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JP3474049B2 - トリックプレイのためのディジタルビデオテープの記録/再生方法及びそれに適した記録/再生装置 - Google Patents
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JP3474049B2 - トリックプレイのためのディジタルビデオテープの記録/再生方法及びそれに適した記録/再生装置 - Google Patents

トリックプレイのためのディジタルビデオテープの記録/再生方法及びそれに適した記録/再生装置

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JP3474049B2
JP3474049B2 JP00874196A JP874196A JP3474049B2 JP 3474049 B2 JP3474049 B2 JP 3474049B2 JP 00874196 A JP00874196 A JP 00874196A JP 874196 A JP874196 A JP 874196A JP 3474049 B2 JP3474049 B2 JP 3474049B2
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  • Signal Processing (AREA)
  • Television Signal Processing For Recording (AREA)
  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はディジタルビデオテ
ープの記録/再生方法とそれに適した記録/再生装置に
係り、さらに詳細にはDVB(Digital Video Broadcas
ting) 信号を記録/再生する装置において、トリックプ
レイのためのビデオデータを記録/再生する方法とそれ
に適した記録/再生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】HDTV(High Definition TV)は現在の
TVより2倍以上の垂直、水平解像度を有し、クロスカ
ラーなどのような現在のTVの問題点を改善し、現在の
TVより広い9:16の画面縦横比を有し、CD水準の
音質を有する新なTV方式である。
【0003】ディジタルビデオテープレコーダはアナロ
グビデオテープレコーダに比し広い帯域幅と高いS/N
比を有するのでHDTV信号の記録に適する。しかしな
がら、現在の技術水準によればディジタルビデオテープ
レコーダの帯域幅は25MHz程度に過ぎないので1.
2GHzに達するHDTVの帯域幅を1/50以下に圧
縮する技術が必要とされる。よって、MPEG−2によ
る圧縮方式を採択するのが有力視されている。
【0004】テープの記録フォーマットに対しても基本
的にSD−VCRの記録フォーマットが標準とされてい
るが、細部的には高速再生、静止再生、スロー再生など
のためのトリックプレイ用データの配置方法に対しては
未だ標準化されていない。トリックプレイに対する一つ
の接近方式には各倍速に対応してヘッドのスキャンする
軌跡上にトリックプレイ用データを配置することがあ
る。この方式はトリックプレイ用再生画面の画質は良好
であるが、ヘッドがそれぞれの倍速により正確にトリッ
クプレイ用データの配置された軌跡を正確にスキャンす
るためにスピードロック、位相ロック及びトラック選択
の精密なサーボ制御が求められる。よって、ハードウェ
アの設計負担によりコストが高くなる問題がある。
【0005】トリックプレイに対する他の一つの接近方
式はそれぞれの倍速数に当たるトリックプレイ用データ
を倍速数ほど隣接したトラックに繰り返し記録すること
である。この方式はヘッドが各倍速数ほど隣接したトラ
ックでいずれか一つのトラックのみをスキャンすればい
いので位相ロック及びトラック選択が必要なくスピード
ロックサーボ制御のみが必要となってハードウェアの設
計負担が減る。しかしながら、反復記録により記録領域
が余計に消費され、且つ高倍速より低倍速では一つの画
面のフリージング時間が長くなって目の疲れが生じ易
い。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の第1
目的はかかる従来技術の問題点を解決するために創出さ
れたもので、低コストのハードウェアと低倍速でも画質
劣化のないトリックプレイデータのためのディジタルビ
デオテープの記録方法を提供することにある。本発明の
第2目的は下位ビットレートに記録された信号を画質が
劣化することなく高速に再生するディジタルビデオテー
プの再生方法を提供することにある。
【0007】本発明の第3目的は前記の記録方法に適し
た記録装置を提供することにある。本発明の第4目的は
前記の再生方法に適した再生装置を提供することにあ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記の第1目的を達成す
るために本発明によるトリックプレイのためのディジタ
ルビデオテープの記録方法は、映像データから発生され
たトリックプレイ用データを正常再生用データと共にS
D−VCRのビデオトラックに記録するディジタルビデ
オテープの記録方法において、第1アジマス角を有する
