JP3197772B2 - デジタルデータ記録方法 - Google Patents

デジタルデータ記録方法

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JP3197772B2 JP00972295A JP972295A JP3197772B2 JP 3197772 B2 JP3197772 B2 JP 3197772B2 JP 00972295 A JP00972295 A JP 00972295A JP 972295 A JP972295 A JP 972295A JP 3197772 B2 JP3197772 B2 JP 3197772B2
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  • Television Signal Processing For Recording (AREA)
  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、映像信号及び音声信号
等をデジタルデータとして記録再生するデジタルVTR
(ビデオテープレコーダ)に使用するデジタルデータ記
録方法に関し、特に特殊再生を良好に行うことができる
デジタルデータ記録方法に関する。
【0002】
【従来の技術】米国の次世代デジタル放送方式であるA
TV(Advanced Television)規格では、画像圧縮の国
際標準であるMPEG(Moving Picture Image Coding
Experts Group)が採用されることになっており、ま
た、欧州の次世代放送であるDVB(Digital Video Br
oadcasting)においてもMPEGが採用されようとして
いる。
【0003】ここでまず、MPEGの概要について説明
する。MPEGの符号化には、動き補償予測、DCT
(離散コサイン変換)及び可変長符号化を採用してお
り、図9のフレーム構成に示す様に画像は時間軸予測モ
ードによって、I(intra-coded)ピクチ ャ、P(predict
ive coded)ピクチャ、B(bi-directionally predictive
coded) ピクチャの3種類に分類される。Iピクチャは
フレーム内符号化画像であり、Pピクチャは時間的に前
方のフレームから予測するフレーム間予測符号化画像で
あり、Bピクチャは前後フレームからのフレーム間予測
符号化画像である。
【0004】また、MPEGのデータ階層構造を図10
に示す。下層から順に以下のように構成される。 (ブロック層)ブロックは、輝度または色差の隣接する
8×8画素から構成され、DCTはこの単位で実行され
る。 (マクロブロック層)マクロブロックは、隣接する4個
の輝度ブロックと、画面上で同じ位置にあたる2個の色
差ブロックCb、Crの計6個のブロックで構成され
る。 (スライス層)画像の走査順に連なる複数のマクロブロ
ックで構成される。 (ピクチャ層)複数のスライスから構成され、1枚の画
像を形成する。符号化される形式により前述のIピクチ
ャ、Pピクチャ、Bピクチャに分類される。 (GOP(グループオブピクチャ)層)GOPは1また
は複数枚のIピクチャと0または複数枚の非Iピクチャ
で構成される。 (ビデオシーケンス層)ビデオシーケンスは、画像サイ
ズ、画像レートなどが同じ1または複数のGOPから構
成される。
【0005】ところで、近年、映像信号、音声信号をデ
ジタル信号の形で記録する民生用デジタルVTRの開発
が進んでおり、次にかかるデジタルVTRにATV規格
のデータを記録する場合について説明する。
【0006】まず、図11は、デジタルVTRの記録フ
ォーマットであり、各トラックは記録される順に、イン
サート用データとトラック情報からなるITIエリア、
音声データエリア、映像データエリア、サブコードデー
タエリアで構成される。そして、磁気テープにはNTS
C方式の場合1秒間に300トラック記録される。従っ
て、1フレームの画像は平均10トラックを使用して記
録される。尚、PALの場合は12トラック使用される
ことになる。
【0007】記録するデータはシンクブロックという単
位で記録され、1トラックの映像エリアには135シン
クブロック記録可能である。このシンクブロックは図1
2に示すように、記録する順にシンクエリア(2バイ
ト)、IDエリア(3バイト)、データエリア(77バ
イト)及びパリティエリア(8バイト)の計90バイト
で構成される。
【0008】上述の映像データエリアにMPEGデータ
を記録する場合、入力されるMPEGビットストリーム
が前述のデータ階層のまま順次記録されるマクロブロッ
ク単位に注目すると、このマクロブロックの符号長は一
定でなく、且つ、上位層と混在して記録されるため、シ
ンクブロックと記録されるマクロブロックとは一定の関
係には無い。即ち、データの画面上の位置と記録トラッ
クパターン上の位置とは無関係となる。
【0009】そして、このように記録された磁気テープ
を記録時とは異なる速度で走行させて高速再生等の特殊
再生を行う場合、ヘッドは複数トラックをまたいで走査
することになるため、MPEGのデータは部分的にしか
獲得できない。前述したように、MPEGのビットスト
リームのうちPピクチャやBピクチャはフレーム間予測
符号化画像であるので、これを断片的に獲得しても、画
像を再構成することができない。
【0010】即ち、特殊再生時は、フレーム内予測符号
化画像であるIピクチャからしか画像を再構成すること
ができない。また、このIピクチャ1枚の画像を高品質
で再構成するためにも、記録パターン上に分布するIピ
クチャのデータを可能な限り獲得できなければならず、
入力されるMPEGビットストリームを順次記録するだ
けでは特殊再生は不可能であった。
【0011】このため、従来、デジタルVTRにおける
特殊再生の方法として、1993年10月発行の学会誌
「International Workshop On HDTV'93」の"A Recordin
g Method of ATV deta on a Coqsumer Digital VCR"に
記載の方法がある。
【0012】この方法によれば、映像データエリア内に
通常再生用のデータとは別に、Iピクチャのデータを特
