JPH04129394A - 映像信号記録再生処理装置 - Google Patents

映像信号記録再生処理装置

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JPH04129394A
JPH04129394A JP2250754A JP25075490A JPH04129394A JP H04129394 A JPH04129394 A JP H04129394A JP 2250754 A JP2250754 A JP 2250754A JP 25075490 A JP25075490 A JP 25075490A JP H04129394 A JPH04129394 A JP H04129394A
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video signal
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recording
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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、標準的映像信号を記録再生する記録装置で高
品位画像を記録再生可能にした映像信号記録再生処理装
置に関する。
[従来技術] 近年、標準的な映像信号による画像より、はるかに高解
像度の画像を再生できるハイビジョン(以下、HDTV
と略記)等の高品位テレビジョンが実用化された。
上記HDTVの映像信号は、例えばNTSC方式のカラ
ー映像信号に比べて、5倍程度の帯域幅を有する広帯域
映像信号であり、またその走査線数も倍近い数となって
いる。
従って、このような高品位の画像を記録するためには、
この高品位画像専用の記録装置を用いなり、MUSE方
式の様な帯域圧縮技術を用いることが必要となる。
[発明が解決しようとする問題点] 高品位画像専用の記録装置は非常に高価である。
又、MUSE方式等の帯域圧縮技術を用いたものは、デ
コードの際、補間を行うのて画質劣化の可能性がある。
さらに、再生の際、現行のNTSC用のモニタしか無い
場合再生することができない。
尚、実開平1−151684号に開示されている従来例
は、フレームメモリに一時的に記憶された画像データを
ライン単位で闇引くと共に、ラインバッファに各ライン
単位で記憶された画像データをNTSC画像信号レート
で読出すことにより低解像度の表示装置で表示できるも
のを開示している。この装置では、画質の劣化を伴う変
換を行っているので、記録装置に記録した信号を再生し
た場合、高品位画像を再生できない。
本発明は上述した点にかんがみてなされたもので、簡単
な構成で高品位画像を通常の記録装置に記録したり再生
したりできる映像信号記録再生処理装置を提供すること
を目的とする。
[問題点を解決する手段及び作用] 本発明では、広帯域映像信号による高品位画像を複数の
画像データブロックに分類し、この分類された画像デー
タブロック毎で映像信号に変換して、通常の記録装置に
記録する。
また記録装置から再生する場合には、分類して記録され
た複数の映像データブロックを合成して、高品位画像を
再生するようにしている。
このようにして、簡単な構成で、高品位画像を通常の記
録装置に記録したり、再生して高品位画像を生成するこ
ともできる。
尚、上記記録装置から再生する場合、通常の出力装置に
対しては、記録時と同様の信号形態で出力することもで
きる。
[実施例] 以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。
第1図ないし第6図は本発明の第1実施例に係り、第1
図は第1実施例の映像信号記録再生処理装置の構成を示
し、第2図はメモリに記憶されているデータを示し、第
3図はメモリから読出される第1フイールドでのデータ
を示し、第4図は高品位画像から生成される標準的映像
信号のフィールド構成を示し、第5図は記録装置から出
力される映像信号を示し、第6図は同期信号が合成され
た状態で記録装置に出力されるD/A変換前の映像信号
と、記録装置から出力される映像信号を示す。
第1図に示すように第1実施例の映像信号記録再生処理
装置1は、この装置1に入力される高品位映像信号HV
