JPH05276533A - カラー映像信号と音声信号の磁気記録再生装置 - Google Patents

カラー映像信号と音声信号の磁気記録再生装置

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JPH05276533A
JPH05276533A JP4072052A JP7205292A JPH05276533A JP H05276533 A JPH05276533 A JP H05276533A JP 4072052 A JP4072052 A JP 4072052A JP 7205292 A JP7205292 A JP 7205292A JP H05276533 A JPH05276533 A JP H05276533A
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JP
Japan
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signal
frequency
circuit
output
color
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JP4072052A
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English (en)
Inventor
Yoshihiro Morioka
芳宏 森岡
Masaaki Kobayashi
正明 小林
Mutsuyuki Okayama
睦之 岡山
Kohei Suzuki
康平 鈴木
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来の家庭用VTRよりも高SN比で広帯域
な色信号を記録再生するVTRを提供する。 【構成】 カラー映像信号を記録し再生するVTRにお
いて、色信号を周波数変調しFM音声信号を加算し、従
来のカラー映像信号が記録されているトラックの一部ま
たは全部に別ヘッドで新たに重ね記録する。 【効果】 従来の家庭用VTRよりも、より高SN比で
広帯域な高品位色信号を再生することが可能になる。本
発明方式で記録した磁気テープを従来のVTRで再生し
ても、従来の低域変換色信号が記録されているので、再
生において従来VTRとの互換性を確保できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はNTSC方式やEDTV
方式やハイビジョン方式などのカラー映像信号を、磁気
テープなどに記録し再生するビデオテープレコーダ(V
TRと略す)などのカラー映像信号と音声信号の磁気記
録再生装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、家庭において、カラー映像信号を
記録するVTRとしてVHS方式や8mm方式などのV
TRが広く使用されている。特に、VHS方式のVTR
については全世界に約2億5千万台以上も普及してお
り、一般家庭においても必需品の1つになっている。こ
れらのVTRでは、たとえば、入力されたNTSCカラ
ー映像信号を輝度信号と搬送色信号に分離して、輝度信
号は低搬送波で周波数変調し、搬送色信号は低域変換し
て磁気テープに記録さている。その記録再生方式は、た
とえば、横山著、「ホームビデオ技術」、日本放送出版
協会編や菅谷著、SMPTEジャーナル、1986年3
月号、301ページ〜309ページ、などに解説されて
いる。
【0003】また、家庭用VTRにおいて、高品質な音
声信号を映像信号の上層部に重ね記録して再生する方式
がある(例えば、「磁気記録再生方法」特願昭61ー9
3749号公報、昭和61年4月23日出願)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】これら従来のVTRに
おいては、特に、色信号を低域変換して記録しているの
で再生色信号の帯域とSN比が再生輝度信号の帯域とS
N比に比べてアンバランスであり、色信号が再生画質を
制限している。特に、輝度信号をハイバンド化して高品
質にした場合には、色信号と輝度信号間の品質差はより
