JPS63250985A - デイジタルビデオ信号記録再生方法 - Google Patents

デイジタルビデオ信号記録再生方法

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JPS63250985A
JPS63250985A JP62084749A JP8474987A JPS63250985A JP S63250985 A JPS63250985 A JP S63250985A JP 62084749 A JP62084749 A JP 62084749A JP 8474987 A JP8474987 A JP 8474987A JP S63250985 A JPS63250985 A JP S63250985A
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signal
line
lines
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達志 木島
Keizo Nishimura
西村 恵造
Takashi Furuhata
降旗 隆
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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、ヘリカルスキャン型VTRによるディジタル
ビデオ信号記録再生方法に係り、特にヘッドの目詰りや
同期はずれ、あるいは特殊再生等による画質劣化を低減
するために好適な信号記録フォーマットに関する。
〔従来の技術〕
従来、各フィールドのビデオ信号をそれぞれ複数のトラ
ックに記録するディジタルVTRでは、特開昭57−1
23778号公報に記載の様に1フィールドの信号を分
割記録する複数のトラック。
の中の1本を特殊再生用トランクとして区別し、ここに
画像データの上位ビットのみを記録して、通常再生時に
は全てのトラックに記録された信号を各トラックに対応
する仮数のヘッドにより再生するが、特殊再生時には、
画像データの上位ピットのみを記録した特殊再生用トラ
ックの信号を専用ヘッドにより再生する方式となってい
る。
一般に磁気ヘッドは、テープの磁性粉の付着等により目
詰りを生じ、再生信号の振幅が劣化する場合がある。特
に、ディジタ/l/VTRにおいては、再生信号の振幅
の劣化が画質に及ぼす影響は太きい。また、ディジタル
信号を再生する場合には、各トラック毎に信号の同期を
とるが、この同期信号の部分にドロップアウトや、符号
誤りが生じるとそのトラックに記録されている信号が全
く再生されなくなってしまう場合がある。ところが、特
開昭57−123778号公報に記載の記録フォーマッ
トにおいては、この様な事態に対して考慮されておらず
、特殊再生専用ヘッドに目詰りを生じる、あるいは、ト
ラックの信号にドロップアウト、または、同期はずれが
生じた場合に画質の劣化が大きいという問題点があった
。更に、特殊再生専用のヘッドおよび信号処理回路を設
げなければならず、回路規模の点でも不都合があった。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記従来技術は、再生ヘッドの目詰り、および再生信号
のドロップアウトあるいは符号誤りによる同期はずれ等
に対する配慮がされておらず、特に特殊再生専用ヘッド
および特殊再生用トラックからの再生信号にこの様な事
態が生じた場合に画質の劣化が太きいという問題があっ
た。また、特殊再生専用のヘッドおよび信号再生回路を
設けなければならないため、回路規模の点についても不
都合があった。
本発明の目的は、上記従来技術の欠点をなくし、1フィ
ールドの映像信号を複数のトラックに分割しディジタル
記録再生を行なうヘリカルスキャン型ディジタルVTR
において、ヘッドの目詰りや同期はずれが生じても再生
画像の劣化が少なく、また、専用のヘッドおよび信号再
生回路を設けることなく、画質劣化の少ない、各種速度
における特殊再生が可能となる記録再生法を提供する事
にある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的は、1フィールドのディジタルビデオ信号をn
体のトラックへ分割記録する際に、k番目(k=1.z
、・・・、n)のトラックに記録される画像信号ライン
は、1フィールドの内で記録される画像信号ラインの先
頭ラインから2K−1および2K番目の2ラインと、こ
の2ラインからそれぞれ2n番目毎の2ラインずつとな
る様な信号分割方法により達成される。
また、所定のフィールド毎に偶数である所定数ずつ増加
し、1フィールドの内で記録されるライン数を超えると
零にもどる数値りを、各フィールド内で記録される先頭
ラインのライン番号りに加え、ライン番号L+hの画像
信号ラインを新たな先頭ラインとし、更にライン番号り
からL+h−1までの信号ラインを各フィールド内で記
録される信号ラインの最後尾に続く様て並べ換えた仮想
的なフィールドを仮定し、この仮想フィールドに対して
前記信号分割を行なう事によっても上記目的は達成され
る。
さらに、前記仮想フィールドの信号に対して、各画像信
号ラインの先頭から同一番目の画素どうし、偶数である
所定のライン数分、巡回シフトを行なうことによる画素
の並べ換え、あるいは、同一信号ライン内での画素の並
べ換えの内、少なくとも一方を施す事によっても同様に
上記目的は達成される。
〔作用〕
1フィールドのビデオ信号を1体の信号記録トラックに
分割して記録再生を行なう場合、各トラックに対応する
ヘッドに目詰りが生じると、そのヘッドからの再生信号
が全く得られなくなってしまう。この様な事態が生じた
場合に、各信号記録トラックに記録される信号が、フィ
