JPH11224464A - 情報記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リアルタイムに転送されてくるデータを記録
する際に、記録位置へのアクセスが適切に行われない場
合でも、メモリのオーバーフローを防止することがで
き、よって、記録されたデータが不連続となる状態を防
止することができる情報記録装置を提供する。 【解決手段】 ＭＰＥＧエンコーダ１２からのデータは
一旦ＲＡＭ１８に格納されるが、データレート制御回路
２０は、ＲＡＭ１８内のデータ量を監視して、ＲＡＭ１
８内のデータ量に応じて圧縮率を制御する。つまり、Ｒ
ＡＭ１８内のデータ量と比較を行うためのしきい値を設
け、データ量が多くなるほど圧縮率を高くして転送レー
トを下げるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、映像音声データ等
を記録媒体に記録するの記録装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より映像データや音声データ等のデ
ータをディスク等の記録媒体に記録する記録装置が知ら
れている。また、上記データを記録する記録媒体として
は種々のものがあるが、ディスク型の記録媒体において
は、間欠記録が行われる場合がある。この間欠記録にお
いては、ランダムにアクセスが行われて、データの記録
が行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、リアルタイム
で転送されてくるデータを固定レートで圧縮してディス
クに記録する場合には、何らかの事情でディスクへのア
クセスに失敗した際には、メモリがオーバーフローする
おそれがある。つまり、所定の記録位置にアクセスでき
ない場合には、リアルタイムでデータが転送されてくる
ので、メモリ内の容量が大きくなり、オーバーフローの
危険がある。記録位置にアクセスできない事情として
は、記録装置に対する衝撃、振動等が考えられる。メモ
リがオーバーフローした場合には、最初にメモリに保持
されたデータから上書きしていくか、あるいは、容量が
満杯になった後に転送されたデータを廃棄するかの処理
が必要になり、記録された映像音声等のデータが不連続
の状態となる。

【０００４】そこで、本発明は、リアルタイムに転送さ
れてくるデータを記録する際に、記録位置へのアクセス
が適切に行われない場合でも、メモリのオーバーフロー
を防止することができ、よって、記録されたデータが不
連続となる状態を防止することができる情報記録装置を
提供することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するために創作されたものであって、第１には、所定
のデータを記録媒体に記録する情報記録装置であって、
上記記録媒体に記録すべきデータの圧縮を行う圧縮手段
と、該圧縮手段により圧縮されたデータを一旦格納する
記憶手段と、該記憶手段に格納されたデータのデータ量
に応じて、上記圧縮手段から出力されるデータの転送レ
ートを制御する制御手段と、を有することを特徴とす
る。上記第１の構成の情報記録装置においては、上記圧
縮手段が、記録媒体に記録すべきデータの圧縮を行う。
この圧縮手段から出力されたデータは上記記憶手段に一
旦格納されるが、上記制御手段が、上記記憶手段に格納
されたデータのデータ量に応じて上記圧縮手段から出力
されるデータの転送レートを制御する。よって、上記記
憶手段に記憶されているデータのデータ量が多くなるほ
ど転送レートを下げるようにすることにより、該記憶手
段のオーバーフローを防止することができる。

【０００６】また、第２には、上記第１の構成におい
て、上記制御手段は、圧縮手段におけるデータの圧縮率
を制御することを特徴とする。このように圧縮手段にお
けるデータの圧縮率を制御することにより、転送レート
を制御することができる。また、第３には、上記第２の
構成において、上記制御手段が、上記記憶手段に格納さ
れたデータ量が多くなるほど圧縮率を高くすることによ
り、上記圧縮手段から転送されるデータの転送レートを
下げることを特徴とする。よって、上記記憶手段に格納
されたデータ量が多くなるほど圧縮率を高くすることに
より転送レートを下げて記憶手段のオーバーフローを防
止することができる。また、第４には、上記第２又は第
３の構成において、上記制御手段が、予め設けられたし
きい値と上記記憶手段に格納されたデータ量とを比較す
る比較手段と、該比較手段の比較結果に従い圧縮率を選
択する選択手段とを有することを特徴とする。この第４
の構成においては、上記比較手段が、予め設けられたし
きい値と上記記憶手段に格納されたデータ量とを比較す
る。そして、上記選択手段が、該比較手段の比較結果に
従い圧縮率を選択する。そして、上記圧縮手段は、該選
択された圧縮率に従い圧縮を行う。このようにしきい値
判断を行うことにより、データの転送レートを調節して
記憶手段のオーバーフローを防止することができる。