殊再生用のデータとして特定のエリアに記録する。この
ような記録方法が可能となるのは、ATVのデータレー
トは約19Mbpsであるのに対して、民生用デジタル
VTRに基づく1トラックの映像データエリアは約25
Mbpsのデータレートで記録可能であるから、約6M
bps程度、領域が余ることになるからである。
【0013】具体的には、図13のように、映像エリア
のうち前、中央及び後の3個所に通常再生用データエリ
アNPA以外に特殊再生用データエリアTPAを設け
る。即ち、1トラックの映像データエリア135SB
(シンクブロック)のうち例えば、特殊再生用データと
して合計32SB割り当てる。
【0014】この特殊再生用データの割り当て方法は例
えば図14の様にして行われる。まず、MPEGビット
ストリームのうちからIピクチャのマクロブロックA、
B、C・・・を抜き出し、データ列A’、B’、C’・
・・を得る。符号化された各マクロブロックの符号長は
異なっている。そして、前記データ列A’、B’、C’
・・・を順にシンクブロックSB1、SB2・・・に割
り当てる。この時、シンクブロックの符号長は一定であ
るため、各シンクブロックと割り当てられるマクロブロ
ックとは一定の関係にはなく、1つのマクロブロックは
複数のシンクブロックにまたがることになる。
【0015】そして、前記図13のように最大倍速数n
と同数だけのトラックに同じ特殊再生用データを割り当
てるようにする。即ち、n=5の場合は5トラックの特
殊再生用データエリアTPAには同一データを挿入す
る。
【0016】さらに、この5トラック単位に異なるデー
タとし、これをm回繰り返して、5×m個のトラックに
よりIピクチャのデータを全て記録する。
【0017】このように記録すれば、5倍速以内の再生
速度であれば、5m個のトラックを5トラック毎に1
回、合計m回走査すれば、Iピクチャのデータを全て獲
得することができる。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
方法によれば、限られた走査回数のうちに全てのデータ
を獲得できれば画像が再構成できるが、データの獲得率
が悪いと画像が全く再生できない場合が生じる。従っ
て、全てのデータが獲得できるあらかじめ決められた倍
速数にしか対応できないという欠点があった。
【0019】本発明は上記欠点を解消するものであり、
任意の倍速数での高速再生を可能とするデジタルデータ
記録方法を提供するものであって、特に欧州のDVB方
式にも好適に対応できるようにした同方法を提案するも
のである。
【0020】
【課題を解決するための手段】本発明は、テープ上の各
トラックを複数のデータブロックに分割してデジタルデ
ータを記録してなるデジタルデータ記録方法において、
前記データブロックのそれぞれに、通常再生用データを
記録する第1の領域と、特殊再生用データを記録する第
2の領域を形成するととに、前記第1の領域と第2の領
域の境界を示すデータを記録してなるデジタルデータ記
録方法である。
【0021】また、テープ上の各トラックを複数のデー
タブロックに分割してデジタルデータを記録してなるデ
ジタルデータ記録方法において、前記データブロックの
それぞれに、通常再生用データを記録する第1の領域
と、特殊再生用データを記録する第2の領域と、前記第
1の領域と第2の領域の境界を示すデータを記録する第
3の領域と、シンクデータを記録するシンクデータ領域
と、当該データブロックの記録パターン上の位置を表す
IDデータを記録するIDデータ領域とを形成してなる
デジタルデータ記録方法である。
【0022】また、前記特殊再生用データには、圧縮さ
れた画像データのうちフレームまたはフィールド内符号
化画像データのみを使用してなるデジタルデータ記録方
法である。
【0023】また、本発明はテープ上の各トラックを複
数のデータブロックに分割してデジタルデータを記録
し、前記データブロックのそれぞれに、通常再生用デー
タを記録する第1の領域と、特殊再生用データを記録す
る第2の領域とを設け、前記トラックm本を1ブロック
としてnブロック繰り返し記録するようにした記録方法
であって、記録すべきデジタルデータの単位時間当たり
のデータ量を検出するデータ量検出手段と、前記データ
量検出手段による検出結果によって、予め設定された複
数のテープ速度の中から前記検出したデータ量を記録で
きるテープ速度を選択しテープ速度を制御するテープ速
度設定手段と、前記テープ速度設定手段の出力を受け、
設定されたテープ速度がいずれであっても面積記録密度
がほぼ一定になるように記録する記録手段とを備え、前
記特殊再生用データが記録されたブロックの繰り返し記
録回数nを、前記テープ速度設定手段によって得られる
記録時のテープ速度に応じて設定されるようにしたデジ
タルデータ記録方法である。
【0024】また、テープ上の各トラックを複数のデー
タブロックに分割してデジタルデータを記録し、前記デ
ータブロックのそれぞれに、通常再生用データを記録す
る第1の領域と、特殊再生用データを記録する第2の領
域とを設け、前記トラックm本を1ブロックとして記録
するようにした記録方法であって、複数の番組データが
含まれるデジタルデータを記録するべく、前記デジタル
データから各番組データの特殊再生用データを選択する
番組データ選択手段を備え、前記ブロック単位で前記番
組データ選択手段から得られる各番組データを交互に記
録するようにしてなるデジタルデータ記録方法である。
【0025】また、本発明はテープ上の各トラックを複
数のデータブロックに分割してデジタルデータを記録
し、前記データブロックのそれぞれに、通常再生用デー
タを記録する第1の領域と、特殊再生用データを記録す
る第2の領域とを設け、前記トラックm本を1ブロック
として記録するようにした記録方法であって、複数の番
組データが含まれるデジタルデータを記録するべく、前
記デジタルデータから各番組データを選択する番組デー
タ選択手段を備え、前記番組データ選択手段から得られ
る各番組データに含まれる通常再生用データおよび特殊
再生用データを番組毎にブロック単位で交互に記録する
ようにしてなるデジタルデータ記録方法である。
【0026】
【作用】本発明においては、通常再生用データは、第1
の領域に記録される。特殊再生用データは、画面上の位
