となっている。また、リードアウト領域では１と０
が２秒の周期で繰り返される。

Ｑチャンネル９にはディスク内の検索を行うための検索
情報が記録されている。

プログラム領域のＱチャンネル９には検索情報としてア
ドレスが記録されている（第３図（ｄ）参照）。アドレ
スにはプログラム領域の先頭を０分０秒０フレームとし
て外周にいくにしたがって増大する絶対時間（AMIN,ASE
C,AFRAME）と、各トラックの先頭を０分０秒０フレーム
とする相対時間（MIN,SEC,FRAME）と、トラックナン
バ，インデックスが存在し、それぞれがBCDコード（２
進化10進数）で記録されている。ここでいうフレームと
は時間の単位で75フレームが１秒に相当する。すなわ
ち、時間の単位としてのフレームは１サブコードフレー
ムの時間長に等しい。トラックナンバはリードイン領域
では00、リードアウト領域ではAA（16進表示）で固定で
ある。プログラム領域ではトラックナンバは01から99ま
での値をとりうる。Ｑチャンネル９の先頭に記録される
コントロールは４ビットの制御情報である。この値はプ
ログラム領域の１つのトラック内では同様の値をとる。
具体的には以下のような値が記録されている。

00×０…２チャンネルオーディオ、エンファシス無し 00×１…２チャンネルオーディオ、エンファシス有り 01×０…データトラック ××０×…デジタルコピー禁止 ××１×…デジタルコピー可（但し、×は０もしくは１） CDには（00×０）や（00×１）が記録されている。一
方、CD−ROMには（01×０）が記録されている。但し、C
D−ROMディスクでもCD−DAデータが記録されたトラック
（以降、CD−DAトラックと略記する）を設けることもで
き、これらのトラックにはコントロールとして（00×
０）や（00×１）が記録されている。すなわち、CD−RO
Mにはデータ３の領域にブロック構造化された一般のデ
ジタルデータが記録されたトラック（以降、CD−ROMト
ラックと略記する）のみからなるディスクと、CD−ROM
トラックとCD−DAトラックが混在するディスクが存在す
る。

リードイン領域のＱチャンネル９には検索情報としてプ
ログラム領域とリードアウト領域の配置に関する情報が
記録されている。この情報はTOC（Table of contents）
と呼ばれ、プログラム領域内の各トラックの先頭の絶対
時間と各トラックの制御情報、プログラム領域の最初と
最後のトラックナンバと、リードアウト領域の開始絶対
時間が記録されている。

以下、TOCの具体的な記録方法について第３図（ｃ）を
用いて説明する。同図はリードイン領域におけるＱチャ
ンネルの１サブコードフレーム内の96ビットのデータ構
造を模式的に表わしている。ビット４からビット７まで
のADRには（0001）が記録される。トラックナンバには
リードイン領域のトラックナンバである00が記録され
る。MIN,SEC,FRAMEはリードイン領域内に於ける相対時
間をそれぞれ分，秒，フレームで示す。ビット48からの
８ビットには０が記録される。ビット80からの16ビット
はエラー検出用のCRC（Cyclic Redund ancy Check）コ
ードが記録される。コントロール，ポイント,PMIN,PSE
C,PFRAMEを用いてTOCが記録される。ポイントがBCDコー
ドで01から99までの値を取る場合には、PMIN,PSEC,PFRA
MEにはポイントで示されるトラックの開始絶対時間が、
それぞれ分，秒，フレームで記録され、コントロールに
はポイントで示されるトラックの制御情報が記録され
る。たとえば、ポイント,PMIN,PSEC,PFRAME,コントロー
ルが、それぞれ09,43,20,24,4（0100）であれば第９ト
ラックが絶対時間で43分20秒24フレームから開始するCD
−ROMトラックであることを示している。ポイントがA0
（16進表示）である場合にはPMINにそのCDの最初の音楽
トラックのトラックナンバである01が記録される。この
ときのPSEC,PFRAMEには00が記録される。ポイントがA1
（16進表示）である場合にはPMINにそのディスクの最後
の音楽トラックのトラックナンバが記録される。このと
きのPSEC,PFRAMEには00が記録される。ポイントがA2（1
6進表示）である場合にはPMIN,PSEC,PFRAMEには絶対時
間でリードアウト領域の開始アドレスが記録される。こ
のTOCはリードイン領域内で繰り返し記録されており、
また、連続する３つのサブコードフレームには同一内容
が記録される。