ールドの先頭から画像信号ラインをライン番号順に記録
する様な分割方式によるものであると、再生不能となり
た画像信号ラインは多数連続し、画面上での位置も固定
したものとなりノイズバンドが発生してしまう。
前記本発明の分割方法により、各トラックに記録される
信号が各フィールドの内で記録される信号ラインの先頭
ラインから2ラインずつ順番に分割されたものとなって
いると、ヘッド目詰りによりある信号記録トラックから
の再生信号が得られなくなった場合、画面上では2ライ
ンずつの再生不能ラインが互いに分散した位置に生じる
事になる。また、この再生不能ラインの前後は、常に他
のトラックから正しく再生された画像信号ラインとなっ
ているので、ライン相関により前又は後の信号ラインの
信号を用いた信号補正が可能となり、ノイズバンドの発
生を抑える事ができる。また、前記の仮想フィールドに
基き、同様の信号分割を行なった場合、各トラックに記
録される画像信号ラインがフィールド毎に77トして行
くため、画面上での再生不能ラインの位置は、フィール
ド内だけでなく、フィールド間でも互いに分散する。
従って、この場合は、ライン相関のみでなくフィールド
、あるいはフレーム相関を用いた補正も可能となり、更
に画質劣化を低減する事ができる。
さらに、上記の分割記録方法に加え、各画像信号ライン
内での画素の並べ換え、または、画像信号ラインの先頭
から同一番目の画素どうし、その位置に応じて、所定の
ライン数だけフィールド内で巡回シフトを行なう様な信
号の並べ換えのいずれか、あるいは、両者を施した場合
、ヘッド目詰りによる再生不能画素は、画面上に均等に
分散し、ライン相関、フィールド相関等により容易に補
正でき、視覚上の画質劣化が一層抑えられる。
次に通常の再生ヘッドで、可変速等の特殊再生を行なっ
た場合を考える。特殊再生時における再生ヘッドの走査
軌跡は、信号記録トラックを斜めに横切ることになる。
ディジタルVTRにおいて、再生信号レベルが低(、S
 / Nの悪い信号は、符号誤りにより正しく再生され
ないので、各トラックに記録されている信号が、フィー
ルドの先頭からライン番号に従って順番に分割される方
法によるものであると、特殊再生時に再生不能となる信
号は、各フィールドについて同じ位置で常に固定したも
のとなる。この様な場合、ライン相関や、フィールド相
関を用いた補正ができず画面上にノイズバンドが生じ、
画質が大きく劣化する。一方、本発明による分割記録方
法に対して、特殊再生を行なった場合、各信号記録トラ
ックには、順次フィールド内で巡回シフトされた信号が
分割記録されているため、再生不能となる信号は、画面
上での位置がフィールド毎に移動して行(。この場合、
再生不能となった信号については、それ以前に正しく再
生されたフィールドまたはフレームの同位置の信号を保
持しておく事により、ある適当な周期で、フレームメモ
リに記憶されている信号が書き換えられて行き、ノイズ
バンドが生じず、画質劣化の少ない特殊再生画像を得る
事ができる。
なお、上記においては、ヘッドの目詰りによる再生不能
についてのみ述べたが、再生信号のドロップアウトや同
期はずれ等により単発的にある信号記録トラックに記録
されている信号が再生不能となりた場合についても同様
の効果がある。
また、YCコンポーネント線順次信号に不発明を適用し
、1フィールドの信号を複数のトラックに分割記録した
場合を考える。ヘッドの目詰りが生じ、ある信号記録ト
ラックからの再生信号が得られなくなった場合、再生不
能となる画像信号ラインは、画面上で互いに分散した位
置となり、輝度信号は、前又は後のラインの輝度信号に
より、また、勝頃次信号である色差信号は、2ライン前
と2ライン後の画像信号ラインの色差信号の平均値等に
より補正が可能であり、画質の劣化を低減することがで
きる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を第1図により説明する。第1
図は、1フィールドの信号を複数のトラックに分割記録
する場合の本発明による記録フォーマットを示す模式図
である。本実施例は1フレ“−ム525本の走査線から
成るビデオ信号を記録再生するディジタルV T Rに
本発明による記録フォーマットを適用したものである。
本実施例においては、1フィールドのビデオ信号を4本
のトラックに分割記録する。
なお、本実施例では、垂直ブランキング期間中のライン
524,525’、1〜5.およびライン262〜26
7はトラック上に記録しない。
第1図(a)はテープ上のトラック配置を、また第1図
(b)は各トラック上の信号ラインの配置を表わし、1
〜8はそれぞれ信号記録トラックを示す。
各トラック1〜8は、第1図(a)にA−Dで示す様。
に、1フィールドの信号を4分割した各トラックに対応
するA−Dの4つのヘッドによりそれぞれ記録再生され
る。また、第1図(b)中に示した数字は、画像信号ラ
インのライン番号を表わす。
第1図(a)に示す様に、信号記録トラック1〜8はテ
ープ上に斜めに配置される。フィールドNの信号はトラ
ック1〜4に4分割され、また同様にフィールドN+1
の信号はトラック5〜8に4分割されてそれぞれテープ
上に記録される。4分割された各フィールドの信号は、
各トラックの記録順序に従ってそれぞれA−Dの4つの
ヘッドによりテープ上に記録される。従って、トラック
1と5はA、)ラック2と6はB、)ラック5と7はC
、トラック4と8はDのヘッドによりそれぞれ記録され
、信号再生時には記録時と同様の組合せで各トラックの
信号が再生される。第1図(b)に示す様に、トラック
1にはフィールドNのテープ上に記録される信号のうち
、先頭ラインのライン6から8ライン毎の信号ラインと
、それぞれに続く1ライン、即ちライン6.7.14.