【０００７】また、第５には、上記第４の構成におい
て、上記しきい値が複数設けられていることを特徴とす
る。よって、しきい値が高くなるほど圧縮率を高くする
ことによりオーバーフローをより防止することができ
る。また、第６には、上記第２から第５までのいずれか
の構成において、上記記録媒体に記録すべきデータとと
もに、圧縮率についてのデータを上記記録媒体に記録す
ることを特徴とする。よって、復号において該圧縮率に
ついてのデータを読み出すことにより適切に復号処理を
行うことができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態としての実施
例を図面を利用して説明する。本発明に基づく情報記録
装置としての記録再生装置Ａは、図１に示されるよう
に、Ａ／Ｄ変換器１０と、ＭＰＥＧエンコーダ１２と、
ＲＡＭ１４と、エンコーダ１６と、ＲＡＭ１８と、デー
タレート制御回路２０と、誤り訂正用シンボル付加回路
２２と、変調回路２４と、磁気ヘッド駆動回路２６と、
磁気ヘッド２８と、光学ヘッド３０と、再生信号増幅回
路３４と、ローパス回路３６と、復号回路３８と、誤り
訂正処理回路４０と、デコーダ４２と、ＭＰＥＧデコー
ダ４４と、Ｄ／Ａ変換器４６と、コントローラ４８と、
サーボ回路５０と、スピンドルモータ５２と、クロック
発生回路５４とを有している。

【０００９】ここで、上記Ａ／Ｄ変換器１０は、入力さ
れた映像音声データに対してＡ／Ｄ変換処理を行うもの
である。また、ＭＰＥＧに関する符号化処理を行う。Ｒ
ＡＭ１４は、ＭＰＥＧエンコーダ１２についてのＷＯＲ
Ｋ ＲＡＭであり、ＭＰＥＧエンコーダ１２が符号化処
理を行う際の作業用のＲＡＭとして機能する。

【００１０】また、エンコーダ１６は、ＭＰＥＧエンコ
ーダ１２でＭＰＥＧ符号化されたデータを多重化する処
理を行うものであり、図１に示すように、入力データア
ドレス発生回路１６ａと、エンコードアドレス発生回路
１６ｂと、ディスク書込アドレス発生回路１６ｃと、ア
ドレス切替回路１６ｄとを有している。上記入力データ
アドレス発生回路１６ａは、ＭＰＥＧエンコーダ１２か
ら送られたデータをＲＡＭ１８内に書き込む際のアドレ
スを発生するものであり、また、上記エンコードアドレ
ス発生回路１６ｂは、ＲＡＭ１８内に一旦記録されたデ
ータを読み出して多重化処理を行う際のアドレスを発生
する。また、上記ディスク書込アドレス発生回路１６ｃ
は、ＲＡＭ１８から誤り訂正用シンボル付加回路２２に
データを転送する際のアドレスを発生するものである。

【００１１】また、上記記憶手段としてのＲＡＭ１８
は、ＭＰＥＧエンコーダ１２から送られるデータを一旦
格納するものである。このＲＡＭ１８は、サーキュレッ
トバッファ（リングバッファ）として使用され、ＲＡＭ
１８内のデータ構造は、図３に示すように構成されてい
る。

【００１２】また、上記データレート制御回路２０は、
ＲＡＭ１８内のデータ量を監視して、該データ量に従い
ＭＰＥＧエンコーダ１２における圧縮率を制御する処理
を行う。なお、ＲＡＭ１８内のデータ容量は、エンコー
ダ１６を監視することにより可能である。つまり、エン
コーダ１６は、ＲＡＭ１８に書き込まれたデータ量を把
握しているので、そのデータからＲＡＭ１８内のデータ
量を検出する。そして、該データレート制御回路２０
は、ＲＡＭ１８内のデータ容量が予め設定されたしきい
値を越えているか否かを判定し、その判定結果に従いＭ
ＰＥＧエンコーダ１２が符号化を行う際の圧縮率を制御
するのである。

