JP2001101796A - 記録再生方法及び記録再生装置 - Google Patents
記録再生方法及び記録再生装置Info
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- JP2001101796A JP2001101796A JP27629699A JP27629699A JP2001101796A JP 2001101796 A JP2001101796 A JP 2001101796A JP 27629699 A JP27629699 A JP 27629699A JP 27629699 A JP27629699 A JP 27629699A JP 2001101796 A JP2001101796 A JP 2001101796A
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Abstract
して高レートと低レートのビットストリームを生成して
記録媒体に記録することで高画質の再生を可能にすると
同時に記録領域に余裕がなくなってきた時は記録してあ
る高レートのビットストリームを削除するようにして記
録容量の有効利用と高画質記録をバランスさせた装置及
び方法を提供する。 【解決手段】 デジタル信号を圧縮して低レートと高レ
ートのビットストリームを生成する手段と、この生成し
た低レートと高レートのビットストリームのそれぞれを
記録媒体に記録する手段と、この記録媒体の記録領域に
余裕がなくなってきた時に、記録されている高レートの
ビットストリームを削除する記録制御手段とからなる。
Description
記録方法に関するものであり、詳しくはデジタル信号を
データ圧縮してランダムアクセスして記録媒体に記録す
る手法に関する。
ば任意に記録・再生可能なDVD−RAM、ハードディ
スク、或いは光磁気ディスクなどのディスク状のランダ
ムアクセスが可能な記録媒体に記録する記録再生装置が
開発されている。
多いので、ディスク状の記録媒体に記録する際には、画
像データなどを圧縮符号化することが行われているが、
画像データを圧縮符号化する方法としては、MPEG
(Moving Picture Experts G
roup)2などをはじめとする各種の符号化方法が知
られている。
ードしながら記録するような場合には、予想外のデータ
量になり、記録媒体の空き容量を越えてしまい、途中で
記録を中止するか、既に記録したデータを消去して新し
いデータを記録する方法が採られることが多い。
平11ー167770号公報などに開示され方法が提案
されている。ここに開示されている技術は、MPEG2
などの圧縮方法で記録した信号を再圧縮することにより
スペースを作り出すのであるが、この際に、以前に記録
したストリームを一度伸長して元に戻してから、さらに
圧縮率を上げて再圧縮してストリームを記録し直す方法
が採用されている。
的にDCT(Discrete Cosine Tra
nsform)を画像内の小ブロックに対して行い、高
い周波数成分ほどビットの割り当てを少なくした上で可
変長符号化している。
量子化による振幅方向の圧縮、フイールド間或いはフレ
ーム間での動き補償による時間軸方向の圧縮を行い、動
き補償により残った差分情報と、フイールド内或いはフ
レーム内の情報自体とで情報量の少ないほうのみを切り
換えて伝送している。
MPEG2のような非可逆変換を伴う操作に基づいて圧
縮したデータストリームを一度伸長してから再圧縮する
ことによりスペースを作り出す技術では、以下に説明す
るような問題がある。
は、量子化過程とかフレーム間圧縮の際に、データの一
部が消去されるので、伸長した際に信号が完全に元に戻
らず、このため圧縮伸長を繰り返すことによりS/Nが
劣化する。
用いてMPEG2による再圧縮を行うと、新たに生じた
ノイズにより動き検出を誤ることがあり、画質劣化の原
因となる。
めの本発明に係る記録再生方法は、デジタル信号を圧縮
して低レートと高レートのビットストリームを作成し、
該作成した低レートと高レートのビットストリームのそ
れぞれをランダムアクセスして記録媒体に記録し、該記
録媒体の記録領域に余裕がなくなってきた時に、記録し
てある高レートのビットストリームを削除するようにし
たことである。
で構成されていること;前記デジタル信号は、ビデオ信
号とこれに対応するオーデイオ信号とで構成されている
こと;前記デジタル信号は、ビデオ信号のみであるこ
と;前記記録されている高レートのビットストリームの
削除は、指定した高レートのビットストリームであるこ
と;前記記録されている高レートのビットストリームの
削除は、予め設定した優先順位に基づくこと;前記記録
されている高レートのビットストリームの削除は、記録
された日時が古いほうを優先すること;前記記録されて
いる高レートのビットストリームの削除は、少なくとも
一回再生した高レートのビットストリームの内、記録日
時の古い順であることである。
低レートと高レートのビットストリームを生成する手段
と、該生成した低レートと高レートのビットストリーム
のそれぞれをランダムアクセスして記録媒体に記録する
手段と、該記録媒体の記録領域に余裕がなくなってきた
時に、記録されている高レートのビットストリームを削
除する記録制御手段とからなることである。
で構成されていること;前記デジタル信号は、ビデオ信
号とこれに対応するオーデイオ信号とで構成されている
こと;前記デジタル信号は、ビデオ信号のみであるこ
と;前記記録されている高レートのビットストリームの
削除は、指定した高レートのビットストリームであるこ
と;前記記録されている高レートのビットストリームの
削除は、予め設定した優先順位に基づくこと;前記記録
されている高レートのビットストリームの削除は、記録
された日時が古いほうを優先すること;前記記録されて
いる高レートのビットストリームの削除は、少なくとも
一回再生した高レートのビットストリームの内、記録日
時の古い順であることである。
装置或いは記録再生方法によれば、記録媒体にスペース
があるときは、そのままスペースを空けておくのではな
く、高低の両レートビットストリームを記録媒体上に確
保しておき、再生時には高ビットレートストリームを優
先的に再生することにより、記録媒体を有効に使用して
高品質な画質を視聴することを可能とする。
録再生方法によれば、記録媒体にスペースがなくなって
きたときは、多くの低レートのビットストリームを残す
ことができるが、この場合でも従来と同程度のビットス
トリームの場合は、再圧縮する従来の技術に比べて圧縮
の際の劣化が少ないので、良い画質を確保することがで
きる。
および記録方法の実施の形態について図を用いて説明す
る。図1は本発明の実施の1形態を略示的に示した全体