拡大している。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては、新たに、色信号を周波数変調
し、従来のカラー映像信号が記録されているトラックの
一部または全部に別ヘッドで前もって重ね記録する。現
在実用化されている、いわゆる、音声信号の深層FM記
録方式と同様にFM輝度映像信号を記録する前に、FM
色信号を記録する。
【0006】再生時に、このFM変調された色信号が再
生されれば従来の輝度信号とペアで出力し、また、この
FM変調された色信号が再生されなければ従来の輝度信
号と従来の低域変換色信号がペアで出力するので、従来
のVTRになんら変更を施す必要がなく、新記録方式の
VTRと従来記録方式VTR間の信号互換が確保でき
る。
【0007】
【作用】本発明は上記した構成により、従来の家庭用V
TRよりも、より高SN比で広帯域な高品位色信号を再
生することが可能になる。しかも、本方式で記録した磁
気テープを従来のVTRで再生しても従来の低域変換色
信号が記録されているので、従来VTRとの互換性を確
保することが可能になる。
【0008】
【実施例】以下本発明の第1の実施例について、図面を
参照しながら説明する。図1は本発明の一実施例におけ
る要部ブロック図である。図1において、1はカラー映
像信号の第1の入力端子で、ここからNTSC複合映像
信号が入力されY/C分離回路2で輝度信号Yと搬送色
信号Cに分離される。3はカラー映像信号の第2の入力
端子対で、ここからNTSC映像信号を構成するコンポ
ーネントの輝度信号Yおよび搬送色信号Cが入力され
る。また、Y/C分離回路2および入力端子対3のから
のYおよびC信号はスイッチャ回路4で任意の入力信号
に切り替えられる。
【0009】スイッチャ回路4の出力Yは、エンファシ
ス回路5で線形または非線形のエンファシスをかけられ
た後、FM変調回路6でFM変調される。また、スイッ
チャ回路4の出力Cは、低域変換回路7に入力され、F
M変調されたY信号より低い周波数に周波数変換された
後、加算回路8においてFM変調されたY信号と加算さ
れて、記録アンプ9にいたる。スイッチャ回路4の出力
Cは、さらに、復調回路10でベースバンドの2つの色
差信号(R−Y)および(B−Y)に復調され、1H切
り換え回路11で1水平同期期間長(1H)毎に出力を
切り替えられる。いわゆる、線順次方式の色差信号とな
る。1H切り換え回路11の1系統の色差信号出力は、
エンファシス回路12で線形または非線形のエンファシ
スをかけられ、FM変調回路13に入力され、加算回路
19に至る。
【0010】また、図1において、14はステレオ音声
信号の入力端子で、バッファ回路15で2系統のステレ
オ音声信号が作られる。そのうちの1系統はエンファシ
ス回路16でエンファシスされ、キャリア周波数が約
1.5MHzでFM変調するFM変調回路17から加算
回路19に至る。また、もうひとつの1系統はディジタ
ル変調回路18に入力され、キャリア中心周波数が約3
MHzの4相PSKなどのディジタル変調をかけられて
加算回路19に至る。これらのFM変調や4相PSKな
どの信号処理方式は、VHS方式VTRやSVHS方式
VTRにおけるFMオーディオ記録方式やPCMオーデ
ィオ記録方式と同様の方式である。
【0011】図1において、21は回転シリンダ、22
はその回転方向、23は磁気テープ、24はその走行方
向である。また、25、26はそれぞれ回転シリンダ2
1の円周上でお互いに約180度対称に配置された磁気
ヘッドであり、そのアジマス角度はそれぞれ異なり、お
互いに逆アジマスの関係にある。27および28は、そ
れぞれ回転シリンダ21の円周上でお互いに約180度
対称に配置された磁気ヘッドであり、そのアジマス角度
は磁気ヘッド25、26のアジマス角度とは異なるアジ
マス角度であり、かつお互いに逆アジマスの関係にあ
る。磁気テープ23は回転シリンダ21に約180度以
上巻き付けられており、4つの磁気ヘッドは、それぞ
れ、磁気テープ23上を斜めに走査する、いわゆるヘリ
カルスキャン型のVTRである。
【0012】前述した記録アンプ20の出力は、2つの