Iが図示しないA/Dコンバータによりディジタル信号
に変換され、メモリ2に入力されて、該メモリ2に一時
記憶される。このA/DコンバータによるA/D変換の
周波数は、高品位映像信号(高品位信号と略記) HV
 rの信号再生に十分なレートに設定してあり、その変
換周波数で信号データがメモリ2に記憶される。又、こ
のA/D変換のための変換用クロックは、入力される高
品位(信号用)同期信号HDを基準にして生成される。
この同期信号(例えば水平同期信号)HDは、スイッチ
SWIを通り、位相比較回路3とメモリコントローラ4
に入力される。
この位相比較器3にはメモリライトコントローラ4から
出力される同期信号HD′も入力され、位相比較器3は
入力される再同期信号HD、HD′の位相差を検出して
、この位相差に対応した信号を電圧制御発振器(VC○
)5に出力する。このVCO5の出力信号は、メモリラ
イトコントローラ4に入力され、このメモリライトコン
トローラ4から出力される同期信号HD’は、同期信号
HDに位相が一致するようにPLL制御される。
このPLL制御により、VCO5の出力信号に基づき、
メモリライトコントローラ4によって生成されるライト
用基準クロックは、高品位信号Tの同期信号HDと同期
したクロックとなり、このライト用基準クロックを基に
して、メモリ2に高品位信号のディジタル画像信号を記
憶するライトアドレス信号とか上述のA/D変換用クロ
ックが生成される。
このようにして、メモリ2に記憶されたディジタル画像
信号は、メモリリードコントローラ6からのリードアド
レス信号によって記憶した画素を分類に応じて間引くよ
うにして読出され、記録装置7への記録に適した映像信
号形態に変換される。
即ち、メモリ2から読出されたディジタル画像信号は、
メモリリードコントローラ6から出力される同期信号5
YNCが加算器8で加算された後、D/Aコンバータ9
によって、アナログ画像信号に変換されてNTSC映像
信号のように、記録装置7に記録可能な記録用出力■0
となって該記録装W7に記録される。
一方、記録装置7から読出され、この映像信号記録再生
処理装置1に入力される信号人力V+はA/Dコンバー
タ11に入力されると共に、同期分離回路12に入力さ
れる。この同期分離回路12によって、同期信号5YN
Cが分離され、スイッチSWIを経て位相比較器3及び
メモリライトコントローラ4に入力される。
このメモリライトコントローラ4は、同期分離回路12
によって分離された同期信号5YNCに同期したライト
用基準クロックを生成し、このライト用基準クロックを
基にして、A/Dコンバータ11のA/D変換用クロッ
クとかメモリ2へのディジタル画像信号記憶用ライトア
ドレス信号を生成する。記録装置7から再生された信号
をメモリ2に記憶する場合には、メモリ2から間引くよ
うにして読出したアドレスのメモリ位置に記憶する。そ
して、記録装置7から読出した複数フレームの画像信号
をメモリ2に記憶することによって、高品位信号1フレ
ーム分の画像を復元し、図示しないD/Aコンバータを
経て高品位信号出力HVOとして出力するようにしてい
る。
次に、メモリ2に記憶された画像から記録装置7に記録
できる信号、つまり記録用出力Voに変換する変換法を
説明する。
この場合、メモリ2に記憶されているデータは、第2図
に示すように、水平方向1280画素、垂直方向102
4画素のデータとする。
このデータをそのまま記録又は再生するためには、少な
くとも有効走査線1024本が必要となり、インターレ
ース走査をし、フィールド周波数60H2とすると、水
平方向の帯域として約20MHzが必要となる。
このデータ(信号)を通常の記録装置7で記録すること
は不可能である。
そこで、第2図に示すように水平方向に第1行が画素A
□l、 Btt、 Ctt、 Dot、 A1□、B1
□11.・第2行がA2x、Bit、・・・、第3行が
A31. B31゜・・・、第4行がA 41. B 
41.・・・、第5行がAit、B91、・・・のよう
に、(水平方向にA、B、C,Dつまり)水平方向に4
に番目の画素列をA、4に+1番目の画素列をB、4に
+2番目の画素列をC14に+3番目の画素列をDとす
る画素配列に分類する。
第2図に示す画素データを読出す場合、先ず第1フイー
ルド目では水平方向に画素A11. A12゜A13.