構成図である。以下の説明では、カラーテレビジョンの
信号を受信し記録再生装置に記録する場合を例にとって
説明する。
のなかのキャリアで変調されたビデオ信号CVSが印加
され、このビデオ信号を復調器10により復調して、ベ
ースバンド信号、つまりアナログのTV信号の1部をな
すビデオ信号AVSを取り出す。
フエイス11が接続されたマイクロコンピュータ12に
より変換のタイミングが制御されてアナログ/デジタル
変換器13によりデジタルのビデオ信号DVSに変換さ
れる。
ーボードなどで構成され、ユーザがこれを通してシステ
ム全体のコントロールを行うマイクロコンピュータ12
に対して命令を指示する。
して低レートのビットストリームと高レートのビットス
トリームを生成する手段、即ち、高レートエンコーダ1
4と低レートエンコーダ15に入力され、これらは共に
このビデオ信号DVSを非可逆的な圧縮法、例えばMP
EG2などの圧縮法でそれぞれ高レートのビットストリ
ームとして機能する高レートビデオストリームHVS
と、低レートのビットストリームとして機能する低レー
トビデオストリームLVSにそれぞれ変換される。
イクロコンピュータ12から高画質に圧縮されるように
パラメータHR1としてレート設定されているので、記
録媒体16に記録する際には、低圧縮で多くの容量を必
要とするが、高画質の記録が可能となる。
ロコンピュータ12から低画質に圧縮されるように、パ
ラメータHR1より低いレートとなるパラメータLR1
にレート設定されているので、記録媒体16に記録する
際には、低画質ではあるが、高圧縮で少ない記憶容量し
か必要としない。
応するアナログのTV信号の他の一部をなすオーデイオ
信号AOSが印加され、このオーデイオ信号AOSはア
ナログ/デジタル変換器18によりマイクロコンピュー
タ12により変換のタイミングが制御されてデジタルの
オーデイオ信号DOSに変換される。
ンコーダ20と低レートエンコーダ21に入力され、こ
れらは共にこのオーデイオ信号DOSを非可逆的な圧縮
法、例えばMPEG2などの圧縮法でそれぞれ高ビット
レートストリームとして機能する高レートオーデイオス
トリームHOSと、低ビットレートストリームとして機
能する低レートオーデイオストリームLOSにそれぞれ
変換される。
レートと高レートのビットストリームのそれぞれを記録
媒体に記録する手段、即ち、マイクロコンピュータ12
から高音質に圧縮されるようにパラメータHR2として
レート設定されているので、記録媒体16に記録する際
には、低圧縮なので多くの記憶容量を必要とするが、高
音質の記録が可能となる。
ロコンピュータ12から低音質に圧縮されるように、パ
ラメータHR2より低いレートとなるパラメータLR2
にレート設定されているので、記録媒体16に記録する
際には、高圧縮で少ない容量しか必要としないが、低音
質の記録が可能となる。
いは高レートオーデイオストリームHOSのビットレー
トをそれぞれ、例えば10Mbpsとすると、低レート
ビデオストリームLVS或いは低レートオーデイオスト
リームLOSのビットレートは2Mbps程度であり、
5倍程度のビットレートの差があるので、高ビットレー
トストリームと低ビットレートストリームとでは、記録
容量にして5倍程度の差が生じる。
オストリームHVS、低レートビデオストリームLV
S、及び高レートオーデイオストリームHOS、低レー
トオーデイオストリームLOSの4つのストリームがそ
れぞれ入力される。
アメモリ23を有しているので、マイクロコンピュータ
13の制御のもとにこのバッフアメモリ23に、高レー
トビデオストリームHVSと低レートビデオストリーム
LVS、及び高レートオーデイオストリームHOSと低
レートオーデイオストリームLOSの4つのストリーム
が同時に入力される。
ぞれ別フアイルとして記録できる形式に変換され、記録
媒体16にデータ転送、つまり書き込みが実行される。
これらのストリームを別フアイルにするのは、それぞれ
のストリームを独立して再生することができるようにす
るためである。
ランダムアクセス的に書き込み読み出しができる媒体で
あればよく、例えばハードディスク、DVD−RAM、
或いは光磁気ディスクなどが採用される。
記録された記録済のデータストリームを格納するための
バッフアメモリ25を有しており、このバッフアメモリ
25を用いてそれぞれビデオストリームデコーダ26、
オーデイオストリームデコーダ27に入力できる形式に
変換する。
体16から読み出されたビデオストリームがビデオスト
リームデコーダ26で変換されて入力され、これをマイ
クロコンピュータ12のタイミング制御によりアナログ
信号に変換して変調器29に出力する。変調器29は、
このアナログ信号をビデオ信号に変調して出力端子30
に変調されたビデオ信号として出力する。
このビデオ信号に対応する記録媒体16から読み出され
たオーデイオストリームがオーデイオストリームデコー
ダ27で変換されて入力され、これをマイクロコンピュ
ータ12のタイミング制御によりアナログ信号に変換し
て出力端子32にオーデイオ信号として出力する。
ってきた時に、記録されている高レートのビットストリ
ームを削除する記録制御手段、即ち、インターフエイス
22によって記録媒体16に記録される各ストリームに
よって構成されるTV信号の番組は、図2(A)に示す
ように、先ず、高レートビデオストリームHVS、低レ
ートビデオストリームLVS、高レートオーデイオスト
リームHOS、低レートオーデイオストリームLOSの
4つのストリームで構成されるタイプAのストリームフ
アイルの集合33として作られている。
録媒体16に記録される各ストリームによって構成され
る番組は、図2(B)に示すように、タイプAのストリ
ームフアイルの集合33から高レートビデオストリーム
HVSと高レートオーデイオストリームHOSを除いた
タイプBのストリームフアイルの集合34としても作ら
れる。
は、タイプAの集合33の省スペース版であり、記録媒
体16の記録可能領域がなくなった際に、新たに記録可
能スペースを捻出させる目的でタイプAから高ストリー
ムフアイルを削除して記録媒体16の中に作られる。従
って、図2(A)に示す低レートビデオストリームLV
Sと低レートオーデイオストリームLOSは、図2
(B)に示す低レートビデオストリームLVSと低レー
トオーデイオストリームLOSと、それぞれ同一の内容
である。
る記録再生装置のシステム動作について、フローチャー
ト図を用いて説明する。図1に示すマイクロコンピュー
タ12は、図示していないが、内部にマイクロプロセッ
サやメモリなどを搭載しており、以下の各フローを実行
するプログラムは内蔵のメモりの中に格納されているの
