JP2000125245A - ディジタル情報記録装置及び記録媒体 - Google Patents

ディジタル情報記録装置及び記録媒体

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JP2000125245A
JP2000125245A JP10294899A JP29489998A JP2000125245A JP 2000125245 A JP2000125245 A JP 2000125245A JP 10294899 A JP10294899 A JP 10294899A JP 29489998 A JP29489998 A JP 29489998A JP 2000125245 A JP2000125245 A JP 2000125245A
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Japan
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digital
digital image
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signal
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Kazuo Koda
和雄 幸田
Hiroshi Yamada
浩 山田
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Victor Company of Japan Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ほぼ同時に送信されるディジタルSD画像信
号とディジタルHD画像信号とをともに記録可能であ
り、しかも限られた記録媒体の記録容量を効率的に利用
することができるディジタル情報記録装置、及び同一内
容のディジタルSD画像信号及びディジタルHD画像信
号が効率よく記録された記録媒体を提供する。 【解決手段】 SD画像信号SDVを遅延回路5により
遅延時間TDLYだけ遅延させるとともに、HD画像信
号HDVの単位時間当たりの情報量DRHDVと、遅延
させたSD画像信号SDVの単位時間当たりの情報量D
RSDVDとを監視し、情報量DRHDV及びDRSD
VDに応じて、多重化したときのデータレートの配分を
決定する統計多重を行う。統計多重によって得られる多
重化信号MVAに所定の記録処理を施して磁気テープ5
0に記録する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、D−VHS(登録
商標)方式のビデオテープレコーダ(VTR)のように
ディジタル情報を記録媒体に記録するディジタル情報記
録装置、特に高精細度のディジタル画像信号及び標準精
細度のディジタル画像信号をともに記録する情報記録装
置、及びこのような情報記録装置によりディジタル情報
が記録されたに記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】現行のNTSC方式やPAL方式などと
同等の精細度の画像信号(以下「SD画像信号」とい
う)及びSD画像信号より高い精細度の画像信号(以下
「HD画像信号」という)を記録可能なVTRとして、
例えばD−VHS方式のVTRが知られている。このV
TRは、ディジタル化され、MPEG(Motion Picture
Experts Group)規格に準拠して情報圧縮されたディジ
タルSD画像信号及びディジタルHD画像信号を記録再
生することができる。
【0003】また、特開平8−87704号公報には、
アナログHD画像信号と、ディジタルHD画像信号ある
いはディジタルSD画像信号とを記録可能なVTRが示
されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ディジタルSD画像信
号のディジタル放送は、既に行われているが、将来的に
はディジタルSD画像信号とディジタルHD画像信号と
をともに送信する階層化サービスを提供することが検討
