JP2002290894A - ディジタルビデオデータ記録/再生装置 - Google Patents

ディジタルビデオデータ記録/再生装置

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JP2002290894A
JP2002290894A JP2001086810A JP2001086810A JP2002290894A JP 2002290894 A JP2002290894 A JP 2002290894A JP 2001086810 A JP2001086810 A JP 2001086810A JP 2001086810 A JP2001086810 A JP 2001086810A JP 2002290894 A JP2002290894 A JP 2002290894A
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JP2001086810A
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Yoshiaki Mimura
芳明 三村
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 音声情報が間欠にしか再生できない早送り再
生時にも、音声情報を目視で確認できるディジタルデー
タ記録/再生装置を提供する 【解決手段】 通常再生用データは第1の領域に記録お
よび再生を行い、特殊再生用データは第2の領域に記録
および再生を行うデジタルビデオテープレコーダにおい
て、単独で1枚の映像フレームを再構成できるピクチャ
データを抜き出す特再データ抜取手段20と、特殊再生
用データから再構成される映像フレームの所定位置にク
ローズドキャプションを合成して特殊再生用データを生
成する特再データ生成手段21と、ビデオデータからク
ローズドキャプション用データを抜き取るキャプション
データ抜き取り手段18と、各映像フレーム毎のクロー
ズドキャプション用データを蓄積して各ピクチャーデー
タと同時に表示できるように加工する蓄積・加工手段1
9とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像圧縮方式の国
際標準であるMPEG2(Moving Picture Experts Grou
p2)信号をディジタルデータとして磁気テープ等の記録
媒体に記録/再生するディジタルVCR(ビデオ・カセ
ット・レコーダ)に関し、特に回転ヘッドによりテープ
状記録媒体に通常再生用ディジタルビデオ信号と複数段
階の早送り再生或いは逆送り再生等の複数種類の特殊再
生用ディジタルビデオ信号を記録および再生する装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】ディジタル放送等に用いられているMP
EG信号をデジタルVCR等に記録および再生するため
に符号化する際には、動き補償予測、DCT(離散コサ
イン変換)、及び、エントロピー符号化等の予測符号化
に関する様々な技術が採用されており、送受信されるデ
ータ中には、単独で1枚の映像フレームを再構成できる
ピクチャデータの間に予測符号化技術を利用して複数の
ピクチャーデータが挿入されている。
【0003】一般的に、MPEG信号のディジタル信号
を記録する場合には、回転ヘッドにより磁気テープ等の
テープ状記録媒体にデータブロック単位で記録し、再生
する場合には、そのディジタル信号をデータブロック単
位で再生する。
【0004】一方、早送り再生或いは逆送り再生等のよ
うに記録時とは異なる速度でディジタル信号を再生する
特殊再生時には、テープの走行速度が記録時や通常再生
時とは異なり、従って、テープにおける回転ヘッドの走
査軌跡が通常再生時とは異なるため、通常再生用に記録
されたデータブロックを読み出そうとしても、ある時間
間隔毎の非連続の通常再生用記録データが再生されるこ
ととなるので、特殊再生用のデータ信号を得ることは困
難である。
【0005】そのため、ディジタルVCRでは、通常再
生用ディジタルビデオ信号とは別に、特殊再生用ディジ
タルビデオ信号をテープに記録する方法が知られてい
る。例えば、特開平8−275102号公報:発明の名
称「ディジタル信号記録方法、記録装置及び記録媒体」
には、通常再生用ディジタル信号が記録された記録トラ
ック中に、特殊再生時の回転ヘッドの走査軌跡上に対応
させて、通常再生用ディジタルビデオ信号に代えて特殊
再生用のディジタルビデオ信号が配置されるように記録
を行うことにより、特殊再生を可能にしたディジタルビ
デオ信号記録方法が記載されている。
【0006】ところで、上記した特開平8−27510
2号公報の発明では、映像に対しては早送り再生や逆送
り再生を可能にするものであるが、早送り時や逆送り時
の音声の再生については何ら考慮されてはいなかった。
そこで、例えば、特開平10−257433号公報:発
明の名称「ディジタルビデオレコーダ」に示されたよう
に、記録トラックに特殊再生用の映像データ(特殊再生
用MPEGビットストリーム)を記録する際に、同時に
特殊再生用の音声データを組み込み、早送り等の特殊再
生時にも音声の再生を可能にした方法が知られている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般的
に、人間がしゃべる言葉を記録/再生する場合には1秒
間に5文字程度が限界であり、特開平10−25743
3号公報に記載された特殊再生用MPEGビットストリ
ームに音声データを組み込むことにより、早送りなどの
特殊再生時にも音声再生を可能とする方法を用いたとし
ても、その早送り再生速度は2倍速が限度であり、それ
以上の3倍速等のスピードで早送り再生を実施した場合
には、音声情報を聞き取ることは困難であった。
【0008】また、上記方法で2倍速の音声データを記
録/再生する際にも、音声のトーンが高くなったり、早
口で意味が聞き取れない等の不具合が発生する場合があ
り、あらゆる状況で音声情報の聞き取りに使用するには
支障があった。
【0009】また、例えば、上記公報中に逆方向再生時
に音声情報を聞き取ることが記載されていないことから