置と記録パターン上の位置とが対応づけられて第2の領
域に記録される。その際、第3の領域に記録されたデー
タによって第1の領域と第2の領域の境界が決定され、
その境界の位置に応じて第2の領域に記録可能なデータ
の量が可変される。
【0027】通常再生時は、前記第1の領域のデータに
基づき通常再生画像を得る。
【0028】特殊再生時は、ヘッドにより走査されたデ
ータブロックのみの前記第2の領域のデータに基づき特
殊再生画像を得るが、第2の領域が大きいときはより多
くの特殊再生データが記録されているので、特殊再生画
像の品質が向上する。
【0029】記録すべきビットレートに応じて異なる記
録テープスピードで記録するとき、そのテープスピード
に応じて、記録される特殊再生データの繰り返し回数が
適正な回数に変化する。
【0030】また、一つのビットストリームの中に複数
の番組のデータが同時に送られてくる場合に、それぞれ
の番組の特殊再生用データを所定ブロック毎に交互に記
録される。
【0031】また、一つのビットストリームの中に複数
の番組のデータが同時に送られてくる場合に、それぞれ
の番組の通常再生用データと特殊再生用データを所定ブ
ロック毎に交互に記録される。
【0032】
【実施例】以下、図面に従って、本発明をDVB方式で
伝送されてくるデータを民生用デジタルVTRに記録す
る場合に適用した実施例について説明する。
【0033】まず、図1に本実施例における記録トラッ
クの構成について説明する。本実施例では、映像データ
エリア135シンクブロックについて、各シンクブロッ
ク内に斜線で示す特殊再生用データエリアTPAと通常
再生用データエリアNPAとを設けている。各シンクブ
ロックの詳細を図2に示す。シンクブロックは、シンク
エリア(2バイト)、IDエリア(3バイト)、データ
エリア(77バイト)及びパリティエリア(8バイト)
の計90バイトの基本構成は従来と同様であるが、デー
タエリアのうちエクストラ・ヘッダ(E.H.)用のデ
ータエリアとして1バイト使用し、特殊再生用データエ
リアTPAをNtpバイト、通常再生用データエリアN
PAを(76−Ntp)バイトとしている。
【0034】すなわち、通常再生用データエリアNPA
と特殊再生用データエリアTPAとの境界(NPSP)
は、伝送されてくる通常再生データにより可変設定でき
るようにしており、前記境界の位置はエクストラ・ヘッ
ダに記録されるようになっている。
【0035】このように、通常再生用データエリアNP
Aと特殊再生用データエリアTPAとの境界(NPS
P)は、伝送されてくる通常再生データにより可変設定
できるよになっているのは次の理由による。
【0036】現在行われているアナログ方式による衛星
放送1チャンネル分の伝送帯域は、27MHZあるが、
この帯域を用いてデジタル放送を行った場合、30Mb
psのデジタル情報の伝送が可能である。
【0037】一方、DVBの方式は、上述したようにM
PEGにより信号を圧縮して、1.5〜20Mbpsの
可変レートでデジタル信号を伝送するようになってお
り、例えば、仮に1チャンネル当たり5Mbpsで画像
情報を伝送することにすると、従来の1チャンネル分の
伝送帯域を使用して6チャンネルの番組配信を同時に行
うことができ、いわゆるマルチチャンネル化を可能にし
ている。
【0038】従って、伝送されてくる通常再生データの
データ量が少なければ、それに応じて特殊再生用のデー
タエリアの大きさを増やすことが可能になる。そして、
特殊再生用のデータエリアの大きさが増大すれば、当然
そこに記録される特殊再生用のデータの量も増える。こ
の結果、特殊再生画像の品質の向上が図れることにな
る。
【0039】このような理由により、伝送されてくる通
常再生データの量に従って通常再生用データエリアNP
Aと特殊再生用データエリアTPAとの境界を設定し、
デジタルVTRの記録領域の有効活用を図るようにして
いる。
【0040】特殊再生用データの割り当ては、図3の様
にして行われる。まず、従来例と同様に、MPEGビッ
トストリームからIピクチャのマクロブロックA、B、
C・・・を抜き出してデータ列A’、B’、C’・・・
を得る。ここで、符号化された各マクロブロックの符号
長は異なっている。
【0041】次に、各データ列A’、B’、C’をMP
EGビットストリームから得られる通常再生用データの
量に応じた所定の符号長となるように符号長を設定す
る。DCTが施されたマクロブロックのデータのうち直
流分DCは各マクロブロックでほぼ一定で、交流分AC
はマクロブロックにより異なるため、DCデータ全てと
ACデータのうち限られたデータを合計してバイト数と
なるように符号長を制限する。
【0042】そして、このように制限したデータ列
A”、B”、C”・・・を順に、シンクブロックSB
1、SB2・・・の各特殊再生用データエリアTPAに
割り当てる。このとき、1フレーム内でのシンクブロッ
クの番号をIDデータエリアに記録しておけば、再生時
に、再生データが画面上のどの位置のデータであるかを
特定することができる。
【0043】上述のように、1個のマクロブロックがそ
れぞれ1個のシンクブロックに対応して割り当てられる
ため、データの画面上の位置と記録パターン上の位置が
一定の関係になる。即ち、1つのシンクブロックのデー
タのみから画面上の特定部分の画像を再構成することが
可能となる。
【0044】一方、通常再生用データは入力されるMP
EGビットストリームを制限せずに(76−Ntp)バ
イト毎に分割してシンクブロックの特殊再生用データエ
リアTPAに続く通常再生用データエリアNPAに順次
割り当てる。
【0045】本実施例においては、高速再生時には、シ
ンクブロック全部を獲得できなくても、シンクエリア及
びIDエリアが再生できればそのシンクブロックのデー
タは有効となるのため、データエリアを、NPAよりも
TPAがシンクエリア及びIDエリアに近くなるように
配置することにより、シンクエリアとIDエリアとTP
Aを同時に走査できる確率が高くなる。
【0046】尚、本実施例では、1個のシンクブロック
に一個のマクロブロックのデータを割り当てたが、1個
のシンクグロックに複数のマクロブロックを割り当てる
ようにしてもよいし、その逆でもよい。要は、シンクブ
ロックに対してマクロブロックのデータが一定の関係に
