JPH02177784A - 画像信号記録方法 - Google Patents

画像信号記録方法

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JPH02177784A
JPH02177784A JP63329418A JP32941888A JPH02177784A JP H02177784 A JPH02177784 A JP H02177784A JP 63329418 A JP63329418 A JP 63329418A JP 32941888 A JP32941888 A JP 32941888A JP H02177784 A JPH02177784 A JP H02177784A
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Tokihiko Ogura
時彦 小倉
Kazuhito Ohashi
一仁 大橋
Makoto Fujimoto
良 藤本
Takao Sasakura
笹倉 孝男
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は1画像信号を記録媒体に記録する画像信号記録
方法に関するものである。
[従来の技術] 従来よりCCD (Charge Coupled D
evice)等の撮像素子から得られる画像信号を、静
止画像信号として円盤状磁気記録媒体(ビデオフロッピ
ー)に記録するシステムとして、電子スチルビデオカメ
ラ(以下、フロッピーカメラと称する)が既に製品化さ
れている。このフロッピーカメラで記録された画像は銀
塩写真のような現像プロセスがないため、テレビモニタ
あるいはハードコピー等により即座に観賞することがで
きる。
ところで、このフロッピーカメラで撮影した画像の画質
、特に解像度は撮像素子の画素数で概ね決定されてしま
う。即ち、水平方向の解像度は水平方向の画素数で制限
され、また、垂直方向は現行のNTSC方式の走査線数
で決定されてしまう。
そこで、従来のSvシステムと互換性を保ちつつ、 H
DTV(High Definition TV)並み
のおよそ1:100X 1000画素程度の解像度を有
する画像を得る方法が本願出願人により考えられている
。即ち、第4図に示すように1300x 1000画素
のうち、○印及び×印(各々、およそ650画素(水平
)X500画素(垂直)ある)で表わされている各ライ
ンの画素信号をビデオフロッピー上のA、B、C,Dの
4本のトラックに分割し゛C記録し、再生時にビデオフ
ロッピー1のトラックに分割して記録されている画素信
号を半導体画像メモリ上で再構築1ノ、さらに画素間補
間を行い、1300画素(水モ)Xi000画素(垂直
)の画像としてプリンタ等により銀塩写真並みのプリン
トが得られるようにするものである。
この場合、撮像素子からの画像信号の出力方法としては
、暗電流の増加によるS/N比の劣化を防ぐために、で
きるたけ短時間に撮像素子に蓄積されている電荷を読出
す必要があり、例えば撮像素子上のA、Bの各ラインを
磁気ヘッドがビデオフロッピー上の1トラツクをトレー
スしている期間内に読出し、磁気ヘットがビデオフロッ
ピー上の次の1〜ラツクをトレースしている期間内に、
撮像素子−LのC,Dの各ラインを読出すようにする。
即ち、第5図に示すようにビデオフロッピーか1回転す
るmlに、2チヤンネル磁気ヘツトのうちの、チャンネ
ル1には撮像素子上のAのライン。
チャンネル2には撮像素子−LのBのラインより得られ
る信号を同時供給するようにし、次の1回転する間には
磁気ヘッドを2トラツクピツチ移動させ、2チヤンネル
磁気ヘツトのうち、チャンネル1には撮像素子上のCの
ライン、チャンネル2には撮像素子上のDのラインより
得られる信号を同時に供給するようにする。
この場合、各トラックに記録される画像信号の水平同期
信号(H−SYNC)のトラックパターン上での位置は
、第5図に示すように記録時の磁気ヘットのチャンネン
ル間クロストークを考慮し、AB間、CD間では周知の
H並ぺされていることが望ましい、そして、このように
すれば従来のSv再生装置において、2チヤンネル磁気
へ・ノドによりフレーム画像を再生する場合には、A。
BトラックとC,DトラックのH並べかqH(Hは水平