わかるように、従来は、逆方向再生時の音声再生は全く
考慮されていなかった。
【0010】ところで、米国では、難聴者向けにTV放
送におけるクローズドキャプション技術が普及してい
る。例えば、放送データ等には、音声データとは別に文
字情報により音声内容が確認できるクローズドキャプシ
ョン用のデータが付加されており、また、一般の家庭用
TVのほとんどがクローズドキャプション用のデータを
再現する機能を備えている。また、このクローズドキャ
プション用のデータ付加は、日本においても普及しつつ
ある。
【0011】また、人間が目視により早送り再生中のク
ローズドキャプション用の文字を確認する場合、聞き取
り2倍速に対してその5倍程度まで認識することがで
き、キーワード情報のみを目で拾う場合にはさらに早く
再生しても認識することができる。また、例えば、早送
りされる画面が無音状態である場合には、文字はホール
ド状態になるため、さらに容易に早送り再生中のクロー
ズドキャプションを認識することができる。
【0012】この発明は、上述のような課題を解決する
ためになされたもので、第1の目的は、音声情報が間欠
にしか再生できない早送り再生時にも、クローズドキャ
プション用のデータを利用することにより音声情報を目
視で確認できるディジタルデータ記録/再生装置を提供
することである。
【0013】また、第2の目的は、複数の映像フレーム
が不規則な間隔で間欠的に再生される早送り再生時に
も、クローズドキャプション用のデータが欠落すること
なく、音声情報が目視確認できるディジタルデータ記録
/再生装置を提供することである。
【0014】さらに、第3の目的は、逆方向の再生時に
も、クローズドキャプション用のデータが欠落すること
なく、音声情報が目視確認できるディジタルデータ記録
/再生装置を提供することである。
【0015】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、請求項1に記載した本発明のディジタルビデオデー
タ記録/再生装置は、複数のピクチャデータから構成さ
れて入力するディジタルビデオデータから、ピクチャデ
ータが単独で1枚の映像フレームを再構成できるピクチ
ャデータを抜き出す特再データ抜取手段と、抜き出され
たピクチャデータから早送り再生或いは逆送り再生に用
いる特殊再生用データを生成する特再データ生成手段
と、磁気記録テープ上に設けられた各記録トラックに、
特殊再生用データおよび全ピクチャデータを用いる通常
再生用データを記録および再生する回転ヘッドと、通常
再生用データについては、記録トラック中の第1の領域
に記録および再生を行い、特殊再生用データについて
は、記録トラック中の第2の領域に記録および再生を行
う記録/再生制御手段とを有するディジタルビデオデー
タの記録/再生装置であって、入力するディジタルビデ
オデータから各映像フレーム毎に2バイトづつ重畳され
ているクローズドキャプション用データを抜き取るキャ
プションデータ抜き取り手段と、各映像フレーム毎のク
ローズドキャプション用データを蓄積してデータが全て
揃った時、各ピクチャーデータと同時にクローズドキャ
プションが画面上に表示できるように加工する蓄積・加
工手段とをさらに有し、特再データ生成手段は、特殊再
生用データから再構成された映像フレームにおける所定
位置に、クローズドキャプションを合成して特殊再生用
データを生成することを特徴とする。
【0016】また、請求項2の本発明は、請求項1に記
載のディジタルビデオデータ記録/再生装置において、
1つの抜き出された映像フレームに対して複数のクロー
ズドキャプション用データが対応する場合に、該クロー
ズドキャプション用データと対応する映像フレームのデ
ータを蓄積できるメモリー手段を有し、特再データ生成
手段は、メモリー手段に記憶された複数のクローズドキ
ャプション用データを、映像フレームの順に抜き出され
た映像フレームに合成することを特徴とする。
【0017】また、請求項3の本発明は、請求項2に記
載のディジタルビデオデータ記録/再生装置において、
逆方向特殊再生する場合に、特再データ生成手段は、メ
モリー手段に記憶された複数のクローズドキャプション
用データを、映像フレームの逆順に抜き出された映像フ
レームに合成することを特徴とする。
【0018】また、請求項4の本発明は、請求項1〜3
の何れかに記載のディジタルビデオデータ記録/再生装
置において、記録/再生制御手段は、特殊再生時に、第
2の領域からクローズドキャプション用データと合成さ
れた特殊再生用データを選択的に読み出すことを特徴と
する。
【0019】
【発明の実施の形態】まず、本発明で使用されるMPE
G信号の形式、MPEG信号に重畳されるクローズドキ
ャプション用データのデータ形式、および、ディジタル
VCRに記録されるデータ形式について簡単に説明す
る。
【0020】図1は、MPEG信号のピクチャ構成を示
す図である。図1に示すように、MPEG信号で用いら
れるフレームの種類は、予測方法の用いられ方の違いに
よって、時間軸tに沿った方向に3種類に分けられ、I
(Intra-coded)ピクチャ、P(Predictive-coded)ピクチ
ャ、および、B(Bidirectionally predictive-coded)ピ
クチャに分類される。
【0021】図1の各ピクチャのうち、F1およびF1
3に示したIピクチャは、予測符号化技術が用いられ
ず、入力信号がそのまま符号化されるフレーム内符号化
画像であることから、Iピクチャのデータは単独で一枚
の映像フレームを再構成することができる。
【0022】また、F4、F7およびF10に示したP
ピクチャは、時間軸t上で前に位置するIピクチャ或い
はPピクチャに基づいて、前から後の1方向の動き補償
予測によってフレーム間に予測符号化された画像であ
る。
【0023】また、F2、F3、F5、F6、F8、F
9、F11およびF12に示したBピクチャは、時間軸
t上で後及び前に位置するIピクチャ或いはPピクチャ
に基づいて、前から後および後から前の両方向から動き
補償予測によってフレーム間に予測符号化された画像で
ある。
【0024】MPEG信号で上記PピクチャあるいはB
ピクチャを再構成するためには、それらの予測の元にな
るフレームのデータ(IピクチャやPピクチャのデー