ＲチャンネルからＷチャンネルの６チャンネルは統一し
て扱われる。業務用分野で販売されているCDグラフィッ
クカラオケ装置では、これらのチャンネルにグラフィッ
クデータを記録している。

次に、第１図を用いて上述したCD−ROMディスクが本発
明のデータ再生装置でどのように再生されるかを説明す
る。

第１図において、50はCD−ROM、51はCD−ROMを再生しデ
ータと制御情報を出力する再生手段、52はデータと制御
情報を分離する分離手段、53はデータの処理および出力
を行う処理出力手段、54は制御情報を入力し再出手段51
を制御する制御手段である。

CD−ROM50は上述した文字や画像データが記録されたCD
−ROMトラック（第1,第２トラック）と、音声が記録さ
れたCD−DAトラック（第３〜第10トラック）が混在して
いるものとする。

まず、CD−ROM50が再生手段51にセットされると、制御
手段54は再生手段51を制御してCD−ROM50のリードイン
領域を再生させる。再生手段51はリードイン領域を再生
し、分離手段52は再生手段51から出力された再生信号の
中からデータフレーム同期を検出し、メインチャンネル
１とサブチャンネル２を分離する。サブチャンネル２に
含まれるＱチャンネル９のデータは制御手段54へ送られ
る。制御手段54はＱチャンネル９に記録されているTOC
を内部メモリに蓄える。TOCには上述したように、各ト
ラックの先頭の絶対時間と各トラックの制御情報等が含
まれているため、以降、制御手段54は再生手段51を制御
して入力手段（図示せず）から指定されたCD−ROM50の
任意の位置を再生させることが可能となる。

外部から制御手段54に第５トラックの再生が指示された
場合、制御手段54は内部メモリに蓄えたTOCの中から、
第５トラックの先頭の絶対時間と第５トラックの制御情
報を得る。制御手段54は絶対時間をCD−ROM50上の物理
位置に変換し、再生手段51内のピックアップ（図示せ
ず）をその位置まで移動させ、再生手段51の再生を指示
する。制御手段54は制御情報から第５トラックがCD−DA
トラックであると知り、CD−DAトラックはデータの再生
に実時間性が要求されるので、この再生は約1.25m/sec
の線速度で行われる。この再生が開始されるとCD−DAデ
ータが処理出力手段53に176.4kbyte/secのデータレート
で送られる。処理出力手段53では、送られてきたCD−DA
データを２チャンネルのアナログ音声信号に変換して外
部に出力する。

外部から制御手段54に第２トラックの再生が指示された
場合にも、制御手段54は同様に内部メモリに蓄えたTOC
の中から、第２トラックの先頭の絶対時間と第２トラッ
クの制御情報を得る。制御手段54は絶対時間をCD−ROM5
0上の物理位置に変換し、再生手段51内のピックアップ
（図示せず）をその位置まで移動させ、再生手段51の再
生を指示する。制御手段54は制御情報から第２トラック
がCD−ROMトラックであると知る。CD−ROMトラックは文
字データやコンピュータプログラムのような一般的には
時間属性のないデータが記録されているので、この再生
は線速度を1.25m/secより上げて行われる。たとえば、
２倍に再生速度を上げると処理出力手段53へは約300kby
te/secの転送レートでデータが高速に送られる。

