JPH09198803A

JPH09198803A - ディジタル情報信号記録再生方法、ディジタル情報信号記録媒体及びディジタル情報信号記録再生装置

Info

Publication number: JPH09198803A
Application number: JP8025986A
Authority: JP
Inventors: Tadahiko Sakamoto; 忠彦坂本
Original assignee: Nippon Columbia Co Ltd
Current assignee: Nippon Columbia Co Ltd
Priority date: 1996-01-19
Filing date: 1996-01-19
Publication date: 1997-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】高精度分解能、高標本化周波数のディジタル
情報データを従来のＣＤの再生装置で再生したいという
要請がある。【解決手段】標本化周波数をＦ［Ｈｚ］とし、量子化
ビット数をＮビットとし、１秒あたりのサブコードフレ
ーム数をＫとし、１サブコードフレーム中の同期信号の
ビット数をＳビットとし、１サブコードフレーム中の余
剰ビット数をＲビットとし、１フレームのチャンネル数
をＬとし、１サブコードフレームのディジタル情報信号
の総ビット数をＱビットとしたとき、Ｑ＝（Ｆ ×Ｎ ×Ｌ／Ｋ）＋Ｒ＋Ｓを満たす２種類のディジタル情報信号記録媒体を提供す
るものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、ディジタル情報信
号を第１フォーマット及び第２フォーマットを用いて記
録再生するディジタル情報信号記録再生方法と、このデ
ィジタル情報信号記録再生方法を用いて記録されたディ
ジタル情報信号記録媒体と、このディジタル情報信号記
録媒体を再生するディジタル情報信号記録再生装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来のディジタル情報信号記録媒体の例
としてコンパクトディスク（以下、ＣＤ：Compact Disc
とする。）がある。従来のＣＤにおいては、オーディオ
信号をディジタルオーディオ信号とし、ＣＤの規格によ
る符号化方法で符号化され、記録されている。図６に、
ＣＤ規格による信号フォーマットのフレームの構造図を
示す。１フレームは、１バイトのサブコード、１２バイ
ト２チャンネル計２４バイトのディジタル情報信号であ
るデータ（以下、誤り訂正符号を含まず音楽信号などの
実際のディジタル情報信号を実データという。）、各４
バイトのＣ１、Ｃ２誤り訂正符号（パリティ）の合計３
３バイトより構成されている。またフレームの先頭毎に
フレーム同期信号が付加されている。

【０００３】図７にＣＤの規格による信号フォーマット
のサブコードフレームの構造図を示す。１サブコードフ
レームは９８フレームで構成され、この１サブコードフ
レームの実データは２４バイト×９８フレーム＝２３５
２バイトである。また１サブコードフレームの先頭の２
フレームのサブコードには、Ｓ０、Ｓ１という固有パタ
ーンが記録されており、これによりサブコードフレーム
の先頭が判別される。

【０００４】ＣＤの規格に採用された誤り訂正符号は、
ＣＩＲＣ（Cross Interleave Reed-Solomon Code）と呼
ばれている。Ｃ１、Ｃ２誤り訂正符号は、高いランダム
エラー訂正能力を持つ誤り訂正符号であるReed-Solomon
符号である。ＣＩＲＣは２段のReed-Solomon符号に、イ
ンターリーブによりバーストエラーをランダムエラーに
変換する手段を組み合わせたものである。

【０００５】図８に従来のディジタル情報信号記録装置
のブロック図を示す。まず、ディジタル情報信号記録装
置には、音楽信号などの情報信号を標本化及び量子化し
たディジタル情報信号が入力される。ディジタル情報信
号は、ＣＩＲＣ符号化回路５１により誤り訂正符号化さ
れる。ディジタル情報信号は、２バイトで構成された１
シンボルが、右チャンネル及び左チャンネルの計２チャ
ンネルにそれぞれ６シンボルづつ記録されており、１フ
レーム中の２バイト×６サンプル×２チャンネル＝２４
バイトが一つの単位となって、ＣＩＲＣ符号化回路５１
に入力される。

【０００６】図９に従来のディジタル情報信号記録装置
のＣＩＲＣ符号化回路５１の構成図を示す。偶数シンボ
ル遅延回路５１１、スクランブル回路５１２は、偶数番
目のシンボルのデータをそれぞれ２フレーム分遅延さ
せ、データの並び換えを行う回路である。これは、訂正
不能が生じた場合、隣接データから訂正不能で欠落した
部分を補間し、聴感上際だったノイズをなくすためにあ
る。

【０００７】またＣ２符号化回路５１３は、元の符号２
４バイトに対しＣ２パリティの４バイトを算出して加え
る。インターリーブ回路５１４は、最大遅延が１０８フ
レームにおよぶインターリーブをかける。Ｃ１符号化回
路５１５は、元の符号とＣ２パリティを算出して加え、
この結果全データ長が３２バイトになる。

【０００８】奇数シンボル遅延回路５１６は、奇数番目
のシンボルのみ更に１フレーム遅延させる。遅延させる
理由は、ランダムエラーが２バイトにまたがって発生し
た場合、その影響が１つのＣ１符号系列上において１シ
ンボルにしか及ばないようにするためである。パリティ
反転回路５１７は、パリティの極性を反転させ、これに
よりすべてのデータが誤りなしと判断されることを防
ぐ。