磁気ヘッド25および26に導かれ、磁気テープ23上
に第1の信号記録トラックを形成する。また、前述した
記録アンプ9の出力は、従来からよく知られているロー
タリー・トランスを通して、2つの磁気ヘッド27およ
び28に導かれ、磁気テープ23上に第2の信号記録ト
ラックを形成する。
【0013】ここで、記録アンプ14の出力は、磁気ヘ
ッド25および26の記録電流値が磁気テープ23から
の再生出力がほぼ最大となる記録レベル、いわゆる飽和
記録レベル(ORCレベルと略する)に設定されてい
る。それに対して、記録アンプ9の出力は、磁気ヘッド
27および28の記録電流値が磁気テープからの再生出
力が最大となる記録レベルよりも若干低くなる未飽和記
録レベルに設定されている。2つの磁気ヘッド27およ
び28の記録レベルが若干小さいので、第2の信号記録
トラックが第1の信号記録トラックに重なっても、第1
の信号はほとんど消去されないで、新たに、第2の信号
を記録することができる。
【0014】筆者らは実験的解析により前述の記録再生
現象を確認した。すなわち、VHS方式のVTRにおい
て、第1の信号の記録トラック幅を20μm、ヘッドギ
ャップのアジマス角度を30度、第2の信号の記録トラ
ック幅を30μm、ヘッドギャップのアジマス角度をー
6度とし、第1記録トラックに第2記録トラックを完全
に重なる様に磁気ヘッドや回転シリンダなどのメカニズ
ム調整を行った。第1の記録トラックには1.7MHz
および3MHzおよび10MHzの信号を重畳記録し
た。ここで、10MHzは1.7MHzおよび3MHz
信号に対してバイアスとして働く様にその記録電流を設
定した。次に、第2の記録トラックには7MHzと62
9kHzの重畳信号を記録した。ここで、7MHzは6
29kHz信号に対してバイアスとして働く様にその記
録電流を設定した。そして、第1トラックを記録した
後、第2トラックを記録し、第1トラックおよび第2ト
ラックの信号を再生した。7MHzの記録レベルがOR
Cレベルの場合、第1トラックの10MHz信号は約4
0dB減衰し、10MHz信号のCN比は十分ではなか
った。
【0015】ところが、第2トラックの信号記録レベル
をORCレベルより下げていくと、第1トラックの10
MHz信号の減衰も小さくなり、10MHz信号のCN
比が大きくなってきた。たとえば、第2トラックの信号
記録レベルをORCレベルより約4から5dB下げた場
合、第1トラックの10MHz信号の減衰も小さくな
り、高性能テープを用いた場合、10MHz信号のCN
比を約35dBから40dB以上確保できることを見い
だした。ただし、ここでCN比とは、ノイズ測定帯域を
30kHzとし、キャリア信号の再生出力をCとし、キ
ャリア信号より1MHzずつ上下に離れた周波数におけ
るノイズレベルの平均値をNとした場合のCとNの比で
定義する。このCN比が約2MHzの帯域にわたって約
35dB以上あれば、1MHzのベースバンド信号をF
M記録して再生することができる。すなわち、1MHz
の帯域を持った線順次色差信号をFM記録して再生する
ことが可能である。
【0016】上述した様に、本実施例においては、従来
のFM輝度信号と低域変換色信号を記録再生しながら、
さらに従来の低域変換色信号よりも高品質なFM色信号
を記録再生することができる。
【0017】図2に記録トラックパターンの一例を示
す。磁気ヘッド25および26のアジマス角度は、それ
ぞれ、+30度およびー30度、また、磁気ヘッド27
および28のアジマス角度は、それぞれ、ー6度および
+6度とする。すなわち、回転シリンダ上で180度対
向しているヘッドは、お互いに逆アジマスとする。図2
において、T1(+30)、T1(−30)は、それぞ
れ、磁気ヘッド25および26により記録されたトラッ
クであり、T2(+6)、T2(−6)は、それぞれ、
磁気ヘッド27および28により記録されたトラックで
ある。
【0018】また、T1(+30)、T1(−30)の
記録トラック幅は、19.3μmで、T2(+6)、T
2(−6)の記録トラック幅も、19.3μmであると
する。
【0019】図3に磁気テープの断面図を示す。図3に
おいて、53は磁性層、54は信号記録層、55は信号
