JPH0745003A - ディジタル信号記録装置 - Google Patents

ディジタル信号記録装置

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JPH0745003A
JPH0745003A JP20700693A JP20700693A JPH0745003A JP H0745003 A JPH0745003 A JP H0745003A JP 20700693 A JP20700693 A JP 20700693A JP 20700693 A JP20700693 A JP 20700693A JP H0745003 A JPH0745003 A JP H0745003A
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Junichi Yokota
淳一 横田
Keiji Kanota
啓二 叶多
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 記録クロック信号を作成するPLL回路の引
込み時間の短縮、正確な記録クロック周波数の作成及び
PLL回路のハード量の削減を実現する。 【構成】 150Hzの基準信号は位相比較回路41に
おいて、発振子43が出力した41.85MHzのクロ
ック信号を分周カウンタ44と分周カウンタ45又は4
6により150Hzに分周したパルスと比較される。基
準信号をフレーム周波数に選定した場合と比較すると、
PLL回路の引込み時間が短縮され、かつ分周カウンタ
のハード量が削減される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ディジタルビデオテー
プレコーダ(以下、ビデオテープレコーダをVTRとい
う)等のディジタル信号記録装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ビデオ信号をA−D変換し、かつ圧縮符
号化して作成したディジタルビデオ信号と、オーディオ
信号をA−D変換して作成したディジタルオーディオ信
号を多重化して磁気テープに記録するように構成したデ
ィジタルVTRは、例えば日経エレクトロニクス、第5
72号、P.131(1993−1−18)に記載され
ている。
【0003】図5は前記文献に記載されているディジタ
ルVTRの基本構成を示すブロック図である。まず、こ
の図を参照しながら従来のディジタルVTRについて簡
単に説明する。
【0004】映像信号(アナログコンポーネントビデオ
信号)はA−D変換器51によりディジタルコンポーネ
ントビデオ信号に変換され、映像データの圧縮部52に
よりDCT(離散コサイン変換)等を用いたデータ圧縮
が行われる。一方、音声信号はA−D変換器54により
ディジタルオーディオ信号に変換される。データ圧縮さ
れたディジタルビデオ信号及びディジタルオーディオ信
号は、パリティ発生回路53へ供給され、ここで誤り訂
正符号が付加され、チャンネルエンコーダ55によりパ
ラレル/シリアル変換と記録符号への変換が行われる。
チャンネルエンコーダ55の出力は記録アンプ56によ
り増幅され、記録ヘッド57により磁気テープ58に記
録される。
【0005】再生時は、再生ヘッド59により磁気テー
プ58から再生されたデータに対して、チャンネルデコ
ーダ61により記録符号の復号とシリアル/パラレル変
換が行われ、ECC62において誤り訂正処理が行われ
る。誤り訂正処理を受けたビデオデータは映像データの
復号化部63へ供給され、ここでIDCT(逆離散コサ
イン変換)等によりデータの伸張が行われ、D−A変換
器64により映像信号(アナログコンポーネントビデオ
信号)に変換される。また、誤り訂正処理を受けたオー
ディオデータは、D−A変換器65により音声信号に変
換される。
【0006】以上のように構成されたディジタルVTR
において、現行のNTSC方式又はPAL方式のテレビ
ジョン信号を記録する場合、映像信号のサンプリング周
波数は、Y信号が13.5MHz、U信号及びV信号は
6.75MHz又は3.375MHzに選定されてい
る。
【0007】また、映像データの圧縮部52及び映像デ
ータの復号化部63におけるクロック周波数は、3系統
のコンポーネント信号を多重処理するため、Y信号のサ
ンプング周波数より高い周波数に選定されている。
【0008】さらに、パリティ発生器53、チャンネル
エンコーダ55、記録アンプ56、再生アンプ60、チ
ャンネルデコーダ61、ECC62のクロック周波数
は、磁気テープ58に記録するデータのレートに依存す
るが、例えば記録データレートがほぼ40Mbpsの場
合、ほぼ40MHz(ただし、パラレルデータの処理は
この1/8)の記録クロック周波数が必要になる。
【0009】そして、このようなクロック信号は入力さ
れる映像信号の水平同期信号、垂直同期信号等を基準信