・・・の順で4画素おきに読出し、1水平ライン読み終
えたら、次は4行離れた画素A5x、A32A53+ 
 ・・+ A 911 A 92.  A 9s、  
・・・、 ・・・、  A411+IBA 4o+t2
. A 4□+13.・・・の順に、Aで示される画素
を読み出す。
このようにして、1フイールド目で読出される画素情報
は第3図に示すように第1行目がA++。
A 12. A 1.3.・・・、第2行目がA st
、 A sz、 A 53・・・・・・、第n−1行目
がA4e++ 1. A411+12. ”のような画
素配列となる。この第1フイールドの画素情報を+A4
゜+1)で代表して表わす。
読出すタイミングは、通常の(標準的)テレビジョン方
式の規格に合わせ、例えばNTSC方式の場合は、1水
平走査線が15.734.kH2、1フイールド60H
2で読出す。
2フィールド目は、1フィールド目の4行おいたその真
中の行を読出す。つまり、水平方向にA31、 A32
. °°・、 A71. A72.・・・、°“A4n
+31. A4n+31信 4゜1)で代表する。(尚、他のフィールドでも同様に
表わす。)3フイールド目は同様にA4ff1+21A
411+22. A4e+z 1. +++ (第n−
1行目の画素配列で示している。)となり、4フイール
ド目はA411+41. A411+42. Aae+
a s、 −のように読出す。
5〜8フイールドは、1〜4フイールドのAの場合と同
様にBを読出す。
9〜12フイールドは、1〜4フイールドのAの場合と
同様にCを読出し、13〜16フイールドはDを読出す
このようにして、通常の映像信号規格における1〜16
フイ一ルド期間にわたって読出すことにより、第2図に
示す高品位画像1フレーム分の全画素データを出力する
この読出し方によれば、1フィールド当りの有効走査線
数は256本、水平方向の帯域は5MH7程度となり、
通常(標準的)の映像信号を配録可能な記録装置7で十
分に記録することができる。
この様にして、メモリ2から読出されたデータは、加算
器8により、メモリリードコントローラ6からの同期信
号5YNCが加算され、さらにD/Aコンバータ9でD
/A変換されてNTSC方式のアナログ映像信号に変換
され、記録装置7に出力される。この映像信号は、第4
図に示すように1〜16フイールドでは(A4.+1+
 、  (A、、+i)(Aa、+z) 、 −(I)
a−+z) 、  (D4−+4+のように画像情報が
順次出力され、(I 411+l)とN4゜+3)又は
< I 4+1+z)と(■4..+4)がNTSC方
式における1フレ一ム分の画像になる。(ここで1はA
、B、C,Dを表わす。) 従って、記録袋W7に記録された信号は、1フイールド
においては高品位信号HVIを行及び列ともに4つおき
にサブサンプリングしたものとなっている。このため、
記録装置7から1フイールドで再生すると、通常のモニ
タ等の出力装置でその画像を観察することができる。
又、奇数フィールドと偶数フィールドのデータは、イン
タレースの関係になっているので、それらのフィールド
を1フレームとして再生しても、垂直走査線が512本
の画像情報を得ることができる。
次に、記録装置7から読出した信号から高品位画像を再
生する動作について説明する。
記録装置7から送られてくる映像信号■■は第5図に示
すようにモノクロの映像信号と等価であり、映像信号部
分と同期信号部分を備えている。
この信号から、同期分離回路12によって、同期信号が
分離され、スイッチSWIを通り、位相比較器3によっ
て、メモリコントローラ4より出力される同期信号と位
相比較され、これらの位相が一致するようにVCO5で
制御する。
メモリコントローラ4から出力される同期信号は、VC
O5の出力を入力信号に合わせて分周したもので、高品
位信号入力の際に、出力される同期信号の周波数と異な
る場合もある。
このようにして、メモリコントローラ4から出力される
各種パルスはこの装置1に入力される映像信号V+に含
まれる同期信号を基準にして生成されることになる。
この映像信号V+は、A/Dコンバータ11によって、
同期信号用のタイミングを基準にして量子化される。こ
の量子化は、次のように行われる。
記録袋W7へ出力される際のD/A変換前の映像信号は
、第6図(a)に示すように、同期信号の立下がりに対
して、時間的にT=a+bn (no、1.・・・)の