【０００９】このようにして得られたＣＩＲＣの符号化
出力は、図８において、サブコード付加回路５２で３２
バイト毎に１バイトのサブコードが付加される。ここで
上述のセクタ先頭を示すコードＳ０、Ｓ１もサブコード
として付加される。そして次のEight to Fourteen modu
lation変調（以下ＥＦＭ変調という。）回路５３でＥＦ
Ｍ変調され、フレーム同期信号付加回路５４においてフ
レームの先頭にフレーム同期信号が付加される。上述の
ように処理された信号がカッティングマシン５５により
光ディスク原盤に記録される。このガラスディスク原盤
から所定の生産工程を経て複製されたディスクが現行の
ＣＤ５６となる

【００１０】図１０に従来のディジタル情報信号再生装
置のブロック図を示す。本ブロック図はディジタル情報
信号再生装置のうち、特にディジタル情報信号処理を行
う回路を説明する。ディジタル情報信号処理は、符号化
の逆の順序で復合化処理を行う。ＣＤ５６から光ピック
アップ５７により符号化されているディジタル情報信号
が読み出され、フレーム同期信号検出分離回路５８にお
いて、フレーム同期信号が検出されて分離される。次に
ＥＦＭ復調回路５９でＥＦＭ復調され、サブコード検出
分離回路６０で１フレームの先頭のサブコードが検出さ
れて分離される。このサブコード検出分離回路１０で
は、コードＳ０、Ｓ１を検出することにより、サブコー
ドフレームの先頭を判別する。そしてこのディジタル情
報信号はＣＩＲＣ復号化回路６１に入力される。

【００１１】図１１に従来のディジタル情報信号再生装
置のＣＩＲＣ複号化回路６１の構成図を示す。偶数シン
ボル遅延回路６１１は、１フレーム分の３２バイトのう
ち偶数番目のシンボルを１フレーム遅延させる。次のパ
リティ反転回路６１２はパリティを反転させる。Ｃ１複
号化回路６１３はＣ１符号を用いて誤り訂正処理を行
う。これよりＣ１パリティを除いた２８バイトが次のデ
インターリーブ回路６１４に送られデインターリーブさ
れる。

【００１２】Ｃ２複号化回路６１５は、Ｃ２符号を用い
て誤り訂正処理を行う。これによりＣ２パリティを除い
た２４バイトが次のデスクランブル回路６１６に送られ
スクランブルが解かれる。奇数シンボル遅延回路６１７
はスクランブルが解かれたデータの奇数番目のシンボル
を２フレーム分遅延されて１フレーム分２４バイトのデ
ータが出力される。

【００１３】上述の従来ＣＤの規格に加え、ＣＤの量子
化分解能より大きい量子化分解能で量子化したり、ＣＤ
の標本化周波数より高い標本化周波数でサンプリングす
ることで、より高品質または長時間の音楽信号を得たい
という要望がある。そしてこの際に、従来のＣＤの符号
化装置や復号化装置と共有できる部分を残したいという
要望がある。

【００１４】このような発明の一例が、特開平７−２１
１０１３号公報に開示されている。この発明ではディジ
タル信号を符号化する際に、１符号長を数フレーム長と
し、誤り訂正用の訂正パリティ数をＣＤ規格より増して
符号化するようにしたことにより、ＣＤ規格に比して冗
長度を低減して、記録可能なデータ量を増加することが
でき、また１セクタ（１サブコードフレーム）をＣＤ規
格の１セクタ（１サブコードフレーム）の実データ数に
等しくし、フレーム長をＣＤ規格のフレーム長とほぼ同
じ大きさとし、サブコードをＣＤ規格と同じくフレーム
の先頭１バイト付加するようにしたことにより、ＣＤと
の互換性を維持し得るものである。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平７−２
１１０１３号公報に開示された発明では１セクタ中のデ
ィジタル情報信号の実データの量を等しくするように構
成しているが、１セクタ（１サブコードフレーム）の全
データの量はＣＤと異なっている。すなわち、符号長や
パリティ位置が異なっている。このため、従来から用い
られている誤り訂正機能を有するＣＤ信号処理用集積回
路を用いることができない。このため、音声信号系回路
が従来ＣＤ信号処理系と高標本高分解能信号処理系の２
種類が必要となり、そのままでは電子回路基板を小型化
できないという欠点があった。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明の請求項１に記載の発明によれば、第１フ
ォーマットと異なる標本化周波数、量子化ビット数の第
２フォーマットに基づいてディジタル情報信号を記録再
生するディジタル情報信号記録再生方法において、前記
第２フォーマットの１サブコードフレームのディジタル
情報信号の総ビット数及び１フレームのビット数を前記
第１フォーマットの１サブコードフレームのディジタル
情報信号の総ビット数及び１フレームのビット数と等し
くすることを特徴とする。

【００１７】また、本発明の請求項２に記載の発明によ
れば、請求項１におけるディジタル情報信号記録再生方
法において、前記第１フォーマットはコンパクトディス
クフォーマットであることを特徴とする。

【００１８】また、本発明の請求項３に記載の発明によ
れば、請求項１乃至請求項２におけるディジタル情報信
号記録再生方法において、１サブコードフレーム中に挿
入される同期信号のビット数と量子化ビット数とを同じ
数にし、同期信号は量子化されたオーディオ信号の最大
値または最小値であることを特徴とする。