号としたPLL回路により作成することが普通である。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、PLL
回路の基準信号の周波数が低い場合には、引込み時間が
長くなってしまい、かつPLL回路内の分周カウンタの
ハード量が多くなってしまうという問題点があった。ま
た、PLL回路の基準信号の周波数を高くすると、引込
み時間は短縮され、かつ分周カウンタのハード量は削減
されるものの、正確なクロック周波数の作成が難しくな
ることがあった。
【0011】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、記録クロック周波数を作成す
るPLL回路の基準信号を所定の周波数に選定すること
により、引込み時間の短縮、正確な記録クロック周波数
の作成及びPLL回路のハード量の削減が実現できるデ
ィジタル信号記録装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は、記録媒体に対してディジタル信号を記録
する記録素子と、記録媒体と記録素子とを所定の回転周
波数で相対的に回転させる手段とを備えるディジタル信
号記録装置において、記録素子に供給されるディジタル
信号の記録クロック周波数が前記回転周波数の整数倍に
選定されており、かつ記録クロック周波数を作成するP
LL回路の基準信号の周波数が少なくとも前記回転周波
数に選定されているものである。
【0013】また、請求項2に係る発明は、前記整数が
素数でない場合には、前記整数を素因数分解して得られ
る1個以上の素数を前記回転周波数に乗算した周波数
が、さらにPLL回路の基準信号の周波数に選定されて
いるものである。
【0014】
【作用】請求項1に係る発明によれば、正確な周波数の
記録クロック信号を作成することができる。また、請求
項2に係る発明によれば、さらにPLL回路の引込み時
間が短縮されると共に、PLL回路のハード量が低減さ
れる。
【0015】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図1は本発明を適用したディジ
タルVTRの信号処理系の構成を示すブロック図であ
る。
【0016】このディジタルVTRはI/O部、信号処
理部及び記録部に分かれている。I/O部では、アナロ
グコンポーネントビデオ信号(Y,U,V)がA−D変
換回路1によりディジタルコンポーネントビデオ信号に
変換され、ブロッキング回路2においてフレームメモリ
を用いて水平方向8サンプル、垂直方向8サンプル(以
下、8×8単位という)を1つのブロックとするデータ
にまとめられ、Y信号成分及びU,V信号成分の多重化
及びデータ圧縮に適したシャフリングが行われる。
【0017】信号処理部では、8×8単位のデータがD
CT・データ圧縮符号化回路3により離散コサイン変換
され、さらに2次元ハフマン符号等による可変長符号化
が行われる。この量子化と可変長符号化は所定数のDC
Tブロック(例、30DCTブロック)ごとに固定長と
なるように制御される。可変長符号化されたデータはフ
レーミング回路4によりECC(Error Corr
ection Code)の積符号構成のパリティが付
加できるようにフレーム化され、シャフリング・外符号
発生回路6によりキュー、レビュー等の変速再生に適し
たシャフリングが行われ、さらに外符号パリティが付加
された後、TBC6へ供給される。ここで、シャフリン
グ・外符号発生回路6には、オーディオ処理部21によ
りA−D変換され、フレーム化されたオーディオデータ
及びサブコード・ITI処理部22により作成されたサ
ブコード及びITI(Insert Tracking
Information)も入力されている。
【0018】記録部では、TBC6において所定のクロ
ック周波数で読み出されたデータに対して内符号発生回
路7により内符号パリティが付加され、チャンネルエン
コーダ8によりパラレル/シリアル変換と記録符号への
変換が行われ、記録アンプ(図示せず)、記録/再生切
換スイッチ9を通ってメカ部10へ供給される。メカ部
10へ供給されたデータは回転ドラム11に設けられた
磁気ヘッド(図示せず)により磁気テープ12に記録さ
れる。
【0019】ここで、磁気テープ12は回転ドラム11
に対して174°の角度にわたって巻き付けられてい
る。また、磁気ヘッドは回転ドラム11の180°対向
した位置に設けられた1対のヘッド、又は回転ドラム1
1の近接した位置に設けられた1対のヘッドである。そ
して、前者の場合は回転ドラム11の回転毎に1対のヘ
ッドを交互に作動させ、後者の場合は同時に作動させる
ことにより、回転ドラム11の回転毎に2本のトラック
を記録し、1フレーム期間にNTSC方式では10本、
PAL方式では12本のトラックを記録する。
【0020】再生時は、磁気テープ12から再生された
データは、記録/再生切換スイッチ9及び再生アンプ
(図示せず)を通ってチャンネルデコーダ13に供給さ
れ、ここで記録符号の復号及びシリアル/パラレル変換