次に、第２図を用いて上述した第１図のデータ再生装置
の動作をより詳細に説明する。

第２図は第１図のデータ再生装置の詳細ブロック図であ
る。

第２図において、60はCD−ROM50と同じCD−ROMであり、
第１トラックと第２トラックはCD−ROMトラック、第３
トラックから第10トラックはCD−DAトラックであるとす
る。61はCD−ROM60を回転させるスピンドルモータ、62
はCD−ROM60から信号を読み取るピックアップ、63はピ
ックアップ62から出力されたアナログ信号をパルス信号
に整形する波形整形回路、64はデータフレーム同期やサ
ブコードフレーム同期７を検出する同期検出回路、65は
EFM復調回路、66は誤り検出訂正符号４を用いてメイン
チャンネル１の誤り検出訂正を行う誤り検出訂正回路、
67はRAM、68はマイクロプロセッサ、69はCD−ROM信号処
理回路、70はRAM、71はマイクロプロセッサ、72はスイ
ッチ回路、73はDA変換回路、74はインタフェース回路で
ある。75はクロック発生回路であり、サーボ回路77と誤
り検出訂正回路66に基準クロックを送ったり、マイクロ
プロセッサ68と71にマスタクロックを送ったり、CD−RO
M信号処理回路69とインタフェース回路74とDA変換回路7
3の動作に必要なクロッを出力している。76はパーソナ
ルコンピュータ、77はスピンドルモータ61の回転を制御
するCLV（Constant Linear Velocity）サーボ、CD−ROM
60に読み取りレーザ光のフォーカスを合わせるフォーカ
スサーボ、CD−ROM60上に螺旋状に形成されたトラック
に読み取りレーザ光を追従させるトラッキングサーボ、
ピックアップ62を内外周に移動させるトラバースサーボ
等を行うサーボ回路、78はクロック抽出回路である。

再生手段51は、モータ61,ピックアップ62,波形整形回路
63,同期検出回路64,クロック抽出回路78,サーボ回路77
からなる。分離手段52は、EFM復調回路65,誤り検出訂正
回路66,RAM67,CD−ROM信号処理回路69,RAM70,インタフ
ェース回路74,スイッチ回路72からなる。処理出力手段5
3は、DA変換回路73,パーソナルコンピュータ76からな
る。制御手段54は、マイクロプロセッサ68,マイクロプ
ロセッサ71,クロック発生回路75,インタフェース回路74
からなる。

まず、CD−ROM60がスピンドルモータ61にセットされる
と、マイクロプロセッサ68はサーボ回路77を制御してCD
−ROM60のリードイン領域を再生させる。すなわち、マ
イクロプロセッサ68はサーボ回路77を使ってピックアッ
プ62をリードインエリアへ移動させ、次に、スピンドル
モータ61を回転させてピックアップ62のフォーカスサー
ボとトラッキングサーボをかける。ピックアップ62が読
み出した信号はアナログ信号であるため、波形整形回路
63でパルス信号に変換された後、同期検出回路64とクロ
ック抽出回路78へ送られる。クロック抽出回路78はPLL
回路を内蔵しており、入力されたパルス信号からデータ
の打ち抜きに必要なクロック（以降、このクロックを再
生クロックと略記する）を作成する。同期検出回路64で
は入力されたパルス信号を再生クロックでラッチし、デ
ータフレーム同期とサブコードフレーム同期を検出し、
EFM復調回路65と誤り検出訂正回路66へ送る。EFM復調回
路65ではEFM復調を行うと同時に、メインチャンネル１
とサブチャンネル２の分離を行う。メインチャンネル１
のデータは次段の誤り検出訂正回路66へ送られる。サブ
チャンネル２のデータの内Ｑチャンネル９のデータはCR
Cを用いて誤り検出が行われた後、誤りがないデータが
マイクロプロセッサ68へ送られる。マイクロプロセッサ
68は入力したＱチャンネル９のデータに含まれるTOCを
内部メモリ（図示せず）に蓄える。TOC内の制御情報に
よってマイクロプロセッサ68はCD−ROM60の第１トラッ
クと第２トラックがCD−ROMトラックであり、第３トラ
ックから第10トラックがCD−DAトラックであることを知
る。