第1トラックと、前記第1トラックに隣接され第2アジ
マス角を有する第2トラックとより構成される第1トラ
ックペアのビデオ領域にトリックプレイ用データを分散
記録する過程と、前記第1トラックペアを含み前記トラ
ックペアに連続され、トリックプレイ用データに相応す
る倍速数と同数のトラックペアに前記第1トラックペア
に記録されたものと同一なトリックプレイ用データを同
一なパターンで繰り返し記録する過程とを含み、各トラ
ックペアには多様な倍速に相応するトリックプレイ用デ
ータがそれぞれ独立した領域に分散記録されることを特
徴とする。
【0009】従って、本発明による記録方法はN倍速の
トリックプレイ用データは隣接する二つのトラックより
構成されるトラックペアに分散記録され、且つ隣接する
N個のトラックペアに同一なトリックプレイ用データが
繰り返し記録されるので位相ロック及びトラック選択が
必要なく、よってハードウェアの負担が減る。前記ディ
ジタルビデオテープの記録方法において、前記トリック
プレイの倍速数は奇数の整数であることが好ましい。
【0010】各トラックペアには多様な倍速に相応する
トリックプレイ用データがそれぞれ独立した領域に分散
記録されることが好ましい。各トラックペアには第1倍
速に相応するトリックプレイ用データと第2倍速に相応
するトリックプレイ用データがそれぞれ独立された領域
に分散記録されることが好ましい。
【0011】好ましくは、前記第1倍速は5倍速で、前
記第2倍速は15倍速であり、前記5倍速に相応するト
リックプレイ用データは各トラックペアのビデオ領域の
中央部位に記録される。前記5倍速に相応するトリック
プレイ用データは正常再生時ヘッドの走行方向にシンク
ブロック番号71から100に記録され得る。前記15
倍速に相応するトリックプレイ用データは各トラックペ
アのビデオ領域の中央部位を除いた領域に三つの部分に
分けられて記録されることが好ましい。前記15倍速に
相応するトリックプレイ用データは正常再生時ヘッドの
走査方向から中央部位の下段に二つの領域を有し、中央
部位の上段に残り一つの領域を有することができる。前
記15倍速に相応するトリックプレイ用データは正常再
生時ヘッドの走査方向に沿ってシンクブロック番号21
〜25、46〜50そして121〜125に記録され得
る。
【0012】前記第2目的を達成するために本発明によ
るディジタルビデオテープレコーダのトリックプレイ再
生方法は、6.25Mbpsのビットレートにテープに
記録された信号を再生する第1モードと12.5Mbp
sビットレートにテープに記録された信号を再生する第
2モード、そして25Mbpsのビットレートにテープ
に記録された信号を再生する第3モードを具備するディ
ジタルビデオテープレコーダの再生方法において、下位
ビットレートで記録され、第1アジマス角を持つ第1ト
ラックと前記第1トラックに隣接した第2アジマス角を
持つ第2トラックとで構成され、隣接したトラック対N
個の一部にN倍速用トラックプレイ用データが連続して
記録されたテープを利用してトリックプレイを行う時、
テープの移送速度を下位ビットレート対上位ビットレー
ト比のN倍ほど増大させると共にヘッドの走査速度を下
位ビットレート対上位ビットレートの比率ほど増大させ
てテープに記録された信号を再生する過程と、ヘッドを
通じて再生された信号を上位のビットレートに記録され
たテープをN倍速にトリックプレイさせるモードで復調
する過程とを含めて2N又は4N倍のトリックプレイを
行うことを特徴とする。
【0013】従って、本発明による再生方法は下位のビ
ットレートモードで記録された情報を上位のビットレー
トモードで再生させることにより簡単且つ高画質のトリ
ックプレイを行う。前記倍速数Nは数の整数であるこ
とが好ましい。好ましくは、前記復調過程は、再生され
るMPEG−2ビデオストリームの中でイントラピクチ
ャのデータ、イントラピクチャと前方予測ピクチャの二
つのデータ或いはイントラピクチャと前方予測ピクチャ
と両方向予測ピクチャの全データを選択的に復調する。
【0014】好ましくは、6.25Mbpsビットレー
トにテープに記録された信号を用いてトリックプレイを
行う時、テープの移動速度を2N倍に増大させ、ヘッド
の走査速度を2倍に増大させ、ヘッドを通じて再生され
た信号を第2モードのN倍速のトリックプレイモードに
より復調する。好ましくは、6.25Mbpsビットレ
ートにテープに記録された信号を用いてトリックプレイ
を行う時、テープの移送速度を4N倍に増大させ、ヘッ
ドの走査速度を4倍に増大させ、ヘッドを通じて再生さ
れた信号を第2モードのN倍速のトリックプレイモー
ドにより復調する。
【0015】好ましくは、12.5Mbpsビットレー
トにテープに記録された信号を用いてトリックプレイを
行う時、テープの移送速度を2N倍に増大させ、ヘッド
の走査速度を2倍に増大させ、ヘッドを通じて再生され
た信号を第3モードのN倍速のトリックプレイモードに
より復調する。さらに、6.25Mbpsのビットレー
トにテープに記録された信号を再生する第1モードと1
2.5Mbpsビットレートにテープに記録された信号
を再生する第2モードそして25Mbpsのビットレー
トにテープに記録された信号を再生する第3モードとを
具備するディジタルビデオテープの再生方法において、
下位のビットレートにテープに記録された信号を再生す
時テープの移送速度を下位ビットレート対上位ビット