【００１３】また、上記誤り訂正用シンボル付加回路２
２は、エンコーダ１６により符号化されたデータに対し
て誤り訂正用シンボルを付加する。また、変調回路２４
は、誤り訂正用シンボルが付加されたデータに対して変
調処理を行う。また、磁気ヘッド駆動回路２６は、変調
回路２４から送られたデータに応じて磁気ヘッドを駆動
する。磁気ヘッド２８はデータを記録する際に用いら
れ、上記記録媒体としてのディスク５の記録膜を磁化す
る。また、上記光学ヘッド３０はデータの記録再生に用
いられ、半導体レーザ３０ａを有してレーザ光を照射す
るとともに、該半導体レーザ３０ａからディスク５に照
射されたレーザ光の反射光を受光する。なお、磁気ヘッ
ド２８と光学ヘッド３０とでヘッド３２を構成する。

【００１４】また、上記再生信号増幅回路３４は、光学
ヘッド３０からのデータを増幅する。また、ローパス回
路３６は、再生信号増幅回路３４で増幅されたデータを
積分する。また、復号回路３８は、上記クロック発生回
路５４から送られるクロックに同期して記録時に変調さ
れたデータを復調したり、スクランブル解除の処理を行
ったりする。また、誤り訂正処理回路４０は、映像音声
データ等のデータに付加された誤り訂正用シンボルに従
い誤り訂正処理を行う。具体的には、ＥＣＣ（Error Co
rrecting Code ）処理やＥＤＣ（Error Detecting Cod
e）処理を行う。また、デコーダ４２は、多重化された
データを元に戻す処理を行う。また、ＭＰＥＧデコーダ
４４は、ＭＰＥＧ符号化されたデータに対して復号処理
を行う。さらに、Ｄ／Ａ変換器４６は、Ｄ／Ａ変換を行
い、ビデオ出力を行う。また、上記コントローラ４８
は、上記各部の動作を制御するものである。

【００１５】上記構成の記録再生装置Ａの動作について
図２等を使用して説明する。映像音声データがＡ／Ｄ変
換器１０に入力されると、Ａ／Ｄ変換器１０において
は、Ａ／Ｄ変換が行われる。このＡ／Ｄ変換された映像
音声データは、ＭＰＥＧエンコーダ１２に送られ、ＭＰ
ＥＧに関する符号化処理が行われる。つまり、ＤＣＴ変
換の処理や量子化の処理等が行われる。ＭＰＥＧの種類
としては、ここではＭＰＥＧ１であるとする。

【００１６】次に、ＭＰＥＧエンコーダ１２でＭＰＥＧ
エンコード処理された映像音声データはエンコーダ１６
に送られ、符号化処理が行われる。つまり、ＭＰＥＧエ
ンコーダ１２からの映像音声データはエンコーダ１６に
送られると、該エンコーダ１６は、入力データアドレス
発生回路１６ａが発生するアドレスに従いＲＡＭ１８に
一旦書込みを行う。この書き込まれたデータが図３にお
ける入力済みデータである。そして、エンコードアドレ
ス発生回路１６ｂが発生するエンコードアドレスに従い
一旦書き込んだデータを読み出して多重化処理を行う。
この多重化途中のデータが図３におけるエンコード中デ
ータとなる。そして、多重化処理されたデータは再度Ｒ
ＡＭ１８に書き込まれる。この多重化処理が行われたデ
ータが図３におけるエンコード済みデータとなる。そし
て、エンコーダ１６は、ディスク書込アドレス発生回路
１６ｃが発生するアドレスに従いデータの読出しを行
い、誤り訂正用シンボル付加回路２２に出力する。な
お、上記各アドレスの切替えは、上記アドレス切替回路
１６ｄが行う。