なっていればよい。
【0047】図4に本実施例の記録トラックパターンを
示す。図中、縦がトラック方向であり、横がテープ走行
方向であり、各トラックは便宜上、テープに対して斜め
とせずにテープ走行方向と直交するように記している。
トラック中のアルファベットはフレームを示し、添字は
シンクブロックの番号を示す。また、図では映像データ
エリアのみを示しており1トラックのシンクブロックは
実際には135個であるが、便宜上、7個としている。
そして、この場合は1フレーム(Iピクチャ)のデータ
は5トラックで全て記録することができるものとしてい
る。即ち、シンクブロックa00〜a46の特殊再生用
データエリアTPAにフレームAのデータが記録され
る。さらに、1フレーム分の5トラックを1ブロックと
し、同一ブロックがm回繰り返される。従って、同一フ
レームのデータは5×mトラックにわたって記録され
る。
【0048】更に、IDデータエリアにはフレームが切
り変わる毎に1と0が切り変わるフレーム識別データを
記録している。高速再生時にこれを再生することによ
り、データ列において、フレームが切り変わったタイミ
ングを知ることができる。
【0049】尚、トラック上端のA、Bはそれぞれ記録
ヘッドのアジマスを示している。
【0050】次に、上述の記録パターンを4倍速で再生
する場合について説明する。
【0051】180°対向するAヘッド及びBヘッドの
走査は図4に示すように、例えば、Aヘッドの1回の走
査でa00、aa01、a23、a24、a25が得ら
れ、次のBヘッドの1回の走査でa01、a02、a0
3、a25、a26が得られる。これらのデータは図5
に示すごとく画面上の特定の位置に対応している。即
ち、画面上の2桁の数字が図4のシンクブロックの2桁
の添字に対応している。ここでは、1トラックのデータ
は画面上横一行分のマクロブロックに相当している。
【0052】従って、1個のシンクブロックからの再生
データは単独で画像を再構成できるので、同一フレーム
のデータが記録されたm個のブロック(5×mトラッ
ク)を複数回走査して全ての種類のシンクブロックを獲
得できれば1画面全てを再構成できる。また、全ての種
類のシンクブロックを獲得できなくても、獲得されたシ
ンクブロック数に応じて、画面はある程度再現できるた
め、従来に比べて見易い画面となる。
【0053】更に、図6に示すように、Bフレームのブ
ロックを走査しているときは、Bフレームのデータが後
述するバッファメモリに蓄積されるとともに、このバッ
ファメモリから以前に蓄積されたAフレームのデータが
出力される。そして、前記フレーム識別データの変化が
検出されると、バッファメモリはCフレームのデータを
蓄積するとともに、Bフレームのデータを出力する。
【0054】尚、本実施例においては、再生倍速数に制
限はなく、トラッキングずれにも全く影響されない。ま
た、ヘッド構成はダブルアジマス構成のものでもよい。
【0055】次に、本実施例における記録処理回路につ
いて図7に従い説明する。まず、DVB方式に基づくM
PEGビットストリームは、バッファメモリ1、Iピク
チャ抜取り回路2及び通常データ量検出回路22に入力
される。バッファメモリ1では各シンクブロックの通常
再生用データエリアに通常再生用データNPを割り当て
るために61バイト毎に分割し、混合回路3に出力す
る。
【0056】一方、Iピクチャ抜取り回路2ではMPE
Gのフレーム構成のうちIピクチャのみを抜き取り、直
流成分DCと交流成分ACに分けて出力する。このIピ
クチャ抜取り回路2に入力されるデータは図3に示すご
とく、マクロブロック順に入力され、且つ、DCTが施
される単位である各ブロックのビットストリームは最初
に直流成分DCがあり、続いて交流成分ACが周波数の
低い方から高い方に順に並んでおり、符号長はマクロブ
ロック毎に異なる。
【0057】ここで、MPEGにおいては、ブロック間
で予測符号化を行っているため、即ち、現在のブロック
の直流成分と前のブロックの直流成分との差分を符号化
したものを伝送しているため、このままでは、1個のマ
クロブロックのみから直流成分を再生することができな
い。このため、Iピクチャ抜取り回路2からの直流成分
DCはDCデータ変換回路21で、マクロブロック毎に
直流成分DCが独立して再生できるようにデータを変換
する。
【0058】一方、通常データ量検出回路22は、MP
EGビットストリームから得られる通常再生データ量を
検出し、ここで検出された値は次のNtp決定回路23
に入力され、特殊再生用データエリアの大きさが決定さ
れる。このNtp決定回路23の出力は符号長制御回路
回路4およびエクストラ・ヘッダ作成回路24に供給さ
れる。
【0059】そして、符号長制御回路4ではNtp決定
回路23の出力によりマクロブロック毎に、DC及びA
Cの合計がNtpバイトになるように制限し、このNt
pバイトを次段のエクストラ・ヘッダ作成回路24に供
給するが、このヘッダ作成回路24はNtp決定回路2
3の出力を受けて、特殊再生用データの量を示すデータ
1バイトがエクストラ・ヘッダとして前記Ntpバイト
の前に付加し、バッファメモリ5に供給する。このよう
にすることにより、各シンクブロックに対して1個のマ
クロブロックを割り当てることが可能となる。また、I
ピクチャ抜取り回路2はIピクチャ抜き取り中にマクロ
ブロック毎に一回フラグを発生する。このカウンタ6は
Iピクチャ毎に前記フラグをカウントし、マクロブロッ
ク番号MBとして出力する。
【0060】前記バッファメモリ5は並列に2フレーム
分設けられている。バッファメモリ5への書き込みアド
レスは、マクロブロック番号MBにより制御される。読
み出しはタイミング発生回路66からのタイミング信号
により制御される。具体的には、バッファメモリA、B
は、前記フレーム識別データに基づき、スイッチS1が
制御されて、一方が書き込みのときは他方が読み出しと
なるように動作が重複しないよう書き込みと読み出しを
交互に行う。このバッファメモリ5出力は特殊再生用デ
ータTPとして混合回路3で通常再生用データNPと混
合され、図2のようなシンクブロック構成が得られる。
【0061】この混合回路3出力はエラー訂正付加回路
7でエラー訂正コードが付加された後、付加回路8でシ