同期期間)オフセットされているので、B、C)ラック
を再生することで簡易的なフレーム画像を再生ずること
かできる。
さて、第4図に示した画素配貯を有する画像信号の画素
を1つおきに間引いて、○印点及び×印点の情報を現行
のSVフォーマットに従ってビデオフロッピーに記録す
るという方法は、7波形“の伝送ではなくオフセットサ
ンプリングによる“サンプル値”の伝送となるため、磁
気記録再生及びFM変復調系のトータル伝送路の伝達関
数は周知のナイキストの第1基準を満足する必要かある
また、再生時には記録時に行われるサンプリングのサン
プル点を正確に再サンプルする必要があり、磁気記録再
生系で生じる時間軸変動をH期間内で精度よく補正する
ため、T B C(Ttme Ba5eCorrect
or)が必須となる。
そこで、色茂線順次信号(c)をFM変調した後の周波
数帯域と輝度信号(Y)を、FM変調した後の周波数帯
域の間に連続的なパイロット信号(ri)を新たに画像
信号に周波数多重して記録する方法か考えられる。この
方法では前記パイロット信号fアの周波数を、例えば2
.5〜3.5M1lzという周波数に設定しているため
、精度の高いTBCを行うことか可能となる。
[発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、現行のS■フォーマットては、上述のよ
うなパイロット信号は規定されていないため、前記パイ
ロット信号(fア)を画像信号の周波数多重して記録し
た場合には互換性が保たれず、非常に不都合である。
そこで1例えば従来の画像信号に対応した年月日9時分
秒等の情報により所定の搬送波信号をD P S K 
(Dtfferential  Phase  5hi
ft  Keying)  変調し5画像値号と共にビ
デオフロッピに記録L/ていた10信号を無変調記録し
、それをパイロット信号として使用する方法も考えられ
るが、記録されるID信号を全て無変調の連続キャリア
信号とすると5年月日2時分秒あるいは他のデータが記
録されないことになり、現行のSvフォーマットに対応
した再生装置で再生する場合、不都合が生じるという欠
点があった。
本発明はかかる課題を解決するためになされたもので、
画像信号以外の他の情報を記録・再生できて、かつ記録
時及び再生時に発生する時間軸変動を高精度に補正し、
高精細な画像を再現することのできるように画像信号を
記録することができる画像信号記録方法を提供すること
を目的とする。
[課題を解決するための手段] 上記の目的を達成するために、本発明の画像信号記録方
法は、記録媒体上に同心円状に形成される複数のトラッ
クのうち、n(nは3以上の整数)本のトラックを用い
て画像信号の記録または再生を行う場合に、前記n木の
トラックのうち、少なくとも隣接する2木のトラックに
ついては画像信号と共に画像信号以外の情報信号により
変調されたキャリア信号を記録し、少なくとも1本のト
ラックについては画像信号と共に単一周波数のパイロッ
ト信号を記録するようにしたことを特徴とするものであ
る。
[作用] 上記の方法により、従来のシステムと互換性を保ちつつ
、時間軸変動補正用のパイロット信号を記録することが
できるので、再生時に高精細な画像を再現することがで
きるようになる。
[実施例] 以下、本発明を本発明の実施例を用いて説明する。
第1図は本発明の一実施例としてのフロッピーカメラの
記録系の主要部の構成を示すブロック図である。第1図
において、lは例えば水平方向が1:100画素、垂直
方向が1000画素程度の画素数をもつ白黒専用のCC
Dであり、その画素の配置は正方形の格子状に配列され
ている。2−1及び2−2はCCD1より同時に出力さ
れる2フイ一ルド分の画像信号をビデオフロッピーに記
録するための信号に変換する記録信号処理回路、3−1
及び3−2は記録信号処理回路2−1.2−2から出力
されるFM変調された輝度信号Y−FMと、ID信号と
を適当なレベルで混合する加算回路、4−1.4−2は
記録アンプ、5は2つのギャップがインライン状に構成
されている2チヤンネルの磁気ヘッドて、5−1が1チ
ヤンネルの磁気ヘッド、5−2か2チヤンネルの磁気ヘ
ットである。6はビデオフロッピー、7はスピンドルモ
ータ、8はステッピングモータ等で構成されるヘット移
動機構、9はCCD 1の駆動及び記録時の動作タイミ
