JP3181698B2 - 記録再生装置 - Google Patents

記録再生装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は記録再生装置に関し、特
に、画像信号の記録再生に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、VTR装置においてはタイム
シフトという概念の下にテレビジョン信号等の情報の記
録処理および再生処理が行われている。上記タイムシフ
トとしては、具体的にはタイマー設定による留守録画
や、テレビ視聴を中座するときなどに便利なワンタッチ
タイマーなどがある。
【0003】周知の一般例として、タイマー設定による
留守録画の概略を説明する。これは、テレビチューナー
とテレビ信号記録再生装置と、これらを制御するための
タイマー手段とからなるVTR装置により、所望の時刻
に、所望のテレビ局からの放送番組を受信して録画する
ことであり、これにより、ある番組が放送される時間と
その番組を視聴する時間とをシフト可能とするものであ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このように、VTR装
置は番組が放送される時間、すなわち、或る情報が伝送
される時間とそれを視聴する時間とをシフト可能とする
ものであるが、記録媒体としてテープを用いている従来
のVTR装置の場合には、上記シフト時間を自由に選択
することができなかった。
【0005】何故ならば、記録媒体としてテープを用い
ている従来のVTR装置の場合には、データ転送時間と
これに伴うテープの巻き戻し時間とが必要なので、上記
データ転送開始直後から即時モニタを行うことが不可能
だからである。
【0006】また、今後発達することが予想される大容
量通信網にて高速配信される情報を記録・再生する場合
には、記録と再生の速度が異なるために、記録媒体にテ
ープを用いている従来のVTR装置の場合には、即時モ
ニタを行うことができない不都合があった。
【0007】本発明は上述の問題点にかんがみ、情報の
書き込みを継続しながら既に書き込まれている情報を自
由に再生できるようにするとともに、上記情報を再生す
る速度を任意に選択できるようにすることを目的とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の記録再生装置
は、動画像信号の記録と再生とが同時に実行可能なメモ
リ手段と、前記動画像信号の再生開始を指示する再生指
示手段と、情報量が圧縮された前記動画像信号を第1の
データレートで前記メモリ手段に記録すると共に、前記
メモリ手段に記録された動画像信号を前記第1のデータ
レートよりも低い第2のデータレートで再生するよう前
記メモリ手段の記録再生動作を制御するメモリ制御手段
とを備え、前記メモリ制御手段は、前記メモリ手段に対
する前記動画像信号の記録中における前記指示手段によ
る再生開始指示に応じて、前記動画像信号の記録中に前
記動画像信号を再生するよう前記メモリ手段の記録再生
動作を制御することを特徴としている。また、本発明の
記録再生装置の他の特徴とするところは、変速再生を指
示する変速再生指示手段を備え、前記メモリ制御手段は
更に、前記動画像信号の記録中の前記変速再生指示に応
じて、前記変速再生指示に応じた速度で前記メモリ手段
に記録された動画像信号を再生することを特徴としてい
る。また、本発明の記録再生装置のその他の特徴とする
ところは、前記メモリ手段より再生された動画像信号の
情報量を伸張する伸張手段と、前記伸張された動画像信
号を外部モニタに出力する出力手段とを備えることを特
徴としている。また、本発明の記録再生装置のその他の
特徴とするところは、前記メモリ制御手段は、前記動画
像信号の記録を開始してから所定時間後に前記再生指示
手段による再生指示を許可することを特徴としている。
【0009】
【作用】上記本発明によれば、記録中であっても、情報
メモリに既に記録されている任意の情報にアクセス可能
な構造とすることにより、現在の記録を継続しながら、
既に記録済の情報を任意の記録位置から再生処理するこ