で、このプログラムに従ってマイクロプロセッサはフロ
ーに示す各動作を制御して全体の演算を処理している。
に、動作を単純化し、このシステムをパワーオフ状態、
記録状態、及び再生状態の3つのしか存在しないものと
し、記録状態では信号は常に入力されており記録媒体に
常に記録しているものとし、再生状態では常に記録媒体
から信号を再生しているものとしている。
テップST1から開始し、先ず、ステップST2でパワ
ーオンを行って各機器を動作可能な状態にする。
オン継続でかつ記録モードか否かの判断を行い、YES
のときはシステムが記録モードであるので、ステップS
T4の図4に示す記録ルーチンに制御が移り、図4に示
す記録ルーチンを抜けた後はステップST3に制御が移
る。
は、システムはパワーオフの状態に移行するように命令
を受けたか、再生モードになったかのどちらかであり、
これをステップST5で判断する。
されたら、ステップST6の図5に示す再生ルーチンを
経由して図3に示すステップST3の判断に戻り、また
ステップST5で再生モードでないと判断されたら、ス
テップST7のパワーオフ処理を行いステップST8の
終了処理でメインルーチンを終了する。
記録ルーチンに制御が移り、記録動作は図4に示すステ
ップST9から開始し、ステップST10で記録媒体1
6上に図2(A)に示す集合33のタイプAの番組が記
録できるスペースがあるかどうかの判断を行う。
れれば、制御はステップST12に移り、ここで入力信
号(ビデオ、オーデイオ)をタイプAのストリームフア
イルの集合33の番組形式に変換して記録媒体16に記
録を行い、ステップST13を介して図3に示すメイン
ルーチンのステップST3に戻る。
と判断されれば、制御はステップST11に移り、この
ステップST11で記録媒体16上の記録済み領域か
ら、図6に示す削除ルーチンにより新たに記録可能領域
を捻出し、記録領域が確保された後、図4に示す記録ル
ーチンのステップST12に戻る。
オ、オーデイオ)をタイプAのストリームフアイルの集
合33の番組形式に変換して記録媒体16に記録を行
い、ステップST13を介して図3に示すメインルーチ
ンのステップST3に戻る。
除ルーチンに入り、この削除ルーチンにより記録済の領
域のストリームを削除して新たに記録可能領域をつくる
ことになるが、先ず、ステップST14からこの削除ル
ーチンに入る。
移行して、このステップST15において、作業変数k
に要素数Nの値をセットするが、この要素数Nは記録媒
体16上に存在するタイプA形式の番組の集合φの要素
の数を示している。要素数Nの値をセットした後、ステ
ップST16でタイプA形式の記録済み番組が存在する
(k>0)かどうかの判断を行う。
(A)に示すように、同じ番組で高低2種類のレートの
ストリームを有しているので、タイプA形式で記録した
番組のストリームの一部を消して図2(B)に示すタイ
プBに変更することによって、番組の内容を残したま
ま、新たに記録可能な領域を記録媒体16の上に捻出す
ることができる。
ら、タイプAの番組が記録媒体16上に存在することに
なるので、ステップST17において集合φから後述す
る方法で集合φの中から所定の番組Pをセレクトする。
クトした番組Pの構成要素から、ビデオとオーデイオの
高ビットレートストリームである高レートビデオストリ
ームHVSと高レートオーデイオストリームHOSを消
去し、タイプAの番組PをタイプBの番組に変更する。
タイプA形式の番組の集合φの要素ではなくなった番組
Pを集合φから除いて、記録済のタイプB形式の番組の
集合ψに追加し、ステップST20で集合φの要素数k
から1を引く。
スができたかどうかを調べて、スペース確保ができたと
判断されたときは、ステップST22を経て図4に示す
記録ルーチンのステップST11に戻り、必要な記録ス
ペースがまだ確保されていないと判断されたときは、制
御をステップST16に戻す。
た場合には、これ以上、タイプAからタイプBへの変換
で記録スペースを確保することができないこととなるの
で、ステップST23において後述する方法で集合ψの
中から番組Qをセレクトして消去する。
素ではなくなった番組Qを集合ψより取り除き、ステッ
プST25で必要な記録スペースができたかどうかを調
べて、記録スペースが確保されたと判断されたらステッ
プST22を経て図4に示す記録ルーチンのステップS
T11に戻り、必要な記録スペースがまだ確保されてい
ないと判断されたときは、制御をステップST23に戻
す。
する。このステップST5で再生モードにあると判断さ
れたら、ステップST6で図5に示す再生ルーチンに入
るが、この再生動作はステップST26から開始する。
している番組のタイプがタイプAかそれともタイプBか
を判断し、タイプAであればステップST28に移行し
て高ビットレートストリームを再生し、タイプBであれ
ば番組には低ビットレートストリームしかないので、ス
テップ29に移行してこれを再生し、これらの再生が終
了すれば、ステップST30を介してこの再生ルーチン
を出る。
クトしてタイプAからタイプBに変換処理を行う図6に
示すステップST25とステップST26の処理、ある
いはタイプBの中から番組を消去する図6に示すステッ
プST24の処理の場合においては、対象となる番組の
セレクトの仕方について、次に説明するような各種の方
法が存在する。
イス11を介してマイクロコンピュータ12に直接指示
を出して番組を指定して消去する方法、第2にユーザが
予め消去する番組の優先順位をマイクロコンピュータ1
2に登録しておき、消去するときはこの優先順位に従っ
てマイクロコンピュータが自動的に消去する方法があ
る。
も古い番組からセレクトして消去する方法、第4にユー
ザが既に一度再生した番組のうち、記録日時が最も古い
番組から消去する方法などがある。
繰り返すこととなるが、ここでは、この記録時の記録媒
体16の状態遷移を中心として、図7に示す状態遷移図
を用いて説明する。なお、ユーザがタイプA、タイプB
に関わらず、任意の番組を消去することは可能である
が、理解を容易にするために、これらの消去については
省略する。
であり、記録媒体16上のデータは不定×であり、状態
CD10からタイプAの記録を行うと、パスPT10又
はパスPT11を通って状態CD11又は状態CD12
に遷移する。
くてさらにタイプAで記録可能な状態であり、状態CD
12は、書き込み可能領域が少なくてこれ以上はタイプ
Aで記録ができない状態を示している。
記録を行うと、パスPT12を通って再び状態CD11
に戻る場合と、パスPT13を通って状態CD12に遷
移する場合とが存在する。
イプAの番組をタイプBに変換することによりスペース
を空ける以外に他の状態に遷移するパスが存在しない