15.22.25、・・・、254.255の信号が記
録される。
以下、同様にトラック2KはフィールドNの記録信号の
うち3番目のラインであるライン8から8ライン毎の信
号ラインと、それぞれに続く1ライン、即ち、ライン8
,9,16,17,24,25゜・・・、256,25
7の信号が、トラック5には、フィールドNの5番目の
ラインであるライン10から8ライン毎の信号ラインと
、それぞれに続く1ライン、即ち、ライン10,11,
18.19.21S。
27、・・・、258,259の信号が、またトラック
4にはフィールドNの7番目のラインであるライン12
かも8ライン毎の信号ラインと、それぞれに続く1ライ
ン、即ち、ライン12,13,20,21゜28.29
.・・・、260,261の信号がそれぞれ記録される
またフィールドN+1の信号も同様に第1図(b)に示
す様に、トラック5にはフィールドN+1の記録信号の
先頭ラインであるライン268から8ライン毎の信号ラ
インと、それに続く1ライン、即ち、ライン268,2
69,276.277、・・・。
516.517の信号が、トラック6にはフィールドN
+1の3番目のラインであるライン270から8ライン
毎の信号ラインとそれに続く1ライン、即ち、ライン2
70,271,278,279.・・・。
518.519の信号が、トラック7にはフィールドN
+1の5番目のラインであるライン272かも8ライン
毎の信号ラインとそれに続く1ライン、即ち、ライン2
72,273,280,281.・・・。
520.521の信号が、そしてトラック8にはフィー
ルドN+1の7番目のラインであるライン274から8
ライ毎の信号ラインとそれに胱く1うイン、即ち、ライ
ン274,275,282,283゜・・・、522,
523の信号がそれぞれ記録される。
以下、フィールドN+2以降の信号も、それぞれ同様の
方式で4本のトラックに分割記録される。
次に、第1図に実施例を示した本発明によるディジタル
ビデオ信号記録再生方法の効果を、第2図により説明す
る。第2図は、第1図に示した信号分割方法において、
4つのヘッドのうち第1図(alにBと示したトラック
の信号を再生するヘッド(Bヘッドと呼ぶ)に目詰りを
生じ、このヘッドからの再生信号出力が得られなくなっ
た場合の画像信号の再生状態を表わす図である。Bヘッ
ドに目詰りが生じた場合、第1図のトラック2とトラッ
ク6に記録された信号が全く再生されなくなる。
もし、1フィールドの信号を分割記録する場合に、信号
ライン番号順に連続した信号を記録する様な方式である
と、この様なヘッドの目詰りが生じた場合に複数の連続
したラインが再生不能となり、画面上にノイズバンドが
発生してしまう。しかし、本発明の方法によれば第1図
に示すトラック2およびトラック6に記録された信号が
全く再生されなくなった場合でも、再生不能となるう・
rンは第1図(b)に示した様にライン8,9.IS、
17.・・・。
256.257,270,271,278,279.・
・・。
518.519と分散したラインとなり、画面上の再生
信号は第2図に示す様にフィールド毎に見た場合に8ラ
イン毎に2ラインが再生不能なノイズ信号となる。
本発明の信号記録方法によれば、この様な再生不能とな
った信号ラインは画像のライン相関の性質を利用する事
により、前後のラインの信号を用いて補正を行ない画面
上のノイズを低減する事ができる。例えば、第2図で斜
線で示す再生不能となったライン8はその前のラインで
あるライン7の信号で、またライン9はその後のライン
であるライン10の信号でそれぞれ置き換える事により
補正する事が可能である。
同様に次フィールドの再生不能となったライン270は
その前のライン269の信号で、またライン271はそ
の後のライン272の信号で置き換える事により補正が
可能となる。以下、第2図中に斜線で示した他の再生不
能ラインについても、その前後のラインの信号で置き換
える事で補正が可能となり、画面上のノイズを低減する
事ができる。
上記の実施例では、ヘッドの目詰りが生じた場合に再生
不能となり補正が行なわれる信号ラインの画面上での位
置は、インターレースにより第2図に示す様に奇偶数フ
ィールドで互いに隣接する位置となる。本発明の信号記
録方法では、ヘッドの目詰りが生じた場合に再生不能と
なる信号ラインの画面上での位置を奇偶数両フィールド
で互いに異なる様にして、補正が行なわれるラインをフ
ィールド内だけでなくフィールド間に対しても分散させ
る事ができ、これによりライン相関のみでな(フィール
ド相関を用いた補正が可能となり、場合によっては、そ
の両者を併用する事により更に画質劣化を低減する事が
できる。
以下、上記に対する本発明の一実施例を第6図により説
明する。第3図は、本発明による1フィールドの信号を
複数のトラックに分割記録する場合の記録フォーマット
の他の1つの例を示す模式図である。本実施例における
ビデオ信号は第1図に示した実施例の場合と同様である
。第3図において11〜18はそれぞれ信号記録トラッ
クを示す。第3図(a) 、 (b)は、第1図と同様
にそれぞれ信号記録トラックのテープ上の配置および各
トラック上の記録信号ラインの配置を示す。また、第1
図に示した実施例の場合と同様に1フィールドの信号は
4本のトラックに分割記録され、11〜18で示す各ト
ラックは第3図(alにA−Dで示した様にA−Dの4
つのヘッドによりそれぞれ記録再生が行なわれる。また
、第6図(b)中に示した数字は、第1図(b)と同様
に、画像信号ラインのライン番号を表わす。
第3図(a)に示す様K、信号記録トラック11〜18
はテープ上に斜めに配置される。フィールドNの信号は
トラック11〜14に、またフィールドN+1の信号は
トラック15〜18にそれぞれ4分割され、テープに記
録される。4分割された1フィールドの信号は各トラッ
クのテープ上への記録順序に応じて、それぞれA−Dの
4つのヘッドにより記録される。従って、トラック11
と15はA、トラック12と16はB、トラック13と
17はC,)ラック14と18はDのヘッドによりそれ
ぞれ記録される。また、再生時も同様の組合せで信号の
再生が行なわれる。第6図(b)に示す様にトラック1
1〜14には、フィールドNの信号が第1図に示した実
施例の場合と全く同様に記録される。
一方、トラック15〜18にはフィールドN+1の信号
をフィールド内で2ライン分巡回シフトした後、トラッ
ク11〜14への分割方式と同様に分割記録する。従っ