されている(「実践MPEG教科書」(株式会社アスキ
ー)、1995年、P113)。このような階層化サー
ビスにおいては、同一内容のディジタルSD画像信号と
ディジタルHD画像信号とが送信され、受信側で選択可
能とされる。
【0005】そこで、このような放送を記録する記録装
置としては、同一内容のディジタルSD画像信号とディ
ジタルHD画像信号とを共に記録し、再生時に選択でき
るものが望まれる。ところが、上記従来のVTRは、ほ
ぼ同時に送信されるディジタルSD画像信号とディジタ
ルHD画像信号の内のいずれか一方を選択して記録する
ことはできるが、両者をともに記録することはできな
い。
【0006】一方、ディジタルHD画像信号の放送が開
始され、あるいはディジタルHD画像信号を記録した記
録媒体が市場に流通するようになると、デジタルHD画
像信号が記録再生可能な装置及び表示装置と、ディジタ
ルSD画像信号のみが記録再生可能な装置及び表示装置
とが混在する状態となるので、映画などのコンテンツが
記録済みの記録媒体としては、同一内容のディジタルH
D画像信号及びディジタルSD画像信号がともに記録さ
れていることが望ましい。
【0007】本発明はこの点に着目してなされたもので
あり、ほぼ同時に送信されるディジタルSD画像信号と
ディジタルHD画像信号とをともに記録可能であり、し
かも限られた記録媒体の記録容量を効率的に利用するこ
とができるディジタル情報記録装置、及び同一内容のデ
ィジタルSD画像信号及びディジタルHD画像信号が効
率よく記録された記録媒体を提供することを目的とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項1に記載の発明は、同一内容の高精細度ディジタ
ル画像信号と、該高精細度ディジタル画像信号より精細
度の低い標準ディジタル画像信号とを含むディジタル情
報を記録媒体に記録するディジタル情報記録装置であっ
て、前記高精細度ディジタル画像信号と標準ディジタル
画像信号とを時間的にずらす時間変更手段と、該時間的
にずらされた高精細度ディジタル画像信号及び標準ディ
ジタル画像信号を統計多重して情報量を圧縮し、多重化
信号として出力する圧縮手段と、該多重化信号を前記記
録媒体に記録する記録手段とを備えることを特徴とす
る。
【0009】請求項2に記載の発明は、同一内容の高精
細度ディジタル画像信号と、該高精細度ディジタル画像
信号より精細度の低い標準ディジタル画像信号と、これ
らの画像信号に対応する音声信号とを含むディジタル情
報を記録媒体に記録するディジタル情報記録装置であっ
て、前記高精細度ディジタル画像信号に対応する音声信
号及び前記標準ディジタル画像信号に対応する音声信号
のいずれか一方を選択する選択手段と、該選択された音
声信号と、前記高精細度ディジタル画像信号及び前記標
準ディジタル画像信号とを前記記録媒体に記録する記録
手段とを備えることを特徴とする。
【0010】請求項3に記載の発明は、請求項1または
2に記載のディジタル情報記録装置において、前記高精
細度ディジタル画像信号及び標準ディジタル画像信号
は、パケット形式のディジタル信号であり、前記記録手
段は回転磁気ヘッドを用いて前記記録媒体として磁気テ
ープに前記多重化信号を記録することを特徴とする。
【0011】請求項4に記載の発明は、同一内容の高精
細度ディジタル画像信号と、該高精細度ディジタル画像
信号より精細度の低い標準ディジタル画像信号とが記録
された記録媒体であって、前記高精細度ディジタル画像
信号と標準ディジタル画像信号とを時間的にずらし、該
時間的にずらした高精細度ディジタル画像信号及び標準
ディジタル画像信号を統計多重して情報量を圧縮するこ
とにより生成される多重化信号が記録されていることを
特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。 (第1の実施形態)図1は本発明の第1の実施形態にか
かるディジタル情報記録装置の構成を示すブロック図で
ある。このディジタル情報記録装置は、例えばD−VH
S規格に準拠した記録信号フォーマット(磁気テープ上