とが可能となる。また、情報再生処理時のデータレート
と比べて同等以上のデータレートにて転送される情報を
受信して記録処理する場合でも、上記高いデータレート
にて転送される情報を記録処理しながら標準的なデータ
レートにて情報を再生処理することができるので、送信
リクエストが出されてから再生モニタを開始するまでの
待ち時間が大幅に減少する。
【0010】
【実施例】次に、図1の構成図を用いて本発明の情報記
憶再生装置の第1実施例の構成および動作を説明する。
図1に示したように、AVレシーバー11等から与えら
れるアナログの入力映像信号を映像入力端子12を介し
て受け入れるとともに、音声信号を音声入力端子14よ
り受け入れる。
【0011】これらの入力端子12、14から入力され
たアナログの映像信号および音声信号は、A/D変換器
13、15によりそれぞれディジタル信号に変換され
る。そして、その後データを圧縮するための画像圧縮器
31、および音声圧縮器30にて各々データ量が削減さ
れる。次いで、合成器16にて映像データと音声データ
とが合成され、映像および音声の複合データとして所定
単位毎にデータブロック化されてバッファメモリ17に
一旦書き込まれる。なお、本実施例においては、バッフ
ァメモリ17として2ポート以上の複数のポートに同時
にアクセスすることが可能なメモリ素子を用いている。
【0012】また、ここで用いられるデータ圧縮器は、
映像情報ならばDCT等をベースとしたものである。例
えば、JPEG推奨の静止画処理を各画面毎に行うもの
や、MPEG推奨の高度な可変長符号化の他に、シンプ
ルな固定長符号化を用いても良い。例えば、音声情報な
らば聴覚特性を考慮した符号化や、エントロピー符号化
等の理論に基づく適応変換符号化、および32〜102
4の周波数帯域に細分化して各々の帯域で音楽信号を分
析する手法の帯域分割符号化等のMPEGにて検討され
ているものが現在では良好な圧縮特性を示している。
【0013】ちなみに、JPEGとMPEGは、画像の
国際標準化の検討グループのことであり、JPEGはJ
oint Photographic Expert
Groupの略である。また、MPEGとは、Movi
ng Picture Expert Groupの略
であり、各々静止画と動画像を検討対象としている。な
お、このような画像圧縮に関しては、日経ニューメディ
ア1991年3月4日特別版の1頁〜32頁に詳細が紹
介されている。
【0014】その後、所定の制御の下に上記したバッフ
ァメモリ17より読み出されたデータが分離器18に与
えられ、ここで映像信号と音声信号とに再び分離され
る。そして、これらの信号が画像伸張器33、および音
声伸張器32に各々与えられ、圧縮前の情報量にそれぞ
れ復号される。この復号されたデータが、D/A変換器
19、22によってアナログ信号に変換されることによ
り、任意の時間遅れを生じた映像信号および音声信号と
して、出力端子20、23から出力される。この出力信
号が、映像モニタ21とスピーカ24へそれぞれ供給さ
れることにより、所望の放送番組の映像と音声とが再現
される。
【0015】このような所定の制御は、システムコント
ローラー28を中心として行われるものであり、このシ
ステムコントローラー28に指示された書き込み制御器
25と読み出し制御器26とにより、上述したバッファ
メモリ17や合成器16、および分離器18等の動作が
制御される。
【0016】データ送信側は高能率符号化したデータを
送信するためにデータ圧縮を行い、データ転送のスタン
バイをしている。実際には10〜100分の1程度のデ
ータ圧縮が可能であるが、本実施例では1/2圧縮とし
て説明して行く。データ読み出し時間をTとすると、1
/Nのデータ圧縮の場合には、T/Nの時間でデータ転
送が完了する。
【0017】時刻T1にデータ転送が開始されると、バ
ッファメモリ17は受信した圧縮AVデータの記録処理
を開始する。記録処理の最小処理単位に必要な最低限の
時間t1が経過したならば、即座に再生モニタの開始が
可能になる。
【0018】そして、モニタを実行しているときもデー
タの書き込みは行われており、例ではN=2なので、再
生データ量を差し引いても初期の時間t1の2倍プラス