て、トラック15にはライン270を先頭にして8ライ
ン毎の信号ラインとそれに続く1ライン、即ち、ライン
270,271゜278.279.・・・、518,5
19が、トラック16にはライン272を先頭に8ライ
ン毎の信号ラインとそれに続く1ライン、即ち、ライン
272゜273.280,281.・・・、520,5
21が、トラック17にはライン274を先頭として、
ライン274.275,282,285.・・・、52
2,523が、トラック18にはライン276を先頭と
して、ライン276.277.284.285 、・・
・、516゜517、そして最後にライン268,26
9がそれぞれ記録される。
以下、フィールドN+2 、N+3以降についてもそれ
ぞれフィールドN、N+1の場合と同様に奇偶数フィー
ルドに応じてそれぞれ4トラツクずつに分割記録される
。ここで1本実施例においてはフィールドN−1−kN
+3.N+5.・・・も同様)の信号をそのフィールド
内で2ライン分巡回シフトしたが、このシフトするライ
ン数は偶数であれば任意に選べる事は言うまでもない。
更に、フィールドN+1 (N+5 、 N+5 、・
・・)の信号は第1図の実施例と同様の記録方式による
分割記録を行ない、フィールドN(N+2.N+4゜・
・・)の信号に対して各フィールド内での巡ぼシフトを
施した場合にも同様の効果があり、本発明の本質を損な
うものではない。
次に本発明を第3図に示した実施例に適用した場合の効
果を第4図により説明する。第4図は、第5図に示した
信号分割方法において信号を再生するA−Dの4つのヘ
ッドのうちBのヘッドに目詰りが生じ、Bヘッドからの
再生信号が得られなくなった場合の画像信号の再生状態
を示す。Bのヘッドに目詰りが生じた場合には、第3図
に示すトラック12および16に記録された信号が全く
得られなくなる。
しかし、トラック11〜18上には、第3図(b)に示
した様な信号ラインの配置となる様に分割された信号が
記録されているので、トラック12およびトラック16
に記録された信号が全(再生されなくなった場合の再生
不能ラインは、ライン8゜9.16,17.・・・、2
56,257,272,275゜・・・、520,52
1となる。
従って、この場合の再生信号は画面上では第4図に示す
様になり、斜線で示す再生不能ラインの位置は同一フィ
ールド内で見ても、隣接フィールド間で見ても分散した
位置となる。これにより、再生不能となった信号ライン
をその前後のラインの信号により補正し、画面上のノイ
ズを低減する事ができると共に、補正されるラインが画
面上で分散するので、視覚上の画質劣化が低減される。
更に、この様な信号分割方法の場合にはライン相関のみ
でなくフィールド相関を用いた補正を併用する事が可能
であるので、画質の劣化を一層低減する事ができる。な
お、以上の実施例による説明では、ヘッドの目詰りが生
じた場合についてのみ述べたが、トラックからの信号再
生時にドロップアウト等の原因により同6期はずれが生
じ、あるトラックからの信号が単発的に再生されなくな
る様な場合に対しても同様の効果が得られる。
次に、本発明によるディジタルビデオ信号記録再生方法
において、特殊再生に有利な信号分割方法の一実施例を
第5図により説明する。第5図は、本発明における1フ
ィールドの信号を特殊再生を考慮して複数のトラックへ
分割記録する場合の記録フォーマット3よび、2倍速再
生時の信号再生状況を示す。
本実施例において記録するビデオ信号は、第1図および
第5図に示した両実施例の場合と同様である。第5図に
おいて、21〜34はそれぞれ信号記録トラックを示し
、各トラックは、隣接トラック間でのクロストークを避
げるため、アジマス角を変えて記録されている。第5図
(a)は、テープ上に記録されたトラックの配置および
2倍速再生時の再生ヘッドの走査軌跡を、また第5図(
b)は、各トラック上の信号ラインの配置をそれぞれ示
す。
前に述べた実施例と同様に、各フィールドの信号はそれ
ぞれ4本のトラックに分割記録され、各トラック21〜
54は第5図(a)中にA−Dで示す様にトラックの記
録順序に応じて、それぞれに対応するA−Dの4つのヘ
ッドにより記録再生が行なわれる。A−Dの4つのヘッ
ドは、そのアジマス角が2種類あり、AとC,BとDの
ヘッドがそれぞれ同一のアジマス角を持っている。また
、A〜Dの4つのヘッドは、シリンダ上に90°ずつの
角度の位置に等分に配置されており、AとC,BとDの
ヘッドはそれぞれ互いに対向した位置に配置されている
。この様なヘッドにより2倍速再生を行なった場合のヘ
ッド走査軌跡は、それぞれ第5図(at中にa −dで
示した様になる。なお、第5図(b)中の数字は、第1
図(blおよび第5図(b)と同様に画像信号ラインの
ライン番号を表わす。
第5図(a)に示す様に、信号記録トラック21〜34
は、テープ上に斜めに配置される。フィールドNの信号
はトラック21〜24に、フィールドN−)−1の信号
はトラック25〜28に、またフィールドN−1−2の
信号はトラック29〜62Kそれぞれ4分割されテープ
上に記録される。各トラックは、第5図(a)中にA−
Dで示す様に、その記録順序に応じて、それぞれA−D
の4つのヘッドにより記録される。第5図(b)に示す
様に、トラック21〜24には、フィールドNの信号が
第1図の実施例と同様の方式で分割記録される。トラッ
ク25〜28には、フィールドN+1の信号をフィール
ド内で2ライン分巡回シフトした後、同様の分割方式で
記録する。
ここまでは、前述の第3図の実施例と同様であるが、次
のトラック29〜32Kは、フィールドN+2の信号を
フィールド内で4ライン分巡回シフトした後、各トラッ
クに分割記録し、更に続くトラック55.34以降には
同様にフィールド毎にフィールド内での巡回シフト量を
順次2ラインずつ増加させ、それぞれ各トラックに分割
記録する。
以上の記録方法により、トラック21〜64にはそれぞ
れ第5図(b)に示す様に、各フィールドの信号ライン
が配置される。2倍速の特殊再生を行なった場合、A−
Dの4つの再生ヘッドの走査軌跡は第5図(a)にa 
% dで示す様に、トラック21〜54を斜めに横切る
様になる。ところが、アジマス記録を行なっている場合
、異なるアジマス角のヘッドで記録されたトラックの信
号は再生する事ができない。従って、ヘッドA、Cはヘ
ッドAまたはヘッドCにより記録されたトラックのみを
、また、ヘッドB、DはヘッドBまたはヘッドDにより
記録されたトラックのみ再生し、第5図体)中に斜線を