ングパルス、ID信号のキャリア及びその他の同期信号
を発生する同期信号発生器(SSG)、lOは記録系全
体を制御するCPU、11は5SG9から出力されるパ
イロット信号としてのID信号キャリア(13f□)を
情報データに基づいて差動位相偏移変調(DPSK変調
)するIDエンコーダ、S8は磁気ヘット5−1に供給
されるID信号のキャリアを無変調状7g(図中のa側
)と変調状態(図中のb側)とで切換えるスイッチ、S
2は磁気ヘッド5−2に供給されるID信号のキャリア
を無変調状態(図中のa側)と変調状態(図中のb側)
に切換えるスイッチである。
次に、第1図に示した構成の動作について説明する。
不図示の操作部における記録開始ボタンが操作されるこ
とにより、記録動作の開始がCPUに指示されると、ま
ず第4図及び第5図に示すAのラインA I、 A 2
. A 3 、・・・・・・の画素の信号とBのライン
B、、B2.B、、・・・・・・の画素の信号とがそれ
ぞれ同時に出力される。この時、5SG9より出力され
るCCD1の駆動クロックを78Of+1(foは水平
同期信号周波数)とし、A、Cのラインの画素の信号を
読出す時の駆動クロックの位相と、B、Dのラインの画
素の信号を読出す時の駆動クロックの位相とは180°
ずらされており、IH期間に各ラインとも約650画素
の有効画素信号を得ることができる。
記録信号処理回路2−1.2−2では、CCD1より入
力される信号に対して同期信号が付加され、プリエンフ
ァシス処理が施された後、従来のSvフォーマットで定
められているキャリア周波数及びデビエーションでFM
変調される。
尚、この時、スイッチS1は図中のa側に、スイッチS
2は図中のb側にcpuioからの制御信号によって接
続され、ID信号のキャリアはAトラックには無変調状
態で記録され、BトラックにはIDエンコーダ11にお
いて、情報データによりDPSK変調された状態で記録
される。
そして、スイッチSt、S*より出力されるID信号の
キャリアは、記録信号処理回路2−1゜2−2より出力
されるY−FM信号と加算回路3−1.3−2で混合さ
れ記録アンプ4−1゜4−2で増幅された後、スピンド
ルモータ7により3600□、で定速回転しているビデ
オフロッピー6上の2本のトラック(第5図のA、B)
−ラック)に同時に2フイ一ルド分の画像信号記録され
る。尚、この時A、Bトラック間では1周知のH並べが
行われた状態で画像信号が記録されている。
次に、ヘッド移動機構8により磁気へラド5は2トラツ
クピツチ(200g、)、ビデオフロッピー6の回転軸
方向に移動され、今度は第4図及び第5図に示すC及び
Dラインの画素の信号を記録する。
尚、A、Bラインの画素の信号の記録時と異なる点は、
Cトラックに画像信号と共にIDエンコータ11におい
て情報データに基づきDPSK変調されたID信号のキ
ャリアを記録し、Dトラックには画像信号と共に無変調
のID信号のキャリアのみを記録する点である。従って
、CPUl0からの制御信号によってスイッチS、は図
中のb側、S2は図中のa側に接続される。また、C9
Dトラック間では周知のH並べがされるように記録され
るが、B、C間では114Hオフセツトがつくように記
録されている。
このようにして、記録されたビデオフロッピーは従来の
Svフォーマットに対応している再生装置においても、
第5図中のB、Cトラックをフレーム再生することによ
り、従来と同様にフレーム画像が再現でき、さらに画像
信号と共に記録されているID信号を復調することによ
り、画像信号に対応した情報データを復元することがて
き、互換性は保たれる。
次に、上述の第1図に示した70ツピーカメラの記録系
により、ビデオフロッピー上の4本のトラックに記録さ
れて画像信号を再生するフロッピーカメラの再生系につ
いて第2図を用いて説明する。
第2図は本発明の一実施例としてのフロッピーカメラの
再生系の主要部の構成を示すブロック図である。尚、第
2図において、第1図と同じ機能のものは同じ番号が付
加しである。20−1は磁気ヘッド5−1用の再生アン
プ、20−2は磁気ヘット5−2用の再生アンプ、21
はFM変調された輝度信号を復調し、デイエンファシス
によりノイズを低減させ1元の輝度信号に変換する再生
信号処理回路、22は10信号キャリア(13f□)を
取出すバンドパスフィルタ(BPF)、23はDPSK