位置に各画素データが存在するように同期信号を合成す
る。この際の合成は、ディジタル信号系で行うので、同
期信号と各画素データの位相差のばらつきは殆ど生じな
い、この同期信号が付加された映像信号に対し、記録装
置7では、同期信号と映像信号(部分)を分離せずに処
理されるので、記録装置7から出力される出力信号にお
ける同期信号と映像信号の各画素データとのタイミング
はこの記録装置7への出力信号と等しくなる。尚、記録
装置7からの出力信号は帯域制限されている可能性があ
るにしても、該出力信号は第6図(b)に示すように、
同期信号の立下がりより、T = a + b nのタ
イミングで量子化すれば、記録装置7への出力データと
同じ信号データが得られる。
尚、記録装置7の出力にジッタ等が存在しても、同期信
号によってVCO5で位相制御するようにしているので
、量子化は正確なタイミングで行われる。
以上の様にして得られた画像データは、メモリライトコ
ントローラ4の指令に応じて、メモリ2の所定のエリア
に記憶される。
記録装置7の再生による場合も、記録の場合と同様に、
第4図に示すような画像情報(A4−+I)。
(A4e+i)  、  −、(D4−+2+  、 
  I  D4−+4>  、  −の順で記録装置7
から再生された画像データが入力されることになり、そ
れぞれメモリ2の所定のエリア、つまり読み出しな場合
と同じアドレスにより所定のメモリエリアに記憶される
メモリ2に全データが記憶された後、メモリリードコン
トローラ6によって、全データが所定のタイミングで読
出され、画質の劣化を伴うこと無く高品位(映像)信号
出力HVoとして出力される。
この出力HVOは、メモリリードコントローラ6がVC
O5と独立したクロックで動作するため、記録装置7の
出力のジッタ等には影響されないで、高品位でジッタの
ない映像信号となる。
以上述べたようにして、簡単な構成の装f1によって高
品位信号を通常の規格の記録装置7を用いて記録及び再
生が可能になる。
尚、記録袋W7への出力は、各フィールドデータを連続
的に出力するように説明したが、記録装置7が1フイー
ルドづつ記録するようなタイプのものであれば、メモリ
2からは1フイ一ルド分のデータのみを連続して出力し
、記録袋W7の方で記録完了したところで、次のフィー
ルド分の情報を出力するように、1フイ一ルド分づつ順
に記録しても良い。同様に、1フイールドづつしか再生
できない記録装置7の場合にも、このJ己録装置7から
1フイ一ルド分再生し、それをメモリ2の所定エリアに
記憶した後、次のフィールド分を再生するように、1フ
イ一ルド分づつ順に再生してメモリ2に記憶し、全デー
タがメモリ2に記憶されたところで、メモリ2から高品
位信号として出力しても良い。
又、記録袋W7における画像の水平方向の記録の解像度
が変われば、それに応じて水平方向の画素の分類を変化
しても良い。
つまり、解像度が高ければ、A、B、C,Dと4つに分
けないで、A、B、Cと3つにしても良い。逆に、解像
度が低ければ、A、B、C,DEのように5つに分けて
も良い。尚、垂直方向に対しても同様である。
次に本発明の第2実施例の映像信号記録再生処理装置F
21を第7図を参照して説明する。
この第2実施例は、R,G、Bカラー信号に適用した場
合のものである。
高品位(映像)R,G、B信号は図示しないA/Dコン
バータをそれぞれ経てR用メモリ22R1G用メモリ2
2G、B用メモリ22Bに入力され、メモリライトコン
トローラ24のライト信号によって記憶される。
この場合、高品位用同期信号はスイッチSWIを経て位
相比較器23に入力され、メモリライトコントローラ2
4から出力される同期信号と位相差が比較され、一致す
るようにVCO25出力によって制御される。
これらR,G、B用メモリ22R,22G、22B(以
下メモリ22で総称する)では、各高品位R,G、B信
号は第1実施例と同様に分類されて読出される。
つまり、メモリ22から画像データを読出して記録装置
に記録する場合には、メモリリードコントローラ26に
よって、スイッチSW2の接点aがONするように接続
され、R用メモリ22Hの画像データが第1実施例と同
様に読出される。そして加算器28により、メモリリー
ドコントローラ26からの同期信号5YNCが加算され
た後、D/Aコンバータ29によってアナログ信号に変
換されて記録装置への出力信号となる。
上記D/Aコンバータ29を通して生成された映像信号