再生時間と同等の書き込みが追加的に行われる。この様
子を図3の時刻T3に示す。本実施例ではN=2とした
ので上記の通りであるが、上述したように現在の画像圧
縮技術ではN=10程度でも十分に実用に供する画像品
質を提供可能であるので、この場合も上記と同様の差引
き追加記録(記憶)量は、初期t1の10倍プラス再生
時間の9倍に相当する。
【0019】このN=10で、例えば2時間の映画情報
を伝送する場合には12分のデータ転送時間を要するの
で、ディジタルVTRにて受信すると、12分の時間経
過後(正確にはテープ巻き戻し後)に始めてモニタが可
能となる。このシステム構成にて時間短縮を追求してい
くと、画像のデータ圧縮率を上げて行く方向に拍車がか
かるので、画像品質面では決して好ましくなく、根本問
題の解決には結びついていなかったが、本発明ではこの
ような根本問題を解決することができるようになった。
【0020】記録処理は、データ転送開始から継続され
ており、メモリの記憶容量を全て使用してメモリ・フル
の状態となったとき(時刻T4)か、さもなくば視聴を
終了する指示がシステムコントローラー28へキー入力
部29より入力されたとき(時刻T5)に始めて記録終
了となる。或いは、送り出し側データの終了(EOD:
end of deta)時である。
【0021】次に、データ転送開始に基づき制御される
記録・再生処理の実行手順を図2、および図3を用いて
説明する。図2は、時刻T0から時刻T6までの時間経
過を示し、図3は時刻T1〜時刻T6の各時点のバッフ
ァメモリ17の状態を未記録、記録済、再生済と区別し
て各々示している。
【0022】図2において、時刻T0が初期状態で、デ
ータ転送準備のスタンバイ状態である。例えば、受信側
から送信リクエスト、回線や転送モードの設定、データ
圧縮のプロトコル、および圧縮率等の設定を行う。時刻
T1のタイミングで送信側がデータ転送を開始し、受信
側ではAV情報の受信データの記録を開始する。ここ
で、メモリ初期状態ではすべて未記録(φにて表示)で
ある。
【0023】そして、時刻T1から時間t1経過後の時
刻T2では、モニタ可能となるので、モニタ指示をキー
入力部29よりシステムコントローラー28へ入力する
と、この時点からモニタ再生を開始する。本実施例では
2ポート以上の同時にアクセスが可能なメモリ素子を用
いて、このようなほぼ同時の記録再生処理が実現可能と
している。
【0024】ここで、時刻T2−時刻T1の時間間隔を
t1とすると、バッファメモリ17上に時間t1に相当
するAV情報がこの時点で記録されている。この時点の
バッファメモリ17の使用状況は図3の時刻T2に示す
通りであり、残りは未記録状態φである。
【0025】時間t2経過後の時刻T3では、時間t2
相当する部分のメモリ領域が再生され、同時に同方向に
時間t2期間相当の領域が更に記録される。このような
高速録画を継続しつつ、モニタ指示を入力された時点か
ら同方向に標準速度で再生処理し、即時再生処理を実行
する。上述の再生処理中の一時点を時刻T3とし、この
時点でバッファメモリ17の状態は、図3の時刻T3に
示した通りである。
【0026】すなわち、時刻T3ではメモリ領域がアド
レスの小さい方から順に、再生済領域、記録済領域、未
記録領域となっており、メモリ容量に未だ余裕の与えら
れる状態として例示されている。一方、時刻T3から時
間t2だけ時間が経過した時刻T4では、バッファメモ
リ17の容量の全てに情報を格納した状態として例示し
てある。
【0027】本実施例ではこの状態になると、記録動作
を終了するように設定してある。また、バッファメモリ
17の容量に余裕がある時刻T5に転送データ完了を示
すEODを受信するか、もしくはデータ転送動作の終了
指示をキー入力部29からシステムコントローラー28
へ送ると録画を終了するように設定してある。
【0028】このような録画処理を終了しても、再生処
理は継続して実行されており、トータルで上記の録画処
理の2倍の時間をかけて再生を行う。なお、これらの再
生処理ではデータの消去等は行わないので、この後必要
に応じて何度でも再生可能である。
【0029】以上述べた再生処理は速度を変更すること