に記録される信号のフォーマット)及び記録パターン
(磁気テープ上の記録トラックのパターン)を採用して
構成される。
【0013】図1に示すディジタル情報記録装置は、デ
ィジタルHD画像信号及びディジタルHD音声信号を出
力するHD画像信号出力装置31及びHD画像信号出力
装置31から出力されるディジタルHD画像信号及びデ
ィジタルHD音声信号をディジタルSD画像信号及びデ
ィジタルSD音声信号に変換するSDコンバータ32に
接続されている。
【0014】図1に示すディジタル情報記録装置は、H
D画像信号出力装置31からディジタルHD画像信号H
DVが供給される入力端子21と、SDコンバータ32
からディジタルSD画像信号SDVが供給される入力端
子22と、HD画像信号出力装置31からディジタルH
D画像信号HDVに対応する音声信号であるディジタル
HD音声信号HDAが供給される入力端子23と、SD
コンバータ32からディジタルSD画像信号SDVに対
応する音声信号であるディジタルSD音声信号SDAが
供給される入力端子24と、MPEG規格に準拠した情
報圧縮処理を行うMPEGエンコーダ1〜4と、ディジ
タルSD画像信号及びディジタルSD音声信号を遅延さ
せる遅延回路5,6と、MPEGエンコーダ1,2にお
ける情報圧縮処理を制御する圧縮制御部7と、MPEG
エンコーダ1〜4の出力信号を多重化するマルチプレク
サ9と、マルチプレクサ9の出力信号を磁気テープへの
記録に適したフォーマットに変換する記録処理部10
と、記録処理部10の出力信号を増幅する記録アンプ1
1と、記録アンプ11の出力信号を磁気テープ50に記
録する磁気ヘッド12とを備えている。
【0015】入力端子21〜24には、同一内容のディ
ジタルHD画像信号HDVと、ディジタルSD画像信号
と、これらの画像信号に対応する音声信号HDA,SD
Aとが並列に供給される。
【0016】MPEGエンコーダ1は、ディジタルHD
画像信号HDVに対してMPEG規格に準拠した情報圧
縮処理を行い、該処理後の信号をMPEGエンコード信
号EHDVとして出力し、MPEGエンコーダ2は、デ
ィジタルSD画像信号SDVに対してMPEG規格に準
拠した情報圧縮処理を行い、該処理後の信号をMPEG
エンコード信号ESDVとして出力し、MPEGエンコ
ーダ3は、ディジタルHD音声信号HDAに対してMP
EG規格に準拠した情報圧縮処理を行い、該処理後の信
号をMPEGエンコード信号EHDAとして出力し、M
PEGエンコーダ4は、ディジタルSD音声信号SDA
に対してMPEG規格に準拠した情報圧縮処理を行い、
該処理後の信号をMPEGエンコード信号ESDAとし
て出力する。MPEGエンコーダ1,2は、情報圧縮の
態様(圧縮率)が、圧縮制御部7により制御され、MP
EGエンコーダ3,4は、それぞれについて予め設定さ
れたデータレート以下となるように、MPEG規格に準
拠した情報圧縮処理を行う。
【0017】MPEGエンコーダ1〜4から出力される
MPEGエンコード信号は、いずれもパケットストリー
ム、すなわちパケット形式のディジタル信号である。
【0018】遅延回路5は、ディジタルSD画像信号S
DVを所定時間TDLYだけ遅延させ、遅延回路6は、
ディジタルSD音声信号SDAを所定時間TDLYだけ
遅延させる。圧縮制御部7は、ディジタルHD画像信号
HDV及び遅延されたディジタルSD画像信号の単位時
間当たりの情報量DRHDV,DRSDVDを監視し、
MPEGエンコーダ1,2における情報圧縮率の制御を
行う。マルチプレクサ9は、MPEGエンコード信号E
HDV,ESDV,EHDA及びESDAを多重化して
1つのパケットストリームとしての多重化信号MVAを
出力し、記録処理部10は、多重化信号MVAに誤り訂
正符号を付加し、所定のシンクブロックの合成及び変調
を行って記録ディジタル信号RMVAを生成する。記録
ディジタル信号RMVAは、記録アンプ11及び磁気ヘ
ッド12を介して磁気テープ50に記録される。
【0019】次に圧縮制御部7による制御を図2を参照
して詳細に説明する。図2は、ディジタルHD画像信号
HDV及びディジタルSD画像信号SDVの単位時間当