パーソナルコンピュータ76がインタフェース回路74,マ
イクロプロセッサ71を介してマイクロプロセッサ68に第
５トラックの再生を指示した場合、マイクロプロセッサ
68は内部メモリに蓄えたTOCの中から、第５トラックの
先頭の絶対時間と第５トラックの制御情報を得る。マイ
クロプロセッサ68は絶対時間をCD−ROM60上の物理位置
に変換し、サーボ回路77を介してピックアップ62をその
位置まで移動させ再生を指示する。第５トラックの実際
の再生が開始されるまでには以下の手順がとられる。ま
ず、マイクロプロセッサ68はピックアップ62を絶対時間
から算出されたおおよその位置まで移動させ再生を行
う。再生された信号からEFM復調回路65でＱチャンネル
９のデータを抽出し、これに含まれる絶対時間とTOC内
の第５トラックの先頭の絶対時間を比較する。異なって
いればマイクロプロセッサ68はピックアップ62を移動さ
せたり、トラックジャンプをさせたりして再生位置を移
動させる。この操作は再生位置が第５トラックの先頭に
なるまで繰り返される。

第５トラックの先頭まで移動させると再生が開始され
る。マイクロプロセッサ68は制御情報から第５トラック
がCD−DAトラックであると知る。CD−DAトラックはデー
タの再生に実時間性が要求されるので、この再生は約1.
25m/secの線速度で行われる。マイクロプロセッサ68は
クロック発生回路75に4.3218MHzの基準クロックを発生
するように指示する。この基準クロックはサーボ回路77
と誤り検出訂正回路66に送られる。サーボ回路77ではク
ロック抽出回路78から送られてきた再生クロックと基準
クロックが同一の周波数になるようにスピンドルモータ
61の回転制御を行う。一方、誤り検出訂正回路66では基
準クロックに従ってメインチャンネル１の誤り検出訂正
を行い、176.4Kbyte/secのデータレートでCD−DAデータ
を出力する。

誤り検出訂正回路66へ送られてくるメインチャンネル１
のデータは再生クロックに同期しており、また、再生ク
ロックはジッタを含んでいるため、RAM67を用いてジッ
タ補正が行われる。また、RAM67は誤り検出訂正時のデ
ータバッファとしても使用される。クロック抽出回路78
内のPLL回路には中心周波数が4.3218MHzと8.6436MHzの
２つの電圧制御発振器器が内蔵されており、切り替えて
使うように構成されている。この切り替えはマイクロプ
ロセッサ68が行う。CD−DAトラックのようにデータの再
生に実時間性が要求される場合には4.3218MHzの電圧制
御発振器が使用される。マイクロプロセッサ68はスイッ
チ回路72をon状態とし、誤り検出訂正回路66から出力さ
れたCD−DAデータはスイッチ回路72を通ってDA変換回路
73でアナログ音声信号に変換されて外部に出力される。
マイクロプロセッサ71はマイクロプロセッサ68からステ
ータス情報を受けとってCD−DA再生を行うことを知り、
CD−ROM信号処理回路69の動作を停止させる。

パーソナルコンピュータ76がインタフェース回路74,マ
イクロプロセッサ71を介してマイクロプロセッサ68に第
２トラックの再生を指示した場合にも、マイクロプロセ
ッサ68は同様に内部メモリに蓄えたTOCの中から、第２
トラックの先頭の絶対時間と第２トラックの制御情報を
得る。マイクロプロセッサ68はその絶対時間をCD−ROM6
0上の物理位置に変換し、第５トラックをアクセスする
ときと同様の手順で第２トラックのアクセスを行い、再
生を開始する。マイクロプロセッサ68は制御情報から第
２トラックがCD−ROMトラックであると知る。CD−ROMト
ラックは文字データやコンピュータプログラムのような
一般的には時間属性のないデータが記録されているの
で、この再生は線速度を1.25m/secより上げて約2.5m/se
cで行われる。具体的には以下の手順となる。マイクロ
プロセッサ８はクロック発生回路75に8.6436MHzの基準
クロックを発生するように指示し、また、クロック抽出
回路78内の電圧制御発振器を中心周波数が8.6436MHzの
発振器に切り替える。