が行われる。そして、内符号ECC14により内符号を
用いた誤り訂正処理が行われ、TBC15へ供給され
る。
【0021】TBC15により時間軸補正が行われたデ
ータは、デシャフリング・ECC回路16により外符号
を用いた誤り訂正処理が行われ、かつ記録時にシャフリ
ング・外符号発生回路5で行われたシャフリングが元に
戻される。そして、ビデオデータはデフレーミング回路
17によりフレームが分解され、IDCT・データ圧縮
復号化回路18により可変長符号の復号及び逆離散コサ
イン変換が行われ、デブロッキング回路19へ供給され
る。そして、デブロッキング回路19によりデシャフリ
ング、Y,U,V成分の分離等が行われてディジタルコ
ンポーネントビデオ信号に戻され、D−A変換器20に
よりアナログコンポーネントビデオ信号に変換される。
【0022】また、オーディオデータはオーディオ処理
部23へ供給され、フレームの分解及びD−A変換処理
が行われ、サブコード及びITIはサブコード・ITI
処理部24へ供給され、サブコード及びITIが検出さ
れ、アフレコ等の制御に用いられる。
【0023】以上のように構成されたディジタルVTR
において、I/O部のクロック周波数は13.5MHz
とその1/2及び1/4に選定されている。すなわちA
−D変換回路1におけるサンプリング周波数及びブロッ
キング回路2に対する書込み周波数は、NTSC方式の
ビデオ信号を4:1:1でサンプリングする場合、Y信
号は13.5MHz、U信号及びV信号は3.375M
Hzに選定され、PAL方式のビデオ信号を4:2:0
でサンプリングする場合はY信号が13.5MHz、U
信号及びV信号は6.75MHzに選定される。同様
に、再生時にデブロッキング回路19からデータを読み
出し、D−A変換回路20へ入力する処理も13.5M
Hzとその1/4又は1/2のクロック周波数で行われ
る。
【0024】また、信号処理部におけるクロック周波
数、すなわち、記録時にブロッキング回路2からデータ
を読み出す処理からTBC6へデータを書き込む処理ま
で及び再生時にTBC15からデータを読み出す処理か
らデブロッキング回路18へビデオデータを書き込む処
理までは、18.13MHzのクロック信号を用いて行
われる。
【0025】さらに、記録部におけるクロック周波数は
41.85MHzとその1/8に選定されている。すな
わち、記録時にTBC6からデータを読み出す処理から
チャンネルエンコーダ8へデータを入力するまでの処理
は41.85×1/8MHzのクロック信号を用いて8
ビットパラレルで行われ、チャンネルエンコーダ8から
41.85MHzのクロック信号を用いてシリアルデー
タを読み出し、磁気ヘッドへ供給する。また、再生時は
再生データをPLL回路へ供給して41.85MHzの
クロック信号を作成し、これを用いてチャンネルデコー
ダ13における記録符号の復号等が行われ、このクロッ
ク信号を1/8に分周したクロック信号を用いてTBC
15に対するデータの書込みが行われる。
【0026】図2はこのように構成されたディジタルV
TRのトラックフォーマットの一例を示す図である。こ
の図において、トラックの左端がヘッド入口(突入)側
であり、トラック右端がヘッド出口(離間)側である。
また、マージン及びIBG(インターブロックギャッ
プ)1,2,3にはデータは記録されない。データ記録
エリアの両端に付加されたアンブルエリア(プリアンブ
ルあるいはポストアンブル)には、例えば記録データの
ビット周波数(41.85MHz)と等しい周波数のパ
ルス信号が記録され、再生側に設けられているビットク
ロック抽出のためのPLL回路のロックに利用される。
トラックの右端部に設けられたマージンは、トラックの
形成位置がジッタにより変化した場合に対応するもので
ある。また、IBG1,2,3はアフレコのためのマー
ジンを確保するエリアである。
【0027】トラックの入口側端部にはアフレコの基準
位置を生成するデータ及びテープの種別等を示すデータ
が記録されるITIエリア設けられている。そして、I
TIエリアからヘッドの走査方向に順に、オーディオデ
ータの記録エリア、ビデオデータの記録エリア、サブコ
ードの記録エリアが順に設けられている。サブコードの
記録エリアには、高速サーチ用のインデックスやタイム
コード等のデータが記録される。
【0028】次に、図3を参照しながらI/O部、信号
処理部及び記録部のクロック信号を作成する手段につい
て説明する。入力されるコンポジットビデオ信号から同
期分離回路31により複合同期信号が分離され、スイッ
チSW1を介して水平、フレーム同期分離回路32へ供
給され、ここで水平同期信号とフレーム同期信号が分離
される。そして、水平同期信号はH−PLL回路34へ
供給され、フレーム同期信号はフレーム−PLL回路3
6へ供給される。
【0029】H−PLL回路34は入力される水平同期
信号にロックした13.5MHzのクロック信号を作成
し、I/O部へ供給する。H−PLL回路34の出力は