変調されているID信号のキャリアを元の情報データに
復調するIDデコーダ524は再生系全体の動作を制御
するCPU、25は輝度信号出力端子、26は再生され
た画像信号と同じジッダ成分をもつID信号の無変調の
キャリアから画像メモリ書込み用クロックを作り出すP
LL(Phase Locked Loop)回路、2
7はアナログ・ディジタル(A/D)変換器、28は画
像メモリ、29はメモリ書込み及び読出し制御信号を発
生するメモリコントロール回路、30は画像メモリ28
に記憶されているデータを用いて画素補間等を行う画像
処理回路、31はディジタル・アナログ(D/A)変換
器、32は画像メモリ28の読出し用クロックを発生す
るクロック発生器、33は画像メモリ28より読出され
たデータをD/A変換器31によりアナログ信号に変換
した信号の出力端子である。
また、スイッチS3は磁気ヘット5−1(図中のa側)
及び磁気ヘッド5−2(図中のb側)により再生され、
出力される信号を選択するスイッチで、スイッチS4は
図中のa側で磁気へラド5−1により再生される再生信
号を選択し、図中のb側で磁気ヘット5−2により再生
される再生信号を選択し、さらに図中のC側でスイッチ
S3において選択された磁気ヘッドにより再生された再
生信号を選択するスイッチである。
次に、第2図に示した再生装置の動作について説明する
まず、第1図に示した記録装置によりビデオフロッピー
上の4木のトラックに記録された画像信号を従来のSv
フォーマットに基づいてフレーム再生し、モニタ等で確
認する場合について説明する。
上述の場合においては、ビデオフロッピー6上の4本の
トラックのうち、中央の2木のトラックによりフレーム
再生を行うことが可能であり、また、これら2木のトラ
ックからは情報データによりDPSK変調されたID信
号のキャリアを得ることができるため、磁気ヘッド5−
1.5−2をヘッド移動機構8により、それぞれ第5図
に示すB、C1−ラック上をトレースするよう移動する
この時、スイッチS4は図中のCに接続され、スイッチ
S3はビデオフロッピー6上の記録開始ポイントで1回
転毎に1図中のa側とb側とで交互に切換えられ、出力
される。そして、スイッチS3より出力される信号は再
生信号処理回路21によりFM復調され、デイエンファ
シス処理が施された後、出力端子25に再生輝度信号と
して出力される。そして、出力端子25より出力される
再生輝度信号を、例えばNTSC方式のモニタ装置に供
給することにより、ビデオフロッピー6に記録されてい
る画像の内容を確認することができる。また、この時、
!D@号のキャリアはBPF22により分離され、ID
デコーダ23において元の情報データを復調し、その内
容を前記モニタ装置に同時に表示することも可能であり
、また。
後述する高精細な輝度信号を外部に出力する場合、前記
情報データを同時に出力させるようにしても良い。
次に、ビデオフロッピー6上の4本のトラックに記録さ
れている画像信号を再生し、順次画像メモリ28に書込
み、画像処理回路30て画素補間を行うことによって、
約1300画素x 1ooo画素相当の解像度を有する
高精細な輝度信号を得る場合について述べる。
ビデオフロッピー6上の4本のトラックに記録されてい
る画像信号は、lトラック単位で再生され、再生された
画像信号は順次画像メモリ28に記憶される。まず、第
1ステツプとして第5図に示すAトラックを磁気へラド
51により再生する。この時、スイッチS3は図中のa
側に接続され、スイッチS4も図中のa側に接続されて
おり、再生された画像信号は再生信号処理回路21で元
の輝度信号に復調され、A/D変換器27に入力される
一方、再生された画像信号から分離された同期信号5Y
NCはPLL回路26に入力される。
またPLL回路26には、BPF22により抽出される
再生画像信号と同じジッタ成分をもつたID信号のキャ
リアが供給されており、該ID信号のキャリアと位相同
期のとれたメモリ書込み用クロックが形成される。
第3図は第2図におけるPLL回路26の内部構成を示
したブロック図である。第3図において、PLL回路2
6に入力された周波数13f□(fHは水平同期周波数
)のID信号のキャリアは増幅器51て適当なレベルに
増幅された後、位相比較器52で分周器53により′/