タ)が必要であり、PピクチャやBピクチャのデータ
は、元になるフレームのデータとの差分データしか有し
ていないので、それらの単独データだけを抜き出しても
一枚のフレームを再構成することはできない。
【0025】次に、ビデオ・オブジェクト・ユニット
(VOBU)とビデオ・データ(ビデオ・ストリーム)
との関係について説明する。図2は、VOBUとビデオ
・データ(ビデオ・パケット)との関係を示す図であ
る。図2に示したビデオ・データは、ISO/IEC1
3818−2により規定されるMPEG2信号、あるい
は、ISO/IEC11172−2により規定されるM
PEG1信号の記録に用いられる。
【0026】図2(a)に示した1つのビデオ・オブジ
ェクト・ユニット(VOBU)のデータ内には、シーケ
ンスヘッダ、Iピクチャ、Pピクチャ、Bピクチャの各
データを有しており、Iピクチャ、Pピクチャ、およ
び、BピクチャでGOP(グループオブピクチャーズ)
を構成している。このVOBUが、図2(b)に示すよ
うに送受信される際には、2048バイト毎の複数のビ
デオ・パケットi、i+1、i+2、i+3、・・・、
j−2、j−1、jの、ビデオ・データ(ビデオ・スト
リーム)となる。
【0027】図2(a)のビデオデータは、ビデオデー
タの階層構造を示す図3中の(a)に示すように、シー
ケンス層のデータと考えられる。また、図3(a)のG
OPは、図3(b)のGOP層に示したように、Iピク
チャと、Bピクチャ、および、Pピクチャによって構成
されている。その中で、例えばBピクチャは、図3
(c)のピクチャ層に示したように、複数のスライスさ
れたデータを有している、次に、図3(d)のスライス
層では、図3(c)中のスライスされたデータ毎に内部
が複数のマクロブロックで構成されている。マクロブロ
ックは、図3(e)のマクロブロック層に示したよう
に、16ライン×16画素中に隣り合う4つの輝度
(Y)信号ブロックと、同じ位置に相当する2種類の色
差信号CbブロックとCrブロックをまとめたものであ
る。ブロックは、図3(f)のブロック層に示したよう
に、8ライン×8画素からなる。
【0028】ビデオデータは図3(a)〜(f)に示し
たように、シーケンス層、GOP(グループオブピクチ
ャ)層、ピクチャ層、スライス層、マクロブロック層、
ブロック層という階層構造になっている。
【0029】また、NTSC方式におけるメインレベル
フォーマットは、ビデオデータ階層構造内のピクチャ層
(ピックアップ層)を示す図4に示したように480ラ
イン(30マクロブロック分)×704画素(44マク
ロブロック分)となる。
【0030】上記図3(a)に示したGOP層のデータ
には、ユーザデータとしてライン21データが重畳して
記録(記述)される。
【0031】ライン21データとは、TV映像信号の垂
直ブランキング期間のライン21に重畳されたキャラク
タデータであり、クローズドキャプションの表示機能を
有している。このクローズドキャプション表示により、
視聴者は音声のみならず、文字情報によってもTV映像
の内容を確認することができる。ディジタル圧縮符号化
されたMPEG2ストリームにおいては、クローズドキ
ャプション用キャラクタデータは“ライン21データ”
と称されている。クローズドキャプションと記載され
ず、ライン21データと称される理由は、ライン21の
利用方法がクローズドキャプション以外にも拡張されて
きているためである。
【0032】このライン21データは、ユーザデータと
してのライン21データの記述例を示す図5の(a)〜
(f)に示すように、(a)32ビット構成のユーザデ
ータ・スタートコード、(b)16ビット構成のライン
21の指示データ、(c)1ビット構成のGOPのトッ
プフィールドフラグ、(d)6ビット構成のGOPの表
示されるべきフィールド数、(e)7ビット構成のマー
カービット、(f)1ビット構成のライン21のスイッ
チ、(g)16ビット構成のライン21のコードデータ
により構成されている。
【0033】(a)のユーザデータ・スタートコードと
しては、「000001B2h」が記述されるようにな
っている。(b)のライン21の指示データとしては、
「4343h」が記述されるようになっている。(c)
のGOPのトップフィールドフラグは、ISO1381
8−2において、フラグが「1」の場合、トップフィー
ルドを示し、フラグが「0」の場合、ボトムフィールド
を示しており、ピクチャレートが29.97HzのIS
O11172−2において、フラグが「1」の場合、ト
ップフィールドを示している。
【0034】(d)のGOPの表示されるべきフィール
ド数は、ISO13818−2、ISO11172−2
において、GOPの表示されるべきフィールド数とライ
ン21データの数とを示している。(e)のマーカービ
ットは、「1111111h」が記述されるようになっ
ている。(f)のライン21のスイッチは、「1」の場
合、ライン21データが有効であることが記述され、
「0」の場合、ライン21データが無効であることが記
述されている。
【0035】(g)のライン21のコードデータは、7
bitのデータと1bitのパリティとからなる2組の
データで構成され、第1フィールドデータと第2フィー
ルドデータとからなる。7bitのデータとしては、E
IA−608で規定されるキャラクタ・コードはアスキ
ー・コードを基本とし、文字の属性を指定するコードや
画面を制御するコードが追加されている。このキャラク
タ・コードは112種類である。
【0036】例えば、クローズドキャプションデコーダ
を内蔵するデジタルTVへ供給されるビデオデータにラ
イン21信号波形が重畳されている場合、そのTVに内
蔵されているクローズドキャプションデコーダにより、
1フィールド毎に2バイト(16ビット)づつ順次送ら
れてくるデータ(ライン21信号)が蓄えられ、図5に
示したデータがすべて揃った後、指定された文字が、画
面上の指定された場所に、指定された時間だけ、通常の
映像と同時に表示されるようになっている。
【0037】次に、本発明の実施の形態に係るディジタ
ルデータ記録/再生装置を説明する。
【0038】実施の形態1.図6は、本発明の実施の形
態1であるディジタルビデオ記録/再生装置を示す図で