サーボ回路77ではクロック抽出回路78から送られてきた
再生クロックと基準クロックが同一の周波数になるよう
にスピンドルモータ61の回転制御を行う。したがって、
CD−DAトラックの場合の２倍の線速度でCD−ROM60が回
転される。一方、誤り検出訂正回路66では基準クロック
に従ってメインチャンネル１の誤り検出訂正を行い、35
2.8Kbyte/secのデータレートでデータを出力する。マイ
クロプロセッサ68はスイッチ回路72をoff状態とし、CD
−DAデータが誤ってDA変換回路73を介して音として出力
されるのを防ぐ。マイクロプロセッサ71はマイクロプロ
セッサ68からステータス情報を受けとって、誤り検出訂
正回路66の出力がブロック構造化されたCD−ROMのデー
タであることを知り、CD−ROM信号処理回路69を動作さ
せる。CD−ROM信号処理回路69でCD−ROMの誤り検出訂正
等が行われ、インタフェース回路74を介してパーソナル
コンピュータ76にデータが300Kbyte/secの転送レートで
送られる。パーソナルコンピュータ76はデータを受け取
って、画像や文字を出力したりする。

上述の実施例では、CD−ROMトラックは全てデータ再生
の実時間性が要求されないものとして説明した。

次に、第２の実施例として、実時間再生が要求されるデ
ータが記録されたCD−ROMトラックを再生する場合につ
いて、第２図，第４図を用いて説明する。

第４図はCD−ROMのメインチャンネルに記録されるデー
タフォーマットの模式図である。

まず、第４図を用いてメインチャンネル１内に記録され
るデータのフォーマットについて説明する。第４図
（ａ）はCD−ROMモード１のセクタのデータフォーマッ
トの模式図、第４図（ｂ）はCD−ROMモード２フォーム
のセクタのデータフォーマットの模式図、第４図（ｃ）
はCD−ROMモード２フォーム２のセクタのデータフォー
マットの模式図、第４図（ｄ）はサブヘッダの記録内容
を示す模式図、第４図（ｅ）はサブモードバイトの模式
図である。

１データフレームのメインチャンネル１には第３図
（ａ）に示されるように24バイトのデータが記録され
る。CD−ROMトラックでは98データフレーム分のデータ2
352バイトを１セクタとして構造化が行われる。１セク
タの長さは１サブコードフレームの長さに対応する。各
セクタはその先頭にセクタの区切りを識別するための12
バイトの同期信号があり、同期信号に引き続いて４バイ
トのヘッダがある。ヘッダの先頭の３バイトは物理セク
タアドレスと呼ばれ、プログラム領域の先頭を０分０秒
０セクタとした絶対アドレスが記録される。この絶対ア
ドレスは第３図（ｃ）で説明した絶対時間（AMIN,ASEC,
AFRAME）と等しい値となっている。ヘッダの最終のバイ
トはモードを示し、この値によって残りの2336バイトの
記録内容が異なる。モード０は残りの2336バイト全てが
０である。モード１は第４図（ａ）に示されるように20
48バイトのユーサデータの後に４バイトのエラー検出用
の符号,8バイトの０データ,276バイトのエラー訂正用の
符号が付加される。モード２はヘッダに続いて８バイト
のサブヘッダが設けられる。サブヘッダは第４図（ｄ）
に示されるように先頭からファイルナンバ，チャンネル
ナンバ，サブモード，コーディングインフォメーション
の４バイトが２回繰り返して記録される。サブモードは
第４図（ｅ）で示されるようにビットエンコードされて
いる。サブモードのビット５はフォームビットと呼ば
れ、このビットの値によってサブヘッダ以降の2328バイ
トのフォーマットが異なる。フォームビットが０のセク
タをフォーム１セクタと呼び、そのデータ構造はサブヘ
ッダの後に2048バイトのユーザデータ、４バイトのエラ
ー検出用の符号、276バイトのエラー訂正用の符号が付
加される（第４図（ｂ）参照）。一方、フォームビット
が１のセクタをフォーム２セクタと呼び、そのデータ構
造はサブヘッダの後に2324バイトのユーザデータ、４バ
イトのリザーブ領域が付加される（第４図（ｃ）参
照）。サブモードのビット６はリアルタイムセクタビッ
トと呼ばれ、CD−ROMトラックのデータの再生に実時間
性が必要かどうかを判断するための制御情報の一例であ
る。このビットが１のセクタはリアルタイムセクタと呼
ばれ、このセクタを含んだファイルは時間属性を持った
ファイルであり、実時間で再生する必要がある。たとえ
ば、音声と画像を同時に長時間再生しようとした場合、
音声データを記録媒体から読みだ出しながら同時に画像
データを読み出す必要がある。一般的には、これを実現
するために時間軸圧縮された音声が記録されたセクタと
画像データが記録されたセクタを時間軸多重して記録す
る。再生時には、処理出力手段53が分離手段52から圧縮
音声データが記録されたセクタを受け取っているときに
は圧縮音声データを処理出力手段53内のバッファに蓄え
ると同時に、圧縮音声データをデコードして音声として
出力する。また、画像データが記録されたセクタを受け
取っているときにはバッファ内に蓄えられた圧縮音声デ
ータをデコードしながら画像データを画像メモリに書き
込む操作を行う。このような応用を考えた場合には、CD
−ROMトラックでもデータの再生に実時間性が要求され
る。