無記録層、56はベースフィルム、57はバックコート
である。58はT1(+30)トラック、59はT1
(−30)トラック、60はT2(−6)トラック、6
1はT2(+6)トラックである。T2(+6)トラッ
クおよびT2(−6)トラックは記録レベルがORCレ
ベルより小さいので、記録されている深さが比較的浅
く、主に磁気テープの表層部分に記録されている。な
お、トラック60、61はトラック58、59の全部に
重なる様にしているが、トラック58、59の一部に重
なる様にしてもよいものである。
【0020】図4(a)および図4(b)に本記録方式
の周波数配置の例を示す。図4(a)は、本発明を従来
のVHS方式VTRに適用した場合である。FM輝度信
号は約1MHzから約6MHzの帯域で使用されてお
り、6MHz以上の帯域には信号が記録されていない。
ここでは、5MHzから8MHzの帯域にFM色信号を
記録し再生する。FM色信号を良好に記録再生するに
は、再生キャリアのCN比が約35dB(ノイズ帯域3
0kHz)あれば十分である。筆者らは、実験的解析に
より、SVHS方式で使用されるような優れた磁気テー
プを使用した場合、従来のVHS記録信号のCN比の劣
化が、約2dB以内でFM色信号のCN比を約35dB
以上確保できることを確認している。
【0021】再生出力の低下が4dBあってもノイズレ
ベルも下がるので、CN比としての低下はその半分の2
dBになる。また、FM輝度信号とFM色信号の帯域が
重なっても、記録トラック間のアジマス損失により、ク
ロストーク妨害を除去することが可能である。ここで
は、FM色信号の記録帯域を5MHzから8MHzとし
たが、2MHzから4MHzの帯域でもアジマス損失効
果を利用してFM輝度信号とFM色信号は帯域共有が可
能である。
【0022】なお、図4(a)において、点線で示した
スペクトルの信号はアジマス角度が+30度およびー3
0度である2つの磁気ヘッド25および26で記録され
たものであり、実線で示したスペクトルの信号はアジマ
ス角度がー6度および+6度である2つの磁気ヘッド2
7および28で記録された信号である。アジマス角度が
+30度およびー30度である2つの磁気ヘッド25お
よび26で記録された点線の信号は、1.3MHzおよ
び1.7MHz付近のFM音声信号と2〜4MHz付近
のディジタル音声信号と6〜9MHz付近のFM色信号
である。また、アジマス角度がー6度および+6度であ
る2つの磁気ヘッド27および28で記録された実線の
信号は、0.629kHzにキャリアを持つ低域変換搬
送色信号と1〜6MHzのFM輝度信号である。
【0023】VHS方式の場合と同様に、図4(b)
は、本発明を従来のSVHS方式VTRに適用した場合
である。FM輝度信号は約1MHzから約10MHzの
帯域で使用されており、10MHz以上の帯域には信号
が記録されていない。ここでは、9MHzから14MH
zの帯域にFM色信号を記録し再生する。ここでは、F
M色信号の記録帯域を9MHzから14MHzとした
が、2MHzから5MHzの帯域でも、VHSの場合と
同じ5MHzから8MHzの場合でもアジマス損失効果
を利用してFM輝度信号とFM色信号は帯域共有が可能
である。
【0024】再生時においては、2つの磁気ヘッド25
および26の出力は、ロータリー・トランスを通して、
再生ヘッドアンプ29にいたり増幅される。また、2つ
の磁気ヘッド27および28の出力も、同様にロータリ
ー・トランスを通して、再生ヘッドアンプ35にいたり
増幅される。ヘッドアンプ29の出力は、BPF30に
至り、ここでFM輝度信号のみ抜き出され、復調回路3
1にてベースバンド信号に復調された後、ディエンファ
シス回路32でディエンファシスされる。また、ヘッド
アンプ29の出力は、BPF33に至り、ここで低域変
換されている搬送色信号が抜き出され、周波数変換回路
34でもとのNTSC信号の周波数に変換されスイッチ
ャ回路42に入力される。
【0025】また、ヘッドアンプ35の出力は、BPF
36に至り、ここでFM色信号を抜き出し、復調回路3
7にてベースバンド信号に復調された後、ディエンファ
シス回路38でディエンファシスされる。さらに、ディ