【００１９】また、本発明の請求項４に記載の発明によ
れば、請求項１乃至請求項３におけるディジタル情報信
号記録再生方法において、上記フレームに挿入されたサ
ブコード信号のサブコードＱチャンネル信号のうち時間
情報の一つであるフレーム情報をバイナリ信号で記録
し、１秒当たりのフレーム情報を０フレームから最大２
５５フレームまで記録することを特徴とする。

【００２０】また、本発明の請求項５に記載の発明によ
れば、請求項１乃至請求項４におけるディジタル情報信
号記録再生方法において、上記サブコードＱチャンネル
信号のゼロ領域に判別フラグを挿入することを特徴とす
る。

【００２１】また、本発明の請求項６に記載の発明によ
れば、第１フォーマットを用いて記録再生される第１デ
ィジタル情報信号記録媒体と異なる標本化周波数、量子
化ビット数である第２フォーマットを用いて記録再生さ
れる第２ディジタル情報信号記録媒体であるディジタル
情報信号記録媒体において、前記第２ディジタル情報信
号記録媒体の１サブコードフレームのディジタル情報信
号の総ビット数及び１フレームのビット数を前記第１デ
ィジタル情報信号記録媒体の１サブコードフレームのデ
ィジタル情報信号の総ビット数及び１フレームのビット
数と等しくすることを特徴とする。

【００２２】また、本発明の請求項７に記載の発明によ
れば、請求項６におけるディジタル情報信号記録媒体に
おいて、前記第１ディジタル情報信号記録媒体はコンパ
クトディスクであることを特徴とする。

【００２３】また、本発明の請求項８に記載の発明によ
れば、請求項６乃至請求項７におけるディジタル情報信
号記録媒体において、１サブコードフレーム中に挿入さ
れる同期信号のビット数と量子化ビット数と同じであ
り、量子化されたオーディオ信号の最大値または最小値
が記録されていることを特徴とする。

【００２４】また、本発明の請求項９に記載の発明によ
れば、請求項６乃至請求項８におけるディジタル情報信
号記録媒体において、上記フレームに挿入されたサブコ
ード信号のサブコードＱチャンネル信号のうち時間情報
の一つであるフレーム情報をバイナリ信号で記録し、１
秒当たりのフレーム情報を０フレームから最大２５５フ
レームまで記録することを特徴とする。

【００２５】また、本発明の請求項１０に記載の発明に
よれば、請求項６乃至請求項９におけるディジタル情報
信号記録媒体において、上記フレームのサブコード信号
のうちサブコードＱチャンネル信号のゼロ領域に判別フ
ラグを記録することを特徴とする。

【００２６】また、本発明の請求項１１に記載の発明に
よれば、ディジタル情報信号記録媒体と、該ディジタル
情報信号記録媒体の記録信号を読み取るピックアップ
と、該ピックアップから読み取った記録信号の信号処理
を行うディジタル情報信号処理回路と、ディジタル情報
をアナログ情報に変換するＤ／Ａ変換回路とを備えたデ
ィジタル情報信号記録再生装置において、動作制御を行
う中央処理演算部と、第１フォーマット及び第１フォー
マットと異なる標本化周波数、量子化ビット数の第２フ
ォーマットにそれぞれ対応したクロックを発生するクロ
ック発生回路と、異なった量子化ビット数を並べ変えて
前記Ｄ／Ａ変換回路に出力する並び換え生成回路と、デ
ィジタル情報信号を一時記憶するバッファメモリと、デ
ィジタル情報信号に挿入された同期信号を検出する同期
信号検出回路とをそれぞれ備えたことを特徴とする。

【００２７】請求項１と請求項６とに記載の発明によれ
ば、１サブコードフレームのディジタル情報信号のビッ
ト数、１サブコードフレーム中の同期信号のビット数、
１サブコードフレーム中の余剰ビットのビット数を全て
足し合わせた１サブコードフレームのディジタル情報信
号の実データのビット数は第１フォーマットと第２フォ
ーマットとで共通であり、Ｃ１、Ｃ２誤り訂正符号長は
同じにして記録したので、２つのフォーマットは標本化
周波数と量子化ビット長以外は共通のフォーマットとす
ることができる。

【００２８】請求項２と請求項７とに記載の発明によれ
ば、第１ディジタル情報信号記録媒体をＣＤと同じ仕様
としたので、ＣＤと第２ディジタル情報信号記録媒体と
はフォーマットが共通であり、従来のＣＤ信号処理用集
積回路を用いて再生できる。

【００２９】請求項３と請求項８とに記載の発明によれ
ば、１サブコードフレーム中に挿入される同期信号を量
子化ビット数Ｎと同じにし、量子化されたオーディオ信
号のなかで出現頻度の低い最大値または最小値を同期信
号として用いるため、同期信号として確実に認識するこ
とができる。

【００３０】請求項４と請求項９に記載の発明によれ
ば、上記フレームのサブコード信号のうちサブコードＱ
チャンネル信号の時間情報のフレーム情報をバイナリ信
号で記録し、１秒当たりのフレーム情報を０フレームか
ら最大２５５フレームまで記録したので従来のＣＤより
多いフレーム数の記録が可能である。