は、第4図に示すような画像データとして出力される。
このようにして、R用メモリ22Rから画像データが最
後まで出力されると、メモリリードコントローラ26に
よって、スイッチSW2は接点わがONするように切換
えられ、G用メモリ22Gから第1実施例と同様に、第
4図に示すように画像データが出力される。
このG用メモリ22Gから画像データが最後まで出力さ
れたところで、スイッチSW2は接点CがONするよう
に切換えられ、B用メモリ22Bから第1実施例と同様
に第4図に示すとおりに画像データが出力される。
このようにして、第4図に示す1〜16フイールドの画
像データを1ブロツクとすると、第2実施例ではブロッ
ク毎、R,G、Bの順で記録装置に記録を行うことにな
る。
記録装置から再生した場合、この記録装置から出力され
る映像信号は第1実施例と同様に、A/Dコンバータ3
1によってディジタル信号に変換され、スイッチSW3
を経てR用メモリ22R1G用メモリ22G、B用メモ
リ22Bに順次記憶される。
つまり、記録装置からの映像信号は、前述のようにR,
G、Hの順に1ブロツクづつ伝送されてくるので、先ず
最初のブロック、つまりRの1ブロツクでは、スイッチ
SW3は接点aがONするように選択されて、R用メモ
リ22Hに入力され、該メモリ22Rの所定のエリアに
記憶される。
また、記録装置からの映像信号は第1実施例と同様に同
期分離回路32に入力され、分離された同期信号はスイ
ッチSWIを経て位相比較器23に入力され、さらにV
CO25、メモリライトコントローラ24等によって、
第1実施例と同様にR用メモリ22R等へのライトする
タイミングが決定される。
上記メモリライトコントローラ24によって、メモリ2
2Hに入力される映像信号データは所定のエリアに記憶
される。
Rのブロックの映像信号が全てR用メモリ22Rに記憶
されると、スイッチSW3は接点すがONするように切
換えられ、次のGのブロックの映像信号がG用メモリ2
2Gに入力され、Rのブロックと同様にメモリライトコ
ントローラ24によって所定のエリアに記憶される。
このGのブロックの映像信号のG用メモリ22Gへの入
力が終了したところで、スイッチSW3は接点CがON
するように切換えられ、次のBのブロックの映像信号が
B用メモリ22Bに、R及びGのブロックと同様にメモ
リライトコントローラ24によって所定のエリアに記憶
される。
以上の動作によって、メモリ22に全てのデータが記憶
された後、メモリリードコントローラ26によって、こ
れらの全データが所定のタイミングで読出され、高品位
R,G、B信号として出力される。
この様にして、高品位R,G、B信号を安価な通常の記
録装置に記録できるし、記録された信号から画質の劣化
を伴うことなく高品位信号を再生することもできる。
以上の説明は、R,G、B信号の記録法として、第4図
に示す1画面分のデータを1ブロツクとして、ブロック
順でR,G、Bを記録するようにしたが、記録順は1フ
イ一ルド単位であればどのような順でも良い。
例えば、第4図における(A4fi+1)のフィールド
について、R,G、Bと順に記録した後、(A4+a+
31をR,G、Bの順にし、最後に(D4−+−1をR
,G、Bの順に記録するように各メモリ22R,22G
、22Bの読出しを行い、且つこれに応じてスイッチS
W2を切換えるようにしても良い。
再生の場合は、同様に記録した順で各メモリ22R,2
2G、22Bへの書込みを行えるようにスイッチSW3
を切換えれば良い。
第8図は本発明の第2実施例を面順次式カメラ41に応
用した装置を示す。尚、第2実施例と同一構成要素には
同符号を付けて示す。
被写体像は、回転フィルタ42を通して撮像装置43に
入力する。
上記回転フィルタ42は、色分離に必要な数種類のフィ
ルタで構成され、1画面の撮像毎にその画面に応じたフ
ィルタを通して撮像されるようにカメラコントローラ4
4によって制御される。
撮像装置43によって被写体像の光情報は、電気信号に
変換され、スイッチSW4を介して第2実施例の装置2
1に入力される。このスイッチSW4は、フィルタ42
に応じて切換えられ、R〕ィルタを通して撮像された信
号は、R用メモリ22Rに、Gフィルタを通して撮像さ
れた信号はG用メモリ22Gに、Bフィルタ22Bを通
して撮像された信号はB用メモリ22Bに送られる。
各メモリ22R,22G、22Bは、スイッチSW4の