施した部分の信号のみが再生される。
再生信号レベルが低く、S / Nの悪い信号は、ディ
ジタルVTRでは符号誤りにより正しく再生されないの
で、第5図(a)に示した様な2倍速再生状態では、第
5図(b)に斜線を施した部分の信号は、正常な画像信
号として再生できず、ノイズとなる。
この様な再生パターンの場合、第1図に示した実施例の
様に、画面上の信号ラインの位置とトラック上に記録さ
れる信号ラインの位置が常に固定していると、再生画面
上に生じるノイズバンドの位置も常に一定の場所となり
、ライン相関あるいは、フィールド、フレーム相関を用
いて補正する事ができない。しかし、第5図に示した実
施例の場合、再生できる信号ラインの画面上での位置が
フィールド毎に順次移動して行くので、正常に再生され
なかった信号ラインについては、それ以前に正しく再生
されたフレームの同一ライン、またはフィールドの同位
置(実際は、インターレースのために隣接する位置とな
る)の信号ラインの信号を保持しておく事により、ノイ
ズバンドの発生を防止する事ができる。
以上述べた様に、本実施例においては、特殊再生時の画
質劣化を最小限に抑える事ができる。なお、本実施例の
場合、4つのヘッドがシリンダ上に90°ずつの角度で
等分に配置される場合についてのみ述べたが、例えば、
4つのヘッドが接近して段差を設け【配置される様な他
のヘッド配置においても、あるいは、2倍速以外の他の
速度による特殊再生の場合にも、再生される信号パター
ンは異なるが、ノイズバンド発生防止の効果は同様に得
られる。また、フィールド毎に信号を巡回シフトするシ
フト量の増加分が2ラインずつの場合についてのみ述べ
たが、偶数ラインであれば他の任意のライン数を選択し
ても、あるいは、フィールド毎に巡回シフト量を偶数の
範囲内で変化させても、同様の効果を得る事ができる。
次に、以上述べた本発明による信号分割記録方法でディ
ジタルビデオ信号を記録再生する装置の一実施例を第6
図により説明する。第6図は本発明によるディジタルビ
デオ信号記録再生装置の一実施例のブロック図を示す。
第6図に示す実施例では、第1図に示した信号フォーマ
ットにより信号の記録再生を行なう。
第6図において、41はビデオ信号入力端子、7i2は
記録タイミング発生回路、43はA/D変換器、44は
メモリ制御回路、45はフレームメモリ、46は信号分
配回路、47a〜47dは時間軸伸長回路、48a〜4
8dは、エンコーダ、49a 〜49dは記録アンプ、
50a〜50dは磁気ヘッド、518〜51dは再生ア
ンプ、52a〜52dは時間軸補正回路、53a〜53
dはデコダ、54a〜54dは時間軸圧縮回路、55は
信号切換回路、56は同期回路、57は再生タイミング
発生回路、58はメモリ制御回路、59はフレームメモ
リ、60はD / A変換器、61はビデオ信号出力端
子である。なお、第6図において、フレームメモリ45
,59を記録側、再生側でそれぞれ分離して設けている
が、1つのフレームメモリを記録、再生で共用しても以
下に述べる動作に差異はなく、本発明の本質を損うもの
ではない。
ビデオ信号入力端子41より入力された、同期信号を含
むビデオ信号は、記録タイミング発生回路42、および
A / D変換器43に入力される。
記録タイミング発生回路42は、入力されたビデオ信号
中の水平および垂直同期信号を分離するとともに、フィ
ールドの奇偶を判別し、更に水平垂直の両同期信号に同
期した所定の周波数のサンプリングクロックを発生する
。そして、このサンプリングクロックはA/D変換器4
3に入力される。
また、メモリ制御回路44には、水平、垂直の各同期信
号、奇偶フィールド判別信号およびサンプリングクロッ
クが人力される。
A/D変換器43は、記録タイミング発生回路42で発
生したサンプリングクロックによりビデオ信号入力端子
41より入力されたビデオ信号をサンプリングし、ディ
ジタルデータに変換する。
この様にしてディジタルデータに変換されたビデオ信号
はフレームメモリ45に送られる。メモリ制御回路44
は、香込みアドレスカウンタ、ラインカウンタ、読出し
アドレスカウンタ、書込みパルス発生器から構成される
。書込みアドレスカウンタは、奇数フィールドの垂直同
期信号によりリセットされサンプリングクロックをカウ
ントするカウンタである。ラインカウンタは奇数フィー
ルドの垂直同期信号によりリセットされ、水平同期信号
をカウントするカウンタである。読出しアドレスカウン
タは、垂直同期信号によりリセットされ水平同期信号を
カウントするカウンタと、水平同期信号によりリセット
されサンプリングクロックをカウントするカウンタとを
組合わせて構成したものである。
書込みパルス発生器は、A / D変換器45により変
換されたディジタルデータサンプルをフレームメモI7
45 K書込むためのパルスを、書込みアドレスの位相
に同期させて、1サンプリングクロツク毎に1回出力す
る回路である。メモリ制御回路44からは、書込みアド
レスと読出しアドレスがそれぞれ交互に、1サンプリン
グクロツク毎に1回出力され、書込みパルスとともに7
レームメモリ45に供給される。書込みアドレスカウン
タの値がそのまま与えられる。読出しアドレスは、記録
タイミング発生回路42の奇偶判別回路が偶数フィール
ドを検知している時、即ち、入力信号が偶数フィールド
の信号である時には6を、逆に奇数フィールドの時には
268を初期値とし、水平同期信号が入力される毎に、
8ライン毎のラインとそれぞれに続(1ラインの、2ラ
インずつのライン番号をカウントし、記録された信号ラ
イン数を超えた場合には、初期値に2を塀えた値を新た
な初期値とし、同様なカウント動作を行なう、水平同期
信号カウンタの出力に、1ライン当りのサンプル数を乗
じる事により得られたアドレスに、サンプリングクロッ
クをカウントするカウンタの出力を加算する事により与
えられる。
これにより、フレームメモリ45に奇数フィールドのデ
ータを書込んでいる時は、偶数フィールドの8ライン毎
のラインと、それぞれに続く1ラインの、2ラインずつ
のデータを4分割した4本のトラックの記録順序に従っ
て読出し、逆に、偶数フィールドのデータを書込んでい
る時は、奇数フィールドのデータを同様に読出す。この
様にする事により、前後のフィールドのデータの書込み
と読出しの順序が乱れるのを防止する。
ラインカウンタの値は、ラインアドレスデータという書
込みデータとしてフレームメモリ45に入力され、各ラ