6o分周されたVCO54からの発振クロック周波数7
80fMの信号と位相比較される。その誤差信号は次段
のループフィルタ55で高域成分が除去された後、再び
VCO54に入力することにより、VCO54からは入
力されるID信号のキャリアに位相同期した780fs
のクロック信号が出力される。
そして、VCO54から出力されるID信号のキャリア
に位相同期した780f、のクロック信号は、次段の移
相回路56により記録時に画像信号の同期信号中、例え
ば垂直帰線期間に挿入され、記録された基準パルスを位
相基準として、再生された画像信号を正確にサンプリン
グするため、位相が正確に調整された後、A/D変換器
27に供給され、A/D変換器27に入力された輝度信
号は、この780f工のクロック信号に基づいてディジ
タル化され1画像メモリ28に供給される。
一方、メモリコントロール回路29には再生された画像
信号より分離された同期信号5YNCと、PLL回路2
6より出力される780f、1のりロック信号か供給さ
れており、メモリコントロール回路29により画像メモ
リ28におけるA/D変換器27より出力されるデータ
のメモリ書込み制御が行われ、A/D変換器27により
出力されるデータは画像メモリ28に記憶される。
以上のようにして、ビデオフロッピー6上のAトラック
の画像信号が画像メモリ28に格納された後、第2ステ
ツプとして磁気ヘッド5−2によって再生されるビデオ
フロッピー6上のBトラックの画像信号を、前述と同様
にして画像メモリ28に格納する。
尚、この時、メモリ書込み用クロック信号を形成するた
め、PLL回路26に供給される信号としては、Aトラ
ックに記録されているID信号のキャリアを使うため、
スイッチS3は図中のb側に切換わるが、スイッチS4
は図中のa側に接続されたままにしておく。
以上のようにして、ビデオフロッピー6上の2本のトラ
ックに記録されている画像信号を画像メモリ28に格納
した後1次に磁気ヘット5をヘット移動a構8により2
トラツクピツチ移動させ、磁気ヘッド5−1が第5図に
示したCトラック。
磁気ヘッド5−2がCトラックをトレースするように移
動する。そして、今度はCトラックに記録されているI
D信号のキャリアを用いてメモリ書込み用クロックを形
成するため、Cトラックの再生時にはスイッチS3は図
中のa側、スイッチS4は図中のb側に接続され、また
、Cトラックの再生時にはスイッチS3は図中のb側、
スイッチS4は図中のb側に接続される。そして、前述
のステップl及び2と同様にして、ビデオフロッピー6
上のC,Cトラックに記録されている画像信号をディジ
タル化し、画像メモリ28に格納する。
以上のようにして、ビデオフロッピー6上の4本のトラ
ックに記録されている画像信号が記憶された画像メモリ
28内のデータを用いて、画像処理回路30により、前
記第4図の点で示した上下左右の画素の画素補間により
1.3110画素x画素000画素分のデータを作成し
、クロック発生器32から出力される読出しクロックを
HDTVに準拠した周波数の読出しクロ・ンク信号がD
/A変換器31゜メモリコントロール回路29に供給さ
れ、メモリコントロール回路29により画像メモリ28
に記憶されているデータを読出し、さらに読出されたデ
ータをD/A変換器31によりアナログ信号に変換する
ことにより、D/A変換器31からはHDTVに対応し
た高精細な輝度信号が出力端子35を介して出力される
尚、上述実施例においては、白黒専用のCCDを用いた
フロッピーカメラについて述べたが、例えば、第6図に
示すようなR(赤)とB(青)のカラーフィルタ配置を
有するCCDを用いて、R1,R1,・・・・・、B、
、B、、・・・・・・と間引いた画素信号を各トラック
で色差線順次になるように振り分けて記録することによ
り、カラー画像信号を記録再生できるようにしても良く
、また画像信号の発生装置としては本実施例のようにC
OD等の撮像装置でなく、他の画像メモリ等であっても
良く、また、画像メモリの書込み用クロックの周波数は
7BOf、lに限定されたものではない。
さらに、本発明の実施例では記録及び再生系を別々なシ
ステムとして説明を行ったが、同一装置で記録再生が切
換えられるようなシステムであってもかまわない。
また、本実施例では磁気へウドとして2チヤンネルの磁
気ヘッドを用いたか、4チヤンネルの磁気へ・ントて構