エンファシス回路38の出力は補間回路39で一組の
(R−Y)信号と(B−Y)信号とに補間された後、直
角二相変調回路40で直角二相変調され、搬送色信号と
なりスイッチャ回路42に入力される。
【0026】さて、ディエンファシス回路38の出力の
一部は判別回路41に至り、FM色信号が記録されてい
るかいないかを判別する。その判別の結果、もしFM色
信号が再生されていない場合には、スイッチャ回路42
の出力として、周波数変換回路34の出力が選択され
る。また、判別の結果、FM色信号が再生されている場
合には、スイッチャ回路42の出力として、直角二相変
調回路40の出力が選択される。
【0027】次に、ディエンファシス回路32の出力で
ある再生輝度信号Yとスイッチャ42の出力である再生
された搬送色信号Cが加算回路43で加算され出力端子
44より出力される。また、ディエンファシス回路32
の出力である再生輝度信号Yとスイッチャ42の出力で
ある再生された搬送色信号Cが、それぞれ、コンポーネ
ント信号として、出力端子45より出力される。
【0028】本発明のVTRで記録したテープを従来の
VHS方式またはSVHS方式のVTRで再生しても、
従来VTR方式でも信号は記録されているので、なんら
カラー映像信号の再生に支障は生じない。
【0029】なお、本実施例では、カラー映像信号トラ
ックに重ね記録する信号の例としてFM色信号の場合に
ついて説明したが、ディジタル変調された色信号または
ディジタル変調された輝度信号、また、輝度信号と色信
号をディジタル変調した信号でも同等の効果を容易に得
ることができる。さらに、映像信号以外の音声信号やイ
ンデックス信号や制御信号をアナログまたはディジタル
変調した信号を重ね記録し再生することも容易に実現可
能である。以上の様に、カラー映像信号トラックに重ね
記録する信号としては、あらゆる情報を変調したアナロ
グ信号またはディジタル信号の場合でも同等の効果を得
ることができる。
【0030】
【発明の効果】以上のように、本発明はカラー映像信号
を記録再生するVTRに関し、色信号を周波数変調し、
従来のカラー映像信号の記録に先だって、カラー映像信
号トラックの一部または全部に重なる様に、別ヘッドで
記録する。すなわち、FM色信号を先書きし、FM輝度
信号は後書きする。そうすることにより、従来の家庭用
VTRよりも、より高SN比で広帯域な高品位色信号を
再生することが可能になる。しかも、本発明の方式で記
録した磁気テープを従来のVTRで再生しても従来の低
域変換色信号が記録されているので、再生においても従
来VTRとの互換性を確保することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における磁気記録再生装置の
要部ブロック図
【図2】本発明の一実施例における記録トラックパター
ン図
【図3】本実施例における磁気テープでの信号記録状態
を説明する磁気テープの断面図
【図4】本発明の実施例における記録信号の周波数配置
を説明する図
【符号の説明】
1 複合カラー映像信号入力端子 2 Y/C分離回路 3 コンポーネント・カラー映像信号入力端子 4 スイッチャ回路 5 エンファシス回路 6 FM変調回路 7 低域変換回路 8 加算回路 9 記録アンプ 10 復調回路 11 1H切り換え回路 12 エンファシス回路 13 FM変調回路 14 ステレオ音声信号入力端子 15 バッファ回路 16 エンファシス回路 17 FM変調回路 18 ディジタル変調回路 19 加算回路 20 記録アンプ 21 回転シリンダ 22 回転シリンダの回転方向 23 磁気テープ 24 磁気テープ進行方向 25 磁気ヘッド 26 磁気ヘッド 27 磁気ヘッド 28 磁気ヘッド 29 再生ヘッドアンプ 30 BPF 31 FM復調回路 32 ディエンファシス回路 33 BPF 34 周波数変換回路 35 再生ヘッドアンプ 36 BPF 37 FM復調回路 38 ディエンファシス回路 39 補間回路 40 直角二相変調回路 41 判別回路 42 スイッチャ 43 加算回路 44 複合カラー映像信号出力端子 45 コンポーネント・カラー映像信号出力端子 46 BPF 47 FM復調回路 48 ディエンファシス回路 49 ステレオ音声信号出力端子 50 BPF 51 ディジタル信号復調回路 52 ステレオ音声信号出力端子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 康平 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力されたカラー映像信号を輝度信号と搬