【００３１】請求項５と請求項１０に記載の発明によれ
ば、上記フレームのサブコード信号のうちサブコードＱ
チャンネル信号のゼロ領域に判別フラグを記録したの
で、ＴＯＣ（ＴａｂｌｅｏｆＣｏｎｔｅｎｔｓ）や
音楽信号領域のサブコードＱチャンネル信号を読み込む
ことにより第１ディジタル情報信号記録媒体か第２ディ
ジタル情報信号記録媒体かを判別できる。

【００３２】請求項１１によれば、上記従来の第１ディ
ジタル情報信号記録媒体か第２ディジタル情報信号記録
媒体かを判別して再生するディジタル情報信号記録再生
装置を提供できる。

【００３３】

【発明の実施の形態】図１に、本発明によるディジタル
情報信号記録再生装置の一実施例の構成図を示す。な
お、本実施例では第１ディジタル情報信号記録媒体を従
来のＣＤとし、第２ディジタル情報信号記録媒体を高標
本化周波数及び高量子化ビット数の音楽情報信号が記録
された高品位ＣＤとして以下の説明をおこなう。

【００３４】光ディスク１は、音楽情報が光学的に再生
可能に記録されている。そして、この光ディスク１は、
ＣＤか高品位ＣＤかどちらかであるものとする。この光
ディスク１は、スピンドルモータ２に設けられたターン
テーブル３に載置されることで光ディスク１と光ピック
アップ４との相対位置が決定される。

【００３５】再生スイッチを押すなどの入力操作により
再生動作を開始する。まず、スピンドルモータ２は線速
度一定制御（以下ＣＬＶ制御という。）で制御されて光
ディスク１を回転させる。そして光ピックアップ４によ
り再生レーザ光が照射されてリードインエリアからＴＯ
Ｃが読み出される。

【００３６】読み出されたＴＯＣは、ディジタル情報信
号処理回路５に入力される。ディジタル情報信号処理回
路５は、従来の技術で詳述したディジタル情報信号再生
装置のフレーム同期信号検出分離回路５８、ＥＦＭ復調
回路５９、サブコード検出分離回路６０、ＣＩＲＣ復号
化回路６１で構成されるため、詳述は避ける。ディジタ
ル情報信号処理回路５により復号化されたＴＯＣは中央
処理演算部６に入力される。

【００３７】図２（ａ）にＣＤのサブコードＱチャンネ
ルのデータ構造を示す構造図、図２（ｂ）にＣＤのＴＯ
Ｃのデータ構造を示す構造図を示す。中央処理演算部６
は、入力されたＴＯＣのサブコードＱチャンネルのＺＥ
ＲＯ領域に立てられたフラグを検査する。ＣＤにおいて
は、サブコードＱチャンネルのＺＥＲＯ領域は、各ビッ
トがゼロの８ビットで構成される。高品位ＣＤにおいて
もＣＤと同様なデータ構造でサブコードＱチャンネルと
ＴＯＣを設ける。この際、高品位ＣＤのサブコードフレ
ームの数を示すＦＲＡＭＥ、ＰＦＲＡＭＥの数が変更さ
れる。この変更に関しては後に詳述する。

【００３８】高品位ＣＤにおけるサブコードＱチャンネ
ルとＴＯＣのＺＥＲＯ領域には、例えば８ビットのＨと
なるように構成すれば従来のＣＤとの判別が容易にでき
る。また、フラグはゼロでなければよいので２５５通り
の組み合わせが考えられるが、どのフラグを選択しても
本発明の実施は可能である。

【００３９】このとき、ＴＯＣを読み出すときはＣＤと
同じ標本化周波数である４４．１ｋＨｚ、同じ量子化ビ
ット数である１６ビットで書き込まれているものとす
る。このようにすればＣＤでも高品位ＣＤでもＴＯＣを
読み出すときはＣＤと同じように読み出したのち、ＣＤ
か高品位ＣＤかを判別したあとにクロックを切り換える
ことができる。

【００４０】光ディスクの種類判別後、中央処理演算部
６はクロック発生回路７にクロック切換を指令する。本
実施例の場合、ＣＤで使用されるディジタル情報信号処
理回路５のＬＳＩの動作クロックは１６．９３４４ＭＨ
ｚであり、高品位ＣＤの信号処理で使用されるディジタ
ル情報信号処理回路のＬＳＩの動作クロックは２８．９
０１３７６ＭＨｚが入力される。動作クロックの導出方
法も後に詳述する。

【００４１】動作クロックが切り換えられたのでディジ
タル情報信号処理回路５、同期信号検出回路８及び並び
換え生成回路９はその光ディスクの種類に応じて信号を
読み取ることができる。光ディスク１から読み出された
ディジタル情報信号は、ディジタル情報信号処理回路５
に入力される。

【００４２】図３は、ディジタル情報信号処理回路５で
復号化された高品位ＣＤのディジタル情報信号の概念図
である。このディジタル情報信号は、サブコード信号、
パリティ信号、同期信号が分離された純粋なディジタル
情報信号となっている。このディジタル情報信号のデー
タ構造も後に詳述する。