レート比ほど増大させると共にヘッドの走査速度を下位
ビットレート対上位ビットレートの比率ほど増大させて
テープに記録された信号を再生する過程と、ヘッドを通
じて再生された信号を上位のビットレートに相応する正
常再生モードで復調する過程とを含むことを特徴とす
る。
【0016】好ましくは、6.25Mbpsビットレー
トにテープに記録された信号を再生する時、テープの移
送速度を2倍に増大させ、ヘッドの走査速度を2倍に増
大させ、ヘッドを通じて再生された信号を第2モードで
復調する。好ましくは、6.25Mbpsビットレート
にテープに記録された信号を再生する時、テープの移送
速度を4倍に増大させ、ヘッドの走査速度を4倍に増大
させ、ヘッドを通じて再生された信号を第3モードで復
調する。
【0017】好ましくは、12.5Mbpsビットレー
トにテープに記録された信号を再生する時、テープの移
送速度を2倍に増大させ、ヘッドの走査速度を2倍に増
大させ、ヘッドを通じて再生された信号を第3モードで
復調する
【0018】
【0019】
【0020】 〔発明の詳細な説明〕 以下、添付した図面に基づき本発明を詳細に説明する。
図1はSD−VCRのトラック構造を示す。図1に示し
たトラックはヘッドのスキャンし始める部分からITI
(Insert and Track Information)セクタ200、オーデ
ィオセクタ202、ビデオセクタ204及びサブコード
セクタ206の順に区分され、各セクタの間にはギャッ
プG1,G2,G3が存在する。
【0021】ITIセクタ200はプレアンブル領域2
08、スタートシンクブロック領域210、トラック情
報領域212及びポストアンブル領域214を有する。
オーディオセクタ202はプレアンブル領域216、オ
ーディオデータシンクブロック218及びポストアンブ
ル領域220を有する。ビデオセクタ204はプレアン
ブル領域222、ビデオデータシンクブロック224及
びポストアンブル領域226を有する。
【0022】サブコードセクタ206はプレアンブル領
域228、サーブコード領域230、ポストアンブル領
域232及びオーバライトマージン234を有する。ヨ
ーロッパ方式のディジタルビデオテープレコーダはビッ
トレートにより三つに分けられる。それは25Mbps
モード、12.5Mbpsモードそして6.25Mbp
sモードである。SD−VCRのビットレートは最大2
5Mbpsなので三つのモードを全て支援することがで
きる。SD−VCRでドラムとテープのスピードをそれ
ぞれ1/2ずつ遅らせると12.5Mbpsモードに対
応され、1/4ずつ遅らせると6.25Mbpsに対応
され得る。
【0023】実際にそれぞれのモードで取り使われるビ
ット量とSD−VCRにより支援されるビット量とは表
1に示されるような差があり、該差を用いてトリックプ
レイ用データをビデオセクタ内に記録し得る。
【0024】
【表1】
【0025】表1に示されたようにSD−VCRの25
Mbpsモードにおいて実際に運用されるビットレート
は25Mbpsでありディジタルビデオテープの25M
bpsモードにおいて実際に運用されるビットレートは
19.3Mbpsなのでトリックプレイ用データとして
30個のシンクブロックを使用し得る。同一な計算方式
を通じて12.5Mbpsモードと6.25Mbpsモ
ードでは31個のシンクブロックをトリックプレイ用デ
ータとして用いることができる。しかしながら、正常再
生用ビデオデータが占めるシンクブロックの一部を犠牲
させてトリックプレイ用のデータを記録するシンクブロ
ックとして用いることもできるので実際にトリックプレ
イのために割り当てられるシンクブロックの数はさらに
多くなる可能性もある。
【0026】図2は本発明の実施例による記録方法によ
り記録されたビデオデータシンクブロックの構造を示
す。図2において、横方向はテープの走行方向で、縦方
向はヘッドの走査方向である。シンクブロックはヘッド
の走行方向に一連番号が付く。即ち、ヘッドの走行し始
めるシンクブロックは1番で、ヘッドの走行方向に沿っ
て番号が増加する。
【0027】−のアジマス角を有するトラックはf0の
周波数特性を有し、+のアシマス角を有するトラックは
f1或いはf2の周波数特性を有する。+のアシマス角
を有するトラックにはf1とf2の周波数特性が交互に
記録される。ここで、f0、f1、f2はトラッキング
を行うために選定された周波数である。本発明の実施例
による記録方法によれば、第1トラック20とテープの
進行方法に隣接した第2トラック22より構成される第
1トラックペア30にトリックプレイ用データを分散記
録する。そして、第1トラックペア30にテープの進行
方向に隣接したトラックに第1トラックペア30に記録
されたトリックプレイ用データが繰り返し記録される。
ここで、繰り返し記録されるトラックペアの数はトリッ
クプレイ用データに相応する倍速数と同一である。従っ
て、繰り返し記録されるトラックペアの数は整数でなけ
ればならないので倍速数は整数に限られる。
【0028】さらに、トラックペアにトリックプレイ用
データを分散させて記録するのでトリックプレイ時、ヘ
ッド走査の位相を合わせるために倍速数は奇数の整数で
なければならない。第1トラックペア30の中央部分に
位置する第1領域40には第1倍速のトリックプレイ用
データが記録される。第1領域40の位置はトリックプ
レイ用データに相応する倍速にヘッドの走査する時互い