次に、このディスクが第２図のデータ再生装置でどの様
に再生されるかを説明する。CD−ROM60は第１の実施例
と同様に第１トラックと第２トラックはCD−ROMトラッ
クであり、第３トラックから第10トラックはCD−DAトラ
ックであるとする。また、CD−ROMトラックには再生の
実時間性が要求されるデータと再生の実時間性が要求さ
れないデータが記録されているものとする。

TOCの読み込みの動作とCD−DAトラックの再生に関して
は第１の実施例と同じであるので説明は省略する。

第１の実施例では説明をトラックナンバを指定してCD−
ROM60の再生を行うように説明したが、本実施例ではパ
ーソナルコンピュータ76からは論理セクタアドレスを指
定する場合について説明する。物理セクタアドレスが０
分２秒０セクタのセクタが論理セクタアドレスの０番地
に対応している。

パーソナルコンピュータ76からたとえば論理アドレス12
000番地から4500セクタのデータを再生するようにイン
タフェース回路74を介してマイクロプロセッサ71に伝え
られると、マイクロプロセッサ71は論理アドレス（1200
0番地）を物理アドレス（２分42秒０セクタ）に変換す
る。この物理アドレスはマイクロプロセッサ68に伝えら
れる。マイクロプロセッサ68はディスクから読み出して
おいたTOCから再生位置がCD−ROMトラックであることを
知り、ステータス情報としてマイクロプロセッサ71に知
らせる。マイクロプロセッサ71はこれを受けてCD−ROM
信号処理回路69内のアドレスレジスタ（図示せず）に物
理アドレスを設定する。

マイクロプロセッサ68は指定された再生位置がCD−ROM
トラックであるため、第１の実施例と同様に2.5m/secで
CD−ROM60の再生を行う。その結果、誤り検出訂正回路6
6はメインチャンネル１の誤り検出訂正を行い、352.8Kb
yte/secのデータレートでデータをCD−ROM信号処理回路
69へ送る。

CD−ROM信号処理回路69では、まず、12バイトの同期信
号の検出が行われ、同期信号に引き続いてヘッダ内に記
録された物理セクタアドレスとアドレスレジスタの内容
の一致検出が行われる。アドレスの一致が確認された後
モードバイトがチェックされ、モード１であった場合に
はCD−ROMの誤り検出訂正が行われ、インタフェース回
路74を介してパーソナルコンピュータ76に計4500セクタ
のデータが300Kbyte/secの転送レートで送られる。一
方、セクタがモード２であった場合、サブヘッダがマイ
クロプロセッサ71へ送られサブモードバイトのリアルタ
イムセクタビットがチェックされる。このビットが０で
あればそのままのスピードで再生が続けられる。このビ
ットが１の場合は通常の再生速度で再生する必要がある
ため、マイクロプロセッサ71はCD−ROM信号処理回路69
の動作を一旦停止させ、マイクロプロセッサ68に通常の
再生速度で再生を再開するように指令する。マイクロプ
ロセッサ68は指示に従って一旦再生を中断し、クロック
発生回路75,サーボ回路77,クロック抽出回路78を制御し
て1.25m/secの線速度で再生を再開する。