ある。図6において、1はディジタルストリームデータ
を受ける入力端子、2は入力されたディジタルデータを
MPEG2トランスポートストリーム(以下MPEG2
TS.と略記)に変換すると共にライン21データと
Iピクチャデータを取り出すデコーダ、3は磁気テープ
に記録する時と再生する時の両方でMPEG2TS.に
対してレベル調整等のデータ変換処理するMPEGデー
タインターフェース、4は上記処理されたMPEG T
Sを記録/再生時にディジタル加工すると共に早送り再
生や逆方向再生等の特殊再生用のデータを磁気テープ上
に配置させる信号加工処理回路、5は記録/再生信号を
増幅する記録/再生信号増幅器、6は記録媒体である磁
気記録テープ上に設けられた各記録トラックに、特殊再
生用データおよび全ピクチャデータを用いる通常再生用
データを記録および再生する回転ヘッド、7はMPEG
データを記憶する記録媒体である磁気テープ、8は記録
/再生したMPEG2 TS.をA/Vストリームに変
換するためのデマルチプレクサ、9は上記A/Vストリ
ームからビデオデータ、及び、オーディオデータを取り
出すMPEGデコーダ、10は上記MPEGデコーダか
ら出力されるビデオデータからNTSC方式のビデオ信
号を生成するNTSCエンコーダ、11は上記MPEG
デコーダから出力されたオーディオデータをオーディオ
信号に変換するオーディオD/Aコンバータ、12は上
記NTSCエンコーダ10より出力されたビデオ信号の
出力バッファー、13は上記オーディオD/Aコンバー
タ11より出力されたオーディオ信号の出力バッファ
ー、14はビデオ出力端子、15はY/C分離されてい
るS出力端子、16はオーディオ出力端子(L)
(R)、17はMPEGデータインターフェース3より
出力されたディジタルデータストリームを出力する出力
端子である。また、信号加工処理回路4と記録/再生信
号増幅器5により、通常再生用データについては、磁気
テープ7の記録トラック中の第1の領域に記録および再
生を行い、特殊再生用データについては、記録トラック
中の第2の領域に記録および再生を行う記録/再生制御
手段30を構成している。
【0039】本実施形態では、上記構成に加えて、以下
の構成を有している。まず、18はデコーダ2から入力
するディジタルビデオデータから各映像フレーム毎に2
バイトづつGOPに重畳されているライン21(クロー
ズドキャプション用)データを選択的に取り出す(抜き
取る)キャプションデータ抜き取り手段であるライン2
1データ抜き取り部、19は各映像フレーム毎にライン
21データ抜き取り部18で抜き取られたライン21
(クローズドキャプション用)データを蓄積してデータ
が全て揃った時、各ピクチャーデータと同時にクローズ
ドキャプションが画面上に表示できるように加工して出
力する蓄積・加工手段であるライン21データ蓄積加工
回路、20は複数のピクチャデータから構成されて入力
するデコーダ2のMPEG2 TS出力から(ディジタ
ルビデオデータ)から、ピクチャデータが単独で1枚の
映像フレームを再構成できるIピクチャのピクチャデー
タを選択的に取り出す特再データ抜取手段であるIピク
チャデータ抜き取り部、21は上記Iピクチャデータ抜
き取り部20より抜き出されたIピクチャデータから早
送り再生或いは逆送り再生に用いる特殊再生用データを
生成し、特殊再生用データから再構成された映像フレー
ムにおける所定位置に、ライン21(クローズドキャプ
ション)データを合成する特再データ生成手段である特
再データ生成回路、22はクローズドキャプション用デ
ータおよびピクチャデータを特再データに変換するため
に一時的にデータを格納しておくメモリー手段であるメ
モリー、23は本装置の動作をコントロールするシステ
ム制御マイコン、24は上記回転ヘッド6と上記磁気テ
ープ7を制御するサーボ回路である。なお、メモリー手
段22は、後述する実施の形態2で使用する。
【0040】特再データ生成回路21は、1つの抜き出
された映像フレームのピクチャデータに対して複数のク
ローズドキャプション用データが対応する場合、メモリ
ー22に記憶された複数のクローズドキャプション用デ
ータおよびピクチャーデータを、映像フレームの順に抜
き出された映像フレームに合成する。
【0041】また、逆方向特殊再生する場合、特再デー
タ生成回路21は、メモリー22に記憶された複数のク
ローズドキャプション用データを、映像フレームの逆順
に抜き出された映像フレームに合成する。
【0042】また、記録/再生制御手段30は、特殊再
生時に、第2の領域から読み取ったクローズドキャプシ
ョン用データと合成された特殊再生用データを読み出す
ように制御を行う。
【0043】図7はMPEG2ストリームの1GOP内
におけるライン21データのデータ形式を示す図であ
る。図7(a)には、デコーダ2から出力されてライン
21データ抜き取り部18およびIピクチャデータ抜き
取り部20に入力するMPEG2ストリーム(MPEG
2プログラムストリーム)のデータ形式が示されてい
る。
【0044】図7(b)には、特再データ生成回路21
から出力されて記録/再生制御手段30に入力するMP
EG2ストリーム(MPEG2プログラムストリーム)
のデータ形式が示されている。
【0045】ライン21データ40は、GOP内にユー
ザデータとして記述されるものであり、そのライン21
データ40の先頭には、ユーザデータの始まりを示すユ
ーザデータスタートコード41、および、後続するデー
タがライン21データ40であることを示すライン21
インジケータ42が配置されている。これらユーザデー
タスタートコード41およびライン21インジケータ4
2は、予め決められた所定の値を有している。入力され
たMPEG2プログラムストリームからライン21デー
タ40を検出する場合には、これらユーザデータスター
トコード41およびライン21インジケータ42がライ
ン21データ40を検出するために用いられる。
【0046】図8は、記録/再生制御手段30により回
転ヘッドを用いて磁気記録テープの走査軌跡上に特殊再
生用のディジタル信号を記録する際の記録トラックフォ
ーマットの一例を示す図である。
【0047】図8は、例えば、上記した特殊再生を可能
にしたディジタル信号記録方法により、磁気テープ7上