も可能である。変更した場合には、記録速度は上述の速
度で一定であるので、時刻T1と時刻T5との時間間隔
は変化しない。この場合、再生(読み出し)アドレスが
記録(書き込み)アドレスを追い越さない範囲であれ
ば、再生速度を自由に設定することができる。
【0030】一例として、高速再生のモードを有し、こ
の指示をキー入力部29より入力した場合にこれを検知
し、標準速度に比べて読み出しアドレスのカウントを速
く(数番地毎に飛び越し指定)する処理を行ってもよ
い。
【0031】次に、図4のフローチャートを用いてシス
テムコントローラー28の制御について説明する。な
お、図4の動作フローチャートは、14段階の処理ステ
ップよりなり、以下の説明においては、各処理ステップ
をS01〜S14と記す。
【0032】先ず、S01で送受信器間でのデータ転送
の準備、例えば受信側からの送信リクエスト、回線や転
送モードの選定、データ圧縮プロトコルおよび圧縮率等
々のシステムの初期設定を行う。次に、S02でデータ
転送開始の確認を行う。そして、開始されればS03〜
S07に順次進む。
【0033】S03では、読み出し制御器26に対して
再生開始アドレスの初期設定を行い、S04では書き込
み制御器25に対して記録開始アドレスの初期設定を行
う。また、S05ではデータ合成器16より供給される
情報の記録を開始する。そして、情報記録が開始される
と、S06でメモリ17の書き込みアドレスを順次カウ
ントアップして行くとともに、S07で書き込みアドレ
スを監視し、容量オーバーとなったらS12の処理にジ
ャンプして記録停止する。
【0034】次に、S08に進んで送信データレート
(Rmst )と受信データレート(Rslv )の大小を比較
し、Rmst <Rslv の場合は、記録よりも速いレートで
データを読み出すことになるので、再生処理を禁止し、
再生処理S09〜S10をバイパスしてS11に進む。
【0035】S09では、再生モニタ指示の有無の判断
を行う。この場合指示有りでS10へ進み、指示無しで
S10をバイパスする。S10では、再生モニタ指示を
受けて再生アドレスをカウントアップする。S11で
は、送信側のデータが完了したか否かを監視し、EOD
でS12へ進み、受信すべきデータがまだ有る場合はS
06へ戻り上述した処理を繰り返し行う。
【0036】S12では、再生終了の指示、或いは容量
オーバーの条件で記録を停止する。S13では、再生ア
ドレス(Apb)と記録アドレス(Arec )との大小関係
を比較する。この場合、 再生アドレス(Apb)≦記録アドレス(Arec ) ならば、記録済領域なのでS08へ戻って再生動作を続
行する。
【0037】また、 再生アドレス(Apb)>記録アドレス(Arec ) の場合は、未記録領域に突入したことを意味するので、
S14へ進んで再生動作を停止し、未記録領域に突入す
るのを防止する。
【0038】次に、上述の各種処理のタイミングチャー
トを図6に示す。図6において、aは処理の最小単位で
あるクロックパルスである。また、その他の処理は上か
ら順に、 b.第一位相の受信処理、 c.第一位相の誤り訂正処理、 d.第一位相の記録処理、 e.第一位相の再生処理、 f.第二位相の受信処理、 g.第二位相の誤り訂正処理、 h.第二位相の記録処理、 i.第二位相の再生処理、 j.第三位相の受信処理、 k.第三位相の誤り訂正処理 l.第三位相の記録処理、 m.第三位相の再生処理、となっている。
【0039】処理の構成は、三相の位相構成となってお
り、各々の位相でデータの受信、伝送誤りの検出および
訂正処理、上記訂正済のデータの記録処理、そして上記
記録データの再生モニタ処理が順次1クロックパルス進
む毎に処理されていく。以上の場合、受信クロックを第
1クロックとすると、第4クロック目に再生モニタ処理
が開始可能となる。したがって、本実施例の情報記憶再
生装置ではデータ受信開始直後から再生モニタ処理を実
現できる。
【0040】この第1実施例の情報記憶再生装置は、こ
のようにして情報の記録/再生を行うので、図5の動作
概念図(a)および(b)に示すように、大容量のデー
タ通信回線を利用して、短時間に映像および音声の情報