【００４３】このディジタル情報信号は、同期信号検出
回路８に入力される。同期信号検出回路８では、高品位
ＣＤのディジタル情報信号に挿入された同期信号を検出
することでサブコードフレームを判別する。図４に本発
明による同期検出回路の実施例の構成図を示す。２０個
のＥＸ−ＯＲ回路とこれらＥＸ−ＯＲ回路の全ての出力
の和をとるＡＮＤ回路で構成される。中央処理演算部６
に接続された同期パターン設定部には、中央処理演算部
６から７ＦＦＦＦＨまたは８００００Ｈの同期信号パタ
ーンが入力されている。

【００４４】ディジタル情報信号と同期信号パターンと
が一致したとき、一致信号が出力される。一致信号が出
力されたときから中央処理演算部６はビット数をカウン
トし、高品位ＣＤなら２０ビット毎に、従来のＣＤなら
１６ビット毎に並び換え生成回路９に同期信号を出力し
て同期させるように制御する。

【００４５】同期信号が判別されたディジタル情報信号
は、並び換え生成回路９に入力され、高品位ＣＤのディ
ジタル情報信号に変換される。このディジタル情報は並
び換え生成回路９からバッファ１０に一時記憶され、デ
ータの処理が行い易い配列にする。この並び換え生成回
路９は、従来のＣＤを再生するなら１６ビットのディジ
タル情報信号をシリアルパラレル変換を行ったのちＤ／
Ａ変換回路１１に送る。また、高品位ＣＤのディジタル
情報信号を再生するなら２０ビットのディジタル情報信
号をシリアルパラレル変換を行ったのちＤ／Ａ変換回路
１１に送る。本実施例では高品位ＣＤのディジタル情報
は２０ビットとしているが、２４ビット、３６ビット等
設定が可能である。

【００４６】左右両チャンネルのＤ／Ａ変換回路１１に
送られた後アナログ信号に変換された情報信号は、外部
端子１２から出力される。外部端子１２からオーディオ
アンプ等に出力され増幅等がなされる。本再生装置はこ
のように構成される。

【００４７】次に、本実施例における従来のＣＤと高品
位ＣＤと互換性を有するディジタル光情報信号記録再生
の記録フォーマットの仕様について示す。第１フォーマ
ットおよび第１フォーマットと異なる標本化周波数、量
子化ビット数の第２フォーマットに基づいてディジタル
情報信号を記録再生する場合、情報信号を標本化する標
本化周波数を前記第１フォーマットにおいてＦ［Ｈｚ］
そして前記第２フォーマットにおいてＦ’［Ｈｚ］と
し、標本化した情報信号をディジタル情報信号とするた
めに量子化するときの量子化ビット数を前記第１フォー
マットにおいてＮビットそして前記第２フォーマットに
おいてＮ’ビットとし、ディジタル情報信号を有する１
フレームのディジタル情報信号の総ビット数を前記第１
フォーマットにおいてＩビットそして前記第２フォーマ
ットにおいてＩ’ビットとし、１サブコードフレーム中
に有する総フレーム数を前記第１フォーマットにおいて
Ｊそして前記第２フォーマットにおいてＪ’とし、１秒
あたりのサブコードフレーム数を前記第１フォーマット
においてＫそして前記第２フォーマットにおいてＫ’と
し、１サブコードフレーム中に同期信号を挿入するため
に確保される同期信号のビット数を前記第１フォーマッ
トにおいてＳビットそして前記第２フォーマットにおい
てＳ’ビットとし、１サブコードフレーム中に数値調整
用に確保される余剰ビットのビット数を前記第１フォー
マットにおいてＲビットそして前記第２フォーマットに
おいてＲ’ビットとし、１フレームのチャンネル数を第
１フォーマットにおいてＬそして前記第２フォーマット
においてＬ’し、１サブコードフレームのディジタル情
報信号の総ビット数であるＱビットを前記第１フォーマ
ットと前記第２フォーマットにおいて等しくし、上記数
値は、Ｑ＝Ｉ × Ｊ＋Ｒ＋Ｓ＝Ｉ’× Ｊ’＋Ｒ’＋Ｓ’ ＝（Ｆ ×Ｎ ×Ｌ／Ｋ）＋Ｒ＋Ｓ＝（Ｆ’×Ｎ’×Ｌ’／Ｋ’）＋Ｒ’＋Ｓ’ とするものである。

【００４８】次に、具体的に詳述する。第１フォーマッ
トを従来のＣＤとする。情報信号を標本化する標本化周
波数Ｆを４４．１ｋＨｚとし、標本化した情報信号をデ
ィジタル情報信号とするための量子化ビット数Ｎを１６
ビットとし、サブコード信号、パリティ信号、同期信
号及びディジタル情報信号を少なくとも有する１フレー
ムのディジタル情報信号の総ビット数Ｉを１２シンボル
とし、１サブコードフレーム中に有する総フレーム数Ｊ
を９８個とし、１秒あたりのサブコードフレーム数Ｋを
７５個とし、１サブコードフレーム中に数値調整用に確
保される余剰ビット数Ｒを０ビットとし、１サブコード
フレーム中に同期信号を挿入するために確保される同期
信号のビット数Ｓを０ビットとし、１フレームのチャン
ネル数Ｌを左右２チャンネルとし、ＣＤと高品位ＣＤと
に記録された１サブコードフレームのディジタル情報信
号の総ビット数を共通のＱビットとする。