【００１７】該誤り訂正用シンボル付加回路２２におい
ては、誤り訂正用シンボルが付加され、変調回路２４に
送られる。該変調回路２４では、所定の変調処理が行わ
れる。その後、変調処理された映像音声データは、磁気
ヘッド駆動回路２６に送られる。ディスク５にデータの
書込みを行うに際しては、ヘッド３２を記録位置に移動
させることにより記録位置へのアクセスを行い、磁気ヘ
ッド２８により予め磁化されている記録膜に半導体レー
ザ３０ａからのレーザ光を照射することによりデータの
記録を行う。

【００１８】ここで、上記データレート制御回路２０
は、ＲＡＭ１８のデータ容量（メモリ容量）を検出し
て、ＭＰＥＧエンコーダ１２におけるデータ圧縮率を制
御する。つまり、データレート制御回路２０は、エンコ
ーダ１６を監視することによりＲＡＭ１８内に格納され
ている映像音声データのデータ量を検出する。具体的に
は、ＲＡＭ１８内のデータ構造は図３のようになってい
るので、入力位置を示すポインタと出力位置を示すポイ
ンタの間の容量がＲＡＭ１８内のデータ量となる。ここ
で、上記入力位置を示すポインタは、入力データアドレ
ス発生回路１６ａが発生するアドレスに相当し、上記出
力位置を示すポインタは、ディスク書込アドレス発生回
路１６ｃが発生するアドレスに相当する。よって、デー
タレート制御回路２０は、それら情報からＲＡＭ１８内
のデータ量を検出できる。つまり、図３（ｂ）の太線の
部分がデータ量を示すことになる。

【００１９】そして、予め設定されたしきい値と検出さ
れたデータ量とを比較して、データの圧縮率を決定す
る。該データの圧縮率は、ＲＡＭ１８内のデータ量が大
きくなるに従い高くなるようにする。例えば、図２に示
すように第１のしきい値（＝Ｐ）と第２のしきい値（＝
Ｑ）の２つのしきい値が設けられている場合には、以下
のようにする。つまり、検出されたＲＡＭ１８内のデー
タ量をＳとし、Ｓ≦Ｐの場合には圧縮率ａ１をとし、Ｐ
＜Ｓ≦Ｑの場合には圧縮率をａ２とし、Ｑ＜Ｓの場合に
はａ３とした場合に、ａ１＜ａ２＜ａ３とする。つま
り、ＲＡＭ１８内のデータ量がより高いしきい値を越え
るほど圧縮率を大きくする。

【００２０】上記の圧縮率を高くする具体的な方法とし
ては、ＭＰＥＧ符号化における量子化処理において、高
周波成分を除去する方法が挙げられる。これにより、Ｍ
ＰＥＧエンコーダ１２から出力されるデータ量を少なく
することができる。例えば、１ＧＯＰ単位で１０ＭＢで
あったものが、圧縮率を高めることにより、１ＧＯＰ単
位で２ＭＢとすることができる。

【００２１】ＲＡＭ１８内のデータ量の推移を示すと図
２に示すようになる。つまり、定常時においては、アク
セスとアクセスの次に来る記録の処理からなる処理を繰
り返すことにより、ディスク５への記録が行われてい
く。すなわち、Ａ／Ｄ変換部１０へは映像音声信号が順
次入力されるので、アクセス時には、ＲＡＭ１８内のデ
ータ量は増加する。そして、記録時には、ディスク５に
映像音声信号が書き込まれるためＲＡＭ１８内のデータ
量は減少していく。この記録時にも、Ａ／Ｄ変換器１０
へはデータは入力され続けることになる。上記記録は、
ＲＡＭ１８内のデータ量が図２のディスク書込開始位置
になった時に行われ、一方、アクセスは、ＲＡＭ１８内
のデータ量が図２のアクセス開始位置になった場合に行
われる。このように、正常に動作している場合、つま
り、定常時には、ＭＰＥＧエンコーダ１２における圧縮
率はａ１である。なお、図２においては、ａ時点からｄ
時点までの間と、ｅ時点からｇ時点までの間、ｈ時点か
らｉ時点までの間アクセスエラーが生じていることを示
している。