以上のように本実施例によれば、発明のデータ再生装置
は、データと制御情報が記録された記録媒体を再生し再
生信号を出力する再生手段と、再生信号を制御情報とデ
ータに分離し出力する分離手段と、データを処理し出力
する処理出力手段と、制御情報を用いて記録媒体内のデ
ータの再生に実時間性が要求されるかどうかを判断し、
実時間性が要求されない場合には要求される場合より高
速に記録媒体を再生するように再生手段を制御する制御
手段とを設けることにより、データの再生に実時間性が
要求されない場合には高転送レートでデータを再生する
ことができる。

なお、上記実施例ではクロック抽出回路78内部のPLL回
路に２種の電圧制御発振器を設け切り替えて使うように
説明したが、引き込み範囲の広いPLL回路でクロック抽
出回路を実現しても良い。このようにすれば任意の再生
速度で高速再生が実現できることとなる。任意の再生速
度が実現できれば、処理出力手段53の処理能力を判断し
て再生速度を設定したり、処理出力手段53からの要求に
従って再生速度を早くしたり遅くしたりすることができ
る。

また、上記第２の実施例では制御情報はマイクロプロセ
ッサ68もしくはマイクロプロセッサ71が読み込んで再生
速度の判断を行っていたが、制御情報をパーソナルコン
ピュータ76に送って、再生速度をパーソナルコンピュー
タから指定させることも可能である。この場合には、パ
ーソナルコンピュータ76は処理出力手段53としての機能
だけでなく、制御手段54の一部の機能をも実現すること
となる。

また、上記第２の実施例では制御情報はサブチャンネル
やサブヘッダ等のユーザデータ以外の領域に記録してい
たが、制御情報の記録位置はこれに限るものではなく、
ユーザデータの中に記録することも可能である。たとえ
ば、記録媒体内のデータの配置を示すディレクトリ情報
の一部として制御情報をユーザデータ領域に記録しても
良い。この場合には、データの再生に先立ってディレク
トリ情報がパーソナルコンピュータに読み込まれ、再生
速度の指定はパーソナルコンピュータが行うことにな
る。また、ディレクトリ情報ではなく、パーソナルコン
ピュータが実行するアプリケーションプログラムの一部
に制御情報を組み込むことも可能である。この場合に、
パーソナルコンピュータがアプリケーションプログラム
を実行して再生速度の指定を行うことになる。アプリケ
ーションプログラムやディレクトリ情報への制御情報を
組み込む方は種々の手法が考えられる。ディレクトリ情
報として組み込む場合には各ファイルの属性に非実時間
ファイルか実時間ファイルかを示すフラグを設ければ良
い。また、アプリケーションプログラムに組み込む場合
には、アプリケーションプログラムがファンクションコ
ールを用いて再生速度の指定を行う手法や、再生に実時
間性が要求される場合のファンクションコールと要求さ
れない場合のファンクションコールの両方を設けてお
き、アプリケーションプログラムがどちらかを選択して
データの再生を行うようにする手法等種々考えられる。
この場合には、パーソナルコンピュータ76は処理出力手
段53としての機能だけでなく、制御手段54と分離手段52
の一部の機能をも実現することとなる。

また、上記実施例ではマイクロプロセッサ68はTOC内の
制御情報を用いて再生速度を決定していたが、プログラ
ム領域内に記録された制御情報であるＱチャンネルのコ
ントロールを用いても良い。この場合には、とりあえず
通常の速度で再生して、実時間性が必要ないと判断して
から徐々に再生速度を上げるようにしても良い。

また、外部から切り替え可能なスイッチをデータ再生装
置に設け、通常モードと高速モードを切り替えを行い、
制御手段はスイッチが高速モードを示しており、かつ、
データの再生に実時間性が要求されない場合にのみ高速
に記録媒体を再生するように構成しても良い。この場合
には、このスイッチの状態はマイクロプロセッサ68もし
くはマイクロプロセッサ71が読み込むこととなる。

また、上記実施例ではCD−ROMを例に説明したが、記録
媒体はこれに限るものではなく、たとえば、DAT,LD−RO
M等のようにデータを既定の転送速度で連続的に読み出
すことができる記録媒体であればいかなる記録媒体を用
いても良い。