【００４９】これにより１サブコードフレームに記録さ
れるディジタル情報信号の総ビット数は、Ｑ＝Ｉ ×Ｊ＋Ｒ＋Ｓ＝１９２×９８＋０＋０＝（Ｆ ×Ｎ ×Ｌ／Ｋ）＋Ｒ＋Ｓ＝（４４．１×１０００×１６×２／７５）＋０＋０＝１８８１６ビット（１）となる。

【００５０】高品位ＣＤの１サブコードフレームに記録
されるディジタル情報信号の総ビット数をＣＤの１８８
１６ビットと同数となるようにする場合は以下のように
する。第２フォーマットを高品位ＣＤとし、目標とする
量子化ビット数を２０ビット、標本化周波数を６０ｋＨ
ｚおよびチャンネル数を左右２チャンネルとする。情報
信号を標本化する仮の標本化周波数を６０ｋＨｚとし、
標本化した情報信号をディジタル情報データ信号とする
ために量子化する量子化ビット数Ｎを２０ビットとし、
１サブコードフレーム中に同期信号を挿入するために確
保される同期信号のビット数Ｓを２０ビットとしたと
き、１サブコードフレーム中に数値調整用に確保される
余剰ビットのビット数をＲビットとし、１フレームのチ
ャンネル数を２とし、第１ディジタル情報信号記録媒体
と第２ディジタル情報信号記録媒体とに記録された１サ
ブコードフレームのディジタル情報信号の総ビット数を
共通のＱビットとする。

【００５１】１サブコードフレームに記録できるサンプ
ル数１８８１６ビットから同期信号２０ビットをとると
１８７９６ビットとなる。この同期信号を除いた１８７
９６ビットが記録できる１チャンネルあたりのシンボル
数は１８７９６／２０／２＝４６９．９シンボル記録で
きる。しかし、このままでは整数とならないので１チャ
ンネルのシンボル数を４６９サンプルとする。余剰ビッ
トＲは１サブコードフレームあたり０．９×２０×２＝
３６ビットとなる。これは図３に余剰ビットとして示さ
れている。この余剰ビットは非使用領域として保留す
る。

【００５２】オーディオデータの配置方法としては、オ
ーディオ信号の右チャンネルをＲチャンネル、左チャン
ネルをＬチャンネルとした場合、例えば同期信号につづ
いてＬチャンネルのシンボルであるＬ１シンボルから始
まり、続いてＲ１シンボル，Ｌ２シンボル，Ｒ２シンボ
ルのように並べる。但しすべてのサブコードフレームに
ついてこの配置を同じにする。ディジタル情報信号記録
再生装置では、同期信号を検出後、この配置から、元の
左右２チャンネルのオーディオデータに再配置する。

【００５３】次に、標本化周波数の決定について説明す
る。１サブコードフレームは、前述のようにＬＲ各４６
９シンボルからなるので、１秒を構成するサブコードフ
レーム数は、６０×１０００Ｈｚ／４６９シンボル＝１２７．９サブコードフレーム（２）になる。この結果が整数でないので、整数にするため、
ここでは、１２８サブコードフレームとする。従って標
本化周波数は、１２８サブコードフレーム×４６９シンボル＝６００３２Ｈｚ＝６０．０３２ｋＨｚ（３）となる。

【００５４】この６０．０３２ｋＨｚの周波数を使用す
れば、サブコードＱチャンネルの時間情報は正確に挿入
できる。これにより１サブコードフレームに記録される
総ビット数は、Ｑ＝Ｉ’ ×Ｊ’ ＋Ｒ’＋Ｓ’ ＝２０ ×４６９×２＋２０＋３６＝（Ｆ’×Ｎ’×Ｌ’／Ｋ’）＋Ｒ’＋Ｓ’ ＝（６０．０３２×１０００×２０×２／１２８）＋２０＋３６＝１８８１６ビット（４）となり１サブコードフレームのデータ構造はＣＤフォー
マットの仕様と共通にすることができる。

【００５５】次に、動作クロックの導出方法について説
明する。従来のＣＤのディジタル情報信号処理回路の動
作周波数は、通常標本化周波数の３８４倍である１６．
９３４４ＭＨｚが使用されている。高品位ＣＤのディジ
タル情報信号処理の場合の動作周波数は、標本化周波数
が６０．０３２ｋＨｚであることと、量子化分解能が１
６ビットから２０ビットへ増加して（２０／１６）倍に
なることと、サブコードフレーム単位で２０ビットの同
期パターンと余り３６ビットが増加することにより次式
により求められる。

【００５６】６０．０３２ｋＨｚ×３８４×（２０／１６） ×（１サブコードフレームのオーディオデータ量＋５６ビット）／（１サブコードフレームのオーディオデータ量）＝６０．０３２ｋＨｚ×３８４×（２０／１６）×（１８８１６／１８７６０）６０．０３２ｋＨｚ×３８４×（８４／６７）＝２８．９０１３７６ＭＨｚ（５）となる

【００５７】高品位ＣＤのディジタル情報信号のサブコ
ードＱチャンネルのデータ構造及びＴＯＣのデータ構造
において、サブコードフレームの数を示すＦＲＡＭＥ、
ＰＦＲＡＭＥの数は０から７４までが０から１２７まで
に変更される。このとき、上記サブコードフレームのサ
ブコード信号のうちサブコードＱチャンネル信号の時間
情報のサブコードフレーム情報をバイナリ信号で記録
し、１秒当たりのサブコードフレーム情報を０フレーム
から最大２５５フレームまで記録できるようになってい
るので変更は可能である。