たりの情報量DRの推移の一例を示しており、実線L
1,L2がそれぞれ入力されるディジタルHD画像信号
HDVおよびディジタルSD画像信号SDVの情報量D
RHDV,DRSDVの推移を示し、破線L3は、遅延
回路5により遅延されたSD画像信号SDVの情報量D
RSDVDの推移を示す。入力されるHD画像信号HD
V及びSD画像信号SDVは同一内容の画像信号である
ので、精細度の違いにより情報量DRの大きさは異なる
が、増減の傾向は同様となる。すなわち、画像の内容が
複雑であるほど情報量DRが増加し、単純化するほど情
報量DRは減少する。したがって、例えば時刻t0にお
いてHD画像信号HDVの情報量DRがピークとなると
きは、SD画像信号SDVの情報量DRもピークとな
る。
【0020】一方、多重化したパケットストリームにお
いて画像信号に割り当てられるデータレートDRMVは
一定であることから、並列に入力される2つの画像信号
に対してそのままMPEG規格による情報圧縮処理を施
して多重化する場合には、SD画像信号SDV及びHD
画像信号HDVの圧縮率を共に大きくして、MPEGエ
ンコード信号EHDV,ESDVのデータレートの合計
がデータレートDRMV以下となるように制御する必要
がある。その結果、失われる情報量が増加し、圧縮され
た画像信号の画質を低下させることになる。
【0021】そこで本実施形態では、SD画像信号SD
Vを所定時間TDLYだけ遅延させるとともに、HD画
像信号HDVの情報量DRHDV(図2の実線L1)
と、遅延させたSD画像信号SDVの情報量DRSDV
D(図2の破線L3)とを監視し、情報量DRHDV及
びDRSDVDに応じて、多重化したときのデータレー
トの配分を決定する統計多重を行うようにした。すなわ
ち、圧縮制御部7は、情報量DRHDV及びDRSDV
Dを監視して、多重化したときのデータレートの配分を
決定し、その配分にしたがってMPEGエンコーダ1,
2における圧縮率を制御する。
【0022】このような処理を行うことにより、遅延さ
れたSD画像信号SDVの情報量DRSDVDがピーク
となる時点が時刻t1となり、HD画像信号HDVの情
報量DRHDVがピークとなる時刻t0とずれるので、
時刻t0における画像信号全体の情報量を(DR1+D
R2)から(DR1+DR3)に減少させることがで
き、圧縮処理による情報の喪失(画質の低下)を低減す
ることができる。
【0023】また本実施形態の情報記録装置により、限
りある記録容量を効率的に使用してディジタル画像信号
が記録された磁気テープ(記録媒体)を提供することが
でき、しかもディジタルHD画像信号用の再生装置及び
表示装置、及びディジタルSD画像信号用の再生装置及
び表示装置のいずれによっても再生可能な磁気テープを
供給することができる。
【0024】ディジタルSD音声信号SDAを遅延回路
6により遅延させるのは、画像信号SDVの遅延に対応
させたものである。なお、図1の構成では、遅延回路
5,6は、入力端子22及び24の後に挿入してディジ
タルSD画像信号SDV及びディジタルSD音声信号S
DAを遅延させるようにしたが、これに代えて遅延回路
5,6を入力端子21及び23の後に挿入し、ディジタ
ルHD画像信号HDV及びディジタルHD音声信号HD
Aを遅延させるようにしてもよい。
【0025】本実施形態は、請求項1に記載のディジタ
ル情報記録装置に対応し、遅延回路5が時間変更手段に
相当し、MPEGエンコーダ1,2、圧縮制御部7及び
マルチプレクサ9が圧縮手段に相当し、記録処理部1
0、記録アンプ11及び磁気ヘッド12が記録手段に相
当する。また、本実施形態のディジタル情報記録装置に
よりディジタル情報が記録された磁気テープが、請求項
4に記載の記録媒体に相当する。
【0026】なお、本実施形態は、HD画像信号出力装
置31及びSDコンバータ32から出力される画像信号
及び音声信号が、MPEG規格に準拠した圧縮処理が施
されていない場合であるが、HD画像信号出力装置31
及びSDコンバータ32でMPEG規格に準拠した圧縮
処理が施されている場合は、圧縮制御部7は、入力画像
信号の単位時間当たりの情報量に応じて多重化したとき