    送色信号と2つの色差信号に変換する変換回路と、前記
    変換回路の出力である輝度信号を周波数変調する第1の
    周波数変調回路と、前記変換回路の出力である搬送色信
    号を低域変換する低域変換回路と、前記変換回路の出力
    である色差信号を周波数変調する第2の周波数変調回路
    と、前記低域変換された搬送色信号および周波数変調さ
    れた輝度信号を加算する第1の加算回路と、入力された
    1組の音声信号を2組の音声信号に変換するバッファ回
    路と、前記バッファ回路の第1組の出力である音声信号
    を周波数変調する第3の周波数変調回路と、前記バッフ
    ァ回路の第2組の出力である音声信号をディジタル変調
    するディジタル変調回路と、前記第2の周波数変調回路
    の出力信号と前記第3の周波数変調回路の出力と前記デ
    ィジタル変調回路の出力とを加算する第2の加算回路
    と、前記第2の加算回路の出力を磁気記録媒体上に記録
    し再生する第1の磁気ヘッドと、前記第1の磁気ヘッド
    により記録したトラックの一部または全部に重なる様に
    前記第1の加算回路の出力を記録し再生する第2の磁気
    ヘッドとを具備するカラー映像信号と音声信号の磁気記
    録再生装置。
  2. 【請求項2】記録時に2つの色差信号をカラー映像信号
    の1水平同期期間毎に順次切り換えられて第2の周波数
    変調回路に入力するスイッチャ回路と、かつ再生時には
    前記1水平同期期間毎に切り換えられて再生される色差
    信号を補完して1水平同期期間毎に2つの色差信号を出
    力する補完回路とを具備することを特徴とする請求項1
    記載のカラー映像信号と音声信号の磁気記録再生装置。
  3. 【請求項3】再生時に第1の磁気ヘッドにより周波数変
    調された色信号が再生される場合には、第2の磁気ヘッ
    ドにより再生された周波数変調輝度信号を周波数復調し
    た輝度信号と前記第1の磁気ヘッドにより記録された周
    波数変調色信号を周波数復調した色信号を第3の加算回
    路で加算し、前記第3の加算回路の出力を再生カラー映
    像信号として出力し、再生時に前記第1の磁気ヘッドに
    より周波数変調された色信号が再生されない場合には、
    前記第2の磁気ヘッドにより再生された周波数変調輝度
    信号を周波数復調した輝度信号と前記低域変換された搬
    送色信号を前記入力時と同周波数帯域の搬送色信号に周
    波数変換した搬送色信号を前記第3の加算回路で加算
    し、前記第3の加算回路の出力を再生カラー映像信号と
    して出力することを特徴とする請求項1記載のカラー映
    像信号と音声信号の磁気記録再生装置。
  4. 【請求項4】第1の磁気ヘッドは回転シリンダーに概略
    180度対称に配置されており、そのアジマス角度はお
    互いに逆アジマスの関係にある2つの磁気ヘッドであ
    り、かつ、第2の磁気ヘッドは回転シリンダーに概略1
    80度対称に配置されており、そのアジマス角度は前記
    第1の磁気ヘッドのアジマス角度とは異なるアジマス角
    度であり、かつお互いに逆アジマスの関係にある2つの
    磁気ヘッドであることを特徴とする請求項1記載のカラ
    ー映像信号と音声信号の磁気記録再生装置。
  5. 【請求項5】磁気記録媒体は、その厚み方向に異なる坑
    磁力の磁性体が積み重ねられた磁気テープであることを
    特徴とする請求項1記載のカラー映像信号と音声信号の
    磁気記録再生装置。
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