が、パスPT14を通った場合はタイプAで記録可能な
状態CD11に遷移する。
合は記録媒体16上のタイプAの番組が全てタイプBに
変換されてしまったにも関わらず、タイプAを記録する
ために十分なスペースを確保できていない状態CD13
に遷移する。
を消去することによって、パスPT16を通ってタイプ
Aを記録できる状態CD11に遷移することができるこ
ととなる。
1に示すように、ビデオ信号DVSから高レートビデオ
ストリームHVSと低レートビデオストリームLVSへ
のエンコードの際に、高レートエンコーダ14と低レー
トエンコーダ15の2つのエンコーダを使用している
が、これはエンコードのアルゴリズムを改良することに
よってエンコーダを1つにすることもできる。
AVSに比べて記録容量が小さいので、高レートオーデ
イオストリームHOSを作る際に、圧縮処理をしない
で、つまりパラメータHR2のレート設定を極限まで上
げて圧縮した形として、リニアPCM(pulse c
ode modulation)で記録し、さらに高音
質とすることもできる。このため、ここでは高ビットレ
ートストリームの中には無圧縮のものも含まれるものと
する。
録再生装置によれば、記録媒体の記録スペースに余裕が
ある場合は高低両レートのビットストリームで記録し、
記録媒体に余裕がなくなったときには記録済の所定の高
レートのビットストリームの削除を行なって低レートの
ビットストリームのみを記録するようにしたので、余裕
のあるスペースを有効活用しながら、高画質なビットス
トリームを記録することができる。
て高低両レートのビットストリームが記録されているの
で、ユーザは再生のときには高レートのビットストリー
ムを優先的に再生することができ、高画質を楽しむこと
が出来る。さらに、記録媒体に高レートのビットストリ
ームが存在する場合は、これらを削除することによっ
て、新規に書き込みスペースを捻出することができ、こ
の場合には低レートのビットストリームは残るので、記
録媒体上に多くの低レートのビットストリーム(番組)
を確保することができる。
トのビットストリームは、従来の再圧縮する低レートの
ビットストリームに比べて、同程度のビットレートの場
合には、ビットの抜けがないので画質がよく、また逆に
従来の再圧縮による低レートのビットストリームと同程
度の画質にするのであれば、さらに圧縮率を上げること
ができる。なぜならば、本発明に係る記録再生装置にお
ける低レートのビットストリームは、高レートのビット
ストリームを作るのと同じソースを用いているので、圧
縮の際の劣化が少ないためである。これに対してMPE
G2を用いて伸長を伴う再圧縮で低レートのビットスト
リームに作り直す従来の場合には、MPEG2が非可逆
変換であるために発生するノイズ自身と、このノイズが
再圧縮の際の動き検出に誤りをもたらすことの2重の要
因により画質を落とすからである。
ば、記録媒体の記録領域に余裕があるときは高低両れー
とのビットストリームとして記録し、記録媒体に余裕が
なくなったときには所定の記録済の高レートのビットス
トリームの削除を行なって記録領域を作り新たに低レー
トのビットストリームを記録するようにしたので、記録
媒体にスペースがあるときは、そのままスペースを開け
ておくのではなく、高低の両レートのビットストリーム
を記録媒体上に確保しておき、再生時には高レートのビ
ットストリームを優先的に再生することにより、記録媒
体を有効に使用して高品質な画質を視聴することを可能
とする。
ば、記録媒体にスペースがなくなってきたときは、多く
の低レートのビットストリームを残すことができるが、
この場合でも従来と同程度のビットストリームの場合
は、再圧縮する従来の技術に比べて圧縮の際の劣化が少
ないので、良い画質を確保することができる。
る。
構成を示す説明図である。
インルーチンのフローチャート図である。
録ルーチンのフローチャート図である。
生ルーチンのフローチャート図である。
除ルーチンのフローチャート図である。
態遷移を説明する状態遷移図である。
マイクロコンピュータ、13;アナログ/デジタル変換
器、14;高レートエンコーダ、15;低レートエンコ
ーダ、16;記録媒体、18;アナログ/デジタル変換
器、20;高レートエンコーダ、21;低レートエンコ
ーダ、22;インターフエイス、23;バッフアメモ
リ、24;インターフエイス、25;バッフアメモリ、
26;ビデオストリームデコーダ、27;オーデイオス
トリームデコーダ、28;デジタル/アナログ変換器、
29;変調器、31;デジタル/アナログ変換器、DV
S;ビデオ信号、DOS;オーデイオ信号、HVS;高
レートビデオストリーム、LVS;低レートビデオスト
リーム、HOS;高レートオーデイオストリーム、LO
S;低レートオーデイオストリーム、AVS;ビデオ信
号、AOS;オーデイオ信号
29)
記録再生装置に関するものであり、詳しくはデジタル信
号をデータ圧縮してランダムアクセスして記録媒体に記
録する手法に関する。
ば任意に記録・再生可能なDVD−RAM、ハードディ
スク、或いは光磁気ディスクなどのディスク状のランダ
ムアクセスが可能な記録媒体に記録する記録再生装置が
開発されている。
多いので、ディスク状の記録媒体に記録する際には、画
像データなどを圧縮符号化することが行われている。画
像データを圧縮符号化する方法としては、MPEG(M
oving PictureExperts Grou
p)2などをはじめとする各種の符号化方法が知られて
いる。
ードしながら記録するような場合には、予想外のデータ
量になり、記録媒体の空き容量を越えてしまい、途中で
記録を中止するか、既に記録したデータを消去して新し
いデータを記録する方法が採られることが多い。
平11ー167770号公報などに開示された方法が提
案されている。ここに開示されている技術は、MPEG
2などの圧縮方法で記録した信号を再圧縮することによ
りスペースを作り出すのであるが、この際に、以前に記
録したストリームを一度伸長して元に戻してから、さら
に圧縮率を上げて再圧縮してストリームを記録し直す方
法が採用されている。
的にDCT(Discrete Cosine Tra
nsform)を画像内の小ブロックに対して行い、高
い周波数成分ほどビットの割り当てを少なくした上で可
変長符号化している。
量子化による振幅方向の圧縮、フイールド間或いはフレ
ーム間での動き補償による時間軸方向の圧縮を行い、動
き補償により残った差分情報と、フイールド内或いはフ
レーム内の情報自体とで情報量の少ないほうのみを切り
換えて伝送している。
MPEG2のような非可逆変換を伴う操作に基づいて圧
縮したデータストリームを一度伸長してから再圧縮する
ことによりスペースを作り出す技術では、以下に説明す
るような問題がある。