イン毎の水平ブランキング期間中の所定のデータサンプ
ルと置き換えて書込まれる。
フレームメモリ45から読出されたデータは信号分配回
路46により、分割記録する各トラックに対応して4分
割され、それぞれ時間軸伸長回路47a〜47dに入力
される。時間軸伸長回路47a〜47dはシリンダへの
テープ巻付は角に応じて時間軸を伸長し、それぞれ信号
をエンコーダ48a〜48dへ出力する。
エンコーダ48a〜48dへ入力された信号は、各チャ
ネル毎に誤り訂正符号およびテープへの記録再生に必要
な同期パターンを付加し、変調された後、記録アンプ4
9a〜49dを介し、磁気ヘッド50a〜50dにより
、第1図に示したフォーマットに従ってテープ上に記録
される。
一方、再生側においては、磁気ヘッド50a〜50dK
よりテープから再生された各トラックの信号は、再生ア
ンプ51a〜51dを介して時間軸補正回路52a〜5
2d、および同期回路56に入力される。同期回路56
は、入力された各トラックの再生信号よりそれぞれ個々
のデータに同期したクロックを抽出し、これを時間軸補
正回路52a〜52dに供給すると同時に、記録時に付
加された同期パターンを検出する事により、再生信号処
理のタイミング基準信号を生成する。
このタイミング基準信号は、デコーダ53a〜53d1
および再生タイミング発生回路57へ供給される。時間
軸補正回路52a〜52dはテープから再生された信号
の復調を行なうとともに、再生信号に含まれる時間軸変
動を除去した後、デコーダ53a〜53dに再生信号を
出力する。デコーダ53a〜53dは、誤り訂正符号に
より。
テープへの記録再生で生じた符号誤りの検出、訂正を行
ない、訂正できない誤りがあった場合には誤り検出フラ
グを付加した後、信号データを時間軸圧縮回路54a〜
54dへ出力する。
時間軸圧縮回路54a〜54dは、記録側において、多
チャネル化する事により、記録信号帯域を下げるために
、シリンダへのテープ巻付は角に応じて時間軸伸長され
た各トラックのデータを元の時間軸へ圧縮する。この様
にして、時間軸圧縮された各トラックの信号は、切換回
路55により1チヤネルの連続したディジタルビデオ信
号に構成され、メモリ制御回路58およびフレームメモ
リ59に入力される。
また、再生タイミング発生回路57は、同期回路56か
ら供給されるタイミング基準信号をもとにして、切換回
路55のディジタルビデオ信号出力に対応した水平、垂
直同期信号と、ディジタルビデオ信号のサンプリングク
ロックを生成し、メモリ制御回路58に供給する。サン
プリングクロックは、同時にD / A変換器60にも
供給される。
メモリ制御回路58は、書込みアドレスカウンタ、奇偶
判別回路、読出しアドレスカウンタ、書込みパルス発生
器から構成される。薔込みアドレスカウンタは、水平同
期信号によりリセットされサンプリングクロックをカウ
ントするカウンタである。
奇偶判別回路は、メモリ制御回路58に入力されるディ
ジタルビデオ信号の水平ブランキング期間に挿入された
ラインアドレスデータが261以下か268以上かによ
ってフレームメモリ59に書込むデータが奇数フィール
ドのデータであるか、偶数フィールドのデータであるの
かを判別する回路である。ただし、ラインアドレスデー
タに誤り訂正不能を示す誤り検出フラグが付加されてい
る場合には、直前の判別結果を保持する様になっている
読出しアドレスカウンタは、奇偶判別回路が偶数フィー
ルドを検知した時の垂直同期信号によりリセットされ、
サンプリングクロックをカウントするカウンタである。
書込みパルス発生器は、記録側のメモリ制御回路44に
含まれる書込みパルス発生器と同様である。
ただし、再生側においては、ラインアドレスデータに誤
り検出フラグが付加されている場合には、その1ライン
期間は、書込みパルスを発生しない。
書込みアドレスは、フレームメモリに書込もうとする信
号中に含まれるラインアドレスデータに1ライン当りの
データサンプル数を乗じた値に書込みアドレスカウンタ
の値を加算する事によって得られ、フレームメモリ59
に供給される。読出しアドレスは、読出しアドレスカウ
ンタの値がそのまま与えられる。
この様にして、フレームメモリ59には、1サンプリン
グクロツク毎に書込みアドレスと読出しアドレスがそれ
ぞれ交互に供給され、また、書込みアドレスのタイミン
グで、書込みパルスが同時に供給される。こうして、フ
レームメモリ59には、ラインアドレスデータにより決
定される所定のアドレス位置に各信号ラインのデータが
書込まれ、読出しは、フレームメモリの先頭アドレスか
ら順次行なわれる。従って記録時における信号分割によ
ってフレームメモリ59に書込まれる信号の順序が入れ
換っても、読出し時にはライン番号順の正しい系列の信
号となってD/A変換器60へと出力される。
なお、再生側におけるフレームメモリ59へのデータの
書込み、読出しも記録側と同様に、奇数フィールドの書
込み時には偶数フィールドの読出し、または、その逆の
組合せとなる様にし、4チャネル分割記録再生による再
生信号の時系列に誤りが生じない様に配慮している。
D/A変換器60は、一般的な意味におけるD/A変換
器の他に、その入力段に3ライン分のデータバッファと
信号補正回路、ライン番号チェック回路および水平、垂
直ブランキング期間のデータ列挿入回路から構成されて
いる。D/A変換器60に入力されたフレームメモリ5
9からの読出し信号は、最初に、ライン番号チェック回
路に入力される。ライン番号チェック回路では、フレー
ムメモリ読出しアドレスと信号データ中のラインアドレ
スデータとの間で比較を行ない、その間に矛盾があった
場合には不一致フラグを信号に付加してデータバッファ
へ出力する。データバッファからは1ライン分ずつ遅延
した3系統のデータ列が出力されている。先頭のデータ
列から1ライン分遅延した中央のデータ列はライン番号
の不一致フラグを参照し、不一致フラグが付加されてい
なければそのまま、付加されている場合には、そのライ
ンが偶数ラインであれば1ライン分前のデータと、奇数
であれば1ライン分後のデータと置換えられて水平垂直
ブランキング期間データ列挿入回路へ入力される。そし
て、この回路でラインアドレスデータ部分および垂直ブ
ランキング期間としてテープに記録しなかった部分のデ
ータをそれぞれに対応する固定データ列に復元し、完全
に連続したディジタルビデオ信号のデータ列とし、D/
A変換を行なう。以上の様にしてD / A変換器60
により正常なアナログビデオ信号に変換された再生信号