を走査する回転ヘッド6の走査軌跡上に記録される特殊
再生用のディジタル信号の配置を示している。
【0048】図8の記録トラックフォーマットは、例え
ば、+アジマス角の第1の回転ヘッドと、−アジマス角
の第2の回転ヘッドにより記録された24ペアトラック
(48本のトラック)を示しており、各トラックのそれ
ぞれは、データ領域及び誤り訂正領域からなる336シ
ンクブロック(SB)を示している。
【0049】図8には、順方向4倍速(×4)のスピー
ドサーチを行う場合の第1の特殊再生用(ディジタル)
データTP1、順方向12倍速(×12)の第2の特殊
再生用データTP2、順方向24倍速(×24)の第3
の特殊再生用データTP3、逆方向4倍速(×−4)の
第4の特殊再生用データTP4、逆方向12倍速(×−
12)の第5の特殊再生用データTP5、逆方向24倍
速(×−24)の第6の特殊再生用データTP6の配置
が記載されており、特殊再生用データTP1〜TP6は
予め定められた特定の位置に配置記録されている。これ
らの特殊再生用データTP1〜TP6は、スピードサー
チの速度に応じて所定のディジタル信号が取り出されて
画像が構成される。
【0050】図8で特殊再生用データTP1〜TP6の
配置記録されていない部分は、通常再生用データが記録
されているトラック部分を示す。また、特殊再生用デー
タTP2〜TP6で白地で示した部分は、2回重複して
記録されるシンクブロックを示す。特殊再生時には、シ
ステム制御マイコン23等により、この24ペアトラッ
ク上に配置された特殊再生用データTP1〜TP6から
選択的にデータが取り出される。
【0051】次に、この実施の形態の動作について説明
する。特殊再生用のディジタル信号を記録する際には、
まず、デコーダ2、MPEGデータインターフェース
3、および、システム制御マイコン23等により、放送
されてくるビットストリームから録画すべき番組が選択
される。この番組のビットストリームから画像データの
一部であるIピクチャのデータがIピクチャーデータ抜
き取り部20により抜き取られ、図7(b)に示したよ
うに特殊再生用データエリアに納まるように特再データ
生成回路21により符号量制御が行われた後、特殊再生
用のMPEGビットストリームが生成されて信号加工処
理回路4に出力される。このMPEGビットストリーム
を、図8に示した特殊再生用領域に納まるように分割
し、各々の特殊再生用領域に記録する。
【0052】また、図6において、入力端子1より入力
されたMPEGストリームを含んだディジタルデータ
は、デコーダ2によりMPEG2 TS.に変換され
る。MPEG2 TS.は、MPEGデータインターフ
ェース3により、磁気テープ7にディジタル記録できる
ように、ディジタルデータ フォーマットに変換され
る。ディジタルデータ フォーマットは、信号加工処理
回路4により規定されており、記録/再生信号増幅器5
により増幅され、回転ヘッド6により磁気テープ7に記
録される。
【0053】再生時には、磁気テープ7に記録されたデ
ィジタルデータは、回転ヘッド6により取り出され、記
録/再生信号増幅器5により増幅され、信号加工処理回
路4によりエラー訂正されてからデータ変換され、MP
EGデータインターフェース3から出力される。その出
力の一方は、データストリームとして出力端子17より
外部装置に出力され、他方は、MPEG2 TS.とし
てデマルチプレクサ8を経由して、MPEGデコーダ9
によりビデオとオーディオのデータに変換されて出力さ
れる。ビデオのデータは、NTSCエンコーダ10でエ
ンコードされてから出力バッファー12を経てビデオ出
力端子14およびS端子出力15より出力される。この
ビデオ出力が不図示のモニターTVにて視聴される。一
方、オーディオのデータは、オーディオD/Aコンバー
タ11でアナログオーディオ信号に変換されてから出力
バッファー13を経てオーディオ出力端子16より出力
される。
【0054】また、記録時には、上記したようにデコー
ダ2の出力が、MPEGデータインターフェース3に送
出され、デコーダ2の出力からIピクチャーデータ抜き
取り部20によりIピクチャのデータが抜き取られる
が、それと共に、ライン21データ抜き取り部18で
は、デコーダ2の出力から、図7に示した1GOP内の
ユーザーデータスタートコード41とライン21インジ
ケータ42が検出され、その後に続くライン21データ
が取り出される。ライン21データ蓄積加工回路19で
は、GOPデータに2バイトづつ重畳されたライン21
データを蓄積して加工し、特再データ生成回路21に送
る。それと同時に、Iピクチャデータ抜き取り部20
は、図1〜図3に示したビデオストリーム中のIピクチ
ャのデータをデコーダ2の出力から取り出し、特再デー
タ生成回路21に送る。特再データ生成回路21では、
このIピクチャのデータ及び蓄積/加工されたライン2
1データをMPEG TS.信号に加工して出力する。
信号加工処理回路4では、入力するMPEG TS.信
号を4倍、12倍、24倍、−4倍、−12倍、−24
倍等の特殊再生用信号に加工処理する。特殊再生用信号
は、記録/再生増幅器30を介して回転ヘッド6で、磁
気テープ7上の図8に示した24ペアトラック上のTP
1〜TP6の何れかの位置に配置されるように記録され
る。
【0055】なお、信号加工処理回路4において行われ
るデータ処理の詳細は、例えば、特開平8−27510
2号公報:発明の名称「ディジタル信号記録方法、記録
装置及び記録媒体」に詳細に記載されており、本発明で
は、その方法を実施の形態中で利用しているが、本発明
の要点では無いため、以上あるいは以下に記したように
説明を簡略化して記載する。
【0056】特殊再生時には、システム制御マイコン2
3が、各特殊再生スピードに応じてサーボ回路24をコ
ントロールし、回転ヘッド6が磁気テープ7から信号を
読み出す。その際に、例えば、図8に示した磁気テープ
7の24ペアトラック上に配置された特殊再生用データ
を選択的に取り出す。取り出された特殊再生用データ
(Iピクチャのデータ)は、信号加工処理回路4にて加
工処理され、連続したMPEGストリームデータとして
出力される。そのMPEGストリームデータは、MPE
Gデータインターフェース3で処理され、MPEG2