は、量子化過程とかフレーム間圧縮の際に、データの一
部が消去されるので、伸長した際に信号が完全に元に戻
らず、このため圧縮伸長を繰り返すことによりS/Nが
劣化する。
用いてMPEG2による再圧縮を行うと、新たに生じた
ノイズにより動き検出を誤ることがあり、画質劣化の原
因となる。
めの本発明に係る記録再生方法は、デジタル信号を圧縮
して低レートと高レートのビットストリームを作成し、
該作成した低レートと高レートのビットストリームのそ
れぞれをランダムアクセスして記録媒体に記録し、該記
録媒体の記録領域に余裕がなくなってきた時に、記録し
てある高レートのビットストリームを削除するようにし
たことである。
で構成されていること;前記デジタル信号は、ビデオ信
号とこれに対応するオーデイオ信号とで構成されている
こと;前記デジタル信号は、ビデオ信号のみであるこ
と;前記記録されている高レートのビットストリームの
削除は、指定した高レートのビットストリームであるこ
と;前記記録されている高レートのビットストリームの
削除は、予め設定した優先順位に基づくこと;前記記録
されている高レートのビットストリームの削除は、記録
された日時が古いほうを優先すること;前記記録されて
いる高レートのビットストリームの削除は、少なくとも
一回再生した高レートのビットストリームの内、記録日
時の古い順であることである。
低レートと高レートのビットストリームを生成する手段
と、該生成した低レートと高レートのビットストリーム
のそれぞれをランダムアクセスして記録媒体に記録する
手段と、該記録媒体の記録領域に余裕がなくなってきた
時に、記録されている高レートのビットストリームを削
除する記録制御手段とからなることである。
で構成されていること;前記デジタル信号は、ビデオ信
号とこれに対応するオーデイオ信号とで構成されている
こと;前記デジタル信号は、ビデオ信号のみであるこ
と;前記記録されている高レートのビットストリームの
削除は、指定した高レートのビットストリームであるこ
と;前記記録されている高レートのビットストリームの
削除は、予め設定した優先順位に基づくこと;前記記録
されている高レートのビットストリームの削除は、記録
された日時が古いほうを優先すること;前記記録されて
いる高レートのビットストリームの削除は、少なくとも
一回再生した高レートのビットストリームの内、記録日
時の古い順であることである。
方法或いは記録再生装置によれば、記録媒体にスペース
があるときは、そのままスペースを空けておくのではな
く、高低の両レートビットストリームを記録媒体上に確
保しておき、再生時には高ビットレートストリームを優
先的に再生することにより、記録媒体を有効に使用して
高品質な画質を視聴することを可能とする。
録再生装置によれば、記録媒体にスペースがなくなって
きたときは、多くの低レートのビットストリームを残す
ことができるが、この場合でも従来と同程度のビットス
トリームの場合は、再圧縮する従来の技術に比べて圧縮
の際の劣化が少ないので、良い画質を確保することがで
きる。
及び記録再生装置の実施の形態について図を用いて説明
する。図1は本発明の実施の1形態を略示的に示した全
体構成図である。以下の説明では、カラーテレビジョン
の信号を受信し記録再生装置に記録する場合を例にとっ
て説明する。
のなかのキャリアで変調されたビデオ信号CVSが印加
され、このビデオ信号を復調器10により復調して、ベ
ースバンド信号、つまりアナログのTV信号の1部をな
すビデオ信号AVSを取り出す。
フエイス11が接続されたマイクロコンピュータ12に
より変換のタイミングが制御されてアナログ/デジタル
変換器13によりデジタルのビデオ信号DVSに変換さ
れる。
ーボードなどで構成され、ユーザがこれを通してシステ
ム全体のコントロールを行うマイクロコンピュータ12
に対して命令を指示する。
して低レートのビットストリームと高レートのビットス
トリームを生成する手段、即ち、高レートエンコーダ1
4と低レートエンコーダ15に入力され、これらは共に
このビデオ信号DVSを非可逆的な圧縮法、例えばMP
EG2などの圧縮法でそれぞれ高レートのビットストリ
ームとして機能する高レートビデオストリームHVS
と、低レートのビットストリームとして機能する低レー
トビデオストリームLVSにそれぞれ変換される。
イクロコンピュータ12から高画質に圧縮されるように
パラメータHR1としてレート設定されているので、記
録媒体16に記録する際には、低圧縮で多くの容量を必
要とするが、高画質の記録が可能となる。
ロコンピュータ12から低画質に圧縮されるように、パ
ラメータHR1より低いレートとなるパラメータLR1
にレート設定されているので、記録媒体16に記録する
際には、低画質ではあるが、高圧縮で少ない記憶容量し
か必要としない。
応するアナログのTV信号の他の一部をなすオーデイオ
信号AOSが印加され、このオーデイオ信号AOSはア
ナログ/デジタル変換器18によりマイクロコンピュー
タ12により変換のタイミングが制御されてデジタルの
オーデイオ信号DOSに変換される。
ンコーダ20と低レートエンコーダ21に入力され、こ
れらは共にこのオーデイオ信号DOSを非可逆的な圧縮
法、例えばMPEG2などの圧縮法でそれぞれ高ビット
レートストリームとして機能する高レートオーデイオス
トリームHOSと、低ビットレートストリームとして機
能する低レートオーデイオストリームLOSにそれぞれ
変換される。
レートと高レートのビットストリームのそれぞれを記録
媒体に記録する手段、即ち、マイクロコンピュータ12
から高音質に圧縮されるようにパラメータHR2として
レート設定されているので、記録媒体16に記録する際
には、低圧縮なので多くの記憶容量を必要とするが、高
音質の記録が可能となる。
ロコンピュータ12から低音質に圧縮されるように、パ
ラメータHR2より低いレートとなるパラメータLR2
にレート設定されているので、記録媒体16に記録する
際には、高圧縮で少ない容量しか必要としないが、低音
質の記録が可能となる。
いは高レートオーデイオストリームHOSのビットレー
トをそれぞれ、例えば10Mbpsとすると、低レート
ビデオストリームLVS或いは低レートオーデイオスト
リームLOSのビットレートは2Mbps程度であり、
5倍程度のビットレートの差があるので、高ビットレー
トストリームと低ビットレートストリームとでは、記録
容量にして5倍程度の差が生じる。
オストリームHVS、低レートビデオストリームLV
S、及び高レートオーデイオストリームHOS、低レー
トオーデイオストリームLOSの4つのストリームがそ
れぞれ入力される。
アメモリ23を有しているので、マイクロコンピュータ