に180°の間隔に配置された対向形ヘッド及び隣接配
置されたペア形ヘッドが共通的に走査する領域を実験的
に求めて選定される。ここで、ヘッドのトラック幅をス
キャンする比率が75%以上のものを対象とした。
【0029】各トラックは第1倍速より高速の第2倍速
用のトリックプレイデータが分散記録される第2領域4
2を有する。5倍速のトリックプレイ用データa,bが
記録される第1領域40は#71〜#100の30個の
シンクブロックに記録され、15倍速のトリックプレイ
用データA〜Fの記録される第2領域42は#21〜#
25、#46〜#50、#121〜#125の15個の
シンクブロックに分けられる。第1トラック20と第2
トラック22において第1領域と第2領域の位置は同一
である。本発明の実施例による記録方法によればN倍速
のトリックプレイ用データは隣接する二つのトラックよ
り構成されるトラックペアに分散記録され、且つ隣接す
るN個のトラックペアに同一したトリックプレイ用デー
タが繰り返し記録されるので位相ロック及びトラック選
択が必要なく、よってハードウェアの負担が軽減され
る。
【0030】図3(A)は対向形ヘッドディジタルビデ
オテープレコーダにおいてトラックとヘッドのアジマス
角とが一致した状態でヘッドが正方向に5倍速に走行す
る時トラックとヘッドのアジマス関係及び再生される領
域を示す。図3(A)に示されたようにトラックとヘッ
ドのアジマス角とが一致する即ち、位相ロックの状態で
はヘッド走行時トラックの先端、中央及び終端部分が読
み出され+アジマス角を有するヘッドにより読み出され
る部分と−アジマス用を有するヘッドにより読み出され
る部分とが一致している。
【0031】図3(B)はペア形ヘッドディジタルビデ
オテープレコーダにおいて、トラックとヘッドのアジマ
ス角とが一致した状態でヘッドが正方向に5倍速に走行
する時のトラックとヘッドのアジマス関係及び再生され
る領域を示す。図3(B)に示されるようにトラックと
ヘッドのアジマス角とが一致する即ち、位相ロックの状
態ではヘッド走行時トラックの先端、中央及び終端部分
が読み出され+アジマス角を有するヘッドにより読み出
される部分と−アジマス角を有するヘッドにより読み出
される部分とが一致している。
【0032】図4(A)は対向形ヘッドディジタルビデ
オテープレコーダにおいてトラックとヘッドのアジマス
角が一致した状態でヘッドが正方向に4倍速に走行する
時トラックとヘッドのアジマス関係及び再生される領域
を示す。図4(A)に示されたようにトラックとヘッド
のアジマス角の一致する即ち、位相ロックの状態ではヘ
ッド走行時+アジマス角を有するヘッドにより読み出さ
れる部分と−アジマス角を有するヘッドにより読み出さ
れる部分とが常時一致してはいない。
【0033】図4(B)はペア形ヘッドディジタルビデ
オテープレコーダにおいて、トラックとヘッドのアジマ
ス角とが一致した状態でヘッドが正方向に4倍速に走行
する時のトラックとヘッドのアジマス関係及び再生され
る領域を示す。図4(B)に示されるようにトラックと
ヘッドのアジマス角とが一致する即ち、位相ロックの状
態ではヘッド走行時+アジマス角を有するヘッドにより
読み出される部分と−アジマス角を有するヘッドにより
読み出される部分とが一致している。
【0034】図3(A)と図4(A)から判るように、
対向形ヘッドディジタルビデオテープレコーダは奇数倍
速では+のアジマス角を有するヘッドと−アジマス角を
有するヘッドにより再生される部分が一致するが、偶数
倍速では一致しない。本発明の実施例において対向形ヘ
ッドディジタルビデオテープレコーダとペア形ヘッドデ
ィジタルビデオテープレコーダが互換性を有するように
奇数倍速のトリックプレイを用いる。
【0035】トリックプレイ用のデータはDCT変換さ
れた結果として発生するDCT係数の中でDC成分を含
めた幾つかのAC成分より構成される。トリックプレイ
の倍速数が高くなるにつれて含まれるAC成分の個数が
減少される。倍速数によるAC係数の個数は設計者の選
択仕様乃至可用され得るシンクブロック数により決定さ
れるので具体的な例は省く。
【0036】25Mbpsモードでドラムとテープのス
ピードをそれぞれ1/2ずつ遅らせると12.5Mbp
sモードに対応され、1/4ずつ遅らせると6.25M
bpsに対応される。それに反し、6.25Mbpsモ
ードでドラムとテープの速度を2倍にすると12.5M
bps対応され、これは6.25Mbpsモードにおけ
る2倍速再生に相応する。6.25Mbpsモードでド
ラムとテープの速度を4倍にすると25Mbpsモード
に対応され、これは6.25Mbpsモードにおける4
倍速再生に相応する。
【0037】さらに、12.5Mbpsモードでドラム
とテープの速度を2倍にすると25Mbpsモードに対
応され、これは12.5Mbpsモードにおける2倍速
再生に相応する。テープの移送速度を2N(ここで、N
はトリックプレイ用データの対応倍速数)倍に増大さ
せ、ヘッドの走査速度を2倍に増大させヘッドを通じて
再生された信号を12.5MbpsモードのN倍速のト
リックプレイモードにより復調させると実際には2N倍
速のトリックプレイを行う効果がある。言い換えれば、
6.25Mbpsのビットレートに記録されたテープ上
で前記した本発明の記録方法により5倍速のトリックプ
レイ用データが記録されている時、このテープを12.