は、ビデオ信号出力端子61より出力される。
4つの再生ヘッドの内の1つに目詰りが生じ、第2図に
示した様に特定のラインの信号が再生できなくなった場
合、デコーダ53a〜53dにより訂正不能誤りが検出
され、ラインアドレスデータな含めて誤り検出フラグが
付加される。従って、これら再生不能となった信号は、
メモリ制御回路58の働きによりフレームメモリ59に
は書込まれない。当然、ラインアドレスデータ部分も書
込まれないので、フレームメモリ59の中で、第2図で
斜線を施した再生不能となった信号ラインのラインアド
レスデータが書込まれるべきアドレス位置には、電源投
入時のデータがそのまま保持されている。これらの再生
不能となったラインのフレームメモリ59上でのアドレ
スが読出しアドレスとして与えられた場合には、読出し
データとして電源投入時のデータがそのまま読出されて
来る。
そのため、D/A変換器60のライン番号チェック回路
により不一致フラグが付加される。この様にして、第2
図中で斜線を施した再生不能ラインの信号は、信号補正
回路により、前または後のラインの信号により補正され
、画面上へのノイズバンドの発生が抑えられる。
第6図゛に示した実施例において、記録側のメモリ制御
回路44の水平同期信号をカウントするカウンタをテー
プに記録するライン数をカウントするとその値が零にも
どるロードカウンタとして、奇数フィールドの垂直同期
信号で0を、また偶数フィールドの垂直同期信号で2を
ロードする構成とする事によって第3図に示したフォー
マットによる信号記録再生方法が実現可能となる。
さらに、同様に記録側のメモリ制御回路44に。
垂直同期信号により2ずつカウントアツプし、テープに
記録するライン数をカウントするとその値が零にもどる
フィールドカウンタを追加し、読出しアドレスカウンタ
中の水平同期信号をカウントするロードカウンタのロー
ド値を奇偶両フィールドとも、このフィールドカウンタ
の値とすれば、第5図に示したフォーマットの信号記録
再生方法が実現できる。特殊再生時には、第5図(bl
中において斜線を施していない部分の信号のみが再生側
のフレームメモリ59に書込まれ、そのライン番号はフ
ィールド毎に変化する。従って、ある適当な周期で画面
上の各信号ラインがフレームメモリ59上で書換えられ
、ノイズバンドの生じない特殊再生画像が得られる。
更に、記録側におげろ、フレームメモリ45へのデータ
の書込み、読出し時に上述の方法の他に、所定の法則に
従って各信号ライン内でサンプル順序を入換える、ある
いは、ライン内でのサンプル順序に応じてフィールド内
で、2ラインずつデータ位置を巡回シフトする等の方法
により、再生信号が訂正不能となった場合においても補
正される信号がサンプル単位で画面上に分散する様圧し
て、補正を容易にする、または、補正後の画質劣化を更
に低減する事ができる。
一例として、記録側のメモリ制御回路44の読出しアド
レスカウンタに、水平同期信号をカウントし、各フィー
ルド当りの記録ライン数を超えるとその値が零にもどる
様なロードカウンタを2組設け、各フィールド毎の垂直
同期信号により、一方は、前述の各フォーマットに対応
する所定の数値(第1図に示した実施例では、垂直同期
信号でリセットされるカウンタを用いたが、0がロード
される事と等価である。)を、また他方は、この値に所
定のオフセット値を加算した数値(ただし。
この数値がテープに記録される信号ライン数を超えた場
合には、その数値からテープに記録される信号ライン数
を減する。)をロードし、読出しアドレス生成時には、
前述の一組の水平同期信号をカウントするカウンタの値
の代わりにこれら2組の水平同期信号をカウントするカ
ウンタの値を、サンプリングクロックをカウントするカ
ウンタの値の奇偶に応じて交互に切換える事により得た
値を記録側のフレームメモリ45の読出しアドレスとし
て用いる。
また、再生側では、メモリ制御回路58において、書込
みアドレスを生成する場合に、記録時に2組の水平同期
信号をカウントするカウンタの一方の値に加算したオフ
セット値を再生信号データ中から抽出したラインアドレ
スデータに加算して得た数値(記録側と同様に、この数
値がテープに記録される信号ライン数を超えた場合には
、その数値からテープに記録される信号ライン数を減す
る。)と、ラインアドレスデータとを、サンプリングク
ロックをカウントするカウンタの値の奇偶に応じて切換
える事により書込みアドレスを得る。
なお、この場合、ライン番号の不一致フラグを保持する
レジスタを、オフセット値の数と同数設け、サンプルの
順序に応じて、現在の不一致フラグと、オフセット値で
表わされるライン数だけ前の不一致フラグとを交互に切
換える事により参照し、信号の補正に用いれば良い。
なお、第1図に示したフォーマットに対し、オフセット
値を4としたデータの巡回シフトを施した場合に、Bヘ
ッドに目詰りが生じた時の再生画像の状態を第7図に示
す。第7図から明らかな様に、図中で斜線で示した再生
不能サンプルは画面上に一様に分散し、かつ第6図の実
施例で述べた様に、前または後の信号ラインのデータに
より容易に補正できる。この様に、他の方則に従5デー
タの並べ換えを本発明に併用した場合でも本発明の特徴
を損うものではない。
また、第6図に示した実施例を、YCコンポーネント線
順次信号に適用した場合、D/A変換器60は、一般的
な意味でのD/A変換器の他、その入力段に5ライン分
のデータバッファと平均値演算回路、信号補正回路、ラ
イン番号チェック回路および水平、垂直ブランキング期
間のデータ列挿入回路から構成される。D/A変換器6
0に入力されたフレームメモリ59からの読出し信号は
、最初にライン番号チェック回路に入力される。ライン
番号チェック回路では、フレームメモリ読出しアドレス
と信号データ中のラインアドレスデータとの間で比較を
行ない、矛盾があった場合には不一致フラグを信号に付
加してデータバッファへと出力する。データバッファか
らは1ライン分ずつ遅延した5系統のデータ列が出力さ
れている。
先頭と最後尾の2系統のデータ列は平均値演算回路へ入
力され、両データ列の平均値が演算される。先頭のデー
タ列から2ライン分遅延した中央のデータ列はライン番
号の不一致フラグを参照し、不一致フラグが付加されて
いなければそのまま、又、不一致フラグが付加されてい
る場合には、線順次信号である色差信号部分は平均値演
算回路の出力と、輝度信号部分はそのラインが偶数ライ
ンであれば1ライン分前のデータと、奇数ラインであれ