発明の効果以上のように本発明は、データと制御情報が記録された
記録媒体を再生し再生信号を出力する再生手段と、再生
信号を制御情報とデータに分離し出力する分離手段と、
データを処理し出力する処理出力手段と、制御情報を用
いて記録媒体内のデータの再生に実時間性が要求される
かどうかを判断し、実時間性が要求されない場合には要
求される場合より高速に記録媒体を再生するように再生
手段を制御する制御手段とを設けることにより、専用の
記録媒体へのデータの記録方法は何等変更する必要な
く、再生時には必要に応じて高転送レートを実現するデ
ータ再生装置を実現できる。すなわち、データの再生に
実時間性が要求されない場合には高転送レートでデータ
を再生することができるという効果が得られる。

さらに、データの再生に実時間性が要求されない場合の
再生速度を処理出力手段が制御手段に対して指定するよ
うにすれば、処理出力手段の処理能力に最適な転送レー
トで記録媒体を再生するデータ再生装置が実現できる。

また、外部から切り替え可能なスイッチをデータ再生装
置に設け、通常モードと高速モードを切り替えを行い、
制御手段はスイッチが高速モードを示しており、かつ、
データの再生に実時間性が要求されない場合にのみ高速
に記録媒体を再生するようにすれば、再生装置の汎用性
を上げることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるデータ再生装置の概
略ブロック図、第２図は第１図のデータ再生装置の詳細
ブロック図、第３図はCDもしくはCD−ROMのデータフォ
ーマットの模式図、第４図はCD−ROMのメインチャンネ
ルに記録されるデータフォーマットの模式図である。 50……CD−ROM、51……再生手段、52……分離手段、53
……処理出力手段、54……制御手段。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】データと前記データの制御情報が少なくと
も記録された記録媒体を再生し再生信号を出力する再生
手段と、前記再生信号を入力し制御情報とデータに分離し出力す
る分離手段と、前記分離手段から出力されたデータを処理し出力する処
理出力手段と、前記分離手段から出力された制御情報を用いて前記記録
媒体内のデータの再生に実時間性が要求されるかどうか
を判断し、実時間性が要求されない場合には要求される
場合より高速に前記記録媒体を再生するように前記再生
手段を制御する制御手段とからなることを特徴とするデ
ータ再生装置。
【請求項２】記録媒体がディスク形状であって、同心円
状もしくは螺旋状に形成されたトラックに制御情報およ
びデータが角速度一定もしくは線速度一定で記録されて
おり、再生角速度もしくは再生線速度を上げることによ
って高速に前記記録媒体を再生することを特徴とする請
求項１記載のデータ再生装置。
【請求項３】データの再生に実時間性が要求されない場
合には、制御手段は処理出力手段が指定した再生速度で
記録媒体を再生するように再生手段を制御することを特
徴とする請求項１記載のデータ再生装置。
【請求項４】外部から通常モードと高速モードの切り替
えを行うモード切替スイッチを有し、制御手段は前記動
作モード切替スイッチが高速モードを示しており、か
つ、データの再生に実時間性が要求されない場合にのみ
高速に記録媒体を再生するように再生手段を制御するこ
とを特徴とする請求項１記載のデータ再生装置。
【請求項５】データと前記データの制御情報が少なくと
も記録された記録媒体を再生するに際し、前記制御情報
を用いて前記記録媒体内に記録されたデータの再生に実
時間性が要求されるかどうかを判断し、実時間性が要求
されない場合には要求される場合より高速に前記記録媒
体を再生することを特徴とするデータ再生方法。
【請求項６】記録媒体がディスク形状であって、同心円
状もしくは螺旋状に形成されたトラックに制御情報およ
びデータが角速度一定もしくは線速度一定で記録されて
おり、再生角速度もしくは再生線速度を上げることによ
って高速に前記記録媒体を再生することを特徴とする請
求項５記載のデータ再生方法。
【請求項７】データの再生に実時間性が要求されない場
合には、前記データの処理および出力が可能な再生速度
で記録媒体を再生することを特徴とする請求項５記載の
データ再生方法。
【請求項８】再生装置に設けられた通常モードと高速モ
ードの切り替えを行うモード切替スイッチが高速モード
を示しており、かつ、データの再生に実時間性が要求さ
れない場合にのみ高速に記録媒体を再生することを特徴
とする請求項５記載のデータ再生方法。