12の制御のもとにこのバッフアメモリ23に、高レー
トビデオストリームHVSと低レートビデオストリーム
LVS、及び高レートオーデイオストリームHOSと低
レートオーデイオストリームLOSの4つのストリーム
が同時に入力される。
ぞれ別フアイルとして記録できる形式に変換され、記録
媒体16にデータ転送、つまり書き込みが実行される。
これらのストリームを別フアイルにするのは、それぞれ
のストリームを独立して再生することができるようにす
るためである。
ランダムアクセス的に書き込み読み出しができる媒体で
あればよく、例えばハードディスク、DVD−RAM、
或いは光磁気ディスクなどが採用される。
記録された記録済のデータストリームを格納するための
バッフアメモリ25を有しており、このバッフアメモリ
25を用いてそれぞれビデオストリームデコーダ26、
オーデイオストリームデコーダ27に入力できる形式に
変換する。
体16から読み出されたビデオストリームがビデオスト
リームデコーダ26で変換されて入力され、これをマイ
クロコンピュータ12のタイミング制御によりアナログ
信号に変換して変調器29に出力する。変調器29は、
このアナログ信号をビデオ信号に変調して出力端子30
に変調されたビデオ信号として出力する。
このビデオ信号に対応する記録媒体16から読み出され
たオーデイオストリームがオーデイオストリームデコー
ダ27で変換されて入力され、これをマイクロコンピュ
ータ12のタイミング制御によりアナログ信号に変換し
て出力端子32にオーデイオ信号として出力する。
ってきた時に、記録されている高レートのビットストリ
ームを削除する記録制御手段、即ち、インターフエイス
22によって記録媒体16に記録される各ストリームに
よって構成されるTV信号の番組は、図2(A)に示す
ように、先ず、高レートビデオストリームHVS、低レ
ートビデオストリームLVS、高レートオーデイオスト
リームHOS、低レートオーデイオストリームLOSの
4つのストリームで構成されるタイプAのストリームフ
アイルの集合33として作られている。
録媒体16に記録される各ストリームによって構成され
る番組は、図2(B)に示すように、タイプAのストリ
ームフアイルの集合33から高レートビデオストリーム
HVSと高レートオーデイオストリームHOSを除いた
タイプBのストリームフアイルの集合34としても作ら
れる。
は、タイプAの集合33の省スペース版であり、記録媒
体16の記録可能領域がなくなった際に、新たに記録可
能スペースを捻出させる目的でタイプAから高ストリー
ムフアイルを削除して記録媒体16の中に作られる。従
って、図2(A)に示す低レートビデオストリームLV
Sと低レートオーデイオストリームLOSは、図2
(B)に示す低レートビデオストリームLVSと低レー
トオーデイオストリームLOSと、それぞれ同一の内容
である。
る記録再生装置のシステム動作について、フローチャー
ト図を用いて説明する。図1に示すマイクロコンピュー
タ12は、図示していないが、内部にマイクロプロセッ
サやメモリなどを搭載しており、以下の各フローを実行
するプログラムは内蔵のメモりの中に格納されているの
で、このプログラムに従ってマイクロプロセッサはフロ
ーに示す各動作を制御して全体の演算を処理している。
に、動作を単純化し、このシステムをパワーオフ状態、
記録状態、及び再生状態の3つしか存在しないものと
し、記録状態では信号は常に入力されており記録媒体に
常に記録しているものとし、再生状態では常に記録媒体
から信号を再生しているものとしている。
テップST1から開始し、先ず、ステップST2でパワ
ーオンを行って各機器を動作可能な状態にする。
オン継続でかつ記録モードか否かの判断を行い、YES
のときはシステムが記録モードであるので、ステップS
T4の図4に示す記録ルーチンに制御が移り、図4に示
す記録ルーチンを抜けた後はステップST3に制御が移
る。
は、システムはパワーオフの状態に移行するように命令
を受けたか、再生モードになったかのどちらかであり、
これをステップST5で判断する。
されたら、ステップST6の図5に示す再生ルーチンを
経由して図3に示すステップST3の判断に戻り、また
ステップST5で再生モードでないと判断されたら、ス
テップST7のパワーオフ処理を行いステップST8の
終了処理でメインルーチンを終了する。
記録ルーチンに制御が移り、記録動作は図4に示すステ
ップST9から開始し、ステップST10で記録媒体1
6上に図2(A)に示す集合33のタイプAの番組が記
録できるスペースがあるかどうかの判断を行う。
れれば、制御はステップST12に移り、ここで入力信
号(ビデオ、オーデイオ)をタイプAのストリームフア
イルの集合33の番組形式に変換して記録媒体16に記
録を行い、ステップST13を介して図3に示すメイン
ルーチンのステップST3に戻る。
と判断されれば、制御はステップST11に移り、この
ステップST11で記録媒体16上の記録済み領域か
ら、図6に示す削除ルーチンにより新たに記録可能領域
を捻出し、記録領域が確保された後、図4に示す記録ル
ーチンのステップST12に戻る。
オ、オーデイオ)をタイプAのストリームフアイルの集
合33の番組形式に変換して記録媒体16に記録を行
い、ステップST13を介して図3に示すメインルーチ
ンのステップST3に戻る。
除ルーチンに入り、この削除ルーチンにより記録済の領
域のストリームを削除して新たに記録可能領域をつくる
ことになるが、先ず、ステップST14からこの削除ル
ーチンに入る。
移行して、このステップST15において、作業変数k
に要素数Nの値をセットするが、この要素数Nは記録媒
体16上に存在するタイプA形式の番組の集合φの要素
の数を示している。要素数Nの値をセットした後、ステ
ップST16でタイプA形式の記録済み番組が存在する
(k>0)かどうかの判断を行う。
(A)に示すように、同じ番組で高低2種類のレートの
ストリームを有しているので、タイプA形式で記録した
番組のストリームの一部を消して図2(B)に示すタイ
プBに変更することによって、番組の内容を残したま
ま、新たに記録可能な領域を記録媒体16の上に捻出す
ることができる。
ら、タイプAの番組が記録媒体16上に存在することに
なるので、ステップST17において集合φから後述す
る方法で集合φの中から所定の番組Pをセレクトする。
クトした番組Pの構成要素から、ビデオとオーデイオの
高ビットレートストリームである高レートビデオストリ
ームHVSと高レートオーデイオストリームHOSを消
去し、タイプAの番組PをタイプBの番組に変更する。
タイプA形式の番組の集合φの要素ではなくなった番組
Pを集合φから除いて、記録済のタイプB形式の番組の
集合ψに追加し、ステップST20で集合φの要素数k