ば1ライン分後のデータとそれぞれ置き換えられて、水
平、垂直ブランキング期間データ列挿入回路へ入力され
る。
ここで、ラインアドレスデータおよび垂直ブランキング
期間としてテープに記録しなかった部分のデータをそれ
ぞれに対応する固定データ列忙復元し、完全に連続した
ディジタルビデオ信号のデータ列とし、D/A変換を行
なう。この様に、D/A変換器60により正常なアナロ
グビデオ信号に変換された再生信号は、ビデオ信号出力
端子61より出力される。
以上述べた様に、YCコンポーネント線順次信号に、本
発明による分割記録方式を適用した場合でも、1ライン
又は2ライン前後の信号ラインデータを用いた補正によ
り画質劣化を低減する事が可能である。
以上、1フィールドの信号を4本のトラックに分割記録
する場合について述べたが、分割するトラックが他の本
数であっても、同様に本発明の効果が得られ、本発明の
本質を損うものではない。
また、本実施例では、1フィールドの内で記録される信
号ラインの先頭ラインを偶数ラインとして分割記録を行
なう例を示したが、第8図(a)に示す様に、先頭ライ
ンが奇数ラインであっても同様に本発明の効果が得られ
る。更に、本実施例では、1フィールドの内で記録され
る画像信号ラインの先頭から2ラインずつを各トラック
に順番に分割記録した例を示したが、例えば第8図(b
)の様に分割記録するトラックの順序を入れ換えても同
様の効果が得られ、本発明の本質を損うものではない。
〔発明の効果〕
本発明によれば、1フィールドの信号を複数のトラック
に分割して記録再生を行なう場合に、各トラックに対応
するヘッドに目詰り等が生じ、そのトラックに記録され
た信号が再生されな(なってもライン相関を用いて容易
に補正が可能であり、更に補正される信号ラインを画面
上で分散させる事ができるので、ディジタルVTRの再
生画質の向上に対して効果がある。また、特殊再生時に
おいて、フィールド相関、あるいはフレーム相関を用い
る事による信号補正を行ないノイズバンドの生じない再
生画像を得る事ができるので、特殊再生時の画質向上に
対しても効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一笑施例における、テープ上の信号記
録トラックパターンを示す説明図、第2図は、その再生
信号に及ぼす効果を示す説明図、第5図は本発明の他の
実施例におけるトラックパターン説明図、第4図はその
効果の説明図、第5図は本発明の更に他の実施例におけ
るトラックパターン説明図、第6図は、本発明の実施例
におけるディジタル信号記録再生装置の構成を示す図、
第7図は効果の説明図、第8図は本発明による画像信号
ラインの分割記録方法の他の例を示す説明図である。 1〜8,11〜18.21〜34.71〜78 、81
88・・・信号記録トラック、43・・・A / D変
換器、44.58・・・メモリ制御回路、45.49・
・・フレームメモリ、60・・・D / A変換器。 +−s  (i’yil&LW’)  7+−7844
首Z&i)ラック  44,55  /E゛A1fil
llDK1+−18’t      fH−J8   
  ′145,59  フムーム\/Lす2!〜34 
  ・   43夕ρ岬’、To  60 D/A犯灸
器第 1 図 第 2 図 集 3 ロ 第 4 図 第5図 第 6図 第 77 第 8 Jl+’

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ディジタル化されたビデオ信号をその1フィールド
    分毎にn本(但しnは複数)の信号記録トラックに分割
    して記録再生を行うヘリカルスキャン型ビデオテープレ
    コーダ用のディジタルビデオ信号記録再生方法において
    、 ライン番号Mの画像信号ラインの記録されている信号記
    録トラックには、ライン番号Mの画像信号ラインの前後
    に隣接するライン番号(M−1)と(M+1)の画像信
    号ラインのどちらか一方は同時には記録されないことを
    特徴とするディジタルビデオ信号記録再生方法。 2、特許請求の範囲第1項記載のディジタルビデオ信号
    記録再生方法において、1フィールド分の信号を分割記
    録するn本のトラックの内、K番目(但しk=1、2、
    ・・・、n)のトラックに記録される画像信号ラインの
    先頭2ラインは、1フィールドの内で記録される画像信
    号ラインの先頭ラインから(2K−1)番目と2K番目
    の信号ラインであり、該2ラインに続いて各トラックに
    記録される画像信号ラインは、該2ラインからそれぞれ
    2n番目毎の2ラインであるようにしたことを特徴とす
    るディジタルビデオ信号記録再生方法。 3、特許請求の範囲第2項記載のディジタルビデオ信号
    記録再生方法において、所定のフィールド毎に偶数であ
    る所定数ずつ増加し、1フィールドの内で記録されるラ
    イン数を超えると零に戻る数値hを各フィールドの内で
    記録される先頭ラインのライン番号Lに加え、ライン番
    号(L+h)の信号ラインを新たな先頭ラインとし、更
    にライン番号Lから(L+h−1)までの信号ラインを
    各フィールドの内で記録される信号ラインの最後尾に続
    くように並べ換えた仮想的なフィールドを仮定し、この
    仮想フィールドに従って信号分割記録を行うことを特徴
    とするディジタルビデオ信号記録再生方法。 4、特許請求の範囲第3項記載のディジタルビデオ信号
    記録再生方法において、前記仮想フィールド内の信号は
    、各画像信号ラインの先頭から同一番目の画素同士偶数
    である所定のライン数分、仮想フィールド内で巡回シフ
    トを行うような画素の並べ換え、或いは同一信号ライン
    内での画素の並べ換えのうち少なくとも一方を施したも
    のであることを特徴とするディジタルビデオ信号記録再
    生方法。
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JPH04263587A (ja) * 1991-02-19 1992-09-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 信号記録装置

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