ンクデータ及びIDデータが付加される。更に、後段の
付加回路9でITI、音声データ及びサブコードが付加
されて所定のフォーマットのデータが構成されこれがテ
ープに記録される。
【0062】次に、本実施例における再生処理回路につ
いて図8に従い説明する。まず、テープからの再生出力
は分離回路12でITI、音声データ及びサブコードが
分離される。残りのデータは次段の分離回路13で更に
シンクデータ、IDデータおよびエクストラ・ヘッダが
分離される。この分離回路13出力のデータはエラー訂
正回路14で周知の方法でエラー訂正が行われる。前記
分離されたエクストラ・ヘッダはエクストラ・ヘッダ検
出回路25にて通常再生用データNPと特殊再生用デー
タTPとの境界のデータ、すなわち通常再生データの開
始点を示すデータを出力する。エラー訂正後のデータは
分離回路15で通常再生用データNPと特殊再生用デー
タTPとに分離されるが、この分離は前記エクストラ・
ヘッダ検出回路25の出力を受けて行われる。分離回路
15から出力される通常再生用データNPはバッファメ
モリ16で定レート化されてセレクタ17に出力され
る。
【0063】一方、特殊再生用データTPは、バッファ
メモリ18に供給される。このバッファメモリ18は並
列に2フレーム分設けられており、A、Bは所定周期で
書き込みと読み出しが交互に行われる。このバッファメ
モリ18は分離されたIDデータのうち1フレーム内の
シンクブロック番号に基づいて書き込みアドレスが制御
される。また、前記図6に示すように、1個のバッファ
メモリへの書き込みは同一フレームからの再生データが
得られている期間行われ、IDデータのうちフレーム識
別データが変化したとき、スイッチS2が切る変わると
ともに、各バッファメモリの書き込み動作と読み出し動
作が切り変わる。これによって図6の動作が実現され
る。このスイッチS2の出力は順次MPEGフォーマッ
ト化回路19へ供給される。ここでは、特殊再生用デー
タTPにマクロブロックより上のレイヤーを付加してM
PEGデコーダ(図示省略)でデコード可能なMPEG
のビットストリームを形成して次段のバッファメモリ2
0へ出力する。
【0064】そして、このバッファメモリ20で通常再
生用データNPと同様に定レート化されて前記セレクタ
17に供給される。このセレクタ17は通常再生か特殊
再生かを示すモード信号によりデータを選択してMPE
Gビットストリームとして出力する。
【0065】上述したように、DVBの放送方式では、
伝送されてくるデジタル情報のビットレートは、MPE
Gにより信号を圧縮して、1.5〜20Mbpsの可変
レートでデジタル信号を伝送するようになっている。
【0066】一方、デジタルVTRでは、たとえば1倍
速のテープ速度のモードで記録するとすると、19.4
Mbps記録できるが、DVB放送が少ないビットレー
ト(例えば、6Mbps)で情報を伝送する場合、テー
プ上に多くの記録可能な領域が余ってしまいテープの消
費の無駄となる。
【0067】かかる点を改善した実施例を図15及び図
16を参照しつつ説明する。尚、図15及び図16にお
いて図7、図8と同一部分には同一符号を付けて、その
重複説明は省略する。
【0068】図15において、MPEGビットストリー
ム信号は、データ量検出回路30でその単位時間当たり
のデータ量が検出され、この検出結果に基づいてテープ
速度選択回路31は、テープ速度のモードを選択する。
このテープ速度モードには標準テープ速度(標準速モー
ド)、標準テープ速度の1/2(1/2速モード)、標
準テープ速度の1/4(1/4速モード)の3種類のモ
ードが予め設定されているものとする。いずれのモード
場合も後述するように面積記録密度がほぼ一定となるよ
うに記録するようにしているので、標準速モードで1
9.2Mbpsのビットストリームが記録できるとする
と、1/2速モードでは9.6Mbps、1/4速モー
ドでは4.8Mbpsのビットストリームが記録できる
ことになる。従って、データ量検出回路30で検出され
たMPEGビットストリームのデータ量が19.2Mb
ps以下の場合は標準速モードが選択され、9.6Mb
ps以下のときは1/2速モードが選択され、4.8M
bps以下のときは1/4速モードが選択される。
【0069】選択されたテープ速度のモードを示す信号
は、テープ速度選択回路31からキャプスタンおよびリ
ール駆動部32に出力され、これによってキャプスタン
CAは選択された速度でテープを移送する。前記テープ
速度選択回路31は、また、選択されたテープ速度のモ
ードを示す信号を記録タイミング発生回路66に出力す
る。この記録タイミング発生回路66では、先の実施例
で説明したように書き込みデータのタイミング制御を行
うとともに、以下に述べるようにスイッチS3を制御し
て回転ヘッド(ダブルアジマスヘッド)35によってテ
ープTに書き込む期間を制御する。このテープへの書き
込みタイミングについて図17を参照しつつ説明する。
図17において四角で囲まれた数字はダブルアジマスヘ
ッドA,Bによって記録されるトラック番号を示し、S
3はスイッチS3の状態(ハイレベルでオン)を示して
いる。標準速モードの場合、図17の上段の如くスイッ
チS3は常時オンとなっており、シリンダの1回転の周
期でトラック1と2、トラックの3と4、・・・の如く
それぞれ同時に記録される。
【0070】本実施例ではシリンダの回転速度は一定で
あるので常にテープに書き込みを行っていると、テープ
速度を1/2にすれば記録トラックピッチも1/2とな
り面積密度が大きくなりすぎて正常な記録ができない。
【0071】このため記録タイミング回路はスイッチS
3を制御して、1/2速モードのときはダブルアジマス
ヘッド35が2回テープTを走査するうちの1回の走査
の期間のみスイッチS3を閉成してテープに書き込むよ
うにすることで記録トラックピッチと面積記録密度をほ
ぼ一定にするようにしている(図17の中段の1/2速
参照)。同様に1/4速モードのときは、ヘッドの走査
する4回に1回の期間のみスイッチS3を閉じてテープ
に書き込みを行うことでトラックピッチと面積記録密度
を一定にする(図17の下段参照)。
【0072】このように記録タイミング発生回路66
は、前記スイッチS3の開閉に合わせて記録信号を出力
するようにメモリ制御回路11やシンク付加回路8など