から1を引く。
スができたかどうかを調べて、スペース確保ができたと
判断されたときは、ステップST22を経て図4に示す
記録ルーチンのステップST11に戻り、必要な記録ス
ペースがまだ確保されていないと判断されたときは、制
御をステップST16に戻す。
た場合には、これ以上、タイプAからタイプBへの変換
で記録スペースを確保することができないこととなるの
で、ステップST23において後述する方法で集合ψの
中から番組Qをセレクトして消去する。
素ではなくなった番組Qを集合ψより取り除き、ステッ
プST25で必要な記録スペースができたかどうかを調
べて、記録スペースが確保されたと判断されたらステッ
プST22を経て図4に示す記録ルーチンのステップS
T11に戻り、必要な記録スペースがまだ確保されてい
ないと判断されたときは、制御をステップST23に戻
す。
する。このステップST5で再生モードにあると判断さ
れたら、ステップST6で図5に示す再生ルーチンに入
るが、この再生動作はステップST26から開始する。
している番組のタイプがタイプAかそれともタイプBか
を判断し、タイプAであればステップST28に移行し
て高ビットレートストリームを再生し、タイプBであれ
ば番組には低ビットレートストリームしかないので、ス
テップ29に移行してこれを再生し、これらの再生が終
了すれば、ステップST30を介してこの再生ルーチン
を出る。
クトしてタイプAからタイプBに変換処理を行う図6に
示すステップST17とステップST18の処理、ある
いはタイプBの中から番組を消去する図6に示すステッ
プST24の処理の場合においては、対象となる番組の
セレクトの仕方について、次に説明するような各種の方
法が存在する。
イス11を介してマイクロコンピュータ12に直接指示
を出して番組を指定して消去する方法、第2にユーザが
予め消去する番組の優先順位をマイクロコンピュータ1
2に登録しておき、消去するときはこの優先順位に従っ
てマイクロコンピュータ12が自動的に消去する方法が
ある。
も古い番組からセレクトして消去する方法、第4にユー
ザが既に一度再生した番組のうち、記録日時が最も古い
番組から消去する方法などがある。
繰り返すこととなるが、ここでは、この記録時の記録媒
体16の状態遷移を中心として、図7に示す状態遷移図
を用いて説明する。なお、ユーザがタイプA、タイプB
に関わらず、任意の番組を消去することは可能である
が、理解を容易にするために、これらの消去については
省略する。
であり、記録媒体16上のデータは不定×であり、状態
CD10からタイプAの記録を行うと、パスPT10又
はパスPT11を通って状態CD11又は状態CD12
に遷移する。
くてさらにタイプAで記録可能な状態であり、状態CD
12は、書き込み可能領域が少なくてこれ以上はタイプ
Aで記録ができない状態を示している。
記録を行うと、パスPT12を通って再び状態CD11
に戻る場合と、パスPT13を通って状態CD12に遷
移する場合とが存在する。
イプAの番組をタイプBに変換することによりスペース
を空ける以外に他の状態に遷移するパスが存在しない
が、パスPT14を通った場合はタイプAで記録可能な
状態CD11に遷移する。
合は記録媒体16上のタイプAの番組が全てタイプBに
変換されてしまったにも関わらず、タイプAを記録する
ために十分なスペースを確保できていない状態CD13
に遷移する。
を消去することによって、パスPT16を通ってタイプ
Aを記録できる状態CD11に遷移することができるこ
ととなる。
1に示すように、ビデオ信号DVSから高レートビデオ
ストリームHVSと低レートビデオストリームLVSへ
のエンコードの際に、高レートエンコーダ14と低レー
トエンコーダ15の2つのエンコーダを使用している
が、これはエンコードのアルゴリズムを改良することに
よってエンコーダを1つにすることもできる。
AVSに比べて記録容量が小さいので、高レートオーデ
イオストリームHOSを作る際に、圧縮処理をしない
で、つまりパラメータHR2のレート設定を極限まで上
げて圧縮した形として、リニアPCM(pulse c
ode modulation)で記録し、さらに高音
質とすることもできる。このため、ここでは高ビットレ
ートストリームの中には無圧縮のものも含まれるものと
する。
録再生装置によれば、記録媒体の記録スペースに余裕が
ある場合は高低両レートのビットストリームで記録し、
記録媒体に余裕がなくなったときには記録済の所定の高
レートのビットストリームの削除を行なって低レートの
ビットストリームのみを記録するようにしたので、余裕
のあるスペースを有効活用しながら、高画質なビットス
トリームを記録することができる。
て高低両レートのビットストリームが記録されているの
で、ユーザは再生のときには高レートのビットストリー
ムを優先的に再生することができ、高画質を楽しむこと
が出来る。さらに、記録媒体に高レートのビットストリ
ームが存在する場合は、これらを削除することによっ
て、新規に書き込みスペースを捻出することができ、こ
の場合には低レートのビットストリームは残るので、記
録媒体上に多くの低レートのビットストリーム(番組)
を確保することができる。
トのビットストリームは、従来の再圧縮する低レートの
ビットストリームに比べて、同程度のビットレートの場
合には、ビットの抜けがないので画質がよく、また逆に
従来の再圧縮による低レートのビットストリームと同程
度の画質にするのであれば、さらに圧縮率を上げること
ができる。なぜならば、本発明に係る記録再生装置にお
ける低レートのビットストリームは、高レートのビット
ストリームを作るのと同じソースを用いているので、圧
縮の際の劣化が少ないためである。これに対してMPE
G2を用いて伸長を伴う再圧縮で低レートのビットスト
リームに作り直す従来の場合には、MPEG2が非可逆
変換であるために発生するノイズ自身と、このノイズが
再圧縮の際の動き検出に誤りをもたらすことの2重の要
因により画質を落とすからである。
ば、記録媒体の記録領域に余裕があるときは高低両レー
トのビットストリームとして記録し、記録媒体に余裕が
なくなったときには所定の記録済の高レートのビットス
トリームの削除を行なって記録領域を作り新たに低レー
トのビットストリームを記録するようにしたので、記録
媒体にスペースがあるときは、そのままスペースを開け
ておくのではなく、高低の両レートのビットストリーム
を記録媒体上に確保しておき、再生時には高レートのビ
ットストリームを優先的に再生することにより、記録媒
体を有効に使用して高品質な画質を視聴することを可能
とする。
ば、記録媒体にスペースがなくなってきたときは、多く
の低レートのビットストリームを残すことができるが、