【００２２】すると、上記ａ時点では、データのディス
ク５への書込みができないためＲＡＭ１８内のデータ量
は増加していき、ｂ時点を過ぎると第１のしきい値を越
える。そこで、データレート制御回路２０は、ＭＰＥＧ
エンコーダ１２に対してより高い圧縮率（すなわち、圧
縮率ａ２）で符号化するように指示するための第１低レ
ート設定信号を出力する。すると、ＭＰＥＧエンコーダ
１２は上記圧縮率ａ２により圧縮符号化を行い、ＭＰＥ
Ｇエンコーダ１２から出力される単位時間当たりのデー
タ量は減少するので、ｂ時点からはＲＡＭ１８内のデー
タ量の増加の度合いが小さくなる。つまり、グラフの傾
きは小さくなる。しかし、依然としてアクセスエラーの
状態が継続しているとすると、今度は、ｃ時点におい
て、ＲＡＭ１８内のデータ量が第２のしきい値をも越え
るようになる。すると、上記データレート制御回路２０
は、ＭＰＥＧエンコーダ１２に対してさらにより高い圧
縮率（すなわち、圧縮率ａ３）で符号化するように指示
するための第２低レート設定信号を出力する。すると、
ＭＰＥＧエンコーダ１２は上記圧縮率ａ３により圧縮符
号化を行い、ＭＰＥＧエンコーダ１２から出力される単
位時間当たりのデータ量はさらに減るので、ｃ時点から
はＲＡＭ１８内のデータ量の増加の度合いはさらに小さ
くなる。そして、ｄ時点でアクセスが成功すると、ディ
スク５への書込みが行われるので、ＲＡＭ１８内のデー
タ量は減少していく。

【００２３】しかし、書込みの途中にアクセスエラーが
発生すると、再度ＲＡＭ１８内のデータ量は増加してい
く。図２におけるｅ時点はこの状態を示し、このｅ時点
において、再度アクセスエラーが発生したためその後は
ＲＡＭ１８のデータ量は増加していく。なお、このｅ時
点でアクセスエラーが生じなかった場合には、ＲＡＭ１
８内のデータ量はさらに下降していくことになる。

【００２４】以後は、上記と同じように、ｆ時点でＲＡ
Ｍ１８内のデータ量が第１のしきい値を越えるため、ｆ
時点からは圧縮率ａ２で符号化が行われる。そして、ｇ
時点でアクセスが成功するとディスク５への書込みが行
われるので、ＲＡＭ１８内のデータ量は減少していく。

【００２５】しかし、書込みの途中にアクセスエラーが
発生すると、再度ＲＡＭ１８内のデータ量は増加してい
く。図２におけるｈ時点はこの状態を示し、このｈ時点
において、再度アクセスエラーが発生したためその後は
ＲＡＭ１８のデータ量は増加していく。なお、このｈ時
点でアクセスエラーが生じなかった場合には、ＲＡＭ１
８内のデータ量はさらに下降していくことになる。

【００２６】そして、ｉ時点でアクセスに成功するとデ
ィスク５への書込みが行われるので、ＲＡＭ１８内のデ
ータ量は減少していく。なお、ｈ時点からｉ時点までの
間にアクセスに成功した場合でも、ＲＡＭ１８内のデー
タ量がディスク書込開始位置にまでは達していないの
で、記録は行われず、ディスク書込開始位置に達した時
点で記録が行われてＲＡＭ１８内のデータ量が減少して
いくことになる。上記のａ時点からｉ時点までの間は、
図２の定常時に示すような正常な動作をしていない点で
異常時といえる。また、上記の処理において、圧縮率の
変更はＧＯＰごとに行う。つまり、ＭＰＥＧエンコーダ
１２は、あるＧＯＰの符号化中に圧縮率を変更する旨の
指示がデータレート制御回路２０から入力された場合に
は、次のＧＯＰからは変更後の圧縮率により符号化を行
う。