を制御する。
【0073】尚、34は付加回路9の出力を変調および
増幅する変調及び記録アンプであって、この出力がスイ
ッチS3を介してヘッド35に付与される。
【0074】次に、上記のようなテープ速度モードで記
録された場合の通常再生について図16を参照しつつ説
明する。
【0075】まず、予め決められたテープスピードでキ
ャプスタンCAを駆動して信号を再生し、この再生され
た信号から分離回路13によってID信号を分離し、I
D信号にかかれたテープ速度モードをテープ速度検出回
路36によって検出する。テープ速度検出回路36は、
検出したテープ速度モードを示す信号をキャプスタン・
リール駆動回路32に出力するが、この結果キャプスタ
ンCAはそのモードに応じたテープ移送速度でテープを
移送する。
【0076】再生タイミング発生回路37は検出された
テープ速度モードに応じてスイッチS4を開閉するタイ
ミングを発生する。そして、このタイミング信号により
記録時のスイッチS3の動作と同様に標準速モードでは
スイッチS4を常に閉成することにより全ての再生信号
を通過せしめ、1/2速モードではヘッドの走査が2回
するうちの1回の走査の期間のみスイッチS4を閉成
し、1/4速モードではヘッドの走査が4回するうちに
1回の走査の期間のみスイッチS4を閉成するように制
御され、この結果記録されたデータレートと同じレート
の信号が再生される。
【0077】ところで、上記のように異なるテープ速度
モードで記録されていても高速再生等の特殊再生も好適
に行えるようにする必要があるが、このために本発明で
は特殊再生用データに関しては以下のようにして記録す
るようにしている。
【0078】すなわち、標準速モードでの記録の場合に
は、記録タイミング発生回路66からの信号により、ス
イッチS1は例えば12×37の444トラック毎に切
り替わる。前述のように12トラックに1フレーム分の
特殊再生データが記録されるから、1フレーム分の特殊
再生データが37回繰り返されて記録されることにな
る。
【0079】そして、特殊再生時は再生回路の再生タイ
ミング発生回路37は常にスイッチS4を閉じ、すべて
の再生信号を特殊再生に使える様に動作する。
【0080】従って、このように37回繰り返して記録
してある特殊再生データは、標準速の18.5倍の特殊
再生速度までは12トラック中のすべての特殊再生デー
タを再生することができる。
【0081】次に、1/2速モードでの記録の場合に
は、記録タイミング発生回路66はテープ速度選択回路
31からテープ速度データを受けとり、この場合12×
19の228トラックの書き込み毎にスイッチS1の選
択を切り替える。この場合、特殊再生データは1フレー
ム分の特殊再生データが19回繰り返し記録されること
になる。
【0082】そして、特殊再生時は再生回路の再生タイ
ミング発生回路37は常にスイッチS4を閉じ、すべて
の再生信号を特殊再生に使える様に動作する。
【0083】このため、19回繰り返し記録した場合、
標準速モードの9.5倍の特殊再生速度までは12トラ
ック中のすべての特殊再生データを再生することができ
る。
【0084】1/2速モードの通常再生ではテープ速度
が標準速モードの1/2であるから、標準速モードの
9.5倍のテープ速度は通常再生時のテープ速度の18
倍に相当し、1/2速モードの場合も標準速モードでの
記録の場合とほぼ同じ通常再生時のテープ速度の18倍
の速度の特殊再生ができることになる。
【0085】同様に1/4速モードでの記録の場合に
は、記録タイミング発生回路66はテープ速度選択回路
31からテープ速度のデータを受けとり、この場合12
×9の108トラックの書き込み毎にスイッチS1の選
択を切り替える。この場合、特殊再生データは1フレー
ム分の特殊再生データが9回繰り返し記録されることに
なる。
【0086】9回繰り返し記録した場合、標準速モード
の4.5倍の特殊再生速度までは、12トラック中のす
べての特殊再生データを再生することができる。
【0087】1/4速モードの通常再生ではテープ速度
が標準速モードのテープ速度の1/4であるから、標準
速モードの4.5倍は通常再生のテープ速度の18倍に
相当し、1/4速モードで記録した場合も、また標準速
モードでの記録の場合とほぼ同じ通常再生の18倍の特
殊再生ができることになる。
【0088】尚、図18(A)は標準速モード、1/2
速モード、1/4速モードに共通で形成されるテープト
ラックパターンを、同図(B)は特殊再生用データの記
録パターンを示す。
【0089】このように記録テープ速度に応じて、特殊
再生データの繰り返し回数を変更するように構成するこ
とにより、記録すべきビットレイトに応じて異なる記録
テープスピードで記録しても同じ特殊再生性能を得るこ
とができる。
【0090】上述の様にDVBでは多チャンネル放送が
考えられており、MPEGのビットストリームでは1つ
のビットストリームに複数の番組を含むことができる。
【0091】このように1つのビットストリームに複数
の番組が含まれている場合に、複数の番組を同時に記録
するようにした記録及び再生方法の実施例を図19〜図
23を参照しつつ説明する。尚、図19〜図23におい
ても図7、図8と同一部分には同一符号を付けて、その
重複説明は省略する。
【0092】いま、デジタルVTRに入力されるMPE
Gビットストリームに番組Aと番組Bの2つの番組が含
まれており、その2つを同時に記録する場合の一つの実
施例を説明する。
【0093】通常再生用のデータは2番組の混在したビ
ットストリームをそのまま記録して、再生すればMPE
Gデコーダ(図示せず)側で番組を選択してデコードで
きるために2番組であることを意識せずにこれまで説明
した方法で記録できる。また通常再生時の番組選択はデ
コーダに出力する前にVTR内で行っても良い。
【0094】一方、特殊再生データは画面上の位置と記
録位置を対応づけて記録するために、2番組の特殊再生
用データを分離して記録する。
【0095】この特殊再生用データの記録方法を図19
及び図20にもとづいて説明する。
【0096】入力されたMPEGビットストリームは、
番組選択回路40に入力されて、そこで番組Aと番組B
に分離される。各番組データは前述のIピクチャ抜き取