TS.としてデマルチプレクサ8に出力され、さらに、
MPEGデコーダ9でビデオとオーディオのデータに変
換される。ビデオのデータは、NTSCエンコーダ10
から出力バッファー12を経てビデオ出力端子14、お
よび、S端子出力15より出力される。出力されたビデ
オのデータは、モニターTVにて視聴される。なお、特
殊再生時にMPEGデコーダ9から出力されるオーディ
オのデータについては、データが存在しないため、従来
の特殊再生時と同様に本実施形態でも無音となる。
【0057】また、特殊再生時には、各特殊再生スピー
ドに応じて、図8の24ペアトラック上に配置された特
殊再生用データから選択的にデータが取り出され、信号
加工処理回路4にて処理されたIピクチャが連続したM
PEGストリームデータとして、MPEGデータインタ
ーフェース3にて処理される。図7に示すライン21デ
ータを含んだディジタルのMPEGデータストリームが
出力端子17より不図示のモニター装置に送られる。ま
た、特殊再生時の映像は、全て独立したピクチャである
Iピクチャであり、この特殊再生時、図7(b)の1G
OP中には、1つのIピクチャ画面しか存在しない。
【0058】この特殊再生時に、上記したディジタル入
力対応であって、かつ、クローズドキャプション対応の
モニタTVを用いて視聴することにより、各Iピクチャ
の画像ごとに、蓄積した1GOP内のライン21データ
を音声情報に代わる文字情報として表示させることがで
きる。
【0059】このように、本実施の形態のディジタルビ
デオ記録/再生装置においては、ディジタル圧縮符号化
された符号化ストリームを復号するデコーダ2より出力
されるMPEGストリームデータから、特殊再生用に独
立した画像を構成できるIピクチャデータと、クローズ
ドキャプション用の文字(キャラクタ)データを取り出
して特殊再生時用に記録および再生を行うので、音声情
報が間欠にしか再生できない早送り再生時にも、音声情
報を目視で確認することができる。
【0060】また、本実施の形態では、特殊再生用に音
声情報の代わりにライン21データを用いて音声情報を
表示するように構成していることから、例えば、特再デ
ータ生成回路21をオン/オフすることにより、表示画
面に音声情報を表示させる場合と表示させない場合の入
り切りを制御することが可能になる。すなわち、クロー
ズドキャプションの表示が不要の場合は何時でもモニタ
ー画面からクローズドキャプション表示を削除して画像
のみの特殊再生とすることができる。従って、音声情報
が必要な場合と必要でない場合とに分けて画面を有効に
活用することができる。
【0061】また、本実施の形態では、記録/再生制御
手段30が特殊再生時には、図8に示したTP1〜TP
6の特殊再生用のデータを記録する第2の領域からクロ
ーズドキャプション用データと合成された特殊再生用デ
ータを選択的に読み出すことができるので、例えば、順
方向4倍速の特殊再生、順方向12倍速の特殊再生、順
方向24倍速の特殊再生、逆方向4倍速の特殊再生、逆
方向12倍速の特殊再生、逆方向24倍速の特殊再生か
ら特殊再生の内容を選択することができ、使い勝手を向
上させることができる。
【0062】実施の形態2.MPEGのディジタルデー
タでは、図7(a)、(b)に示したように、ライン2
1データは1GOP内にまとめて記述されている。ま
た、図8に示したように、特殊再生の速度は、正(順)
方向と逆方向のそれぞれで4倍、12倍、および、24
倍とが有り、さらに、通常再生用のデータ領域を確保す
る必要があることから、24ペアトラックにより1枚の
画像が構成されている。
【0063】このように、通常再生では24枚となる画
像を、特殊再生では1枚の画像に変換しているために、
最も一般的な1GOPが15枚の画像の場合で、Iピク
チャに合わせて24ペアトラックを使用する場合、次の
24ペアトラックに書き込まれるIピクチャについて
は、次の画像でなく一つ飛ばされた画像になる。例え
ば、図1のIピクチャF1が特殊再生用に24ペアトラ
ックに書き込まれたら、次のIピクチャF13は24ペ
アトラックには書き込まれず、その次のIピクチャが2
4ペアトラックに書き込まれることになる。
【0064】従って、24ペアトラックに書き込まれる
特殊再生用のライン21データは、2つのGOPのデー
タを合わせたデータである必要があり、2つのGOPデ
ータを合成するためには、特再データ生成回路21で合
成されるIピクチャは1つ飛ばしデータとなる。
【0065】2つのGOPから部分的なライン21デー
タを合わせて、クローズドキャプション用のデータを生
成することになり、そのために、Iピクチャのデータと
ライン21データは、メモリー22に蓄積させる。すな
わち、本実施の形態2では、特再データ生成回路21に
送られたIピクチャのデータ及び蓄積/加工されたライ
ン21データは、一時的にメモリー22に蓄積される。
【0066】その後、特再データ生成回路21では、メ
モリー22から読み出されたIピクチャのデータおよび
ライン21データを、MPEG TS.信号に加工して
出力する。
【0067】なお、メモリ22以外の構成、特再データ
生成回路21+システム制御マイコン23以外の構成要
素の動作、特再データ生成回路21に入力されるデー
タ、信号加工処理回路4から出力されるデータについて
は、実施の形態1と同様である。
【0068】図9は本実施の形態2で特殊再生時にクロ
ーズドキャプションにより音声データを表示したモニタ
ー画面の一例を示す図である。図9(a)、(b)は、
各Iピクチャの画像ごとに蓄積した1GOP内のライン
21(クローズドキャプション用)の文字データを表示
させた映像であり、図9(a)が先のIピクチャの画
像、図9(b)が後のIピクチャの画像である。
【0069】図9(a)、(b)に示した2枚の映像に
は、クローズドキャプションの文字データが表示されて
いる。これらの画像は、図8の24ペアトラック上に記
録された特殊再生用データ中から複数のGOP間隔(1
GOPは15枚が一般的であり約0.5秒間隔)を有す
るデータが再生された特殊再生画像である。従って、例
えば、図9(a)の画像が表示されてから図9(b)の
画像に切り替わって表示されるまでの間は約0.5秒ほ