5Mbpsモードの5倍速モードで再生させることによ
り10倍速のトリックプレイ効果を得ることができ、1
5倍速のトリックプレイ用データの場合は12.5Mb
psモードの15倍速モードで再生することにより30
倍速の効果が得られる。
【0038】さらに、6.25Mbpsのビットレート
に記録されたテープ上で前記した本発明の実施例による
記録方法により5倍速のトリックプレイ用データが記録
されている時、このテープを25Mbpsモードの5倍
速モードで再生させることにより20倍速のトリックプ
レイ効果が得られ、15倍速のトリックプレイ用データ
の場合は25Mbpsモードの15倍速モードで再生す
ることにより60倍速の効果が得られる。
【0039】さらに、12.5Mbpsのビットレート
に記録されたテープ上で前記した本発明の実施例による
記録方法により5倍速のトリックプレイ用データが記録
されている時、このテープを25Mbpsモードの5倍
速モードで再生させることにより10倍速のトリックプ
レイ効果が得られ、15倍速のトリックプレイ用データ
の場合は25Mbpsモードの15倍速モードで再生す
ることにより30倍速の効果が得られる。
【0040】表2はビットレートモードとトリックプレ
イ用データの倍速数により可能なトリックプレイを示
す。
【0041】
【表2】
【0042】本発明による再生方法は下位のビットレー
トに記録された情報を上位のビットレートモードで再生
させることにより簡単で良好な画質のトリックプレイを
行う。図5は本発明の実施例によるディジタルビデオテ
ープ記録装置を示すブロック図である。図5に示される
装置はトランスポートレーヤーヘッダ分離器51、MP
EG−2ビデオレーヤーヘッダ分離器52、補助情報記
憶部53、トリックプレイ用データ生成器54、ヘッダ
処理器55、バッファ56、シンクブロック形成器57
及び記録処理部58を具備する。
【0043】トランスポートレーヤーヘッダ分離器51
はMPEG−2トランスポートストリームのデータが入
力され、トランスポートレーヤーヘッダ及びMPEG−
2ビデオストリームに分離出力する。MPEG−2ビデ
オレーヤーヘッダ分離器52はトランスポートレーヤー
ヘッダ分離器51から出力されるMPEG−2ビデオス
トリームが入力され、必要なMPEG−2ビデオレーヤ
ーヘッダ及びMPEG−2ビデオシーケンスに分離出力
する。
【0044】補助情報記憶部53はトランスポートレー
ヤーヘッダ分離器52から出力されるトランスポートレ
ーヤヘッダ及び前記MPEG−2ビデオレーヤーヘッダ
分離器52から出力されるMPEG−2ビデオレーヤー
ヘッダをバッファリングして出力する。トリックプレイ
用データ生成器54はMPEG−2ビデオレーヤーヘッ
ダ分離器52から出力されるMPEG−2ビデオシーケ
ンスが入力され、トリックプレイ用データを発生させ
る。
【0045】ヘッダ処理器55は補助情報記憶部53に
記憶されたトランスポートレーヤーヘッダ及びMPEG
−2ビデオレーヤーヘッダを参照してトリックプレイ用
データ生成器54から発生されたトリックプレイ用デー
タにトランスポートレーヤーヘッダ及びMPEG−2ビ
デオレーヤーヘッダ情報を付加する。バッファ56はM
PEG−2トランスポートストリームデータをバッファ
リングして出力する。
【0046】シンクブロック形成器57はヘッダ処理器
55から出力されるヘッダ情報が付加されたトリックプ
レイ用データとバッファ56からバッファリンクして出
力されるMPEG−2ビデオストリームをSD−VCR
に適したシンクブロックに再構成して出力する。記録処
理部58はシンクブロック形成器57から出力されるシ
ンクブロック構造のデータをチャネル変調させてテープ
上に記録する。
【0047】ディジタルビデオテープレコーダはMPE
G−2トランスポートストリームの映像データを入力す
る。図6はMPEG−2ビデオストリームのレーヤー構
造を示す。図6に示されたように一つのプログラムは複
数のビデオシーケンスとオーディオシーケンスとがイン
ターリービングされた集合体と定義する。ビデオシーケ
ンスは少なくとも一つ以上の画像グループより構成され
る。画像グループは少なくとも一つ以上の画像とより構
成される。それぞれの画像は少なくとも一つ以上のマク
ロブロックスライスより構成され、各マクロブロックス
ライスは少なくとも一つ以上のマクロブロックより構成
される。マクロブロックは色信号の構成に合わせて一つ
の輝度信号ブロックと二つの色差信号ブロックとを具備
する。各ブロックは8×8の大きさのDCT変換ブロッ
クである。
【0048】図7は画像グループの一例を示す。MPE
G−2画像グループでは任意の位置からも画像の復元が
可能になるように基準フレームが頻繁に挿入される。該
基準フレームをイントラピクチャと言い、該イントラピ
クチャはイントラコーディング即ち、静止映像のJPE
G(Joint Picture Engineering Group) と類似した方法
で符号化される。イントラピクチャと後続イントラビク
チャとの間に複数の前位予測ピクチャと両方向予測ピク
チャが入る。前位予測ピクチャとはイントラピクチャか
ら運動ベクトルのような情報を用いて生成されたピクチ
ャのことである。両方向予測ピクチャは前位予測ピクチ
ャとは異なって以前の前位予測ピクチャ、後続前位予測
ピクチャ或いは両方から補間により生成されたピクチャ