【００５８】以上のように記録されたデータ構造がどの
ようになっているかを、図３のディジタル情報信号処理
回路で復号化された高品位ＣＤであるディジタル情報信
号の概念図を用いて説明する。このディジタル情報信号
には、サブコード信号、パリティ信号、同期信号が分離
された純粋なディジタル情報信号、つまり実データとな
っている。同期信号の２０ビットがまず挿入されてい
る。

【００５９】この１サブコードフレーム中に挿入される
同期信号の２０ビットは、量子化ビット数Ｎと同じに
し、量子化されたオーディオ信号のなかで出現頻度の最
大値である７ＦＦＦＦＨまたは最小値である８００００
Ｈとして記録した。

【００６０】このとき２０ビット１シンボルとなってい
るが１フレーム１９６ビットであるため１フレームに記
録されるシンボルは整数とならず、２フレームにわたっ
て１サンプルの２０ビットが記録されている。そして、
最後に残りが生じる。ここは保留領域として確保してお
く。余剰ビットは、データの最後を示す信号を挿入する
など種々の用途が見込める。

【００６１】図５に本発明によるディジタル情報信号記
録再生装置の動作フローチャートを示す。ステップＳ１
は、再生キー等の入力に基づいてディジタル情報記録媒
体の再生を開始させるステップである。ステップＳ２
は、従来のＣＤ用のクロックを発生するようにクロック
発生回路７に指令するステップである。高品位ＣＤのリ
ードイン部は従来のＣＤと同じ仕様でＴＯＣが記録され
ているので、従来のＣＤも高品位ＣＤも読み取ることが
できる。

【００６２】ステップＳ３は、並び換え生成回路をＣＤ
の１６ビット用に設定するステップである。ステップ
Ｓ４は、Ｄ／Ａ変換回路をＣＤの１６ビット用に設定す
るステップである。ステップＳ３，Ｓ４によりディジタ
ル情報信号記録再生装置はＣＤを再生するように設定さ
れる。

【００６３】ステップＳ５は、ＴＯＣを読み込むステッ
プである。ステップＳ６は、読み込んだＴＯＣのＺＥＲ
Ｏ領域を調べ、判別フラグを検索するステップである。
もし判別フラグが立っているならば、高品位ＣＤと判定
しステップＳ７へジャンプし、もし判別フラグが立って
いないならば従来のＣＤと判定しステップＳ１０へジャ
ンプする。

【００６４】ステップＳ７は、従来のＣＤ用のクロック
から高品位ＣＤ用のクロックを発生するようにクロック
発生回路７に指令するステップである。高品位ＣＤのフ
ォーマットで記録されているディジタル情報を読み取る
ことができる。ステップＳ８は、並び換え生成回路を高
品位ＣＤ用の２０ビット出力に設定するステップであ
る。

【００６５】ステップＳ９は、Ｄ／Ａ変換回路を高品位
ＣＤ用の２０ビットに設定するステップである。ステッ
プＳ１０は、終了を示すステップであり、この後記録再
生動作に移る。これにより従来のＣＤでも高品位ＣＤで
も判別フラグにより各部設定を切り換えて記録再生でき
る。

【００６６】本実施例では一方を従来のＣＤとして他方
を高品位ＣＤとして説明を行った。しかし、両方共に高
品位ＣＤであっても本発明の実施は可能である。実施例
に示した設計に従って任意の第１ディジタル情報信号及
び第２ディジタル情報信号という２種のディジタル情報
信号の記録再生方法によりディジタル情報信号記録媒
体、ディジタル情報信号記録再生装置の提供が可能であ
る。

【００６７】

【発明の効果】本発明のディジタル情報信号記録再生方
法、ディジタル情報信号記録媒体及びディジタル情報信
号記録再生装置によれば、１フレーム中のディジタル情
報信号の実データ量を等しくし、かつ、１サブコードフ
レームの全データ量はＣＤと同じである高品位ＣＤの記
録再生方法、記録媒体、記録再生装置を提供することが
できる。すなわち、符号長やパリティ位置が同じである
ため、従来から用いられている誤り訂正機能を有するＣ
Ｄ用ＬＳＩを用いることができ、音声信号系回路が従来
ＣＤ用音声信号系と共通化できる。したがって、電子回
路基板が小型化できポータブルサイズの高品位ＣＤ、Ｃ
Ｄに対しコンパチブルであるプレーヤを設計する場合小
形化が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるディジタル情報信号記録再生装置
の一実施例の構成図。