のデータレートの配分を決定し、MPEGエンコーダ
1,2の出力データレートがその決定した配分と一致す
るように情報量の制御を行う。すなわち、この場合MP
EGエンコーダ1,2は、情報量の変更のみを行う。
【0027】(第2の実施形態)図2は本発明の第2の
実施形態にかかるディジタル情報記録装置の構成を示す
ブロック図である。本実施形態の装置は、図1の遅延回
路5,6及び圧縮制御部7を削除し、MPEGエンコー
ダ1,2及びマルチプレクサ9をそれぞれMPEGエン
コーダ1a,2a及びマルチプレクサ9aに変更すると
ともに、スイッチ部8を設けたものである。これ以外の
点は、図1の装置と同様である。
【0028】MPEGエンコーダ1a,2a,3,4
は、MPEGエンコード信号EHDV,ESDV,EH
DA,ESDAが、それぞれについて予め設定されたデ
ータレート以下となるように、MPEG規格に準拠した
情報圧縮処理を行う。また、スイッチ部8は、HD画像
信号HDVに対応するMPEGエンコード音声信号EH
DA及びSD画像信号SDVに対応するMPEGエンコ
ード音声信号ESDAの内の一方を選択し、選択MPE
Gエンコード音声信号ESLAとしてマルチプレクサ9
aに供給する。マルチプレクサ9aは、MPEGエンコ
ード信号EHDV,ESDV及び選択MPEGエンコー
ド音声信号ESLAを多重化し、多重化信号MVAとし
て出力する。
【0029】スイッチ部8の切換制御信号SELは、当
該装置の使用者による操作パネル(図示せず)の操作に
応じて生成される。例えばSD画像信号に対応したMP
EGエンコード音声信号ESDAのみ再生可能な再生装
置が想定される場合には、MPEGエンコード音声信号
ESDAが選択され、HD画像信号に対応したMPEG
エンコード音声信号EHDAのみ再生可能な再生装置が
想定される場合には、MPEGエンコード音声信号EH
DAが選択される。また、いずれも再生可能な再生装置
が想定される場合には、使用者が任意に選択可能であ
る。
【0030】本実施形態の装置によれば、同一内容のH
D画像信号及びSD画像信号に対応するHD音声信号及
びSD音声信号の内の一方のみが選択され、記録される
ので、画像信号に対するデータレートの配分を増加させ
ることができ、限られた記録容量という条件下で記録信
号の画質を向上させることができる。
【0031】本実施形態は、請求項2に記載のディジタ
ル情報記録装置に対応し、スイッチ部8が選択手段に相
当し、マルチプレクサ9、記録処理部10、記録アンプ
11及び磁気ヘッド12が記録手段に相当する。
【0032】なお本発明は上述した実施形態に限るもの
ではなく、種々の変形が可能である。例えば、記録媒体
は磁気テープに限らず、磁気ディスクや光ディスクなど
であってもよい。また本発明のディジタル情報記録装置
に入力される信号は、同一内容のディジタルSD画像信
号とディジタルHD画像信号とがほぼ同時に送信される
ディジタル放送をセットトップボックスにより受信して
得られるディジタルSD画像信号及びディジタルHD画
像信号並びにこれらに対応するディジタル音声信号であ
ってもよい。
【0033】
【発明の効果】以上詳述したように請求項1に記載の発
明によれば、同一内容の高精細度ディジタル画像信号と
標準ディジタル画像信号とが時間的にずらすされ、該時
間的にずらされた高精細度ディジタル画像信号と標準デ
ィジタル画像信号とが統計多重して圧縮されて記録媒体
に記録されるので、同一内容の高精細度ディジタル画像
信号と標準ディジタル画像信号とを、画質の低下を抑制
しつつ効率よく記録することができる。
【0034】請求項2に記載の発明によれば、高精細度
ディジタル画像信号に対応する音声信号及び標準ディジ
タル画像信号に対応する音声信号のいずれか一方が選択
され、該選択された音声信号と、高精細度ディジタル画
像信号及び標準ディジタル画像信号とが記録媒体に記録
されるので、高精細度ディジタル画像信号に対応する音
声信号及び標準ディジタル画像信号に対応する音声信号
を共に記録する場合に比べて、画像信号の記録容量を増
加させることができ、同一内容の高精細度ディジタル画
像信号と標準ディジタル画像信号とを、画質の低下を抑