である。補間する時も単なる補間ではなく動きベクトル
を見いだして補償した後補間する。さらに常に補間する
ことではなく16×16ブロック単位の補間、前方或い
は後方予測による補間または両方向予測による補間など
をすべて試した後最小エラーを有する方法を適用する。
【0049】トリックプレイ用データ生成器54はイン
トラピクチャのデータを用いてトリックプレイ用データ
を作成する。図8はDCT変換の結果として発生する周
波数係数をマトリックス形態で示す。図8において左上
側の係数がDC係数で残り係数がAC係数である。DC
T変換の結果、時間領域の映像信号は周波数領域の映像
信号に変換される。DCT変換は変換により低周波数領
域にエネルギが集中される特徴を有する。トリックプレ
イ用データはDC成分と幾つかのAC成分とよりなる。
含まれるAC係数の個数が多いほど再生画像の画質が良
好となる。通常AC係数の個数はトリックプレイの倍速
数により決定される。
【0050】図9は本発明の実施例によるディジタルビ
デオテープ再生装置を示すブロック図である。図9に示
された装置は再生処理部93、第1倍速トリックプレイ
用データの抽出器及びバッファ94、第2倍速トリック
プレイ用データ抽出器及びバッファ96、正常再生用デ
ータ抽出器及びバッファ98、トランスポートレーヤー
ヘッダ分離器99、MPEG−2ビデオレーヤーヘッダ
分離器100、補助情報記憶部101、ピクチャ選択器
102、ヘッダ処理器103、選択器104を具備す
る。
【0051】再生処理部93は再生モードにより前記テ
ープに記録されたMPEG−2トランスポートストリー
ムのデータから正常再生用データ及びトリックプレイ用
データを再生する。ここで各モード別に必要な等化器を
有し得る。第1倍速トリックプレイ用データ抽出器及び
バッファ94は再生処理部93から出力されるデータス
トリームから第1倍速のトリックプレイ用データを抽出
及びバッファリングして出力する。
【0052】第2倍速トリックプレイ用データ抽出器及
びバッファ96は再生処理部93から出力されるデータ
ストリームから第2倍速のトリックプレイ用データを抽
出及びバッファリングして出力する。正常再生用データ
抽出器及びバッファ98は再生処理部93から出力され
るデータストリームから正常再生用データを抽出してバ
ッファリングして出力する。
【0053】トランスポートレーヤーヘッダ分離器99
は正常プレイ用データ抽出器及びバッファ98から出力
されるMPEG−2トランスポートストリームデータが
入力され、トランスポートレーヤーヘッダ及びMPEG
−2ビデオストリームに分離出力する。MPEG−2ビ
デオレーヤーヘッダ分離器100はトランスポートレー
ヤーヘッダ分離器99から出力されるMPEG−2ビデ
オストリームが入力され、必要なMPEG−2ビデオレ
ーヤーヘッダ及びMPEG−2ビデオシーケンスに分離
出力する。
【0054】補助情報記憶部101はトランスポートレ
ーヤーヘッダ分離器99から出力されるトランスポート
レーヤーヘッダ及び前記MPEG−2ビデオレーヤヘッ
ダ分離器100から出力されるMPEG−2ビデオレー
ヤーヘッダをバッファリングして出力する。ピクチャ選
択器102はMPEG−2ビデオレーヤーヘッダ分離器
100から出力されるMPEG−2ビデオシーケンスが
入力され、イントラピクチャデータを抽出して出力す
る。必要によって前方予測ピクチャ或いは両方向予測ピ
クチャまで選択されても良い。
【0055】ヘッダ処理器103は補助情報記憶部10
1に記憶されたトランスポートレーヤーヘッダ及びMP
EG−2ビデオレーヤーヘッダを参照して前記ピクチャ
選択器102から出力されるイントラピクチャデータに
トランスポートレーヤーヘッダ及び必要なMPEG−2
ビデオレーヤーヘッダ情報を付加して出力する。選択器
104はディジタルビデオテープレコーダの動作モード
により前記第1倍速トリックプレイ用データ抽出器及び
バッファ94、第2倍速トリックプレイ用データ抽出器
及びバッファ96、正常再生用データ抽出器及びバッフ
ァ98から出力されるデータを選択出力する。
【0056】図9に示された装置の動作を詳細に説明す
る。キャプスタンモータとドラムモータ(図示せず)は
正常再生、トリックプレイなどの再生モードにより規定
された所定の速度に回転する。ドラム速度を9000R
PMに固定しても良い。ヘッド106はテープに記録さ
れた信号を再生して再生処理部93に提供する。再生処
理部93から出力される再生信号は第1倍速データ抽出
器及びバッファ94、第2倍速データ抽出器及びバッフ
ァ96そして正常再生用データ抽出器及びバッファ98
に提供される。
【0057】第1倍速データ抽出器及びバッファ94は
5倍速トリックプレイモードで作動されて図5に示され
た記録装置により記録されたトリックプレイ用データの
中で5倍速のトリックプレイデータを抽出し、これをバ
ッファリングして出力する。第1倍速トリックプレイデ
ータ用抽出器及びバッファ94から出力される5倍速の
トリックプレイ用データは選択器104の第1入力に提
供される。
【0058】第2倍速データ抽出器及びバッファ96は
15倍速トリックプレイモードで作動され図5に示され
た記録装置により記録されたトリックプレイ用データの
中15倍速のトリックプレイ用データを抽出し、これを
バッファリングして出力する。第2倍速トリックプレイ
用データ抽出器及びバッファ96から出力される15倍