この場合でも従来と同程度のビットストリームの場合
は、再圧縮する従来の技術に比べて圧縮の際の劣化が少
ないので、良い画質を確保することができる。
る。
構成を示す説明図である。
インルーチンのフローチャート図である。
録ルーチンのフローチャート図である。
生ルーチンのフローチャート図である。
除ルーチンのフローチャート図である。
態遷移を説明する状態遷移図である。
マイクロコンピュータ、13;アナログ/デジタル変換
器、14;高レートエンコーダ、15;低レートエンコ
ーダ、16;記録媒体、18;アナログ/デジタル変換
器、20;高レートエンコーダ、21;低レートエンコ
ーダ、22;インターフエイス、23;バッフアメモ
リ、24;インターフエイス、25;バッフアメモリ、
26;ビデオストリームデコーダ、27;オーデイオス
トリームデコーダ、28;デジタル/アナログ変換器、
29;変調器、31;デジタル/アナログ変換器、DV
S;ビデオ信号、DOS;オーデイオ信号、HVS;高
レートビデオストリーム、LVS;低レートビデオスト
リーム、HOS;高レートオーデイオストリーム、LO
S;低レートオーデイオストリーム、AVS;ビデオ信
号、AOS;オーデイオ信号
Claims (16)
- 【請求項1】 デジタル信号を圧縮して低レートと高レ
ートのビットストリームを作成し、該作成した体レート
と高レートのビットストリームのそれぞれを記録媒体に
記録し、該記録媒体の記録領域に余裕がなくなってきた
時に、記録してある高レートのビットストリームを削除
するようにしたことを特徴とする記録再生方法。 - 【請求項2】 前記デジタル信号は、放送番組データで
構成されていることを特徴とする請求項1に記載の記録
再生方法。 - 【請求項3】 前記デジタル信号は、ビデオ信号とこれ
に対応するオーデイオ信号とで構成されていることを特
徴とする請求項1に記載の記録再生方法。 - 【請求項4】 前記デジタル信号は、ビデオ信号のみで
あることを特徴とする請求項1に記載の記録再生方法。 - 【請求項5】 前記記録されている高レートのビットス
トリームの削除は、指定した高レートのビットストリー
ムであることを特徴とする請求項1に記載の記録再生方
法。 - 【請求項6】 前記記録されている高レートのビットス
トリームの削除は、予め設定した優先順位に基づくこと
を特徴とする請求項1に記載の記録再生方法。 - 【請求項7】 前記記録されている高レートのビットス
トリームの削除は、記録された日時が古いほうを優先す
ることを特徴とする請求項1に記載の記録再生方法。 - 【請求項8】 前記記録されている高レートのビットス
トリームの削除は、少なくとも一回再生した高レートの
ビットストリームの内、記録日時の古い順であることを
特徴とする請求項1に記載の記録再生方法。 - 【請求項9】 デジタル信号を圧縮して低レートと高レ
ートのビットストリームを生成する手段と、該生成した
低レートと高レートのビットストリームのそれぞれを記
録媒体に記録する手段と、該記録媒体の記録領域に余裕
がなくなってきた時に、記録されている高レートのビッ
トストリームを削除する記録制御手段とからなることを
特徴とする記録再生装置。 - 【請求項10】 前記デジタル信号は、放送番組データ
で構成されていることを特徴とする請求項9に記載の記
録再生装置。 - 【請求項11】 前記デジタル信号は、ビデオ信号とこ
れに対応するオーデイオ信号とで構成されていることを
特徴とする請求項9に記載の記録再生装置。 - 【請求項12】 前記デジタル信号は、ビデオ信号のみ
であることを特徴とする請求項9に記載の記録再生装
置。 - 【請求項13】 前記記録されている高レートのビット
ストリームの削除は、指定した高レートのビットストリ
ームであることを特徴とする請求項9に記載の記録再生
装置。 - 【請求項14】 前記記録されている高レートのビット
ストリームの削除は、予め設定した優先順位に基づくこ
とを特徴とする請求項9に記載の記録再生装置。 - 【請求項15】 前記記録されている高レートのビット
ストリームの削除は、記録された日時が古いほうを優先
することを特徴とする請求項9に記載の記録再生装置。 - 【請求項16】 前記記録されている高レートのビット
ストリームの削除は、少なくとも一回再生した高レート
のビットストリームの内、記録日時の古い順であること
を特徴とする請求項9に記載の記録再生装置。
Priority Applications (1)
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JP27629699A JP4239318B2 (ja) | 1999-09-29 | 1999-09-29 | 記録再生方法及び記録再生装置 |
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JP27629699A JP4239318B2 (ja) | 1999-09-29 | 1999-09-29 | 記録再生方法及び記録再生装置 |
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JP4239318B2 JP4239318B2 (ja) | 2009-03-18 |
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ID=17567480
Family Applications (1)
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JP27629699A Expired - Fee Related JP4239318B2 (ja) | 1999-09-29 | 1999-09-29 | 記録再生方法及び記録再生装置 |
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1999
- 1999-09-29 JP JP27629699A patent/JP4239318B2/ja not_active Expired - Fee Related
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EP1420584A4 (en) * | 2001-07-25 | 2007-11-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | RECORDING DEVICE, AWARD PROCEDURE, PROGRAM AND MEDIUM |
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