制しつつ効率よく記録することができる。
【0035】請求項4に記載の発明によれば、限りある
記録容量を効率的に使用してディジタル画像信号が記録
された記録媒体が提供され、しかもディジタルHD画像
信号用の再生装置及び表示装置、及びディジタルSD画
像信号用の再生装置及び表示装置のいずれによっても再
生可能な記録媒体が供給可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態にかかるディジタル情
報記録装置の構成を示すブロック図である。
【図2】図1の装置の動作を説明するため図である。
【図3】本発明の第2の実施形態にかかるディジタル情
報記録装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1,2 MPEGエンコーダ(圧縮手段) 3,4 MPEGエンコーダ 5 遅延回路(時間変更手段) 7 圧縮制御部(圧縮手段) 8 スイッチ部(選択手段) 9 マルチプレクサ(圧縮手段) 10 記録処理部(記録手段) 11 記録アンプ(記録手段) 12 磁気ヘッド(記録手段) 50 磁気テープ(記録媒体)
フロントページの続き Fターム(参考) 5C018 CA02 DC01 5C053 FA17 FA20 FA22 FA30 GB06 GB11 GB15 GB28 GB37 JA07 JA26 KA01 KA08 5C054 EA07 EG04 EG05 EG09 GA01 GB11 GD09 HA00 5C063 AA01 AA11 AB03 AB07 CA11 CA20 CA38

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 同一内容の高精細度ディジタル画像信号
    と、該高精細度ディジタル画像信号より精細度の低い標
    準ディジタル画像信号とを含むディジタル情報を記録媒
    体に記録するディジタル情報記録装置であって、 前記高精細度ディジタル画像信号と標準ディジタル画像
    信号とを時間的にずらす時間変更手段と、 該時間的にずらされた高精細度ディジタル画像信号及び
    標準ディジタル画像信号を統計多重して情報量を圧縮
    し、多重化信号として出力する圧縮手段と、 該多重化信号を前記記録媒体に記録する記録手段とを備
    えることを特徴とするディジタル情報記録装置。
  2. 【請求項2】 同一内容の高精細度ディジタル画像信号
    と、該高精細度ディジタル画像信号より精細度の低い標
    準ディジタル画像信号と、これらの画像信号に対応する
    音声信号とを含むディジタル情報を記録媒体に記録する
    ディジタル情報記録装置であって、 前記高精細度ディジタル画像信号に対応する音声信号及
    び前記標準ディジタル画像信号に対応する音声信号のい
    ずれか一方を選択する選択手段と、 該選択された音声信号と、前記高精細度ディジタル画像
    信号及び前記標準ディジタル画像信号とを前記記録媒体
    に記録する記録手段とを備えることを特徴とするディジ
    タル情報記録装置。
  3. 【請求項3】 前記高精細度ディジタル画像信号及び標
    準ディジタル画像信号は、パケット形式のディジタル信
    号であり、前記記録手段は回転磁気ヘッドを用いて前記
    記録媒体として磁気テープに前記多重化信号を記録する
    ことを特徴とする請求項1または2に記載のディジタル
    情報記録装置。
  4. 【請求項4】 同一内容の高精細度ディジタル画像信号
    と、該高精細度ディジタル画像信号より精細度の低い標
    準ディジタル画像信号とが記録された記録媒体であっ
    て、 前記高精細度ディジタル画像信号と標準ディジタル画像
    信号とを時間的にずらし、該時間的にずらした高精細度
    ディジタル画像信号及び標準ディジタル画像信号を統計
    多重して情報量を圧縮することにより生成される多重化
    信号が記録されていることを特徴とする記録媒体。
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