成してもよい。
第7図は4チヤンネルの磁気ヘッドを用いてビデオフロ
ッピー上に4本のトラックを形成する場合の構成の一部
を示したもので、前記第1図と同一符号は同一または相
当する部分と同一の符号を付す。第7図において、記録
動作が開始されて最初にビデオフロッピーが1回転する
期間では、スイッチS、は図中のa側に、スイッチS2
は図中のb側に、スイッチSSは図中のa側に、スイッ
チS6は図中のa側に接続され、次の1回転する期間で
は、スイッチS1は図中のb側、スイッチS2は図中の
a[、スイッチS5は図中のb側、スイッチS6は図中
のb側に接続される。
第8図は同じく4チヤンネルの磁気ヘッドを用いてビデ
オフロッピー上の4木のトラックに記録されている画像
信号を再生し、画像メモリに取込む場合の磁気ヘットの
チャンネル切換えスイッチの構成を示したものである。
第8図において、従来のSVフォーマットに準拠したフ
レーム再生画をモニタ装置等て表示する場合は、スイッ
チS7はビデオフロッピーが1回転する毎に図中のb側
とa側とで切換わり、スイッチS、1は図中のb側に固
定される。そして、4木のトラックに記録された画像信
号を画像メモリに取込む場合は、第5図のAトラックの
画像信号を取込む時はスイッチS7は図中のa側、スイ
ッチS8は図中のa側、Bトラックの場合はスイッチS
tは図中のb側、スイッチS8は図中のa側のまま、C
トラックの場合はスイッチS7は図中のa側、スイッチ
SRは図中のa側、Dトラックの場合はスイッチS7が
図中のd側、スイッチS8は図中のa側のままになるよ
うに接続される。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば1画像信号以外の
他の情報を記録再生できて、かつ記録時及び再生時に発
生する時間軸変動を高精度に補正し、高精細な画像を再
現することのできる画像信号記録方法を提供することが
できるようになる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例としてのフロッピーカメラに
おける記録系の主要部の構成を示すブロック図、第2図
は本発明の一実施例としてのフロッピーカメラにおける
再生系の主要部の構成を示すブロック図、第3図は第2
図におけるPLL回路の内部構成を示したブロック図、
第4図は本発明の一実施例としてのフロッピーカメラに
おける撮像素子の画素配置を示す図、第5図は本発明の
一実施例としてのフロッピーカメラのビデオフロッピー
における記録トラックパターンを示す図、第6図は本発
明の他の実施例としてカラーフィルタを有する撮像素子
のフィルタ構成とビデオフロッピーの記録トラックパタ
ーンを示した図、第7図は本発明の他の実施例として4
チヤンネルの磁気ヘッドを用いた記録系の主要部の構成
を示す図、第8図は本発明の他の実施例として4チヤン
ネルの磁気ヘッドを用いた再生系の主要部の構成を示す
図である。 図中。 1 : CCD     2 :記録信号処理回路3:
加算器    4:記録アンプ 5:磁気ヘッド  6;ビデオフロッピー7:スピンド
ルモータ 8:ヘッド移動機構 9:SSG     10:記録系CPU11:IDエ
ンコーダ 20:再生アンプ  21:再生信号処理回路22: 
BPF     23: I Dデコーダ24:再生系
CPU  25:出力端子26:PLL回路  27:
A/D変換器28二画像メモリ 29:メモリコントローラ クロック発生器 出力端子 増幅器 ’/60分周器 PF

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 記録媒体上に同心円状に形成される複数のトラックのう
    ち、n(nは3以上の整数)本のトラックを用いて画像
    信号の記録または再生を行う場合に、前記n本のトラッ
    クのうち、少なくとも隣接する2本のトラックについて
    は画像信号と共に画像信号以外の情報信号により変調さ
    れたキャリア信号を記録し、少なくとも1本のトラック
    については画像信号と共に単一周波数のパイロット信号
    を記録するようにしたことを特徴とする画像信号記録方
    法。
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