速のトリックプレイ用データは選択器104の第2入力
に提供される。
【0059】正常再生用データ抽出器及びバッファ98
は正常再生モードで作動され図5に示された記録装置に
より記録された正常再生用データを抽出し、これをバッ
ファリングして出力する。正常再生用データ抽出器及び
バッファ98から出力される正常再生用データはトラン
スポートレーヤーヘッダ分離器99及び選択器104の
第4入力に提供される。
【0060】トランスポートレーヤーヘッダ分離器9
9、MPEG−2ビデオレーヤーヘッダ分離器100、
補助情報記憶部101、ピクチャ選択器102、ヘッダ
処理器103は下位のビットレートモードで記録された
トリックプレイ用データを上位のビットレートモードの
トリックプレイで再生させる時MPEG−2ビデオスト
リームの中で必要な画像情報を抽出するために提供され
る。
【0061】トランスポートレーヤーヘッダ分離器99
とMPEG−2ビデオレーヤーヘッダ分離器100はヘ
ッド107を通じて再生されたMPEG−2トランスポ
ートストリームから図6乃至図7に示されたようにMP
EG−2ビデオシーケンスを抽出する。ピクチャ選択器
102はMPEG−2ビデオレーヤーヘッダ分離器10
0から抽出されたMPEG−2ビデオシーケンスの中で
イントラピクチャのデータを抽出してヘッダ処理器10
3に提供する。イントラピクチャは独立的に復号可能な
画像であり、画像グループ当たり最小一つ以上が含まれ
るのでMPEG−2ビデオストリーム中イントラピクチ
ャのみを抽出して再生画像が構成(区分動作モード)で
きる。
【0062】ヘッダ処理器103は抽出されたイントラ
ピクチャのデータが入力され、補助情報記憶部101に
記憶されたトランスポートレーヤーヘッダ情報及びMP
EG−2ビデオレーヤーヘッダ情報を参照してヘッダ情
報を付加して選択器104の第3入力に提供する。選択
器104は再生モードにより第1入力乃至第4入力に入
力されたデータ中のいずれか一つを選択して出力する。
【0063】
【発明の効果】前記したように本発明の実施例による記
録方法はN倍速のトリックプレイ用データは隣接した二
つのトラックより構成されるトラックペアに分散記録さ
れ、又、隣接するN個のトラックペアに同一なトリック
プレイ用データが繰り返し記録されるので位相ロック及
びトラック選択が必要なく、よってハードウェアの負担
が減る。
【0064】さらに、再生方法によれば、下位のビット
レートモードで記録された情報を上位のビットレートモ
ードで再生させることにより、簡単な上、画質の良好な
トリックプレイを行い得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のSD−VCRのトラック構造を示す図で
ある。
【図2】本発明の記録方法により記録されたビデオデー
タシンクブロックの構造を示す図である。
【図3】(A)は対向形ヘッドディジタルビデオテープ
レコーダにおいてトラックとヘッドのアジマス角が一致
した状態でヘッドが正方向に5倍速に走行する時トラッ
クとヘッドのアジマス関係及び再生される領域を示し、
(B)はペア形ヘッドディジタルビデオテープレコーダ
においてトラックとヘッドのアジマス角が一致した状態
でヘッドが正方向に5倍速に走行する時トラックとヘッ
ドのアジマス関係及び再生される領域を示す図である。
【図4】(A)は対向形ヘッドディジタルビデオテープ
レコーダにおいてトラックとヘッドのアジマス角が一致
した状態でヘッドが正方向に4倍速に走行する時トラッ
クとヘッドのアジマス関係及び再生される領域を示し、
(B)はペア形ヘッドディジタルビデオテープレコーダ
においてトラックとヘッドのアジマス角が一致した状態
でヘッドが正方向に4倍速に走行する時トラックとヘッ
ドのアジマス関係及び再生される領域を示す図である。
【図5】本発明の実施例によるディジタルビデオテープ
記録装置を示すブロック図である。
【図6】MPEG−2ビデオストリームのレーヤー構造
を示す図である。
【図7】MPEG−2の画像グループの一例を示す図で
ある。
【図8】DCT変換の結果として発生する周波数係数を
マトリックス形態で示す図である。
【図9】本発明の実施例によるディジタルビデオテープ
再生装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
93 再生処理部 94 第1トリックプレイデータ抽出器及びバッファ 96 第2トリックプレイデータ抽出器及びバッファ 98 正常再生抽出器及びバッファ 99 トランスポートレーヤーヘッダ分離器 100 MPEG−2ビデオレーヤーヘッダ分離器 101 補助情報記憶部 102 ピクチャ選択器 103 ヘッダ処理部 104 選択器
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−124307(JP,A) 特開 平8−172598(JP,A) 特開 平6−261279(JP,A) 特開 平5−276484(JP,A) 特開 平8−79700(JP,A) 特開 平8−140030(JP,A) 欧州特許出願公開627855(EP,A 1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 5/782 - 5/783 H04N 5/91 - 5/956 G11B 20/10,20/12