【００２７】なお、上記のような処理を行う場合には、
圧縮率は一定ではないので、所定のデータ量ごとに圧縮
率のデータをディスクに書き込んでおく必要がある。具
体的には、ＭＰＥＧ１においては、ビットレートを示す
ためのデータ種別としてＢＲ（フルスペル名称は「Ｂｉ
ｔ Ｒａｔｅ」）がシーケンス層に設けられているの
で、このＢＲに書き込むことになる。つまり、このＢＲ
に、ＧＯＰごとのビットレートの情報を格納しておき、
再生に際しては、このビットレートの情報に従い復号を
行うことになる。

【００２８】以上のようにして、ＲＡＭ１８内のデータ
量に応じて符号化の際の圧縮率を変化させ、ＲＡＭ１８
内のデータ量が多くなればなるほど圧縮率を高めるの
で、ＲＡＭ１８内のデータ量が多くなればＲＡＭ１８へ
のデータの転送レートを低くすることによりＲＡＭ１８
のオーバーフローを防止することができる。よって、オ
ーバーフローにより画像や音声が不連続となる不都合を
生じることがない。

【００２９】なお、上記の説明においては、しきい値が
２つの場合を説明したが、しきい値は１つでもよく、ま
た、３つ以上のしきい値を設けるようにしてもよい。そ
の際、圧縮率の種類の数としては、しきい値の数＋１と
なる。

【００３０】なお、上記の説明では、ＭＰＥＧエンコー
ダ１２がＭＰＥＧ１の符号化を行うものとして説明した
が、ＭＰＥＧ２であってもよい。その場合には、上記ビ
ットレートの情報は、シーケンス層に設けられるＢＲＶ
（フルスペル名称は「ＢｉｔＲａｔｅ Ｖａｌｕｅ」）
に格納しておくことになる。また、上記の説明では、デ
ータ圧縮の方法としてＭＰＥＧを例にとって説明した
が、これには限られず、他の圧縮方法であってもよい。

【００３１】

【発明の効果】本発明に基づく情報記録装置によれば、
上記記憶手段に記憶されているデータのデータ量が多く
なるほど転送レートを下げるようにすることにより、該
記憶手段のオーバーフローを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に基づく記録再生装置の構成を
示すブロック図である。

【図２】本発明の実施例に基づく記録再生装置の動作を
示す説明図である。

【図３】ＲＡＭ１８内のデータ構造を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

Ａ 記録再生装置 ５ ディスク １２ ＭＰＥＧエンコーダ １４、１８ ＲＡＭ １６ エンコーダ ２０ データレート制御回路

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定のデータを記録媒体に記録する情報
   記録装置であって、 上記記録媒体に記録すべきデータの圧縮を行う圧縮手段
   と、 該圧縮手段により圧縮されたデータを一旦格納する記憶
   手段と、 該記憶手段に格納されたデータのデータ量に応じて、上
   記圧縮手段から出力されるデータの転送レートを制御す
   る制御手段と、を有することを特徴とする情報記録装
   置。
2. 【請求項２】 上記制御手段は、圧縮手段におけるデー
   タの圧縮率を制御することを特徴とする請求項１に記載
   の情報記録装置。
3. 【請求項３】 上記制御手段が、上記記憶手段に格納さ
   れたデータ量が多くなるほど圧縮率を高くすることによ
   り、上記圧縮手段から転送されるデータの転送レートを
   下げることを特徴とする請求項２に記載の情報記録装
   置。
4. 【請求項４】 上記制御手段が、予め設けられたしきい
   値と上記記憶手段に格納されたデータ量とを比較する比
   較手段と、該比較手段の比較結果に従い圧縮率を選択す
   る選択手段とを有することを特徴とする請求項２又は３
   に記載の情報記録装置。
5. 【請求項５】 上記しきい値が複数設けられていること
   を特徴とする請求項４に記載の情報記録装置。
6. 【請求項６】 上記記録媒体に記録すべきデータととも
   に、圧縮率についてのデータを上記記録媒体に記録する
   ことを特徴とする請求項２又は３又は４又は５に記載の
   情報記録装置。