り回路2、2’以下に設けられた番組Aおよび番組B用
の特殊再生データ作成ブロックに入力されそれぞれの番
組用の特殊再生データが作成される。
【0097】すなわち、番組A用の特殊再生データ作成
ブロック回路は、Iピクチャ抜き取り回路2、DCデー
タ変換回路21、符号長制御回路4、バッファメモリ
5、カウンタ6、スイッチS1とからなり、一方、番組
B用の特殊再生データ作成ブロック回路は、Iピクチャ
抜き取り回路2’、DCデータ変換回路21’、符号長
制御回路4’、バッファメモリ5’、カウンタ6’、ス
イッチS1’とからなり、これらのブロックは双方とも
同じ動作をする。そして、タイミング発生回路66から
の制御信号で制御されるスイッチS5によりスイッチS
1およびスイッチS1’の出力が選択されてミキサ3に
入力されるが、この特殊再生データ作成時に各番組の特
殊再生データにはどの番組の特殊再生データであるかを
示すデータを各シンクブロックごとの特殊再生データに
付加した後、それぞれの番組の特殊再生データはスイッ
チS5に供給される。
【0098】特殊再生データは1フレーム分のデータが
12トラックの特殊再生用データエリアに記録できるか
ら、記録タイミング発生回路66は12トラック毎にス
イッチS5を切り替える様に切り替え信号を発生し、こ
の結果図20に示すように番組Aと番組Bが記録され
る。
【0099】次に上記のように記録されたものを高速早
送りなどの特殊再生をする場合について説明すると、高
速再生時にはヘッドはトラックをまたいで走査するた
め、1回の走査で番組Aと番組B用の特殊再生データが
混在して再生される場合がある。このため再生回路では
図23に示すように特殊再生時は分離回路15で特殊再
生用データTPを分離した後、特殊再生番組選択回路4
1で、番組Aの特殊再生を行いたい場合は番組Aの特殊
再生データのみを選択し特殊再生用バッファメモリ18
以下に入力し番組Aの特殊再生を行う。
【0100】この様にして、本実施例では、同時に複数
番組の記録を行いそれぞれの番組の特殊再生も可能にな
るが通常再生用のデータは入力されたMPEGビットス
トリームのまま混合されて記録されているために、一度
記録した後、特定の番組たとえば番組Aのみを消去した
り、上書きしたりすることはできない。
【0101】そこで次に、同時に複数番組の記録を行
い、なおかつ一度記録した後で一部の番組のみを消去、
上書き可能とする実施例について図21と図22を参照
して述べるが、図21において図19と同一部分には同
一符号を付し、その重複説明は省略する。
【0102】先の実施例と同様にデジタルVTRに入力
されるMPEGビットストリームに番組Aと番組Bの2
つの番組が含まれており、その2つを同時に記録する場
合につき説明する。
【0103】デジタルVTRに入力された2番組の混在
したビットストリームはまず番組選択回路40で番組A
と番組Bに分離される。番組Aの通常再生データは一度
バッファ1に蓄えられ記録タイミング発生回路66で制
御される記録タイミングで読み出され、番組Bの通常再
生データは一度バッファ1’に蓄えられ記録タイミング
発生回路66で制御される記録タイミングで読み出され
る。
【0104】特殊再生用データも、番組ごとに分離され
たMPEGビットストリームが、前述のIピクチャ抜き
取り回路以下の特殊再生データ作成ブロックに入力さ
れ、それぞれの番組用の特殊再生データが作成される。
【0105】それぞれの番組について通常再生用データ
と特殊再生用データを混合回路3、3’で混合し、各番
組のデータであるかを示すデータを各シンクブロックご
とのデータに付加した後、それぞれの番組の通常再生用
データと特殊再生データはスイッチS5’に供給され
る。
【0106】特殊再生データは1フレーム分のデータが
12トラックの特殊再生用データエリアに記録できるか
ら、記録タイミング発生回路66は12トラック毎にス
イッチS5’を切り替える様に切り替え信号を発生し図
22に示すように番組Aと番組Bが記録される。通常再
生データも特殊再生データに合わせて12トラックごと
に番組Aと番組Bを切り替える。
【0107】この様に構成すれば、タイミング図に示す
ように、特定の番組の通常再生用データと特殊再生用デ
ータが同じ領域に記録されるので、一度記録した後特定
の番組のみ消去したり上書きしたりすることができる。
【0108】高速早送りなどの特殊再生の場合は、前述
の複数番組記録方式をまったく同じ方法ですなわち図2
3の回路を用いて特定の番組の特殊再生を行うことがで
る。
【0109】この様にして、同時に複数番組の記録を行
いそれぞれの番組の特殊再生も可能になり、一度記録し
た後、特定の番組たとえば番組Aのみを消去したり、上
書きしたりすることもできる。
【0110】また実施例では2番組の場合についてのみ
説明したが、回路ブロックの数を増やせばそれ以上の複
数番組の同時記録についても可能である。
【0111】
【発明の効果】上述の如く本発明によれば、特殊再生用
データをトラック内に分散させて配置したため、ヘッド
配置、テープ再生速度及びテープ送り位相に係わらず良
好な特殊再生が可能となる。
【0112】また、通常再生用データの量に応じて記録
すべき特殊再生用データを可変するようにしたので、特
殊再生用データを有効に記録できるという利点がある。
【0113】また、記録パターン上の位置と画面上の位
置とを対応付けて記録することにより、データブロック
単位で画面を再構成できる。
【0114】また、1フレーム分の特殊再生用データを
複数トラックに分割するとともに、同一フレームのデー
タを複数回繰り返して記録することにより、同一フレー
ム内のデータブロックをより多く獲得できるため、情報
量の多い特殊再生画像が得られる。
【0115】また、フレーム識別データを各データブロ
ックに付加することにより、特殊再生時、1枚の画像を
同一フレーム内のデータのみに基づいて構成できるた
め、画面内での不連続が無くなり見易くなる。
【0116】また、記録テープ速度に応じて、特殊再生
データの繰り返し回数を変更するように構成することに
より、記録すべきビットレイトに応じて異なる記録テー
プスピードで記録しても同じ特殊再生性能を得ることが
できる。
【0117】また、同時に複数番組が送られてくる場合
でもその記録を行い、また記録されたそれぞれの番組の