ど必要になり、コマ送り的な映像になる。しかし、図9
(a)および図9(b)に示したように、音声情報の代
わりのクローズドキャプションの文字表示は、図9
(a)のように途中までの特殊再生用データにより表示
される場合でも連続しており、有る程度は意味の通じる
情報になる。図9(b)のように全文字情報が表示され
ている場合には、特殊再生時でも完全な意味を理解する
ことができる。
【0070】また、例えば、1GOPを構成する画像が
変動する場合には、特再データ生成回路21+システム
制御マイコン23により、24ペアトラック中に特殊再
生用として記録されるライン21データを画像の変動に
対応させてメモリー22に蓄積させることにより、画像
の変動にクローズドキャプション用の文字データを対応
させることができる。
【0071】より具体的には、例えば、図1に示すよう
に1GOPが12枚の場合は、図8の24ペアトラック
の内に必ず2つのGOPが入る。そのため、特殊再生用
に記録されるIピクチャは必ず1枚おきになる。従っ
て、ライン21データをメモリー22に蓄積する場合
は、2つのライン21データが蓄積されて読み出される
ことになる。
【0072】また、この時に、ライン21データがメモ
リ22の収納可能な容量をオーバーする場合は、適宜次
に入力されるデータに加算していくようにすれば良い。
また、ライン21データがメモリ22の容量を超える場
合や、時間的にライン21データのズレが大きくなる場
合には、そのライン21データを切り捨てるようにして
もよい。
【0073】このように、取り出される特殊再生用のデ
ィジタル信号であるIピクチャデータが複数のGOPに
またがっていることから、複数のGOPが取り出される
場合には、それぞれのGOPに対応したライン21デー
タを加え合わせて音声情報に代わるクローズドキャプシ
ョン用文字データが欠落しないようにメモリ22に蓄積
しても良い。
【0074】このように本実施の形態では、メモリを用
いてIピクチャのデータやライン21データを一旦格納
して読み出すようにしたので、複数の映像フレームが不
規則な間隔で間欠的に再生される早送り再生時にも、ク
ローズドキャプション用のデータが欠落することなく、
音声情報を目視確認することができる。
【0075】実施の形態3.次に、逆方向に特殊再生す
る場合の実施の形態3について説明する。逆方向に特殊
再生する場合の構成ブロックとしては実施の形態2と同
様であるが、メモリ22には、数GOP分のライン21
データが蓄積され、まず、特再データ生成回路21は、
メモリー22に蓄積したライン21データをキーワード
の検索や部分的であっても意味が通じるように逆方向再
生用に並べておく処理を実施する。その後、信号加工処
理回路4等が、図8に示すように特殊再生データとして
記録する。
【0076】図10は本実施の形態3で特殊再生時にク
ローズドキャプションにより音声データを表示したモニ
ター画面の一例を示す図である。本実施の形態では、メ
モリ22に蓄積されたライン21データは、特再データ
生成回路21により、逆方向の特殊再生用のディジタル
信号に対しても意味が通じるように読める向きに限られ
た範囲内で並び替えられる。
【0077】従って、本実施の形態では、メモリ22
に、数GOP分のライン21データを蓄積し、特再デー
タ生成回路21に、メモリー22に蓄積したライン21
データをキーワードの検索や部分的であっても意味が通
じるように逆方向再生用に並べておく処理を実施させる
ようにしたので、逆方向の再生時にも、クローズドキャ
プション用のデータが欠落することなく、音声情報を目
視確認することができる。
【0078】
【発明の効果】請求項1に記載したディジタルビデオデ
ータ記録/再生装置では、ディジタル圧縮符号化された
符号化ストリームを復号するデコーダより出力されるM
PEGストリームデータから、特殊再生用に独立した画
像を構成できるIピクチャデータと、クローズドキャプ
ション用の文字(キャラクタ)データを取り出して特殊
再生時用に記録および再生を行うことができるので、音
声情報が間欠にしか再生できない早送り再生等の特殊再
生時においても、音声情報を目視で確認できる装置を提
供することができる。また、特殊再生用に音声情報の代
わりにライン21データを用いて音声情報を表示するよ
うに構成したので、表示画面に音声情報を表示させる場
合と表示させない場合の入り切りが可能になり、不要の
場合は何時でもモニター画面からクローズドキャプショ
ンの表示を削除して画像のみの特殊再生とすることがで
きるので、音声情報が必要な場合と必要でない場合とに
分けて画面を有効に活用することができる。
【0079】また、請求項2に記載したディジタルビデ
オデータ記録/再生装置では、メモリを用いてIピクチ
ャのデータやライン21データを一旦格納して読み出す
ようにしたので、GOP単位でIピクチャをコマ落とし
しながら特殊再生する場合等の複数の映像フレームが不
規則な間隔で間欠的に再生される早送り再生時にも、欠
落するGOPに対してもライン21データをメモリーに
蓄積することができることから、クローズドキャプショ
ン用のデータが欠落することなく、音声情報を目視確認
できる装置を提供することができる。
【0080】また、請求項3に記載したディジタルビデ
オデータ記録/再生装置では、メモリに数GOP分のラ
イン21データを蓄積し、特再データ生成回路にメモリ
ーに蓄積したライン21データをキーワードの検索や部
分的であっても意味が通じるように逆方向再生用に並べ
ておく処理を実施させたので、逆方向の再生時にも、ク
ローズドキャプション用のデータが欠落することなく、
概略意味の通じる言葉にすることができるので、音声情
報を目視確認することができ、逆方向サーチ時でもキー
ワードを検索できる装置を提供することができる。
【0081】また、請求項4に記載したディジタルビデ
オデータ記録/再生装置では、記録/再生制御手段が特
殊再生時に、第2の領域からクローズドキャプション用
データと合成された特殊再生用データを選択的に読み出
すことができるので、特殊再生を倍速再生時や逆方向再
生から選択することができ、装置の使い勝手を向上させ
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 MPEG信号のピクチャ構成を示す図であ