切換に応じて映像信号が記憶され、フィルタ42が1回
転すると、1画面分の画像の記憶が完了する。
この様にして、記憶されたR、G、B信号は、被写体像
を観察する場合にはメモリリードコントローラ26によ
って同時化された高品位信号として高品位TV等に出力
される。
記録及び再生を行う場合は、−度メモリ22に記憶され
た映像信号データを第2実施例と同様に行い、記録装置
へ出力して記録したり、記録装置からの出力を再生する
ようにすれば良い。
このカメラ41によれば、撮像の場合の同時化メモリと
記録及び再生用メモリを共通化できるので、安価なシス
テムを実現できる。
尚、このカメラ41では、回転フィルタ42をRG B
 3原色として説明したが、フィルタに応じてメモリ部
分を変更すればこの限りではない。
以上説明した様に、上述の各実施例によれば、高品位映
像信号を容易に通常の映像信号を記録する記録装置に記
録でき、且つ解像度の劣化なく、再生することもできる
さらに、記録装置には、データをサブサンプリングした
ものを通常の映像信号の規格で記録しているので、1フ
イールドのみあるいは第4図に示す2フイールドの画像
データ(A4゜÷1+、+A4−+3)の様なフレーム
をそのまま再生を行って通常のモニタに再生することも
可能で、簡易的なデパックも容易にできる。
尚、第1実施例において、例えば高品位信号が輝度信号
と色差信号で入力される場合、メモリ2に輝度信号を記
憶し、このメモリ2の他に設けたメモリに色差信号を記
憶するようにしても良く、第2実施例と同様に処理でき
る。
又、色差信号をメモリから読出して、必要に応じ帯域制
限してサブキャリアで変調してメモリ2から読出した輝
度信号に混合してコンポジットビデオ信号に変換して記
録装置7に出力しても良いし、R,G、B信号として出
力しても良い。
[発明の効果] 以上述べたように本発明によれば高品位画像を複数の画
像データブロックに分割して、各画像データブロックを
通常の規格の映像信号に変換して記録用信号としている
ので、簡単な構成で通常の記録装置に記録することがで
きる。又、記録装置から再生した信号を通常のモニタ等
で再生できるし、合成して高品位画像を再生することも
できる。
【図面の簡単な説明】 第1図ないし第6図は本発明の第1実施例に係り、第1
図は第1実施例の構成を示すブロック図、第2図はメモ
リに記憶されている高品位画像データを示す説明図、第
3図はメモリから読出された第1フイールドでの画像デ
ータを示す説明図、第4図は高品位画像データ1画面分
を分類して生成される映像信号列を示す説明図、第5図
は記録装置に入力あるいは出力される映像信号の波形図
、第6区は同期信号が付加された状態でのディジタル及
びアナログ映像信号を示す波形図、第7図は本発明の第
2実施例の構成を示すブロック図、第8図は本発明の第
2実施例が適用されたカメラの構成を示すブロック図で
ある。 1・・・映像信号記録再生処理装置 2・・・メモリ       3・・・位相比較器4・
・・メモリライトコントローラ 5・・・■CO 6・・・メモリリードコントローラ 7・・記録装置      8・・・加算器9・・・D
/Aコンバータ 11・・D/Aコンバータ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 広帯域映像信号を該広帯域映像信号よりも狭帯域の映像
    信号を記録可能な記録装置に記録し、且つ該記録装置か
    ら再生した再生映像信号から前記広帯域映像信号を再生
    可能な映像信号記録再生処理装置において、 前記広帯域映像信号を一時的に記憶する記憶手段と、前
    記記憶手段に記憶した映像信号データを分類して読みだ
    し複数ブロックの一つの映像信号データとして出力する
    サブサンプリング手段と、該サブサンプリング手段から
    出力される映像信号データに同期信号を合成して記録用
    映像信号を出力する記録用映像信号出力手段と、前記記
    録用映像信号を記録した記録装置から再生された再生映
    像信号を該再生映像信号に含まれる同期信号に基づいて
    量子化する量子化手段と、量子化された再生映像信号を
    複数ブロックで合成して広帯域映像信号を生成する合成
    手段とを有することを特徴とする映像信号記録再生処理
    装置。
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