I/Oコントロール信号発生器35へも供給され、ここ
で水平同期信号周波数、フィールド周波数信号、フレー
ム周波数信号、奇数/偶数フレーム識別信号等が作成さ
れ、I/O部へ供給される。
【0030】フレーム−PLL回路36は入力されるフ
レーム同期信号にロックした18.13MHzのクロッ
ク信号を作成し、信号処理部へ供給する。フレーム−P
LL回路36の出力は信号処理コントロール信号発生器
35へも供給され、ここでフレーム周波数信号が作成さ
れ、信号処理部へ供給されると共に150Hzのパルス
が作成され、メカコンPLL回路38へ供給される。な
お、メカコンPLL回路38へ供給されるパルスの周波
数が150Hzであるのは、PAL方式の場合であり、
NTSC方式の場合は、正確には150×(1000/
1001)Hz=29.97×5Hzであるので、以後
150Hz又は150×(1000/1001)Hzと
記載する。
【0031】メカコンPLL回路38は入力された15
0Hz又は150×(1000/1001)Hzのパル
スにロックした150Hz又は150×(1000/1
001)Hzのサーボ基準信号を作成し、サーボ系(図
示せず)へ供給する。この結果、回転ドラム11は15
0Hz又は150×(1000/1001)Hzの周波
数で回転する。前記したように本実施例のディジタルV
TRでは、1フレームのビデオ信号がNTSC方式の場
合10トラック、PAL方式の場合は12トラックに分
割して記録されているので、この150Hz又は150
×(1000/1001)Hzという周波数は、どらら
の方式においても2トラックを記録する時間に相当す
る。
【0032】サーボ系から出力される150Hz又は1
50×(1000/1001)Hzのパルス、例えば回
転ドラム11の回転位相を検出したパルスは、スイッチ
SW2を介して記録PLL回路39へ供給される。記録
PLL回路39は入力される150Hz又は150×
(1000/1001)Hzのパルスにロックした4
1.85MHzのクロック信号を作成し、記録部へ供給
する。
【0033】なお、再生時はスイッチSW1及びSW2
が切換えられ、基準同期信号発生器33の出力信号が水
平、フレーム同期分離回路32へ供給され、再生データ
を再生PLL回路40へ供給して作成した41.85M
Hzのクロック信号が記録部へ供給される。
【0034】図4は記録PLL回路39の構成の1例を
示すブロック図である。この図において、入力された1
50Hz又は150×(1000/1001)Hzのパ
ルスは位相比較回路41において、VCO等の発振子4
3が出力した41.85MHzのクロック信号を150
Hz又は150×(1000/1001)Hzに分周し
たパルスと比較される。そして、比較回路42の出力が
ローパスフィルタを介して発振子43の発振周波数を制
御するように構成されている。41.85MHzのクロ
ック信号はまず1/(32 ×31)の分周カウンタ44
により分周され、さらににNTSC方式の場合は1/1
001の分周カウンタ45により分周され、PAL方式
の場合には1/1000の分周カウンタ46により分周
される。分周カウンタ45と分周カウンタ46の出力は
スイッチ47により選択され、位相比較回路41へ供給
される。この図に示されているように、1/(32 ×3
1)に分周する分周カウンタ44は、NTSC方式とP
AL方式に共通に使用される。
【0035】ここで、本実施例において記録PLL回路
39の基準信号の周波数を150Hz又は150×(1
000/1001)Hzに選定したことの意義を説明す
る。前記したように本実施例では、記録クロック周波数
が41.85MHzに選定しているが、これは必要なデ
ータ記録レートを確保でき、かつI/O部のクロック周
波数である13.5MHzに対して簡単な整数比(15
5/50)で表せる周波数に選定したものである。
【0036】そして、記録PLL回路39の基準信号の
周波数を例えばフレーム周波数に選定すると、NTSC
方式の場合は、 {41.85×106 }/{30×(1000/100
1)}=1396395=32 ×5×31×1001 となるから、41.85MHzを分周してフレーム周波
数を作成するために21ビットのカウンタが必要にな
る。また、30×(1000/1001)Hzでは、P
LL回路の引込み時間が長くなる。
【0037】同様に、PAL方式の場合は、 41.85×106 /25=1674000 =32 ×6×31×1000 となるから、NTSC方式と同じ欠点がある。
【0038】また、記録PLL回路39の基準信号の周
波数を例えば1トラック周期に相当する周波数に選定す
ると、NTSC方式、PAL方式ともに引込み時間は短
縮されるものの、NTSC方式の場合は、 {41.85×106 }/{30×(1000/100
1)×10}=139639.5 となり、分周カウンタの段数に0.5という小数がある
ため、正確なクロック信号を作成するためには何らかの