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 6.25Mbpsのビットレートにテー
    プに記録された信号を再生する第1モードと12.5M
    bpsのビットレートにテープに記録された信号を再生
    する第2モードそして25Mbpsのビットレートにテ
    ープに記録された信号を再生する第3モードとを具備す
    るディジタルビデオテープの再生方法において、 下位ビットレートで記録され、第1アジマス角を持つ第
    1トラックと前記第1トラックに隣接した第2アジマス
    角を持つ第2トラックとで構成され、隣接したトラック
    対N個の一部にN倍速用トラックプレイ用データが連続
    して記録されたテープを利用してトリックプレイを行う
    時テープの移送速度を下位ビットレート対上位ビットレ
    ート比率のN倍ほど増大させると共にヘッドの走査速度
    を下位ビットレート対上位ビットレートの比率ほど増大
    させてテープに記録された信号を再生する過程と、 ヘッドを通じて再生された信号を上位のビットレートに
    記録されたテープをN倍速にトリックプレイさせるモー
    ドで復調する過程とを含めて2N又は4N倍のトリック
    プレイを行なうことを特徴とするディジタルビデオテー
    プの再生方法。
  2. 【請求項2】 前記倍速数Nは奇数の整数であることを
    特徴とする請求項1記載のディジタルビデオテープの再
    生方法。
  3. 【請求項3】 前記復調過程は、再生されるMPEG−
    2ビデオストリームの中でイントラピクチャのデータ、
    イントラピクチャと前方予測ピクチャの二つのデータ或
    いはイントラピクチャと前方予測ピクチャと両方向予測
    ピクチャの全データを選択的に復調することを特徴とす
    る請求項1又は2記載のディジタルビデオテープの再生
    方法。
  4. 【請求項4】 6.25Mbpsのビットレートにテー
    プに記録された信号を用いてトリックプレイを行う時、
    テープの移動速度を2N倍に増大させ、ヘッドの走査速
    度を2倍に増大させ、ヘッドを通じて再生された信号を
    第2モードのN倍速のトリックプレイモードにより復調
    することを特徴とする請求項1又は2記載のディジタル
    ビデオテープの再生方法。
  5. 【請求項5】 6.25Mbpsのビットレートにテー
    プに記録された信号を用いてトリックプレイを行う時、
    テープの移送速度を4N倍に増大させ、ヘッドの走査速
    度を4倍に増大させ、ヘッドを通じて再生された信号を
    第2モードの2N倍速のトリックプレイモードにより復
    調することを特徴とする請求項1記載のディジタルビデ
    オテープの再生方法。
  6. 【請求項6】 12.5Mbpsのビットレートにテー
    プに記録された信号を用いてトリックプレイを行う時、
    テープの移送速度を2N倍に増大させ、ヘッドの走査速
    度を2倍に増大させ、ヘッドを通じて再生された信号を
    第3モードのN倍速のトリックプレイモードにより復調
    することを特徴とする請求項1記載のディジタルビデオ
    テープの再生方法。
  7. 【請求項7】 6.25Mbpsのビットレートにテー
    プに記録された信号を再生する第1モードと12.5M
    bpsのビットレートにテープに記録された信号を再生
    する第2モードそして25Mbpsのビットレートにテ
    ープに記録された信号を再生する第3モードとを具備す
    るディジタルビデオテープの再生方法において、 下位のビットレートにテープに記録された信号を再生す
    る時テープの移送速度を下位ビットレート対上位ビット
    レート比ほど増大させると共にヘッドの走査速度を下位
    ビットレート対上位ビットレートの比率ほど増大させて
    テープに記録された信号を再生する過程と、 ヘッドを通じて再生された信号を上位のビットレートに
    相応する正常再生モードで復調する過程とを含むディジ
    タルビデオテープの再生方法。
  8. 【請求項8】 6.25Mbpsのビットレートにテー
    プに記録された信号を再生する時、テープの移送速度を
    2倍に増大させ、ヘッドの走査速度を2倍に増大させ、
    ヘッドを通じて再生された信号を第2モードで復調する
    ことを特徴とする請求項記載のディジタルビデオテー
    プの再生方法。
  9. 【請求項9】 6.25Mbpsのビットレートにテー
    プに記録された信号を再生する時、テープの移送速度を
    4倍に増大させ、ヘッドの走査速度を4倍に増大させ、
    ヘッドを通じて再生された信号を第3モードで復調する
    ことを特徴とする請求項記載のディジタルビデオテー
    プの再生方法。
  10. 【請求項10】 12.5Mbpsのビットレートにテ
    ープに記録された信号を再生する時、テープの移送速度
    を2倍に増大させ、ヘッドの走査速度を2倍に増大さ
    せ、ヘッドを通じて再生された信号を第3モードで復調
    することを特徴とする請求項記載のディジタルビデオ
    テープの再生方法。
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