を転送可能なシステムを提供可能になる。更に、図5の
(a)に示したように、データ転送開始直後から即時モ
ニタが可能になり、送信リクエストを出してから再生モ
ニタを開始する間の待ち時間を大幅に短縮できるという
効果を発揮する。
【0041】また、従来の情報記憶再生装置において
は、画像圧縮技術を用いても、映像情報等の大量データ
の場合には数分間のデータ転送時間と、テープ巻き戻し
時間とを要していたので、時間短縮に限界があったが本
実施例の情報記憶再生装置の場合はこれを不要にできる
ので効果は多大である。
【0042】次に、本発明の情報記憶再生装置の第2実
施例を図7〜図11に従って説明する。この第2実施例
においては、時刻T1にてデータ転送が開始されると、
バッファメモリ17は受信した圧縮AVデータの誤り検
出を行い、誤りが与えられる場合にはその誤りデータを
訂正してから記録処理を開始する。
【0043】そして、このような記録処理を所定時間だ
け実行してから、図7の時刻T2に示すように再生モニ
タの開始を許可する。この再生モニタ開始までの時間の
設定は、データ転送する通信路の信頼性と全転送データ
量により算出する。例えば、10-3の誤り発生率の場合
は、1,000個のデータブロックを受信して1データ
ブロックに誤りが発生すると考えるとともに、2時間の
AVデータを転送するのに30分必要とする1/4圧縮
では、 30×60/1,000=1.8 となるので、1.8秒相当のデータに誤りが発生すると
想定する。
【0044】そこで予め、上記予想誤り発生データの再
送に必要な転送時間と、通信手続きに要する時間とを見
込んでおく。また、最悪の全データ修正不能でも対応で
きるように考えて、上記の例では、(1.8秒+α)と
して2秒と設定する。このようにして設定した記録処理
のための時間である所定時間t1(=2sec)が経過
したならば、即座に再生モニタが可能となる。
【0045】第2実施例では、所定時間が経過してから
モニタを開始するようにしているので、図7における時
刻T1と時刻T2との時間間隔t1は、第1実施例にお
いて示した図2における時刻T1と時刻T2との時間間
隔t1と比較して長くなっている。また、これに伴って
図8の時刻T2における記録済領域が、図3における記
録済領域よりも長くなる。
【0046】次に、データ転送開始に基づき制御される
記録・再生処理の実行手順を、図9の動作フローチャー
ト使って説明する。なお、図9の動作フローチャートの
説明においては、図4のフローチャートに示した処理と
異なる部分のみ説明する。
【0047】先ず、図9から明らかなように、S01〜
S08までの処理は図4のフローチャートに示した処理
と同じである。そして、本実施例においてはS09で所
定時間が経過したか否かを監視する。この所定時間は、
上述したように誤り訂正処理と再送要求処理とに要する
時間を見越した時間である。その後の処理は、図4のフ
ローチャートに示した処理と同じである。
【0048】このようにして、上記記録処理を開始して
から所定時間後に上記情報再生処理を行うようにしたの
で、図10の(a)、(b)の動作概念図に示すように
再生指示が行われてから受信を開始するまでの間にバッ
ファ時間が設けられる。したがって、誤りが与えられる
場合にはその誤りデータを訂正してから記録処理を開始
することが可能となるとともに、全データ修正不能の場
合でも良好に対応することができる。
【0049】この第2実施例の処理タイミングを図11
に示す。基本的な処理動作は、図6に示した第1実施例
の場合と同様であるが、本実施例においては、受信クロ
ックを第1クロックとすると、第Nクロックまでの時間
t1は上記のデータ余裕のために、誤り訂正済の受信デ
ータを記録蓄積し、再生モニタ処理を開始できるのはN
+1クロック目からとなる。
【0050】なお、他の実施例としては、記録媒体は回
転型のディスク状の記録媒体でもよい。そして、図示し
ていないが、1枚のディスク状の記録媒体に2つ以上の
ピックアップを設け、一方のピックアップを記録用とし
て用いるとともに、他方のピックアップを再生用として
用いるようにすれば、記録開始直後から記録データの再