手段で補正することが必要である。
【0039】これに対して、本実施例では記録PLL回
路39の基準信号の周波数を回転ドラムの回転周波数、
すなわち2トラック周期に相当する周波数に選定してい
るので、NTSC方式の場合は、 {41.85×106 }/{30×(1000/1001)×5} =279279=32 ×31×1001…(1) となり、PAL方式の場合は、 (41.85×106 )/(25×6)=279000 =32 ×31×1000…(2) となるから、分周カウンタの段数は図4に示されている
ように、NTSC方式の場合は32 ×31×1001と
なり、PAL方式の場合は32 ×31×1000とな
る。この結果、分周カウンタの段数は19ビットです
む。また、PLL回路の引込み時間が短縮され、かつ特
別な補正をすることなく正確なクロック周波数を作成す
ることができる。
【0040】前記実施例では記録PLL回路39の基準
信号の周波数を150Hz又は150×(1000/1
001)Hzに選定しているが、式(1)、(2)を素
因数分解した結果を見れば、もっと高い周波数でもよい
ことがわかる。
【0041】すなわち、PAL方式の場合は、 (41.85×106 )/(32 ×31×1000)=
150Hz (41.85×106 )/(3 ×31×1000)=
450Hz (41.85×106 )/( 31×1000)=
1.35kHz (41.85×106 )/(32 ×1000)=
4.65kHz (41.85×106 )/(3 ×1000)=
13.95kHz (41.85×106 )/( 1000)=
41.85kHz のいずれかであればよい。
【0042】そして、NTSC方式の場合は、これら各
周波数の1000/1001倍であればよい。
【0043】このような150Hzよりも高い周波数の
基準信号は、サーボ系から出力される150Hz又は1
50×(1000/1001)Hzのパルスを逓倍する
ことにより作成してもよいが、信号処理部のクロック
(18.13MHz)をカウンタで分周して作成するほ
うが構成が簡単になる。
【0044】このように基準信号の周波数を高くする
と、PLL回路の引込み時間がさらに短縮される。ま
た、記録PLL回路を構成する分周カウンタ中、NTS
C方式とPAL方式に共用する部分(図4では分周カウ
ンタ44)の段数が少なくなるので、PLL回路のハー
ド量を削減できる。
【0045】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、記録クロック信号の周波数が回転ドラムの
回転周波数の整数倍に選定されているディジタルVTR
であれば本発明を適用できる。さらに、磁気ディスク等
の回転記録媒体にディジタル信号を記録する装置であっ
ても、記録クロック信号の周波数が回転記録媒体の回転
周波数の整数倍に選定されていれば、本発明を適用でき
る。
【0046】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、正確な周波数の記録クロック信号を作成するこ
とができる。また、PLL回路の引込み時間が短縮され
ると共に、PLL回路のハード量が低減される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用したディジタルVTRの信号処理
系の構成を示すブロック図である。
【図2】図1のディジタルVTRのトラックフォーマッ
トの一例を示す図である。
【図3】図1のディジタルVTRにおけるクロック信号
を作成する手段の構成を示すブロック図である。
【図4】図3における記録PLL回路の構成の1例を示
すブロック図である。
【図5】従来のディジタルVTRの基本構成を示すブロ
ック図である。
【符号の説明】
11…回転ドラム、12…磁気テープ、39…記録PL
L回路、44〜46…分周カウンタ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 記録媒体に対してディジタル信号を記録
    する記録素子と、該記録媒体と記録素子とを所定の回転
    周波数で相対的に回転させる手段とを備えるディジタル
    信号記録装置において、 前記記録素子に供給される前記ディジタル信号の記録ク
    ロック周波数が前記回転周波数の整数倍に選定されてお
    り、かつ前記記録クロック周波数を作成するPLL回路
    の基準信号の周波数が少なくとも前記回転周波数に選定
    されていることを特徴とするディジタル信号記録装置。
  2. 【請求項2】 前記整数が素数でない場合には、前記整
    数を素因数分解して得られる1個以上の素数を前記回転
    周波数に乗算した周波数が、さらにPLL回路の基準信
    号の周波数に選定されていることを特徴とする請求項1
    記載のディジタル信号記録装置。
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