る。
【図2】 VOBUとビデオ・データ(ビデオ・パケッ
ト)との関係を示す図である。
【図3】 ビデオデータの階層構造を示す図である。
【図4】 ビデオデータ階層構造内のピクチャ層(ピッ
クアップ層)を示す図である。
【図5】 ユーザデータとしてのライン21データの記
述例を示す図である。
【図6】 本発明の実施の形態1であるディジタルビデ
オ記録/再生装置を示す図である。
【図7】 MPEG2ストリームの1GOP内における
ライン21データのデータ形式を示す図である。
【図8】 回転ヘッドを用いて磁気記録テープに特殊再
生用のディジタル信号を記録する際の記録トラックフォ
ーマットの一例を示す図である。
【図9】 本実施の形態2で特殊再生時にクローズドキ
ャプションにより音声データを表示したモニター画面の
一例を示す図である。
【図10】 本実施の形態3で特殊再生時にクローズド
キャプションにより音声データを表示したモニター画面
の一例を示す図である。
【符号の説明】 1 入力端子、 2 デコーダ、 3 MPEGデータ
インターフェース、4 信号加工処理回路、 5 記録
/再生信号増幅器、 6 回転ヘッド、 7磁気テー
プ、 8 デマルチプレクサ、 9 MPEGデコー
ダ、 10 NTSCエンコーダ、 11 オーディオ
D/Aコンバータ、 12 ビデオ信号の出力バッファ
ー、 13 オーディオ信号の出力バッファー、 14
ビデオ出力端子、 15 S出力端子、 16 オー
ディオ出力端子(L)(R)、17 出力端子、 18
ライン21データ抜き取り部、 19 ライン21デ
ータ蓄積加工回路、 20 Iピクチャデータ抜き取り
部、 21 特再データ生成回路、 22 メモリー、
23 システム制御マイコン、 30 記録/再生制
御手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 5/76 H04N 5/76 A 5D044 5/91 5/91 E 5D077 5/92 5/92 H 5/937 5/93 C 7/025 7/08 A 7/03 7/035 Fターム(参考) 5C018 NA01 5C023 AA18 AA34 BA01 BA11 CA02 CA04 CA05 DA04 EA03 5C052 AA01 AB03 AB04 AB05 AC04 AC05 CC06 CC11 DD04 DD06 5C053 FA22 GA11 GB06 GB11 GB38 HA24 HA25 HA33 JA03 JA16 JA21 KA04 KA24 LA06 5C063 AA01 AB03 AB07 AC01 AC05 AC10 CA23 CA36 DA03 DA07 DA13 DB09 5D044 AB05 AB07 AB09 BC01 CC03 DE17 DE83 EF03 EF05 FG10 FG18 FG24 GK08 5D077 AA08 BA04 BA30 HD02

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のピクチャデータから構成されて入
    力するディジタルビデオデータから、ピクチャデータが
    単独で1枚の映像フレームを再構成できるピクチャデー
    タを抜き出す特再データ抜取手段と、 前記抜き出されたピクチャデータから早送り再生或いは
    逆送り再生に用いる特殊再生用データを生成する特再デ
    ータ生成手段と、 磁気記録テープ上に設けられた各記録トラックに、前記
    特殊再生用データおよび全ピクチャデータを用いる通常
    再生用データを記録および再生する回転ヘッドと、前記
    通常再生用データについては、前記記録トラック中の第
    1の領域に記録お よび再生を行い、前記特殊再生用データについては、前
    記記録トラック中の第2の領域に記録および再生を行う
    記録/再生制御手段とを有するディジタルビデオデータ
    の記録/再生装置であって、 前記入力するディジタルビデオデータから各映像フレー
    ム毎に2バイトづつ重畳されているクローズドキャプシ
    ョン用データを抜き取るキャプションデータ抜き取り手
    段と、 各映像フレーム毎の前記クローズドキャプション用デー
    タを蓄積してデータが全て揃った時、前記各ピクチャー
    データと同時にクローズドキャプションが画面上に表示
    できるように加工する蓄積・加工手段とをさらに有し、 前記特再データ生成手段は、前記特殊再生用データから
    再構成された映像フレームにおける所定位置に、前記ク
    ローズドキャプションを合成して特殊再生用データを生
    成することを特徴とするディジタルビデオデータ記録/
    再生装置。
  2. 【請求項2】 1つの前記抜き出された映像フレームに
    対して複数の前記クローズドキャプション用データが対
    応する場合に、該クローズドキャプション用データと対
    応する映像フレームのデータを蓄積できるメモリー手段
    を有し、前記特再データ生成手段は、前記メモリー手段
    に記憶された複数の前記クローズドキャプション用デー
    タを、映像フレームの順に前記抜き出された映像フレー
    ムに合成することを特徴とする請求項1に記載のディジ
    タルビデオデータ記録/再生装置。
  3. 【請求項3】 逆方向特殊再生する場合に、前記特再デ
    ータ生成手段は、前記メモリー手段に記憶された複数の
    前記クローズドキャプション用データを、映像フレーム
    の逆順に前記抜き出された映像フレームに合成すること
    を特徴とする請求項2に記載のディジタルビデオデータ
    記録/再生装置。
  4. 【請求項4】 前記記録/再生制御手段は、特殊再生時
    に、前記第2の領域から前記クローズドキャプション用
    データと合成された特殊再生用データを選択的に読み出
    すことを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載のディ
    ジタルビデオデータ記録/再生装置。
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