生が可能となる。但し、記録と再生のデータレートの整
合性をとる必要があるので、再生側にバッファメモリを
設けたり、特殊再生処理を行う必要がある。
【0051】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
記録中であってもメモリ手段に既に記録されている動画
像信号を再生することができる。更に、高いデータレー
トにて記録された動画像信号を記録レートよりも低いデ
ータレートで再生しているため、データレートの高い画
像信号の記録中に記録データのモニタを行うことができ
る。
【0052】
【0053】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す情報記憶再生装置の構
成図である。
【図2】本発明の第1実施例の情報記憶再生装置の動作
を説明するためのタイムチャートである。
【図3】第1実施例のメモリの利用状態を示すメモリ領
域説明図である。
【図4】第1実施例の処理手順を説明するためのフロー
チャートである。
【図5】第1実施例の情報記憶再生装置の動作概念図で
ある。
【図6】第1実施例の情報記憶再生装置の処理動作を説
明するためのタイムチャートである。
【図7】本発明の第2実施例の情報記憶再生装置の動作
を説明するためのタイムチャートである。
【図8】第2実施例のメモリの利用状態を示すメモリ領
域説明図である。
【図9】第2実施例の処理手順を説明するためのフロー
チャートである。
【図10】第2実施例の情報記憶再生装置の動作概念図
である。
【図11】第2実施例の情報記憶再生装置の処理動作を
説明するためのタイムチャートである。
【符号の説明】
10 表示部 11 AVレシーバ 13 A/D変換器 15 A/D変換器 16 合成器 17 バッファメモリ 18 分離器 19 D/A変換器 25 書き込み制御器 26 読み出し制御器 27 タイマー部 28 システムコントローラー 29 キー入力部 30 音声圧縮器 31 画像圧縮器 32 音声伸張器 33 画像伸張器
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 27/36 G11B 20/10 301 H04N 5/783 H04N 5/907

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 動画像信号の記録と再生とが同時に実行
    可能なメモリ手段と、 前記動画像信号の再生開始を指示する再生指示手段と、 情報量が圧縮された前記動画像信号を第1のデータレー
    トで前記メモリ手段に記録すると共に、前記メモリ手段
    に記録された動画像信号を前記第1のデータレートより
    も低い第2のデータレートで再生するよう前記メモリ手
    段の記録再生動作を制御するメモリ制御手段とを備え、 前記メモリ制御手段は、前記メモリ手段に対する前記動
    画像信号の記録中における前記指示手段による再生開始
    指示に応じて、前記動画像信号の記録中に前記動画像信
    号を再生するよう前記メモリ手段の記録再生動作を制御
    することを特徴とする記録再生装置。
  2. 【請求項2】 変速再生を指示する変速再生指示手段を
    備え、前記メモリ制御手段は更に、前記動画像信号の記
    録中の前記変速再生指示に応じて、前記変速再生指示に
    応じた速度で前記メモリ手段に記録された動画像信号を
    再生することを特徴とする請求項1に記載の記録再生装
    置。
  3. 【請求項3】 前記メモリ手段より再生された動画像信
    号の情報量を伸張する伸張手段と、前記伸張された動画
    像信号を外部モニタに出力する出力手段とを備えること
    を特徴とする請求項1に記載の記録再生装置。
  4. 【請求項4】 前記メモリ制御手段は、前記動画像信号
    の記録を開始してから所定時間後に前記再生指示手段に
    よる再生指示を許可することを特徴とする請求項1に記
    載の記録再生装置。
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