【図２】（ａ）はＣＤのサブコードＱチャンネルのデー
タ構造を示す構造図、（ｂ）はＣＤのＴＯＣのデータ構
造を示す構造図。

【図３】本発明による高品位ＣＤのディジタル情報信号
の概念図。

【図４】本発明による同期検出回路の実施例の構成図。

【図５】本発明によるディジタル情報信号記録再生装置
の動作フローチャート。

【図６】ＣＤ規格による信号フォーマットのフレームの
構造図。

【図７】ＣＤの規格による信号フォーマットのサブコー
ドフレームの構造図。

【図８】従来のディジタル情報信号記録装置のブロック
図。

【図９】従来のディジタル情報信号記録装置のＣＩＲＣ
符号化回路５１の構成図。

【図１０】従来のディジタル情報信号再生装置のブロッ
ク図。

【図１１】従来のディジタル情報信号再生装置のＣＩＲ
Ｃ複号化回路６１の構成図。

【符号の説明】

１・・・光ディスク２・・・スピンドルモータ３・・・ターンテーブル４・・・光ピックアップ５・・・ディジタル情報信号処理回路６・・・中央処理演算部７・・・クロック発生回路８・・・同期信号検出回路９・・・並び換え生成回路１０・・バッファ１１・・Ｄ／Ａ変換回路１２・・外部端子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１フォーマットと異なる標本化周波数、
量子化ビット数の第２フォーマットに基づいてディジタ
ル情報信号を記録再生するディジタル情報信号記録再生
方法において、前記第２フォーマットの１サブコードフ
レームのディジタル情報信号の総ビット数及び１フレー
ムのビット数を前記第１フォーマットの１サブコードフ
レームのディジタル情報信号の総ビット数及び１フレー
ムのビット数と等しくすることを特徴とするディジタル
情報信号記録再生方法。
【請求項２】請求項１におけるディジタル情報信号記録
再生方法において、前記第１フォーマットはコンパクト
ディスクフォーマットであることを特徴とするディジタ
ル情報信号記録再生方法。
【請求項３】請求項１乃至請求項２におけるディジタル
情報信号記録再生方法において、１サブコードフレーム
中に挿入される同期信号のビット数と量子化ビット数と
を同じ数にし、同期信号は量子化されたオーディオ信号
の最大値または最小値であることを特徴とするディジタ
ル情報信号記録再生方法。
【請求項４】請求項１乃至請求項３におけるディジタル
情報信号記録再生方法において、上記フレームに挿入されたサブコード信号のサブコード
Ｑチャンネル信号のうち時間情報の一つであるフレーム
情報をバイナリ信号で記録し、１秒当たりのフレーム情
報を０フレームから最大２５５フレームまで記録するこ
とを特徴とするディジタル情報信号記録再生方法。
【請求項５】請求項１乃至請求項４におけるディジタル
情報信号記録再生方法において、上記サブコードＱチャ
ンネル信号のゼロ領域に判別フラグを挿入することを特
徴とするディジタル情報信号記録再生方法。
【請求項６】第１フォーマットを用いて記録再生される
第１ディジタル情報信号記録媒体と異なる標本化周波
数、量子化ビット数である第２フォーマットを用いて記
録再生される第２ディジタル情報信号記録媒体であるデ
ィジタル情報信号記録媒体において、前記第２ディジタ
ル情報信号記録媒体の１サブコードフレームのディジタ
ル情報信号の総ビット数及び１フレームのビット数を前
記第１ディジタル情報信号記録媒体の１サブコードフレ
ームのディジタル情報信号の総ビット数及び１フレーム
のビット数と等しくすることを特徴とするディジタル情
報信号記録媒体。
【請求項７】請求項６におけるディジタル情報信号記録
媒体において、前記第１ディジタル情報信号記録媒体は
コンパクトディスクであることを特徴とするディジタル
情報信号記録媒体。
【請求項８】請求項６乃至請求項７におけるディジタル
情報信号記録媒体において、１サブコードフレーム中に
挿入される同期信号のビット数と量子化ビット数と同じ
であり、量子化されたオーディオ信号の最大値または最
小値が記録されていることを特徴とするディジタル情報
信号記録媒体。
【請求項９】請求項６乃至請求項８におけるディジタル
情報信号記録媒体において、上記フレームに挿入された
サブコード信号のサブコードＱチャンネル信号のうち時
間情報の一つであるフレーム情報をバイナリ信号で記録
し、１秒当たりのフレーム情報を０フレームから最大２
５５フレームまで記録することを特徴とするディジタル
情報信号記録媒体。
【請求項１０】請求項６乃至請求項９におけるディジタ
ル情報信号記録媒体において、上記フレームのサブコー
ド信号のうちサブコードＱチャンネル信号のゼロ領域に
判別フラグを記録することを特徴とするディジタル情報
信号記録媒体。
【請求項１１】ディジタル情報信号記録媒体と、該ディ
ジタル情報信号記録媒体の記録信号を読み取るピックア
ップと、該ピックアップから読み取った記録信号の信号
処理を行うディジタル情報信号処理回路と、ディジタル
情報をアナログ情報に変換するＤ／Ａ変換回路とを備え
たディジタル情報信号記録再生装置において、動作制御
を行う中央処理演算部と、第１フォーマット及び第１フォーマットと異なる標本化
周波数、量子化ビット数の第２フォーマットにそれぞれ
対応したクロックを発生するクロック発生回路と、異な
った量子化ビット数を並べ変えて前記Ｄ／Ａ変換回路に
出力する並び換え生成回路と、ディジタル情報信号を一
時記憶するバッファメモリと、ディジタル情報信号に挿
入された同期信号を検出する同期信号検出回路とをそれ
ぞれ備えたことを特徴とするディジタル情報信号記録再
生装置。