特殊再生も可能である。
【0118】また、番組の通常再生用データと特殊再生
用データが同じ領域に記録するようにすることにより、
一度記録した後特定の番組のみ消去したり上書きしたり
することができる。また、高速早送りなどの特殊再生の
場合は、前述の複数番組記録方式をまったく同じ方法で
特定の番組の特殊再生を行うことができる。この様にし
て、同時に複数番組の記録を行いそれぞれの番組の特殊
再生も可能になり、一度記録した後、特定の番組たとえ
ば番組Aのみを消去したり、上書きしたりすることもで
きデジタルVTRにおいて、映像の編集が容易に行え
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における記録パターンを示す
図である。
【図2】本実施例におけるシンクブロックの説明図であ
る。
【図3】本実施例における特殊再生用データの割り当て
方法を示す図である。
【図4】本実施例における高速再生時のヘッド走査の説
明図である。
【図5】本実施例における高速再生時の再生画面の説明
図である。
【図6】本実施例における高速再生時のフレーム識別の
説明図である。
【図7】本実施例における記録処理回路のブロック図で
ある。
【図8】本実施例における再生処理回路のブロック図で
ある。
【図9】MPEGのフレーム構成を示す図である。
【図10】MPEGのデータ階層構造を示す図である。
【図11】従来例における記録トラックパターンを示す
図である。
【図12】従来例におけるシンクブロックの説明図であ
る。
【図13】従来例における高速再生時のヘッド走査の説
明図である。
【図14】従来例における特殊再生用データの割り当て
方法の説明図である。
【図15】本発明の第2の実施例にかかる記録処理回路
のブロック図である。
【図16】本発明の第2の実施例にかかる再生処理回路
のブロック図である。
【図17】図15のブロック図の動作説明図である。
【図18】図15のブロック図の動作説明図である。
【図19】本発明の第3の実施例にかかる記録処理回路
のブロック図である。
【図20】第3の実施例の動作説明図である。
【図21】本発明の第4の実施例にかかる記録処理回路
のブロック図である。
【図22】第4の実施例の動作説明図である。
【図23】本発明の第3および第4の実施例にかかる再
生処理回路のブロック図である。
【符号の説明】
NPA 通常再生用データエリア TPA 特殊再生用データエリア 2 Iピクチャ抜取り回路 4 符号長制御回路 6 カウンタ 19 MPEGフォーマット化回路 22 NPデータ量検出回路 24 エクストラ・ヘッダ付加回路 30 データ量検出回路 31 テープ速度選択回路 40 番組選択回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大仲 隆司 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三洋電機株式会社内 (72)発明者 田中 達雄 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平6−350964(JP,A) 特開 平6−261287(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 20/10,20/12 H04N 5/783 H04N 5/91 - 5/956

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】テ−プ上の各トラックを複数のデ−タブロ
    ックに分割してデジタルデ−タを記録し、前記デ−タブ
    ロックのそれぞれに、通常再生用デ−タを記録する第1
    の領域と、特殊再生用デ−タを記録する第2の領域とを
    設け、前記トラックm本を1単位としてn回繰り返し記
    録するようにした記録方法であって、記録すべきデジタ
    ルデ−タの単位時間当たりのデ−タ量を検出するデ−タ
    量検出手段と、前記デ−タ量検出手段による検出結果に
    よって、予め設定された複数のテ−プ速度の中から前記
    検出したデ−タ量を記録できるテ−プ速度を選択しテ−
    プ速度を制御するテ−プ速度設定手段と、前記テ−プ速
    度設定手段の出力を受け、設定されたテ−プ速度がいず
    れであっても面積記録密度がほぼ一定になるように記録
    する記録手段とを備え、前記特殊再生用デ−タが記録さ
    れた前記単位の繰り返し記録回数nを、前記テ−プ速度
    設定手段によって得られる記録時のテ−プ速度に応じて
    設定されるようにしたデジタルデ−タ記録方法。
  2. 【請求項2】テ−プ上の各トラックを複数のデ−タブロ
    ックに分割してデジタルデ−タを記録し、前記デ−タブ
    ロックのそれぞれに、通常再生用デ−タを記録する第1
    の領域と、特殊再生用デ−タを記録する第2の領域とを
    設け、前記トラックm本を1単位として記録するように
    した記録方法であって、複数の番組デ−タが含まれるデ
    ジタルデ−タを記録するべく、前記デジタルデ−タから
    各番組デ−タの特殊再生用デ−タを選択する番組デ−タ
    選択手段を備え、前記単位で前記番組デ−タ選択手段か
    ら得られる各番組デ−タを交互に記録するようにしてな
    るデジタルデ−タ記録方法。
  3. 【請求項3】テ−プ上の各トラックを複数のデ−タブロ
    ックに分割してデジタルデ−タを記録し、前記デ−タブ
    ロックのそれぞれに、通常再生用デ−タを記録する第1
    の領域と、特殊再生用デ−タを記録する第2の領域とを
    設け、前記トラックm本を1単位として記録するように
    した記録方法であって、複数の番組デ−タが含まれるデ
    ジタルデ−タを記録するべく、前記デジタルデ−タから
    各番組デ−タを選択する番組デ−タ選択手段を備え、前
    記番組デ−タ選択手段から得られる各番組デ−タに含ま
    れる通常再生用デ−タおよび特殊再生用デ−タを番組毎
    に前記単位で交互に記録するようにしてなるデジタルデ
    −タ記録方法。
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